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本研究では、光触媒の高効率化のために、光触媒のもつ酸化分解力と超親水性に加えてモノリス構造がもつ新陳代謝機能を付与し、実用性に富んだ高効率環境浄化材料(空気浄化、セルフクリーニング)を開発することを目的とする。本年度は下記について明らかにした。
1.酸化チタンをベースとするモノリス多孔体の作製方法を確立した。また、チタニアモノリス多孔体はチタンイソプロポキシドや塩酸などの量比を変えることで連続的に多孔体の空孔サイズが変化することを明らかにした。
2.作製したチタニアモノリス多孔体のXRDを測定した。500℃焼成後はアナターゼ型、700℃以上の焼成ではルチル型のチタニアが生成していることがわかった。また、チタニアモノリス多孔体のSEM像では、共連続孔を有する多孔体(モノリス)であることを確認した。また、1300℃以上での焼成後は、チタニアの焼結によってモノリス構造が消失していた。
3.各温度で焼成後の細孔分布を測定した。500℃から110℃焼成後は約1μmのマクロポアをもち、モノリス構造に由来することが推測された。また、500℃焼成後では約10nm、700℃焼成後では約30nmのメソポアもさらにもっていた。次に、ビッカース硬さ測定を行った。チタニアモノリスは、焼成温度が上昇するにつれてビッカース硬さも増加するが、500℃から700℃、1100℃から1300℃の間で特に大きく硬さが変化した。これは前述したように、焼結によるメソポアの細孔経の変化とマクロボアの消失に由来すると推察した。
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