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1998 年度 実績報告書

ゾル、ゲル法による酸化物薄膜合成における配位子設計とその効果

研究課題

研究課題/領域番号 10450242
研究種目

基盤研究(B)

研究機関岐阜大学

研究代表者

高橋 康隆  岐阜大学, 工学部, 教授 (00023177)

研究分担者 伴 隆幸  岐阜大学, 工学部, 助手 (70273125)
大矢 豊  岐阜大学, 工学部, 助教授 (80167311)
キーワードデイップ・コーティング / α-ヒドロキシケトン / α-ヒドロキシケトンモノエダノールイミン / チタニア薄膜 / ジルコニア薄膜 / 結晶化温度低下 / 光照射効果 / 光パターニング
研究概要

ディップ・コーティングにおいて、出発ゾルの安定性はその操作の難易、膜質に大きく影響する。本研究では、そのゾル安定化のためのアルコキシド修飾剤を配位化学の立場から検討することを目的としている。
本年度の研究において、アセトールやアセトインなどのα-ヒドロキシケトン類がチタンアルコキシドに対して非常に大きな安定化効果をもたらすこと世界で始めてを明らかにした。これらの化合物は低沸点で無毒、取扱も容易であり、修飾剤としての条件を満たしている。また、それらのモノエタノールアミンとの反応生成物であるイミンはさらに大きな安定化効果を発揮することも併せて発見している。これらの発見は、ゾル-ゲル法に新たな発展をもたらす端緒になるものと思われる。
また、上記のイミンは、C=N二重結合を有するが、これが優れた安定化効果をもつのは、これまで当研究室で開発してきた優れた安定化剤であるジエタノールアミンと同じ骨格構造をもっことによる。また、このイミンは高沸点化合物であるが、高温で加水分解を受けるので、熱処理段階で元のカルボニール化合物などの低沸点フラグメントに分解するという特徴をもつ。また、さらに光に対しても感応すると言う別な特徴も併せもつ。それを利用して、チタニア膜の結晶化温度を400℃程度まで下げることが可能であることも見出している。
これらの結果については、J.Sol-Gel Sci.Tech.に投稿している。その結果をさらにジルコニウム、ニオブ及びタンタルアルコキシドにも拡張・検討したころ、それらの化合物はチタンタアルコキシド以外のアルコキシドに対しても同様に優れた安定化効果をもつこと、またジルコニアゲル膜の光パターニングに応用できることも明らかにしている。それらの結果も日本セラミックス協会のシンポジウムなどで報告している。

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公開日: 1999-12-11   更新日: 2016-04-21  

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