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透析膜によるアンミン錯体からの酸化物ナノ粒子生成制御と精密積層構造作製

研究課題

研究課題/領域番号 22550178
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 無機工業材料
研究機関千葉大学

研究代表者

上川 直文  千葉大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (60282448)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2010年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードセラミックス / ナノ粒子 / 溶液中合成 / 透析 / 酸化亜鉛 / 薄膜 / 配向 / 酸化チタン / 層状複水酸化物 / Al-ドープZnO / Nbドープ / 解膠 / 硫化物蛍光体
研究概要

本研究では、物質系として透明導電性薄膜用材料や紫外線遮断機能そして光触媒活性など多様な機能を有するTiO_2ナノ粒子および3価陽イオンドープZnOナノ粒子を対象とし、ナノ粒子の安定な分散ゾルおよびそれらを用いた高配向性薄膜作製法の検討を中心に研究展開を行った。特に、新しい合成手法として、H_2Oないしグリコール類を溶媒とする溶液中で反応温度100℃以下かつ常圧下でアミンの共存下での酸化物ナノ粒子の生成・成長過程において、セルロースチューブ中で透析を行いながら粒子成長・熟成を行う反応プロセスとすることで、溶液中に存在する不純物イオンによるナノ粒子の凝集沈殿生成を抑制しながら、ナノ粒子の結晶化と安定な分散を同時に実現する反応系を構築することができた。また、得られた経常異方性を有する酸化物ナノ粒子の基板上への堆積により、高配向性を有するAl^<3+>ドープZnO薄膜の作製などを実現した。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2013 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (20件)

  • [雑誌論文] Control of orientation and electrical conductivity of doped ZnO films using a layered doublehydroxide nanoparticle precursor and spark plasma sintering process2013

    • 著者名/発表者名
      N. Ukawa, T. Saito, T. Kojima, K. Kakegawa
    • 雑誌名

      Scripta Materialia

      巻: 69 ページ: 131-134

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of ZnO sols by low-temperature heating of ethylene glycol solution and control of their photoluminescence with addition of glucose2013

    • 著者名/発表者名
      N. Uekawa, T. Fujino, T. Kojima, K. Kakegawa
    • 雑誌名

      J. Ceram. Soc. Jpn.

      巻: 121 ページ: 62-67

    • NAID

      130004950783

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Control of orientation and electrical conductivity of doped ZnO films using a layered double hydroxide nanoparticle precursor and spark plasma sintering process2013

    • 著者名/発表者名
      Uekawa, N., Saito, T., Kojima, T., Kakegawa, K
    • 雑誌名

      Scripta Materialia

      巻: 2013 号: 2 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1016/j.scriptamat.2013.02.016

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of oriented zinc oxide thin films by firing Zn-Al layered double hydroxide thin films2012

    • 著者名/発表者名
      N. Uekawa, T. Saito, T. Kojima, K. Kakegawa
    • 雑誌名

      Mater. Lett.

      巻: 86 ページ: 125-128

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Characterization of titanium oxide nanoparticles obtained by hydrolysis reaction of ethylene glycol solution of alkoxide2012

    • 著者名/発表者名
      N. Uekawa, N. Endo, K. Ishii, T. Kojima, K. Kakegawa
    • 雑誌名

      Journal of Nanotechnology, art

      巻: no. 102361 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Characterization of titanium oxide nanoparticles obtained by hydrolysis reaction of ethylene glycol solution of alkoxide2012

    • 著者名/発表者名
      Uekawa, N., Endo, N., Ishii, K., Kojima, T., Kakegawa, K.
    • 雑誌名

      Journal of Nanotechnology

      巻: art. no. 102361 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1155/2012/102361

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of oriented zinc oxide thin films by firing ZnAl layered double hydroxide thin films2012

    • 著者名/発表者名
      Uekawa, N., Saito, T., Kojima, T., Kakegawa, K.
    • 雑誌名

      Materials Letters

      巻: 86 ページ: 125-128

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2012.07.047

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of ZnO sols by low-temperature heating of ethylene glycol solution and control of their photoluminescence with addition of glucose2012

    • 著者名/発表者名
      Uekawa, N., Fujino, T., Kojima, T., Kakegawa, K.
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 121 ページ: 62-67

