メソポーラスシリカの光機能性発現メカニズムの解明と光触媒への応用

• 研究課題/領域番号: 20560637
• 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: 地方独立行政法人大阪市立工業研究所
• 研究代表者: 高橋 雅也 地方独立行政法人大阪市立工業研究所, 研究員 (90416363)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2008年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 機能性ガラス / 光触媒 / メソポーラスシリカ / レーザー

研究概要

シリカは広い波長域に対して透明だが、メソポーラスシリカには常識では考えられない光触媒機能のある事を見出した。メソポーラスシリカの細孔サイズの制御により、揮発性機化合物(VOC)を選択的に光分解できる事を見出した。さらにエタンからエタノールの合成、一酸化炭素の酸化など、環境浄化や工業的に価値ある現象を見出した。これらは、メソポーラス構造が原因ではなく、シリカ表面のシラノールの活性が、大きな比表面積により強調されたものである事を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Rewriting Process of Lower Electrical Resistance Lines on TiO2 Film using Methods of Whitening with Electric Furnace and Darkening with Femtosecond Laser (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Tsukamoto, T. Shinonaga, N. Abe, M. Takahashi, M. Yoshida, H. Nakano, M. Fujita
  • 雑誌名: Journal of Laser Micro/Nanoengineering 巻: 6 ページ: 164-167
• [雑誌論文] Modification of Electrical Properties of Zine Oxide by continuous-wave Ytterbium Fiber Laser Irradiation (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Kido, M.Takahashi, J.Tani, N.Abe, M.Tsukamoto
  • 雑誌名: IOP Conf.Series : Materials Science and Engineering 巻: 18,72014 号: 7 ページ: 1-4
  • DOI: 10.1088/1757-899x/18/7/072014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thin Film Electrode Materials Li4Ti5O12 and LiCoO2 Prepared by Spray Pyrolysis Method (2011)
  • 著者名/発表者名: M Takahashi, J Tani, H Kido, A Hayashi, K Tadanaga, M Tatsumisago
  • 雑誌名: IOP Conf.Series : Materials Science and Engineering 巻: 18,122004 号: 12 ページ: 1-4
  • DOI: 10.1088/1757-899x/18/12/122004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hybrid and Nanomaterials "Photo-active property of mesoporous silica for reduction of volatile organic compounds" (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Takahashi
  • 雑誌名: Proceeding of 1st International Conference on Multifunctional 巻: C1 ページ: 1-77
• [雑誌論文] Photo-active property of mesoporous silica for reduction of volatile organic compound (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Takahashi, J.Tani, H.Kido
  • 雑誌名: Proceeding of 1st InternationalConference on Multifunctional,Hybrid and Nano-materials C1・1・77
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-active property of mesoporous silica for reduction of volatile organic compounds (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Takahashi
  • 雑誌名: Proceeding of 1st International Conference on Multifunctional, Hybrid and Nanomaterials
  • 査読あり
• [学会発表] フェムト秒レーザー照射による酸化チタン膜の材料特性変化I-光触媒機能のレーザー波長依存性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山下智史,野村哲平,塚本雅裕,高橋雅也,藤田雅之,阿部信行
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第31回年次大会
  • 発表場所: 電気通信大学(東京)
  • 年月日: 2012-01-09
• [学会発表] Ybファイバーレーザによる酸化チタンの改質 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木戸博康・高橋雅也・谷淳一・阿部信行・塚本雅裕
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第24回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] エネルギー変換材料の開発及び高機能化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木戸博康・高橋雅也・谷淳一
  • 学会等名: 日本セラミックス協会関西支部学術講演会
  • 発表場所: イーグレ姫路(姫路市)
  • 年月日: 2011-07-29
• [学会発表] フェムト秒レーザー照射による酸化チタン膜の材料特性変化I-光触媒機能のレーザー波長依存性- (2011)
  • 著者名/発表者名: 山下智史,野村哲平,塚本雅裕,高橋雅也,藤田雅之,阿部信行
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第31回年次大会
  • 発表場所: 電気通信大学(東京)
  • 年月日: 2011-01-09
• [学会発表] 酸化チタン膜裏面へのフェムト秒レーザー照射-黒色化領域の形成・特性評価- (2011)
  • 著者名/発表者名: 堀口直人,塚本雅裕,篠永東吾,吉田実,高橋雅也,藤田雅之,阿部信行
