2009 Fiscal Year Annual Research Report
自己組織化反応による酸化物粒子膜の発達したナノ構造制御と高次機能性
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20360293
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
殷 しゅう Tohoku University, 多元物質科学研究所, 准教授 (40271994)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 次雄 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (90091694)
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| Keywords | 自己組織化 / 酸化物 / 粒子膜 / ナノ構造 / 光触媒活性 / サイズ制御 / 高次機能性 |
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| Research Abstract |
昨年度に引き続き、環境にやさしいソフト溶液プロセスによる酸化亜鉛粒子膜の精密形態制御及びこれらの特殊な形態に由来する新しい機能性について検討した。
反応条件を厳密に制御することによって、様々な形態を有する酸化亜鉛からなる均一な粒子膜を効率良く合成することに成功した。ナノロッド、ナノスクリュー、ナノ球状粒子、ナノフラワー、ナノディスク、ナノつぼみ、ナノモヤットなどユニックな形態からなる均一な酸化亜鉛粒子膜及びTiO_<2-x>N_y/ZnO/TiO_<2-x>N_y多孔質複合膜の合成に成功した。また、異なる形態に由来する異なる光触媒活性を確認し、光閉じこめ効果によって光触媒反応の光利用効率向上を実現した。さらに、95℃の溶液反応における表面修飾を施し、発達した表面微細構造を有する酸化亜鉛粒子の合成ができ、化学発光強度の向上をもたらした。異なる形態を有する酸化亜鉛粒子膜は、水素センサーとしての応答特性が確認された。尚、アルミニウム或はガリウムをドープした板状酸化亜鉛粒子の合成に成功し、粒子の導電性向上が確認された。この形態制御手法を用い、様々な形態を有する導電性酸化物粒子を合成できることを示唆した。尚、酸化亜鉛は紫外線吸収能力が高く、既にサンスクリーン剤として利用されているが、感触を改善するため、サイズ制御が重要な課題となっている。我々は誘電率や吸着特性の異なる有機溶媒を添加することによって、異なる結晶面におけるイオンの吸着を制御し、粒子形態及びサイズを精密に制御できる手法を開発し、化粧品への応用についても検討した。
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