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スピノーダル相分離構造を有する湿式太陽電池用チタニア薄膜電極の作製

Research Project

Project/Area Number 04F04651
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Functional materials chemistry
Research InstitutionKyoto University
Host Researcher 横尾 俊信  京都大学, 化学研究所, 教授
Foreign Research Fellow YAO Jianxi  京都大学, 化学研究所, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
KeywordsTiO2 / 光重合誘起相分離 / 自己組織化 / 光触媒 / グレーティング
Research Abstract

本研究では、TiO2ゾルとモノマーの共存した薄膜を作製し、紫外線の照射により光重合誘起相分離(PIPS)が生じ、自己組織的にTiO2薄膜を作製した。
出発原料としてチタンイソプロポキシド(Ti(OC_3H^i_7)_4)、アクリルアミド、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(PM)、ジメチルホルムアミド、エタノール、硝酸を用いた。ディップコーティング法により薄膜を作製し、高圧水銀ランプ(λ=350nm^〜450nm,30mw/cm^2)と低圧水銀ランプ(λ=256nm,0.19mw/cm^2)を照射することにより、光重合誘起相分離によるTiO2-ポリマー共存膜を得た。得られた膜を500℃で熱処理した。
TiO2のゲル化が相分離よりも遅い場合に、相分離由来の構造が現れることがわかった。ゲル化を支配する溶媒の蒸発を抑制すると、相分離由来の構造が得られる。PVPを用いることにより、蒸発速度を抑えることができ、膜構造を制御することに成功した。
アクリルアミドを出発原料として用いた場合、2次元的なスピノーダル相分離構造が得られることがわかった。SEM観察によりドメインサイズは7μm、AFM観察により360nmの空孔が存在することがわかった。一方、PMを出発原料として用いた場合、3次元的な相分離構造が得られることがわかった。
これらの構造は比表面積が大きいことから、光触媒への応用が期待され、現在検討を始めている。

Report

(1 results)
  • 2004 Annual Research Report

URL: 

Published: 2004-03-31   Modified: 2016-04-21  

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