2002 年度実績報告書

低温プラズマ表面修飾技術による酸化チタン微粒子の環境浄化機能の改善に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号	14050101
研究機関	北九州工業高等専門学校
研究代表者	山田憲二北九州工業高等専門学校, 物質化学工学科, 教授 (80101179)
研究分担者	松嶋茂憲北九州工業高等専門学校, 物質化学工学科, 助教授 (80229476) 牟田浩司九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 助手 (10219850) 中村裕之北九州工業高等専門学校, 総合科学科, 教授 (70172434) 山根大和北九州工業高等専門学校, 物質化学工学科, 助教授 (70332096)
キーワード	プラズマ加工 / 表面・界面物性 / 複合材料・物性 / 構造・機能材料 / 触媒・化学プロセス
研究概要	本研究では低温プラズマ技術により、酸化チタン微粒子を充填剤として既存塗料に均質に分散させることができ、これを必要な部材に塗布するだけで、(1)目的有害物質に対する高効率光触媒作用を発現し、かつ(2)耐久性に優れた劣化しにくい塗布部を創造することが可能な表面改質酸化チタン微粒子を開発することを目的とする。まず酸化チタン微粒子用低温プラズマ装置を製作した。本装置を用いることにより、微粒子同士の凝集を防止して微粒子表面を均質にプラズマ処理ができ、また目的表面改質に不可欠なプラズマ状態の最適化が実現可能となった。低温プラズマ処理により可視光吸収を示す微粒子を調製することができた。低温プラズマ処理前後の微粒子の光触媒特性を比較するために、メチレンブルー溶液に微粒子を浸漬してキセノンランプで光照射を行った。ここで赤外線吸収フィルターと紫外線カットフィルターを用いた。プラズマ処理によりメチレンブルー溶液の吸光度が更に減少し、微粒子の低温プラズマ処理により可視光応答を示すことを明らかにした。次に、低温プラズマ処理微粒子表面へのプラズマ重合について検討した。プラズマ重合用モノマーとしてオクタメチルシクロテトラシロキサンを用いた。プラズマ重合微粒子のXPSスペクトルにおいてSi_<2p>ピークが認められ、また拡散反射赤外線吸収スペクトルにおいて1055cm^<-1>にSi-O-Si伸縮振動に起因する吸収が認められたことより、微粒子表面にSi-O結合を有する架橋高分子の形成が確認できる。表面元素組成比Si/Tiはプラズマ重合時間と共に増加したことより、架橋高分子層の平均層厚はプラズマ重合時間と共に増加することを明らかした。プラズマ重合後も、微粒子の光触媒特性が低下しないことを明らかにした。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] K.Yamada, N.Iwamoto, H.Yamane, Haraguchi, T.Kajiyama: "Relations between the Molecular Aggregation State and Ionic Conductivity in Photopolymerized Crosslinking Polymers with Oligo (oxyethylene) Chains"Journal of Applied Polymer Science. Vol.86. 1272-1277 (2002)
[文献書誌] K.Yamada, H.Yamane, T.Haishi, K.Yamamoto, T.Haraguchi, T.Kajiyama: "Relations Between Molecular Mixing State and Conductive Property in Blends Composed of Polyaniline and Aliphatic Copolymer Having Acid Groups"Journal of Applied Polymer Science. Vol.86. 1113-1117 (2002)
[文献書誌] 山田憲二, 山根大和, 松嶋茂憲, 中村裕之, 磯村計明, 井手俊輔, 内田武, 熊田清, 石川泰靖, 梶山千里: "プラズマグラフト重合による液晶高分子フィルムと銅箔との接着性改善に関する研究"北九州工業高等専門学校研究報告. 第36号. 71-75 (2003)
[文献書誌] S.Matsushima, H.Nakamura, M.Arai, C.N.Xu: "First-Principles Energy Band Calculation for SrAl_2O_4 with Monoclinic Structure"Chemistry Letters. Vol.2002. 700-701 (2002)
[文献書誌] M.Nonaka, S.Matsushima, M.Mizuno, K.Kobayashi: "Electronic Structure of Group III Elements Doped into ZnO by Using Molecular Orbital Calculation"Chemistry Letters. Vol.2002. 580-581 (2002)
[文献書誌] 山根大和, 田邉政治, 熊田清, 山田憲二, 梶山千里: "低温プラズマによる高分子薄膜の表面加工に及ぼす熱処理の影響"北九州工業高等専門学校研究報告. 第36号. 83-86 (2003)

2002 年度 実績報告書

低温プラズマ表面修飾技術による酸化チタン微粒子の環境浄化機能の改善に関する研究

研究代表者

山田 憲二 北九州工業高等専門学校, 物質化学工学科, 教授 (80101179)

研究成果

[文献書誌] K.Yamada, N.Iwamoto, H.Yamane, Haraguchi, T.Kajiyama: "Relations between the Molecular Aggregation State and Ionic Conductivity in Photopolymerized Crosslinking Polymers with Oligo (oxyethylene) Chains"Journal of Applied Polymer Science. Vol.86. 1272-1277 (2002)

[文献書誌] K.Yamada, H.Yamane, T.Haishi, K.Yamamoto, T.Haraguchi, T.Kajiyama: "Relations Between Molecular Mixing State and Conductive Property in Blends Composed of Polyaniline and Aliphatic Copolymer Having Acid Groups"Journal of Applied Polymer Science. Vol.86. 1113-1117 (2002)

[文献書誌] S.Matsushima, H.Nakamura, M.Arai, C.N.Xu: "First-Principles Energy Band Calculation for SrAl_2O_4 with Monoclinic Structure"Chemistry Letters. Vol.2002. 700-701 (2002)

[文献書誌] M.Nonaka, S.Matsushima, M.Mizuno, K.Kobayashi: "Electronic Structure of Group III Elements Doped into ZnO by Using Molecular Orbital Calculation"Chemistry Letters. Vol.2002. 580-581 (2002)

[文献書誌] 山根大和, 田邉政治, 熊田 清, 山田憲二, 梶山千里: "低温プラズマによる高分子薄膜の表面加工に及ぼす熱処理の影響"北九州工業高等専門学校研究報告. 第36号. 83-86 (2003)

2002 年度実績報告書

山田憲二北九州工業高等専門学校, 物質化学工学科, 教授 (80101179)

[文献書誌] 山根大和, 田邉政治, 熊田清, 山田憲二, 梶山千里: "低温プラズマによる高分子薄膜の表面加工に及ぼす熱処理の影響"北九州工業高等専門学校研究報告. 第36号. 83-86 (2003)