2012 Fiscal Year Annual Research Report
透明な規則配列ナノ多孔質薄膜による新機能性材料の創製
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23760702
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
小野木 伯薫 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90375147)
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| Keywords | ナノ細孔 / 薄膜 |
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| Research Abstract |
ガラス基板へのゼオライト成膜について、光学デバイスとしての応用検討を行った。これまでに成膜に用いている方法（二重カプセル水熱ホットプレス法：DCHHP法）を用いて、ガラス基板への透明ゼオライトコーティングを試みた。市販のY型ゼオライトを原料として用いた。NaOH溶液とゼオライト原料を混合したスラリーもしくはペーストをガラス基板上に塗布し、130℃を保持し、40MPaで加圧することでガラス基板上に透明緻密なゼオライト膜を作製することに成功した。透明緻密膜を得られた後に、膜厚制御についての検討を行った。ゼオライト原料粉末をそのまま用いた薄膜では、原料粉の粒子径以下の膜厚にすることが出来なかった。ゼオライト粉末をナノサイズ化した原料粉末を用いることで、サブミクロン厚さでの成膜が可能であることがわかった。本研究で得られた成果を基に、今後Y型以外のゼオライトへの展開について検討する
金属基板へのゼオライトコーティングによって、ゼオライトと水のモル水和熱を利用することにより、50％以上の高い熱効率で、100℃程度の低品位廃熱を利用できるヒートポンプを作製できる可能性がある。実用化の大きな障害であるゼオライトの低熱伝導性を、高熱伝導性を有する銅、アルミ金属基板にゼオライト膜を積層することで克服し、高熱効率かつ低温熱源でも利用可能なヒートポンプ開発に繋がる材料となる。従来、高濃度アルカリ溶液中合成するため金属基板上へのゼオライト成膜は困難であったが、本研究で開発された粒子積層法により、金属基板へゼオライト積層がワンプロセスで行えることがわかった。ゼオライトの低熱伝導性が克服されることで、この材料システムを使用した吸着ヒートポンプ応用の可能性が見出された。
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