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一次元酸化物ナノ構造体の創製と集合構造制御による高機能化

研究課題

研究課題/領域番号 16685021
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 無機工業材料
研究機関佐賀大学

研究代表者

矢田 光徳  佐賀大学, 理工学部, 助教授 (20274772)

研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
19,760千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 4,560千円)
2006年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2005年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2004年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
キーワードナノチューブ / ナノファイバー / ナノワイヤー / 酸化ルテニウム / 酸化ニオブ / チタネート / 酸化コバルト / 人工関節 / 貴金属化合物 / ファイバー / 希土類化合物 / ナノロッド / 酸化チタン
研究概要

外径約7nmのチタン酸ナトリウムナノチューブを、種々のμmサイズ以上で形態制御された金属TiをTi源かつ鋳型として利用することにより、金属Ti上に直接成長・固定化して種々の形状に組織化する技術を開発した。また、SUS316LやCo-Cr合金上へもチタン酸ナトリウムナノチューブを成長・固定化する技術を開発した。さらに、チタネートナノファイバーやナノシートも金属上に成長・固定化できた。また、イオン交換処理によりチタン酸銀ナノチューブ/金属複合体に変換し、抗菌性人工関節用材料としての応用を医学部・企業とともに検討した結果、擬似生体環境中にて材料から銀イオンが溶出し、MRSAに対して高い抗菌活性値を示すことを明らかにした。
ナノチューブや球状などのルテニウム化合物/界面活性剤ナノ複合体のレドックスキャパシタ用材料としての評価を行ったところ、300℃以上での熱処理により試料が絶縁体から導電体に変化し、300℃熱処理試料が一番大きいキャパシタンスを示した。また、中実および中空らせん形態という特異な一次元構造を有するルテニウム化合物/界面活性剤ナノ複合体の合成に成功し、熱処理により形態を保持したまま酸化ルテニウムに変換できた。
コバルト化合物/界面活性剤ナノ複合体ナノワイヤーの合成に成功し、300℃以上での熱処理により酸化コバルトナノワイヤーに変換できることを見出し、それらの電気化学特性を明らかにした。
酸化ニオブ・ニオブ酸水酸化物ナノワイヤーについては、熱処理温度によりバンドギャップを制御できることを明らかにした。また、リチウムイオン電池用正極材料としての評価を行い、容量が結晶構造に依存することを明らかにした。
以上の研究成果として、学会発表をのべ17回行い、本研究をもとに2件の企業との共同研究が始まった。以上の成果のほとんどは論文投稿準備中であり、今後、論文発表する予定である。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (6件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Plate, Wire,Mesh,Microsphere,and Microtube Composed of Sodium Titanate Nanotubes on a Titanium Metal Template2007

    • 著者名/発表者名
      Mitsunori Yada, Yuko Inoue, Masafumi Uota, Toshio Torikai, Takanori Watari, Iwao Noda, Takao Hotokebuchi
    • 雑誌名

      Langmuir 23

      ページ: 2815-2823

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of Sillica Hollow Nano-Particles Templated by Polymeric Micelle with Core-Shell-Corona Structure2007

    • 著者名/発表者名
      Anil Khanal, Yuko Inoue, Mitsunori Yada, Kenichi Nakashima
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 129

      ページ: 1534-1535

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of submicrometer-sized titania hollow spheres by templating sulfonated polystyrene latex particles2007

    • 著者名/発表者名
      Akhamad Syoufian, Yuko Inoue, Mitsunori Yada, Kenichi Nakashima
    • 雑誌名

      Mater. Lett. 61

      ページ: 1572-1575

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Layered sodium titanate nanofiber and microsphere synthesized from peroxotitanic acid solution2006

    • 著者名/発表者名
      Mitsunori Yada, Yuya Goto, Masafumi Uota, Toshio Torikai, Takanori Watari
    • 雑誌名

      Journal of the European Ceramic Society 26

      ページ: 673-678

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 希土類化合物ナノチューブの合成と特性2005

    • 著者名/発表者名
      矢田光徳
    • 雑誌名

      マテリアルインテグレーション(Materials Integration) Vo1.18・No.1

      ページ: 36-41

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Layered Sodium Titanate Nanofiber and Microsphere Synthesized from Peroxotitanic Acid Solution2005

    • 著者名/発表者名
      Mitsunori Yada
    • 雑誌名

      Journal of The European Ceramic Society (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] 抗菌性チタネートコーティング非チタン系無機部材2006

    • 発明者名
      矢田光徳, 井上侑子, 佛淵孝夫, 野田岩男, 安藤嘉基, 石田典之
    • 権利者名
      佐賀大学
    • 出願年月日
      2006-12-28
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [産業財産権] 抗菌性チタネートコーティングチタン系部材2006

    • 発明者名
      矢田光徳, 佛淵孝夫, 野田岩男, 安藤嘉基
    • 権利者名
      佐賀大学
    • 出願年月日
      2006-12-28
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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