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無電解析出法で作製した半導体金属複合薄膜による光機能性表面の創製

研究課題

研究課題/領域番号 13650784
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 材料加工・処理
研究機関姫路工業大学

研究代表者

松田 均  姫路工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60118015)

研究分担者 福室 直樹  姫路工業大学, 助手 (10347528)
八重 真治  姫路工業大学, 助教授 (00239716)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2003年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2002年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
キーワード無電解めっき / 複合めっき / 分散めっき / 半導体 / 二酸化チタン / 微粒子 / 光電流 / 光触媒 / 光電気化学特性 / 無電解ニッケルめっき / 超微粒子 / 半導体複合薄膜 / 共析機構 / 光電気化学 / 自己触媒めっき / ニッケル
研究概要

本研究では、まず、分散めっきに適した安定で析出速度の高い無電解めっき浴の選定を行なった。その結果、錯化剤としてコハク酸とリンゴ酸を用いた酸性Ni-Pめっき浴がこの目的に適合することを見出した。次いで、各種半導体微粒子を金属薄膜中に分散した複合膜の作製とその光電気化学特性、光触媒性を検討し、TiO_2微粒子を分散させた場合、光電気化学特性が優れていることを見出した。そこで、無電解Ni-P合金めっき浴中に半導体微粒子のTiO_2を分散させた複合薄膜の作製条件ならびに、膜の表面状態、分散粒子の共析率および光電気化学特性および光触媒性を調べた。まず、表面のSEM観察から、TiO_2微粒子が数μmないし数十μmオーダーで凝集していることが明らかとなった。一方、巨視的にみると、TiO_2粒子が表面に占める割合(表面占有率)は、膜厚とともに増加し、膜厚4μm以上では、約60%で飽和することが分かった。
次に、TiO_2を分散した複合膜を作用極とし、0.1M NaOH水溶液電解質中でPtを対極として、紫外光照射し、その光電流を測定した結果、同複合膜において、光照射に伴い光電流が生じることが分かった。同法により、光機能性をもった複合薄膜が得られることが明らかとなった。さらに、浴条件や撹拌,基板の固定方法の作製条件を変えて、膜中の半導体微粒子の共析量と光電流密度の関係を整理すると、両者の間にほほ直線的な関係が認められた。さらに、同膜をメチレンブルー溶液に浸漬させ、紫外線を照射することによりメチレンブルーの分解が観察され、同膜の光触媒性が確認された。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (4件)

  • [文献書誌] 福室直樹, 臼井勇樹, 小松聖季, 八重真治, 松田 均: "無電解Ni-P/TiO_2複合めっき膜の構造と光電流密度"表面技術. 55・5. 355-359 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Fukumuro, Y.Usui, S.Komatsu, S.Yae, H.Matsuda: "Structure and Photocurrent Density of Electroless Plated Nickel/TiO_2 Composite films"J.Surf.Fin.Soc.Jpn.. Vol.55. 355-359 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 福室直樹, 臼井勇樹, 小松聖季, 八重真治, 松田 均: "無電解Ni-P/TiO_2複合めっき膜の構造と光電流密度"表面技術. 55巻4号(印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yae, M.Kitagaki, T.Hagihara, H.Matsuda B.A.Parkinson, Y.Nakato: "Electrochemical deposition of fine Pt particles on n-Si electrodes for efficient photoelectrochemical solar cells"Electrochimica Acta. 47. 345-352 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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