2014 Fiscal Year Annual Research Report
遷移金属酸化物・窒化物の階層化複合ナノ構造の構築と機能設計
| Project/Area Number |
25288108
|
|---|
| Research Institution | Hiroshima University |
|---|
Principal Investigator |
犬丸 啓 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80270891)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片桐 清文 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30432248)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | ナノ構造 / メソポーラス材料 / 光触媒 / ナノ複合体 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
メソポーラスシリカ-粒子複合体の設計コンセプトをより発展させるため、複合化する粒子を二種類以上用いたナノ構造の構築を行った。具体的には、光触媒である酸化チタン微粒子と、磁性粒子である酸化鉄ナノ粒子を、同時にメソポーラスシリカで包含した複合構造を構築した。磁性粒子間に相互作用があるせいか、従来の簡便な複合体合成法では磁性粒子がメソポーラスシリカの外部に凝集してしまったが、合成法を種々検討した結果、メソポーラスシリカが酸化鉄ナノ粒子をうまく包含した複合体の合成に成功した。さらに、酸化チタン微粒子と磁性ナノ粒子を同時にメソポーラスシリカにより包含することに成功した。この複合体は、水中有機物の光触媒分解反応において、酸化チタン微粒子単味と比べて加速された光触媒活性を示し、さらに磁性粒子の効果により、磁場による回収が可能であった。このように異なる機能を持つ微粒子を同時にメソポーラスシリカで包含することにより、多様な機能を同時にメソポーラスシリカに付与した複合体を実現できることを示した。
メソポーラス酸化物と過塩素酸リチウムを複合化させた材料について、リチウムイオン伝導特性を調べた。メソポーラス酸化物の表面物性を反映して、リチウムイオン伝導の特性が系統的に変化することを見出した。
以上のように、メソポーラス材料のナノ複合構造の機能化に関して、その設計コンセプトを拡張することができた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ナノ複合構造の機能設計に関し、新たな展開が見えつつある。
|
| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、ナノ構造の構築と機能開拓を行う。初年度、昨年度の成果を踏まえ、ナノ構造中で電子、ホールをやり取りする階層構造、化合物の設計学理に近づくべく、最終年度の展開に注力する。
|
| Causes of Carryover |
最終年度に向けて，研究資金を有効に使うため，柔軟な予算執行を心掛けてきた．その結果，基金分の一部を最終年度に振り分けることになった．研究をさらに推進するために次年度に有効活用する．
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
発展的に次に繋がる成果を最終年度で得るために，必要なところに必要な額を執行できる態勢になったと考えている．柔軟な予算執行により，研究資金の実効性を高める努力を継続する．
|