    • NAID

      130004950783

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of Titanium Oxide Nanoparticles Obtained by Hydrolysis Reaction of Ethylene Glycol Solution of Alkoxide2012

    • 著者名/発表者名
      上川直文, 遠藤直哉, 石井啓介, 小島隆, 掛川一幸
    • 雑誌名

      Journal of Nanotechnology

      巻: (掲載確定)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of a stable sol of Mn^<2+>- doped ZnS nanoparticles by low-temperature heating of sulfide precipitate in ethylene glycol2011

    • 著者名/発表者名
      N. Uekawa, T. Matsumoto, T. Kojima, K. Kakegawa
    • 雑誌名

      J. Ceram. Soc. Jpn

      巻: 119 ページ: 346-350

    • NAID

      130000662436

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Characterization of oxides obtained by heating a mixture of peroxoniobic acid and peroxotitanic acid2011

    • 著者名/発表者名
      N. Uekawa, Y. Ohsawa, T. Kojima, K. Kakegawa
    • 雑誌名

      Dalton Trans

      巻: 40 ページ: 1817-1822

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of a stable sol of Mn^<2+>-doped ZnS nanoparticles by low-temperature heating of sulfide precipitate in ethylene glycol2011

    • 著者名/発表者名
      上川直文, 松本貴彬, 小島隆, 掛川一幸
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 119 ページ: 346-350

    • NAID

      130000662436

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of oxides obtained by heating a mixture of peroxoniobic acid and peroxotitanic acid2011

    • 著者名/発表者名
      上川直文, 大澤祐介, 小島隆, 掛川一幸
    • 雑誌名

      Dalton Transaction

      巻: VOL.40 ページ: 1817-1822

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of stable sol of ZnS nanoparticles by heating the mixture of ZnS precipitate and ethylene glycol2010

    • 著者名/発表者名
      N. Uekawa, T. Matsumoto, T. Kojima, K. Kakegawa
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces A

      巻: 361 ページ: 132-137

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of stable sol of ZnS nanoparticles by heating the mixture of ZnS precipitate and ethylene glycol2010

    • 著者名/発表者名
      上川直文, 松本貴彬, 小島隆, 掛川一幸
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces A : Physicochemical and Eng ineering Aspects

      巻: VOL.361 ページ: 132-137

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 糖添加エチレングリコール中でのZnOナノ粒子生成過程のUV-VIS吸光スペクトルの経時変化測定による検討2013

    • 著者名/発表者名
      上川直文,藤野辰哉,小島隆,掛川一幸
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2013年年会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2013-03-19
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 糖添加エチレングリコール中でのZnOナノ粒子生成過程のUV-VIS吸光スペクトルの経時変化測定による検討2013

    • 著者名/発表者名
      上川 直文・藤野 辰哉・小島 隆・掛川 一幸
    • 学会等名
      (公社)日本セラミックス協会2013年年会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Control of orientation and ele ctrical conductivity of doped ZnO films by u sing LDH nanoparticles as precursor and SPS process2012

    • 著者名/発表者名
      N. UEKAWA, T. SAITO, T. KOJIMA, K. KAKEGAWA
    • 学会等名
      The 29th Korea-Japan International Seminar on Ceramics
    • 発表場所
      EXCO, D aegu, Korea
    • 年月日
      2012-11-23
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] クエン酸イオン含有ZnSナノ粒子分散ゾルへの遷移金属イオン添加による蛍光発光特性制御2012

    • 著者名/発表者名
      大内真弓,上川直文,小島隆,掛川一幸
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 掛川一幸,グリコール類を用いたZnOナノ粒子安定分散ゾルの低温合成と糖添加による蛍光発光制御2012

    • 著者名/発表者名
      藤野辰哉,上川直文,小島隆
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ジアミンを用いた沈殿生成反応によるZn系酸化物微粒子の合成と物性制御2012

    • 著者名/発表者名
      上川直文,齋藤貴宏,小島隆,掛川一幸
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Zn^<2+>含有層状複水酸化物微粒子分散水溶液を用いた配向性酸化亜鉛薄膜の作製2012

    • 著者名/発表者名
      齋藤貴宏,上川直文,小島隆,掛川一幸
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] エチレングリコールを溶媒として用いたZnOナノ粒子の合成と糖添加による蛍光発光特性制御2012

