2007 Fiscal Year Annual Research Report
イオニクスナノ結晶をアッセンブルしたナノコンポジット反応場
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19017013
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小俣 孝久 Osaka University, 大学院・工学研究科, 准教授 (80267640)
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| Keywords | ナノ材料 / 燃料電池 / 新エネルギー / セラミックス / 先端機能デバイス / イオニクス / ナノイオニクス / 電極材料 |
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| Research Abstract |
1、Ni-SDCナノコンポジットのウェットプロセスによる作製
代表者らが既に有するNiOナノ結晶とCeO_2ナノ結晶の混合コロイド溶液、コア/シェル型NiO/CeO_2複合ナノ結晶をそれぞれYSZ上に塗布し水素中800℃で焼成し組織観察した。NiOナノ結晶とCeO_2ナノ結晶の混合コロイド溶液を出発とした場合は、NIO、CeO_2ともに数十nmの大きさにまで粒成長し目的とするナノコンポジットはできなかった。コア/シェル型NiO/CeO_2複合ナノ結晶を出発原料とした実験では、コアNiOの体積分率が5%程度と小さかったため、焼成後は大部分が緻密なCeO_2となった。実験結果より、ナノ結晶コロイドの単純な焼成では目的とするナノ構造は作製できないとの結論に達し、積極的なアッセンブルを行うため次の2を検討した。
2.メゾポーラスCeO_2ナノ結晶の作製
(NH_4)_2Ce(NO_3)_6水溶液にアンモニア水を加えCeO_2ナノ結晶を作製し、それをPEO-PPO-PEOブロックコポリマー水溶液と混合、乾燥後焼成する方法で、直径約20mmの空孔が規則的に並んだメゾポーラスCeO_2の作製を検討した。ブロックコポリマーを燃焼除去後の試料のTEM観察では、直径約20mmのメソ孔が確認できたが、メソ孔の規則配列に起因するX線回折は検出されず、規則的に並んだメソ孔は達成されなかった。溶液をガラス基板上にディップコートし、せん断応力を加えることによりメソ孔の配列を検討したが、今のところ達成されていない。
3.エレクトロスプレー製膜装置を用いたナノ結晶のセミドライアッセンブル
エレクトロスプレー装置を用いたコロイド溶液を出発とした成膜の準備として、成膜条件の最適化を行なった。この検討には成膜位置が目視により確認できる蛍光体微粒子を使用した。所望の位置に成膜できるように条件を検討し、装置の改良を行った。
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