| 研究課題/領域番号 |
12650750
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
化学工学一般
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
足立 基齊 京都大学, エネルギー理工学研究所, 講師 (50027140)
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| 研究分担者 |
塩井 章久 山形大学, 工学部, 助教授 (00154162)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2001年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2000年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
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| キーワード | ナノ組織 / 高次構造 / 形成機構 / 液々界面 / シリカ / チタニア / ナノチューブ / 光触媒 / 液液界面 |
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| 研究概要 |
1.ナノ単位組織の形成機構の解明
1-1 シリカナノ組織の形成機構:シリカナノ組織の形成については、pH変化に伴う組織形態の変化に焦点を当て、ラウリルアミン塩酸塩水溶液のpH変化による組織変化について研究し、次の結果を得た。1<pH<7の酸性領域では、シリカナノチューブが形成される。pH〜7ではエアロゲル状組織が、pH10〜11.5の狭いpH領域でのみヘキサゴナルアレイやジャイロイドと言った高次構造秩序相が形成された。pH〜13では反応液は二液相となり、固体材料は得られなかった。それぞれの形成過程について考察を行った。
1-2 チタニアナノチューブの形成機構:チタニア源としてテトライソプロピルオルトチタネートを用い、反応速度を調節するためにアセチルアセトンで修飾し、ラウリルアミン塩酸塩水溶液と混合してチタニアナノ組織の形成を行い、チタニアナノチューブの合成に成功した。チタニアナノチューブの著しい特徴として、TEM像と電子線回折によりナノチューブがアナターゼの単結晶構造をもつことを明確にでき、また、非常に高い光触媒活性を持つことが実証できた。
2.シリカナノ組織の高次構造形成機構の解明
pH10〜11の狭いpH領域でのみ秩序構造相が形成されたことに着目し、pH変化に伴う関与する化学種の水相・油相間の分配平衡関係について研究し、水相・油相間の液液界面が秩序構造形成に重要な役割をもつとの推論を得た。これに基づき、種々の組成、接触方法を用いて液液界面における構造形成を研究し、液液界面の存在が高次構造形成には必須であることを見出した。更に、数分で完了する秩序構造形成過程を、Spring 8の高輝度X線を用いて秒刻みでSAXSを測定し、液液界面にまず円筒が形成され、それらが集積して秩序構造を液液界面に形成することが明らかとなった。
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