2016 Fiscal Year Annual Research Report
Novel Synthesis Method of Core Shell Oxide Particles by Flame Spray Pyrolysis
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26420155
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
横森 剛 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (90453539)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 燃焼合成 / 粒子合成 / 噴霧燃焼法 / コアシェル粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，様々な機能性を有する粒子として近年注目を集めているコアシェル粒子について，噴霧燃焼法を利用した新規合成手法の開発・確立を目指すことを目的としている．最終年度となる本年度（平成28年度）は、昨年度までに実施した各種対象物質に加え、さらに広範な物質に対するコアシェル粒子合成の可否を調査するために、新たに2種の物質を対象として合成試験を実施した．なお、今回対象とした物質は、シェルにはシリカを、コアにはセリウム系酸化物または亜鉛系酸化物を想定した、Ce-Si二元系酸化物またはZn-Si二元系酸化物によるコアシェル粒子である．結果として、いずれの対象物質でも球形コアシェル粒子が合成されることを確認できたが、一方で、合成条件によっては分離が不完全なコアシェル粒子、コアシェルとならない均質粒子、斑点粒子、二層のシェルを持つ粒子、コアとシェルの物質が入れ替わった反転コアシェル粒子等の様々な粒子も合成されることが分かった．球形コアシェル粒子に関しては、基本的には昨年度までに検討を進めた合成メカニズム（合成過程での二液不混和条件によるコア・シェル物質の分離）で説明が可能であるが、一方でその他の構造を有する粒子についての合成メカニズムは未だ不明であり、コアシェル粒子を精度よく確実に合成するという観点からもその合成メカニズムを理解することは重要である．そこで本年度は、上記の研究内容に加え、粒子合成メカニズムを詳細に理解するために、合成過程に関する数値解析にも取り組んだ．この数値解析では、燃焼場中での合成過程において単一粒子の成長以外に粒子同士の凝集や焼結等の現象もモデルとして組み込んでおり、現実の合成過程を詳細に再現することが期待される．ただし、まだ現状では解析コードの完成までには至っていないため、引き続き検討を実施する予定である．
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