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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Development of morphology-controlled synthesis of titanium dioxide materials templated by organic molecular assemblies

Research Project

Project/Area Number 25420737
Research InstitutionTokyo City University

Principal Investigator

高橋 政志  東京都市大学, 工学部, 教授 (90328930)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 江場 宏美  東京都市大学, 工学部, 准教授 (90354175)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords二酸化チタン / テンプレート法 / 有機分子組織体 / 相分離LB膜 / 蒸発誘起自己組織化 / 光触媒 / 色素増感太陽電池
Outline of Annual Research Achievements

多様な微細構造を有する二酸化チタン(TiO2)材料の調製プロセス開発のため、前年度までの研究において、長鎖アルキルアミンをベースとした相分離LB膜、アンモニウム基を有する長鎖シラン化合物の分子集合体構造、蒸発誘起自己組織化によって得られる高分子ミセル、白金微粒子を担持したシリカ微粒子などをテンプレートに用いた調製プロセスの検証を行った。2016年度はこれらのプロセスの最適化と実験結果の確認を実施し、その過程でリング状ドメインがアレンジされたパターン化TiO2薄膜の調製法を見出した。
以下に全期間をとおして得られた研究成果の概要を示す。
1. 長鎖アルキルアミンとパーフルオロアルコールの相分離LB膜を使って平均膜厚1.7 nmのドメイン構造を持つTiO2薄膜を得た。また、同じ膜物質系のLangmuir膜を用いることで約1μmのリング状パターンをもつTiO2超薄膜の作製に成功した。2. シラン化合物の分子集合体構造を利用したプロセスにより約10 nmの単結晶からなるTiO2を調製し、シリカとの複合化による結晶成長の抑制作用を明らかにした。3. 高分子界面活性剤を用いた蒸発誘起自己組織化法によって様々なメソポーラスTiO2膜を調製し、構造評価を行った。色素増感太陽電池の作用極への適用性についても検討した結果、メソポーラスTiO2膜の方が同じ厚さのチタニア粒子(P25)膜よりも高いセル性能を示すことを確認した。4. エマルション中でのゾルゲル反応において、シリカ粒子をコアに用いることで中空球TiO2粒子の調製を行い、さらに白金担持シリカを用いた中空球内壁への選択的白金担持プロセスを確立した。

  • Research Products

    (2 results)

All 2017 2016

All Presentation (2 results)

  • [Presentation] 長鎖アルキルアミン/パーフルオロアルコール混合単分子膜を用いたパターン化TiO2薄膜の作製2017

    • Author(s)
      碓井彰俊、高橋政志
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶応大学日吉キャンパス(神奈川)
    • Year and Date
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [Presentation] ポリイオンコンプレックス混合LB膜を鋳型に用いたTiO2薄膜の作製と構造評価2016

    • Author(s)
      碓井彰俊、高橋政志
    • Organizer
      日本油化学会第55回年会
    • Place of Presentation
      奈良女子大学(奈良)
    • Year and Date
      2016-09-07 – 2016-09-09

URL: 

Published: 2018-01-16  

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