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ゾル・ゲル法による酸化物薄膜合成における配位子設計とその効果

研究課題

研究課題/領域番号 10450242
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関岐阜大学

研究代表者

高橋 康隆  岐阜大学, 工学部, 教授 (00023177)

研究分担者 伴 隆幸  岐阜大学, 工学部, 助手 (70273125)
大矢 豊  岐阜大学, 工学部, 助教授 (80167311)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
13,700千円 (直接経費: 13,700千円)
2000年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1999年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1998年度: 10,800千円 (直接経費: 10,800千円)
キーワードディップ・コーティング / α-ヒドロキシケトン / 2-ヒドラジノエタノール / α-ヒドロキシケトンヒドラゾン / ニッケル金属薄膜 / コバルト金属薄膜 / チタン水溶液 / チタン酸クラスターアニオン / デイップ・コーティング / α-ヒドロキシケトンヒドラジン / ニッケル薄膜 / コバルト薄膜 / α-ヒドロキシケトンモノエダノールイミン / チタニア薄膜 / ジルコニア薄膜 / 結晶化温度低下 / 光照射効果 / 光パターニング
研究概要

本研究の成果は次の様に要約される。
(1)α-ヒドロキシケトン類(アセトイン及びアセトール)及びそのモノエタノールイミン誘導体はチタンアルコキシドなどのアルコール溶液に対して優れた安定化効果をもつ。
(2)安定化剤の種類によってディップ・コーティングしたチタニア膜の結晶構造が変化し、600℃の熱処理では、α-ヒドロキシケトン安定化ゲル膜からは純アナターゼが、またそのヒドラゾンやモノエタノールイミン安定化ゲル膜からはアナターゼとルチルの混合体が生成する。安定化剤が還元性をもつとき、ルチル生成の傾向が高い。
(3)C=N結合を含む上記のイミンで安定化されたチタニアあるいはジルコニアゲル膜へ紫外線照射するとゲル膜のアルコールへの溶解度が低下する。これを利用することによりパターニングが可能である。また、チタニアの場合は電荷移動吸収のため配位子に不飽和結合がなくても紫外線の照射効果があり、それによって純アナターゼ膜を優先的にコーティングできる。
(4)α-ヒドロキシケトンのヒドラゾン誘導体が無機物のアルコールへの溶解促進効果と還元性を併せ持つことを利用して、酢酸塩のアルコール溶液を調製し、またその溶液をディップ溶液として用いることにより、不活性ガス中の熱処理によりニッケル及びコバルト金属膜のディップ・コーティングが可能であることを認めた(特許申請中)。
(5)2級及び3級アミンあるいは4級アンモニウム水酸化物とチタンアルコキシドからアルカリイオン、ハロゲン及びキレート剤を含まない高濃度チタン酸水溶液が非常に簡便な方法で合成でき、他のチタン化合物の優れた原料となること、またその溶液種はチタン酸の縮合で生じるクラスターアニオンとアルキルアンモニウムカチオンからなる可能性が高いことを認めた。また、この溶液を用いて高屈折率のアナターゼ膜をディップ・コーティングできる(特許申請中)。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] T.Ohya,T.Ban,Y.Ohya,Y.Takahashi: "Preparation of Concentrated, Halogen-Free Aqueous Titanium Solutions"Proceeding of 7th International Conference on Ceramic Processing Science(ICCPS), May 15-18, 2000, Inuyama, Japan. (印刷中). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Syukri,T.Ban,Y.Ohya,Y.Takahashi: "Dip-Coating of Metal Films from Metal Acetates-Acetolhydrazone System"Proceeding of 7th International Conference on Ceramic Processing Science(ICCPS), May 15-18, 2000, Inuyama, Japan. (印刷中). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Bel Hadj Tahar,T.Ban,Y.Ohya,and Y.Takahashi: "Effect of Processing Parameters on Physical Properties of Cadmium Stannate Thin Films Prepared by Dip-Coating Technique"J.Am.Ceram.Soc.. 84[1]. 85-91 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] (発明者)高橋康隆,大矢豊,伴隆幸,(申請者)金城俊夫岐阜大学長,: "チタン含有水溶液の製造方法"特願2000-138556.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] (発明者)高橋康隆,大矢豊,伴隆幸,(申請者)金城俊夫岐阜大学長: "ニッケル金属膜形成用溶液、およびこれを用いたニッケル金属薄膜の形成方法"特願2000-7868.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Takahashi,A.Ohsugi,T.Arafuka,T.Ohya,T.Ban and Y.Ohya: "Development of New Modifiers for Titanium Alkoxide Based Sol-Gel Process 17 (2000) 227-238"J.Sol-Gel Sci.Tech.. 17[3]. 227-238 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Takahashi, A.Ohsugi, T.Arafuka, T.Ohya, T.Ban and Y.Ohya: "Development of New Modifiers for Titanium Alkoxide Based Sol-Gel Process"J.Sol-Gel Sci.Tech.. 17. 227-238 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] (Inventors) Y.Takahashi, Y.Ohya, and T.Ban, (Applier) President of Gifu University, T.Kinjo: "Solution for Forming Nickel Metal Thin Film and Method of Forming Nickel Metal Thin Film Using Said Solution"Japanese Patent Application. No.2000-007868 (Jan.17). (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] (Inventors) Y.Takahashi, Y.Ohya, and T.Ban, (Applier) President of Gifu University, T.Kinjo: "Production Method of Titanium-containing Aqueous Solutions"Japanese Patent Application. No.2000-138556 (May 11). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Bel Hadj Tahar, T.Ban, Y.Ohya, and Y.Takahashi: "Effect of Processing Parameters on Physical Properties of Cadmium Stannate Thin Films Prepared by Dip-Coating Technique"J.Am.Ceram.Soc.. 84(1). 85-91 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ohya, T.Ban, Y.Ohya, and Y.Takahashi: "Preparation of Concentrated, Halogen-Free Aqueous Titanium Solutions"Proceedings of 7th International Conference on Ceramic Processing Science (ICCPS), May 15-18, 2000, Inuyama, Japan (Ceram.Trans.). (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Syukri, T.Ban, Y.Ohya, and Y.Takahashi: "Dip-Coating of Metal Films from Metal Acetates-Acetolhydrazone System"Proceedings of 7th International Conference on Ceramic Processing Science (ICCPS), May 15-18, 2000, Inuyama, Japan (Ceram.Trans.). (in press.).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ohya 他: "Preparation of Concentrated, Halogen-Free Aqueous Titanium Solutions"Proceeding of 7th International Conference on Ceramic Processing Science (ICCPS), May 15-18, 2000, Inuyama, Japan. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Syukri 他: "Dip-Coating of Metal Films from Metal Acetates - Acetolhydrazone System"Proceeding of 7th International Conference on Ceramic Processing Science (ICCPS), May 15-18, 2000, Inuyama, Japan. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] R.Bel Hadj Tahar 他: "Effect of Processing Parameters on Physical Properties of Cadmium Stannate Thin Films Prepared by Dip - Coating Technique"J.Am.Ceram.Soc.. 84[1]. 85-91 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋康隆 他: "チタン含有水溶液の製造方法"特願2000-138556.

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋康隆 他: "ニッケル金属膜形成用溶液、およびこれを用いたニッケル金属薄膜の形成方法"特願2000-7868..

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Takahashi 他: "Development of New Modifiers for Titanium Alkoxide Based Sol - Gel Process"J.Sol - Gel Sci.Tech.. 17. 227-238 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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