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フォトエッチングによる酸化物半導体表面のナノポーラス加工

研究課題

研究課題/領域番号 18560653
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 無機材料・物性
研究機関岐阜大学

研究代表者

杉浦 隆  岐阜大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40171144)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,540千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 240千円)
2007年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2006年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード機能性セラミックス / 電気化学 / 微細加工 / フォトエッチング / 光触媒 / 酸化チタン / 光誘起親水化
研究概要

酸化チタンは、光触媒などの光機能材料として様々に応用されている。以前の研究において焼結体や単結晶の酸化チタン電極にフォトエッチング処理を行うことで結晶配向に依存した特徴的なエッチングパターンが形成されることを見出している。しかしその場合、表面処理の効果は数百マイクロメートルの厚さの電極の表面のみに限られ、薄膜電極をフォトエッチング処理できれば、光触媒などへも応用も可能となると考えられる。そこで本研究では、酸化チタン薄膜を作製する方法としてチタン板を熱酸化する方法を試み、薄膜の評価を行った。さらに作製した酸化チタン薄膜電極にフォトエッチング処理を行い、その表面構造や光誘起親水特性を評価することで酸化チタン薄膜の作製条件が及ぼすこれらの特性への影響についての検討を行った。フォトエッチング処理をした電極の表面SEM像から、薄膜電極の場合においても酸化チタンの結晶配向に依存したエッチングパターンが形成可能であることを見出した。フォトエッチング処理前後の電極の光誘起親水特性評価を行ったところ、ブラックライト照射下でフォトエッチング処理前の試料は2500分間の照射で限界接触角が70°であったのに対し、処理後の試料は120分間の照射で0°と超親水性を示し、短い照射時間で限界接触角が大きく減少したことがわかった。これはフォトエッチング処理により光誘起親水化しやすい酸化チタンの(100)面が選択的に露出したためであると考えられた。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Effect of Photoetching on Photoinduced Hydrophilicity of Titanium Dioxide Film2008

    • 著者名/発表者名
      T. Sugiura
    • 雑誌名

      Electrochemistry 76(2)

      ページ: 154-157

    • NAID

      130002150797

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Photoetching on Photoinduced Hydrophilicity of Titanium Dioxide Film2008

    • 著者名/発表者名
      T. Sugiura, M. Katou, H. Minora
    • 雑誌名

      Electrochemistry 76(2)

      ページ: 154-157

    • NAID

      130002150797

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Wall thickness and charge transport properties of nano-honeycomb TiO_2 structures prepared by photoetching2007

    • 著者名/発表者名
      T. Oekermann
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta 52

      ページ: 4325-4333

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wall thickness and charge transport properties of nano-honeycomb TiO_2 structures prepared by photoetching2007

    • 著者名/発表者名
      T. Oekermann, T. Yoshida, J. Nakazawa, S. Yasuno, T. Sugiura, H. Minoura
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta 52

      ページ: 4325-4333

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Wall thickness and charge transport properties of nano-honeycomb TiO_2 structures prepared by photoetching2007

    • 著者名/発表者名
      T.Oekermann
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta 52

      ページ: 4325-4333

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 光電気化学エッチングによる酸化チタン光電極の表面処理2006

    • 著者名/発表者名
      杉浦 隆
    • 雑誌名

      マテリアルインテグレーション 19

      ページ: 15-20

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要 2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 光エッチングによる酸化チタンのナノポーラス加工と高活性化2006

    • 著者名/発表者名
      杉浦 隆
    • 雑誌名

      表面技術 57

      ページ: 176-180

    • NAID

      10017538297

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要 2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Surface Treatment of Titanium Dioxide Photoelectrode by Photoelectrochemical Etching2006

    • 著者名/発表者名
      T. Sugiura, H. Minoura
    • 雑誌名

      Materials Integration 19(2)

      ページ: 15-20

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evolution of Nano-Porous Structure on Titanium Dioxide Photoelectrode and Its Activation for Photoelectrochemical Reaction by Photoetching2006

    • 著者名/発表者名
      T. Sugiura, H. Minoura
    • 雑誌名

      Hyomengijyutsu 57(3)

      ページ: 176-180

    • NAID

      10017538297

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Crystal Growth of GaN by the Reaction of Ga_2O_3 with Li_3N in Liquid Ga

    • 著者名/発表者名
      T. Zhang
    • 雑誌名

      Trans. Mater. Res. Soc. Jpn. (印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 酸化チタン/シリコン複合電極を用いた二段階励起による水の光分解2008

    • 著者名/発表者名
      杉浦 隆
    • 学会等名
      電気化学第57回大会
    • 発表場所
      山梨大学工学部
    • 年月日
      2008-03-31
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Photodecomposition of Water With TiO_2/Silicon Tandem Electrodes2008

    • 著者名/発表者名
      T. Sugiura
    • 学会等名
      Spring Meeting of Electrochemical Society Japan
    • 発表場所
      Yamanashi University, JAPAN
    • 年月日
      2008-03-31
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Solar Water Splitting With a Silicon/Metal Oxide Tandem Electrodes2007

    • 著者名/発表者名
      T. Sugiura
    • 学会等名
      INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCED MATERIALS AND APPLICATIONS(ICAMA-2007)
    • 発表場所
      Shivaji University, Kolhapur, INDIA
    • 年月日
      2007-11-17
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Solar Water Splitting With a Silicon/Metal Oxide Tandem Electrodes2007

    • 著者名/発表者名
      T. Sugiura
    • 学会等名
      INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCED MATERIALS AND APPLICATIONS (ICAMA-2007)
    • 発表場所
      Shivaji University Kolhapur INDIA
    • 年月日
      2007-11-17
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Solar Water Splitting With WO_3/Si Tandem Electrodes2007

    • 著者名/発表者名
      T. Sugiura
    • 学会等名
      Spring Meeting of Electrochemical Society Japan
    • 発表場所
      Tokyo University of Science, JAPAN
    • 年月日
      2007-03-31
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] WO_3/Si複合電極を用いた二段階励起による水の光分解2007

    • 著者名/発表者名
      松浦 隆
    • 学会等名
      電気化学会第74回大会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2007-03-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Si/TiO_2複合電極の光電気化学特性(3I28)2006

    • 著者名/発表者名
      松浦 隆
    • 学会等名
      電気化学会第73回大会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      2006-04-01
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Photoelectrochemical Characterization of Si/TiO_2 Tandem Electrodes2006

    • 著者名/発表者名
      T. Sugiura
    • 学会等名
      Spring Meeting of Electrochemical Society Japan
    • 発表場所
      Tokyo Metropolitan University, JAPAN
    • 年月日
      2006-04-01
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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