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第31回年次大会
  • 発表場所: 電気通信大学(東京)
  • 年月日: 2011-01-09
• [学会発表] エネルギー変換材料の開発及び高機能化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋雅也・谷淳一・木戸博康
  • 学会等名: 日本セラミックス協会関西支部第5回学術講演会
  • 発表場所: 滋賀県立大学(彦根市)
  • 年月日: 2010-07-16
• [学会発表] エネルギー変換材料の開発及び高機能化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋雅也
  • 学会等名: 日本セラミックス協会関西支部学術講演会
  • 発表場所: 滋賀県立大学(彦根市)
  • 年月日: 2010-07-16
• [学会発表] エネルギー変換材料の開発及び高機能化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋雅也・谷淳一・木戸博康
  • 学会等名: 日本セラミックス協会関西支部学術講演会
• [学会発表] 薄膜酸化物セラミックスの作製と電気特性及び光触媒特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮崎喜昌,木戸博康,高橋雅也,谷淳一,田畑研二
  • 学会等名: ニューセラミックス懇話会第190回特別研究会
  • 発表場所: たかつガーデン(大阪市)
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] 薄膜酸化物セラミックスの作製と電気特性及び光触媒特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: (宮崎喜昌、木戸博康)、高橋雅也、(谷淳一、田畑研二)
  • 学会等名: ニューセミックス懇話会第190回特別研究会
  • 発表場所: たかつガーデン(大阪市)
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] エネルギー変換材料の開発及び高機能化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋雅也
  • 学会等名: 日本セラミックス協会関西支部学術講演会
  • 発表場所: 関西大学(吹田市)
  • 年月日: 2009-07-23
• [学会発表] Hybrid and Nanomaterials, Photo-active property of mesoporous silica for reduction of volatile organic compounds (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Takahashi
  • 学会等名: 1st International Conference on Multifunctional
  • 発表場所: Vinci Convention Center(France、Tours)
  • 年月日: 2009-03-15
• [学会発表] Photo-active property of mesoporous silica for reduction of volatile organic compounds (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Takahashi
  • 学会等名: 1st International Conference on Multifunctional, Hybrid and Nanomaterials
  • 発表場所: Vinci Convention Center (France、tours)
  • 年月日: 2009-03-15
• [学会発表] エネルギー変換材料の開発及び高機能化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋雅也・谷淳一・木戸博康
  • 学会等名: 日本セラミックス協会関西支部学術講演会
• [学会発表] ニューセラミックス懇話会 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮崎喜昌・木戸博康・高橋雅也・谷淳一・田畑研二
  • 学会等名: 第190回特別研究会
• [学会発表] ネルギー変換材料の開発及び高機能化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高橋雅也
  • 学会等名: 日本セラミックス協会関西支部学術講演会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学
  • 年月日: 2008-07-24
• [学会発表] エネルギー変換材料の開発及び高機能化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高橋雅也
  • 学会等名: 日本セラミックス協会 関西支部 学術講演会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学
  • 年月日: 2008-07-24
• [学会発表] エネルギー変換材料の開発及び高機能化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高橋雅也・谷淳一・木戸博康
  • 学会等名: 日本セラミックス協会関西支部学術講演会
• [学会発表] Thin Film Electrode Materials Li4Ti5O12 and LiCoO2 prepared by Spray Pyrolysis method
  • 著者名/発表者名: 高橋雅也・谷淳一・木戸博康・林晃敏・忠永・辰巳砂昌弘
  • 学会等名: 第3回セラミックス国際会議
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪市)
• [学会発表] Photo-active property of mesoporous silica for reduction of volatile organic compounds.
  • 著者名/発表者名: 高橋雅也, 谷淳一, 木戸博康
  • 学会等名: 1st International Conference on Multifunctional,Hybrid and Nanomaterials
• [産業財産権] 可視光応答型光触媒の製造方法、及び可視光応答型光触媒 (2010)
  • 発明者名: 木村俊郎、塚本雅裕、阿部信行、高橋雅也
  • 権利者名: 株式会社伏見製薬所、国立大学法人大阪大学、地方独立行政法人大阪市立工業研究所
  • 産業財産権番号: 2010-171679
  • 出願年月日: 2010-07-30
• [産業財産権] 可視光応答型光触媒の製造方法、及び可視光応答型光触媒 (2010)
  • 発明者名: 木村俊郎, 塚本雅裕, 阿部信行, 高橋雅也
  • 権利者名: 伏見製薬所、大阪大学、大阪市立工業研究所
  • 公開番号: 2012-030172
  • 出願年月日: 2010-07-30
• [産業財産権] 可視光応答型光触媒の製造方法、及び可視光応答型光触媒 (2010)
  • 発明者名: 木村俊郎、塚本雅裕、阿部信行、高橋雅也
  • 権利者名: 伏見製薬所、大阪大学、大阪市立工業研究所
  • 出願年月日: 2010-07-30
• [産業財産権] 気相中の揮発性有機化合物を光酸化分解する方法 (2005)
  • 発明者名: 林裕一、高橋雅也、渡瀬星児
  • 権利者名: 本荘ケミカル株式会社、地方独立行政法人大阪市立工業研究所
  • 産業財産権番号: 2005-364149
  • 出願年月日: 2005-12-17