| 研究課題/領域番号 |
13450273
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
無機材料・物性
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| 研究機関 | 大阪府立大学 |
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研究代表者 |
南 努 大阪府立大学, 学長 (80081313)
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| 研究分担者 |
松田 厚範 豊橋技術科学大学, 物質工学系, 助教授 (70295723)
忠永 清治 大阪府立大学, 工学研究科, 助教授 (90244657)
辰巳砂 昌弘 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (50137238)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| キーワード | ゾル-ゲル法 / 超撥水性 / 超親水性 / 無機-有機複合体 / 低反射率コート / 微細組織 / 温水処理 / 紫外光照射 |
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| 研究概要 |
本研究は、ゾル-ゲル法による酸化物薄膜の作製において、液相法の特徴を生かして薄膜表面の組織をナノメーター領域で制御することによって、薄膜に機能性を付与した新しい材料を創製することを目的とし、以下の成果を得た。
(1)SiO_2-TiO_2系ゲル膜を沸騰水に浸漬した場合、膜表面にアナターゼ微結晶が析出し、微細な凹凸が形成されることがわかった。この薄膜は、高い触媒活性を示すことを確認した。また、温水処理温度の低温化について検討した結果、60℃の乾燥後、55℃の温水処理によって、アナターゼが膜表面に析出することがわかった。さらに、この温水処理時に基板に振動を与えることによって、層状構造を持つチタン酸ナノシート微結晶が析出することを見出した。このシート状結晶は、表面に微細な凹凸が形成され、水に対する接触角が5度以下の超親水性を示した。この超親水性は、暗所に2000時間保持した後も維持することを確認した。
(2)アセチルアセトンで化学修飾したチタンアルコキシドを用いて作製したシリカ-チタニアゲル膜に紫外光を照射すると、種々の溶液に対する溶解性が未照射部分より低くなることがわかった。この現象を利用し、フォトマスクを介してUV照射し、エッチングすることにより、シリカ-チタニア系ゲル膜のマイクロパターニングを行った。さらに、この膜を温水処理すると膜表面にアナターゼナノ微結晶生成することがわかった。
(3)アセト酢酸エチルで化学修飾したアルミニウムアルコキシドから作製したアルミナゲル膜を温水で処理することによって形成される、表面に微細な凹凸形状を持つ花弁状組織において、温水処理の低温化について検討した結果、40℃の処理でもこの花弁状組織が形成されることがわかった。一方、これらの薄膜が非常に低い光反射率を示すことがわかった。
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