• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2007 Fiscal Year Annual Research Report

形状制御された有機-無機ハイブリッドナノ結晶のサイズ効果

Research Project

Project/Area Number 19310063
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

名嘉 節  Tohoku University, 多元物質科学研究所, 准教授 (30344089)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中根 茂行  (独)物質・材料研究機構, 超伝導材料研究センター, 主任研究員 (40354302)
大沼 繁弘  (財)電気磁気材料研究所, 主任研究員 (50142633)
南 公隆  東北大学, 多元物質科学研究所, 産学官連携研究員 (80415794)
佐藤 康一  東北大学, 多元物質科学研究所, 産学官連携研究員 (90399387)
Keywordsサイズ効果 / 酸化物 / ナノ結晶 / 表面修飾 / ハイブリッド材料
Research Abstract

超臨界水熱合成法を用いて合成された酸化物ナノ結晶は、結晶性が高く有機分子によるin-situ表面修飾により表出する結晶面や粒形をコントロールすることができる。このように結晶形状制御された試料を用い、これまで良く調べられていないナノ結晶の構造およびその電子状態のサイズ効果を明らかにすることを目的とする。19年度は、(1)有機-無機ハイブリッドナノ結晶のサイズおよび粒形制御法の精緻化および(2)化合物ナノ結晶の構造評価をおこなった。
超臨界中の酸化物結晶合成反応を用いたナノ結晶の構造制御は、Zhangらによるin-situ表面修飾法(2007)や阿尻等による水の超臨界近傍の温度・圧力調整(1992)により達成されている。これらの方法を用いて、表面修飾をした結晶および表面修飾しない結晶を粒径2-15ナノメートルで作製することに成功した。それぞれの試料の表面修飾率、格子定数、X線吸収分光、磁化率などを測定して、セリア結晶の構造および電子状態におけるサイズおよび表面修飾の効果をほぼ明らかにした。
特筆すべき点は、(a)予測とは異なり、セリウムイオンの価数は表面修飾の有無で振る舞いが大きく異なり、表面修飾のある結晶は粒径は7ナノメートルから格子の膨張、価数の現象が顕著になる。一方、表面修飾の無い結晶は2ナノメートルまでそれらが観測されなかった。これは、言わば、「表面修飾により誘起された価数転移」と呼べる現象であり、セリア結晶では初めて観測された。次年度は、その転移機構に関しても解明を目指して、同現象の結晶形態依存性や表面修飾分子結合状態に着目して、セリアおよび単金属酸化物において研究を進める予定である。

  • Research Products

    (5 results)

All 2007

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Effect of titanium dioxide solubility on the formation of BaTiO_3 nanoparticles in supercritical water2007

    • Author(s)
      M. Atashfaraz, et. al.
    • Journal Title

      Fluid Phase Equilibria 257

      Pages: 233-237

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transparent CoAl_2O_4 Hybrid Nano Pigment by Organic Ligand-Assisted Supercritical Water2007

    • Author(s)
      Dinesh Rangappa, et. al.
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society 129

      Pages: 4426-4429

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Organic-ligand-assisted supercritical hydrothermal synthesis of titanium oxide nanocrystals leading to perfectly dispersed titanium oxide nanoparticle in organic phase2007

    • Author(s)
      Tahereh Mousavand, et. al.
    • Journal Title

      Journal of Nanoparticle Research 9

      Pages: 1067-1071

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 超臨界セリアナノキューブの結晶および電子構造特性2007

    • Author(s)
      名嘉 節
    • Organizer
      平成19年度化学系学協会東北大会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2007-09-21
  • [Book] エレクトロニクス・光材料用途におけるナノ粒子の表面処理、分散凝集制御と活用術2007

    • Author(s)
      名嘉 節
    • Total Pages
      43-48
    • Publisher
      情報技術協会

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi