水溶液プロセスによる金属酸ナノシート薄膜のボトムアップ合成

• 研究課題/領域番号: 26410237
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 伴 隆幸 岐阜大学, 工学部, 教授 (70273125)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: ナノシート / ボトムアップ合成 / 水溶液プロセス / 薄膜 / 二次元材料 / ゾルゲル法 / 結晶化 / 結晶形態 / 溶液プロセス / 金属酸化物

研究成果の概要

金属酸ナノシートは、厚さ数ナノメートルのシート状の形態をもつ二次元材料であり、その大きな構造異方性に起因した興味深い特性が期待される材料である。そのような特性を引き出すために、基板上に単層ナノシート薄膜を作製することが有用ではないかと考えた。我々はこれまでに、水溶液中で金属酸ナノシートをボトムアップ合成する方法を見出しており、このボトムアップ法でナノシート薄膜を作製することや、そのためのナノシート形態制御について検討した。その結果、チタン酸ナノシートゾルを面内方向に凝集させることによる、薄膜作製に有用な大きい多結晶ナノシートの合成法などを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Bottom-up synthesis of titanate nanoflakes and nanosheets in ionic liquid solvents (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Ban, Y. Kondo, Y. Ohya
  • 雑誌名: CrystEngComm 巻: 18 号: 45 ページ: 8731-8738
  • DOI: 10.1039/c6ce01543c
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Bottom-Up Synthesis of Titanate Nanosheets in Aqueous Sols and Their Morphology Change by the Addition of Organic Ligands and Dialysis (2015)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Ban, Takuya Nakagawa, Yutaka Ohya
  • 雑誌名: Crystal Growth & Design 巻: 15 号: 4 ページ: 1801-1807
  • DOI: 10.1021/cg501852a
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 嵩高い層間陽イオンをもつ層状金属酸塩のイオン液体中でのボトムアップ合成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 近藤靖彦，伴 隆幸，大矢 豊
  • 学会等名: 第55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（岡山県岡山市）
• [学会発表] Morphology control of titanate nanosheets synthesized by aqueous solution process (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Ban, K. Imaeda, T. Nakagawa, Y. Ohya
  • 学会等名: 13th International Conference on Ceramic Processing Science
  • 発表場所: 東大寺総合文化センター（奈良県奈良市）
  • 国際学会
• [学会発表] Bottom-up synthesis of titanate nanosheets in ionic liquids (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Ban, Y. Kondo, T. Nakagawa, Y. Ohya
  • 学会等名: 6th International Congress on Ceramics
  • 発表場所: ドレスデン（ドイツ）
  • 国際学会
• [学会発表] イオン液体中での小さいチタン酸ナノシートの合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 近藤靖彦，伴 隆幸，大矢 豊
  • 学会等名: 第52回 東海若手セラミスト懇話会 2016年夏期セミナー
  • 発表場所: 十八楼（岐阜県岐阜市）
• [学会発表] イオン液体を用いた小さなチタン酸ナノフレークのボトムアップ合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 近藤靖彦，伴 隆幸，大矢 豊
  • 学会等名: 日本ゾル-ゲル学会 第14回討論会
  • 発表場所: 早稲田大学 西早稲田キャンパス（東京都新宿区）
• [学会発表] コバルト酸およびマンガン酸ナノシートの生成に対する金属の酸化数の影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 脇田高弘，伴 隆幸，大矢 豊
  • 学会等名: 日本セラミックス協会 第29回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 広島大学 東広島キャンパス（広島県東広島市）
• [学会発表] Bottom-up synthesis of metalate nanosheets by aqueous solution process (2015)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Ban
  • 学会等名: 25th Annual Meeting of MRS-Japan 2015
  • 発表場所: 横浜情報文化センター （神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2015-12-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 水熱合成による層状アルミノリン酸塩から多孔質リン酸アルミニウムへの構造変化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 入山翔太， 伴 隆幸， 大矢 豊
  • 学会等名: 日本ゾルゲル学会 第13回 討論会
  • 発表場所: 北海道大学 （北海道・札幌市）
  • 年月日: 2015-11-19
• [学会発表] イオン液体中でのチタン酸ナノシートのボトムアップ合成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 近藤靖彦， 伴 隆幸， 大矢 豊
  • 学会等名: 日本セラミックス協会 第28回 秋季シンポジウム
  • 発表場所: 富山大学 （富山県・富山市）
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] Bottom-upsynthesis of large titanate nanosheets by aqueous solution process (2015)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Ban, Takuya Nakagawa, Yutaka Ohya
  • 学会等名: XVIII International Sol-Gel conference
  • 発表場所: メルパルク京都 （京都府・京都市）
  • 年月日: 2015-09-06
  • 国際学会
• [学会発表] 嵩高い層間カチオンをもつ層状アルミノリン酸塩の多孔質リン酸アルミニウムへの構造変化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 入山翔太， 伴 隆幸， 大矢 豊
  • 学会等名: 第50回 東海若手セラミスト懇話会 2015年夏期セミナー
  • 発表場所: アヤハレークサイドホテル （滋賀県・大津市）
  • 年月日: 2015-06-25
• [学会発表] 嵩高い層間カチオンをもつ層状アルミノリン酸塩の一段階合成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 入山 翔太，伴 隆幸，大矢 豊
  • 学会等名: 日本セラミックス協会 2015年年会
  • 発表場所: 岡山大学 津島キャンパス（岡山県・岡山市）
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-20
• [学会発表] 水溶液プロセスにより合成したチタン酸ナノシートの形態や層剥離の制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中川 拓也，伴 隆幸，大矢 豊
  • 学会等名: 第53回 セラミックス基礎科学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都府・京都市）
  • 年月日: 2015-01-08 – 2015-01-09
• [学会発表] Bottom-up syntheses of layered metalates with bulky interlayer cations and titanate nanosheets by aqueous solution process (2014)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Ban, Takuya Nakagawa, Yutaka Ohya
  • 学会等名: 5th International Congress on Ceramics
  • 発表場所: Beijing International Convention Center （北京・中国）
  • 年月日: 2014-08-17 – 2014-08-21
• [学会発表] 有機配位子を用いたチタン酸ナノシートのボトム・アップ合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中川 拓也，伴 隆幸，大矢 豊
  • 学会等名: 日本ゾル-ゲル学会 第12回討論会
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県・つくば市）
  • 年月日: 2014-08-07 – 2014-08-08
• [学会発表] ゾルゲル法を用いたチタン酸ナノシートのボトム・アップ合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中川 拓也，伴 隆幸，大矢 豊
  • 学会等名: 第46回 東海若手セラミスト懇話会 2014年夏期セミナー
  • 発表場所: 希望荘 （三重県・菰野町）
  • 年月日: 2014-06-26 – 2014-06-27
• [備考] 化学・生命工学科 大矢・伴研究室
  • URL: http://www1.gifu-u.ac.jp/~mc2/
• [備考] 岐阜大学 工学部 化学・生命工学科 大矢研究室 ホームページ
  • URL: http://www1.gifu-u.ac.jp/~mc2/
• [備考] 岐阜大学 工学部 化学・生命工学科 大矢研究室のホームページ
  • URL: http://www1.gifu-u.ac.jp/~mc2/