| 研究課題/領域番号 |
21K05223
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
小島 隆 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70333896)
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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 |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 粒子 / 水和酸化物 / 反応性制御 / 低温結晶化 / 金属酸化物 / 複合酸化物 / 水熱 / 結晶成長 / アルコキシド法 / 反応性 / 多孔性 / 温水 / 結晶化 / 低温 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、反応性・溶解性を任意にコントロールした“水和(含水)酸化物”を原料に用い、新奇な形状や機能をもつ粒子の低温合成を試みる。まず、金属アルコキシドの加水分解を穏やかに行うことにより、化学的な反応性に優れる水和酸化物を得る。得られた水和酸化物を純水または金属イオン水溶液中に浸すことで、結晶性の粒子へ変換する。水和酸化物の溶解特性や内部への金属イオンの拡散挙動を制御できれば、特異的な構造をもつ粒子の低温合成が可能となる。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、真球状および多孔性の水和酸化物粒子の反応性をコントロールし、従来よりも低温の温水を用いて酸化物として結晶化する手法について検証した。特に、水和チタニア粒子の乾燥状態が、その後の温水中での保持による結晶化挙動に与える影響を明らかにした。また、タンタル系の多孔性粒子の調製とその結晶化を成し遂げた。さらに、水和酸化物粒子を異種金属水溶液中で加熱することにより、様々な形態の複合酸化物粒子の調製も可能となり、吸着剤や触媒として有用な高比表面積の粒子を低温で得られる手法を確立できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、水和酸化物の反応性を積極的にコントロールし、酸化物材料の原料として用いることにより、様々な単一金属および複合酸化物粒子の粒径・形態・機能性を制御可能な幅を大いに拡げられることを新規に見いだした。この成果は基礎的・応用的にも幅広い波及効果を与え、様々な無機微粒子材料はもちろんのこと、微粒子を原料とする部材の性能を、安価で環境負荷が低い調製条件で大いに向上させると期待できる。
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