    • 著者名/発表者名
      藤野辰哉,上川直文,小島隆,掛川一幸
    • 学会等名
      無機マテリアル学会第124回学講演会
    • 発表場所
      船橋市文化創造館
    • 年月日
      2012-06-07
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ジアミンを用いた水溶液からの沈殿法によるAl-Zn系酸化物薄膜の調製と導電性の検討2012

    • 著者名/発表者名
      上川直文,齋藤貴宏,小島隆,掛川一幸
    • 学会等名
      無機マテリアル学会第124回学講演会
    • 発表場所
      船橋市文化創造館
    • 年月日
      2012-06-07
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ジアミンを用いた沈殿法によるAlドープZnO粒子の調製と物性の検討2012

    • 著者名/発表者名
      上川直文,齋藤貴宏,小島隆,掛川一幸
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2012年年会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2012-03-21
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] ジアミンを用いた沈殿生成反応によるZn系酸化物微粒子の合成と物性制御2012

    • 著者名/発表者名
      上川 直文・齋藤 貴宏・小島 隆・掛川 一幸
    • 学会等名
      (公社)日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学(東山キャンパス)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Zn2+含有層状複水酸化物微粒子分散水溶液を用いた配向性酸化亜鉛薄膜の作製2012

    • 著者名/発表者名
      齋藤 貴宏・上川 直文・小島 隆・掛川 一幸
    • 学会等名
      (公社)日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学(東山キャンパス)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] グリコール類を用いたZnOナノ粒子安定分散ゾルの低温合成と糖添加による蛍光発光制御2012

    • 著者名/発表者名
      藤野辰哉・上川直文・小島隆・掛川一幸
    • 学会等名
      (公社)日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学(東山キャンパス)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] クエン酸イオン含有ZnSナノ粒子分散ゾルへの遷移金属イオン添加による蛍光発光特性制御2012

    • 著者名/発表者名
      大内 真弓・上川 直文・小島 隆・掛川 一幸
    • 学会等名
      (公社)日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学(東山キャンパス)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Control of orientation and electrical conductivity of doped ZnO films by using LDH nanoparticles as precursor and SPS process2012

    • 著者名/発表者名
      Naofumi UEKAWA, Takahiro SAITO, Takashi KOJIMA, Kazuyuki KAKEGAWA
    • 学会等名
      The 29th Korea-Japan International Seminar on Ceramics
    • 発表場所
      EXCO, Daegu, Korea
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 層状複水酸化物粒子を用いた配向性を有するAl^<3+>ドープZnO薄膜の作製2011

    • 著者名/発表者名
      上川直文,齋藤貴宏,小島隆,掛川一幸
    • 学会等名
      無機マテリア学会第123回学術講演会
    • 発表場所
      佐賀県
    • 年月日
      2011-11-18
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] アルコキシドとNH_3水の混合静置によるTiO_2ゾル生成過程の検討と得られたTiO_2ナノ粒子の色素吸着特性2011

    • 著者名/発表者名
      上川直文,遠藤直哉,石井啓介,小島隆,掛川一幸
    • 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
    • 年月日
      2011-09-08
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] チタンアルコキシドとNH_3水を用いた安定なTiO_2ナノ粒子分散ゾルの合成と選択的色素吸着特性の検討2011

    • 著者名/発表者名
      上川直文,遠藤直哉,小島隆,掛川一幸
    • 学会等名
      第49回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター
    • 年月日
      2011-01-11
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Characterization of Stable Sol of Cation Doped ZnS Nanoparticl es Obtained by Peptization of Sulfide Precipit ate2010

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto, N. Uekawa, T. Kojima, K. Kakegawa
    • 学会等名
      ICC3
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2010-11-17
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Synthesis of Stable Sol of TiO_2 Nanoparticles by Heating Ti Alkoxide i n NH_3 Solution and Characterization of Their Surface Properties2010

    • 著者名/発表者名
      N. Uekawa, Y. Aoki, N. Endo, T. Kojim a, K. Kakegawa
    • 学会等名
      ICC3
    • 発表場所
      Osaka,Japan
    • 年月日
      2010-11-17
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書

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公開日: 2010-11-30   更新日: 2019-07-29  

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