Bottom-up synthesis of 2D oxide nanosheets and exploration of critical properties

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22104
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 28:Nano/micro science and related fields
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Osada Minoru 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (10312258)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2021-03-31
• Keywords: ２次元材料 / 酸化物ナノシート / 非層状酸化物 / ボトムアップ合成 / 鋳型合成法

Outline of Final Research Achievements

Two-dimensional (2D) nanosheets have been emerging as important new materials due to their unique properties. The exfoliation technique is a typical approach for producing 2D nanosheets from layered bulk crystals, but cannot be applied to non-layered inorganic compounds. In this study, we aimed the bottom-up synthesis of non-layered oxide nanosheets. We have developed new template synthesis methods using a surfactant and achieved the synthesis of nanosheets (ZnO, CeO2, BaTiO3, etc.) with controlled thickness, size, and morphology. We also expanded our synthesis method to oxides and chalcogenides.

Free Research Field

ナノ材料化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

２次元材料（ナノシート）は、グラフェンの報告以降、材料科学、エレクトロニクスにおける重要な研究ターゲットして注目されている。本研究は、新しい合成戦略により、従来合成が困難な酸化物ナノシートの精密合成を実現し、ありふれた酸化物セラミックスをナノシート技術によってグラフェンをも凌駕する新しいハイテク材料へ変貌させようという、挑戦的なテーマである。本研究を通じて、２次元材料に新しい研究技術の潮流を作り出せれば、新しい材料フロンティア、さらには新しいエレクトロニクスを切り拓くパイオニア的な技術に発展するものと考えられる。