2002 年度実績報告書

無水酸塩基反応を用いた有機-無機ハイブリッド低融点ガラス材料の創製

研究課題

研究課題/領域番号	14655329
研究機関	京都大学
研究代表者	横尾俊信京都大学, 化学研究所, 教授 (90158353)
研究分担者	島田良子京都大学, 化学研究所, 助手 (90346049) 高橋雅英京都大学, 化学研究所, 助手 (20288559)
キーワード	低融点ガラス / 有機-無機ハイブリッドガラス / 無水酸塩基反応 / フォトニクス材料 / 光機能性材料 / 化学耐久性 / パッシベーション
研究概要	本研究は、最近我々の研究室で開発された無水酸塩基反応法およびゾル-ゲル溶融法を用いて、実用上十分な化学的耐久性と組成(物性)設計自由度の高い有機-無機ハイブリッド低融点ガラスを作製することを目的としている。ゾル-ゲル溶融法では、シロキサン骨格を有する有機-無機ハイブリッドゲルを形成させる際に、有機官能基の種類および数を変えることによって有機-無機ハイブリッドゲルの溶融温度を制御した。得られたゲルは、100-200℃の温度で再溶融・熟成処理し、冷却することにより軟化温度が制御でき、緻密な有機-無機ハイブリッドバルクガラスを得ることができた。これによって、これまで有機-無機ハイブリッドゲルに対して問題点とされていた不均一性、ポーラスという欠点を完全に解決することが可能となった。無水酸塩基反応法は、100-300℃という低い温度で以下のような広義の意味での酸塩基反応を駆動力としてネットワークを構築する新規な低温溶融ガラス合成経路である。【chemical formula】この反応では、反応生成物の一つであるHClが系外の放出されるために、Si-O-Pネットワークからなる三次元骨格構造が連続して形成される。Si上の有機官能基がネットワークの次元を下げるとともに、立体障害によりガラス中に自由体積を形成する効果が期待でき、現状ではガラス転移温度が室温付近から200℃程度のバルクガラスの合成に成功している。来年度は化学的耐久性の向上および機能性有機材料とのハイブリッド化に向けた研究を展開する。

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] Niida H, Takahashi M, Uchino T, Yoko T: "Spontaneous reduction of europium ions below 250℃ in organic-inorganic hybrid low-melting phosphite glasses"J.Mater.Res.. 18. 1-3 (2002)
[文献書誌] Takahashi M, Ichii K, Tokuda Y, Uchino T, Yoko T: "Photochemical reaction of Ge^<2+> in germanosilicate glasses under intense near-UV laser excitation"J.Appl.Phys.. 92. 3442-3446 (2002)
[文献書誌] Takahashi M, Fukuda M, Fukuda M, Fukuda H, Yoko T: "Structure and properties of doped aluminum titanate ceramics with improved thermal and mechanical performance"J.Am.Ceram.Soc.. 85. 3025-3030 (2002)
[文献書誌] Uchino T, Takahashi M, Uchii K, Yoko T: "Microscopic model of photoinduced and pressure-induced UV spectral changes in germanosilicate glass"Phys Rev B. 65. 72202-72204 (2002)
[文献書誌] Takahashi M, Uchino T, Yoko T: "Correlation between macro-and micro-structural changes in Ge : SiO_2 and SiO_2 glasses under intense uv irradiations"J.Am.Ceram.Soc.. 85. 1089-1092 (2002)
[文献書誌] Niida H, Takahashi M, Uchino T, Yoko T: "Structure of organic-inorganic hybrid low-melting glasses from ^<29>Si NMR and ab initio molecular orbital calculations"J.Non-Cryst.Solids. 311. 145-153 (2002)

2002 年度 実績報告書

無水酸塩基反応を用いた有機-無機ハイブリッド低融点ガラス材料の創製

研究代表者

横尾 俊信 京都大学, 化学研究所, 教授 (90158353)

研究成果

[文献書誌] Niida H, Takahashi M, Uchino T, Yoko T: "Spontaneous reduction of europium ions below 250℃ in organic-inorganic hybrid low-melting phosphite glasses"J.Mater.Res.. 18. 1-3 (2002)

[文献書誌] Takahashi M, Ichii K, Tokuda Y, Uchino T, Yoko T: "Photochemical reaction of Ge^<2+> in germanosilicate glasses under intense near-UV laser excitation"J.Appl.Phys.. 92. 3442-3446 (2002)

[文献書誌] Takahashi M, Fukuda M, Fukuda M, Fukuda H, Yoko T: "Structure and properties of doped aluminum titanate ceramics with improved thermal and mechanical performance"J.Am.Ceram.Soc.. 85. 3025-3030 (2002)

[文献書誌] Uchino T, Takahashi M, Uchii K, Yoko T: "Microscopic model of photoinduced and pressure-induced UV spectral changes in germanosilicate glass"Phys Rev B. 65. 72202-72204 (2002)

[文献書誌] Takahashi M, Uchino T, Yoko T: "Correlation between macro-and micro-structural changes in Ge : SiO_2 and SiO_2 glasses under intense uv irradiations"J.Am.Ceram.Soc.. 85. 1089-1092 (2002)

[文献書誌] Niida H, Takahashi M, Uchino T, Yoko T: "Structure of organic-inorganic hybrid low-melting glasses from ^<29>Si NMR and ab initio molecular orbital calculations"J.Non-Cryst.Solids. 311. 145-153 (2002)

2002 年度実績報告書

横尾俊信京都大学, 化学研究所, 教授 (90158353)