| 研究課題/領域番号 |
21H02034
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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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| 審査区分 |
小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
井出 裕介 国立研究開発法人物質・材料研究機構, ナノアーキテクトニクス材料研究センター, グループリーダー (40449327)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2021年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
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| キーワード | 層状ケイ酸塩 / 層状粘土鉱物 / 鉄 / UVカット / 酸化チタン / 酸化鉄 / 次元制御 / 多孔質シリカ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
酸化チタン(ナノ粒子)はUV光を吸収する半導体であるため、光触媒や日焼け止めクリームなどに用いるUV遮蔽(吸収)材として古くから幅広く研究され、実用化もされているが、将来的に使用できなくなる可能性もある。本研究では、酸化チタンの代替材料を，より安価かつ安全な酸化鉄とシリカから設計できる指針を示す。
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| 研究実績の概要 |
層状ケイ酸塩のミクロ細孔内に鉄オキソオリゴマー（２核）を担持させた白色粉体の合成に成功し、そのＵＶ吸収能を明らかとした。同粉末の光触媒活性は、化粧品や日焼け止めクリームのＵＶ遮蔽材として汎用されている酸化チタン（ルチル型）粉末より低活性であった。得られた白色粉末を天然オイルに混ぜ込んで日焼け止めクリーム様ペーストを作成し、同ペーストをＵＶ劣化する有機色素膜上にコーティングし疑似太陽光照射することで、ＵＶカット試験と行った。その結果、開発した白色粉末ペーストは、ルチルペーストと同等のＵＶカット能力を有することが分った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
研究の目的とした「通常は不安定で合成・単離が難しい鉄オキソオリゴマーの安定化」に成功し、同じく目的とした「酸化チタンに匹敵するＵＶ吸収/散乱能の発現」を達成したため。さらに、同目的に適した層状ケイ酸塩マトリックスを選定する過程で、層状ケイ酸塩自体の新物性・新機能（触媒担体としての）も発見したため。
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| 今後の研究の推進方策 |
よりＵＶ吸収能の高い白色粉末の合成を行い、社会実装を達成する。
本研究目的を達成する過程で発見した、（通所は強直な）層状ケイ酸塩骨格の「柔軟さ」に関して、実験と計算により実証し、柔軟さに由来する特異な吸着挙動等を調査する。ＭＯＦは、柔軟な骨格ならではの所物性等により研究者人工が爆発的に増際した経緯もあり、同層状ケイ酸塩の物性評価は、派生研究とは言え、基礎科学的意義が高いと考えている。
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