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2016 年度 実績報告書

極限的2次元構造を有する金属酸化物単結晶ナノシート合成プロセスの開拓

研究課題

研究課題/領域番号 15K14118
研究機関東京理科大学

研究代表者

勝又 健一  東京理科大学, 研究推進機構総合研究院, 准教授 (70550242)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワードイオン液体 / イオノサーマル / ジルコニア / セリア / ナノシート
研究実績の概要

塩化酸化ジルコニウム、フッ素系イオン液体、ヘキサメチレンテトラミンを用いてイオノサーマル処理を行うとNH4Zr2F9のプレートが得られ、イオノサーマル処理温度や処理時間を変化させることでプレートの形を制御できることがわかった。さらに適切な昇温速度で熱処理することで、ジルコニア単結晶ナノシートを合成することに成功した。これは使用するイオン液体の燃焼温度とジルコニア前駆体からジルコニアへの結晶化温度の関係が重要であり、適切な組み合わせによって種々の金属酸化物単結晶ナノシートを合成できる可能性を示すことができた。
ジルコニアナノシートについて電気的特性を調査したところ、非常に高い電気的抵抗値を有することが分かった。今後は、触媒特性(光触媒や排ガス浄化触媒)について調査する予定である。
セリア前駆体、フッ素系イオン液体、ヘキサメチレンテトラミンを用いてイオノサーマル処理および熱処理することでセリアナノシートも合成できることが分かった。一方、セリア‐ジルコニア固溶体のナノシートの合成に挑戦したが、化学組成およびシートの大きさ等を制御することが困難であった。イットリアドープジルコニアについても固溶体ナノシートの合成に挑戦し、シート形状の形態制御はできたが、シート毎の化学組成の均質性について制御することが難しかった。これらの成果を踏まえて、引き続き単結晶ナノシートの新合成手法の開拓を進めていく予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件)

  • [学会発表] 光触媒を利用した環境・エネルギー材料の開発2017

    • 著者名/発表者名
      勝又健一
    • 学会等名
      第7回エネルギー変換の材料科学研究会
    • 発表場所
      日本大学 駿河台キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2017-03-17 – 2017-03-17
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Nanosheet Photocatalysts and Application2017

    • 著者名/発表者名
      K. Katsumata
    • 学会等名
      Materials Challenges in Alternative and Renewable Energy 2017 (MCARE2017)
    • 発表場所
      Lotte Hotel, Jeju, Korea
    • 年月日
      2017-02-20 – 2017-02-24
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Preparation of Nanosheet Photocatalysts and Application2017

    • 著者名/発表者名
      K. Katsumata
    • 学会等名
      The 18th International Symposium on Eco-materials Processing and Design (ISEPD2017)
    • 発表場所
      Okinawa Jichikaikan, Okinawa, Japan
    • 年月日
      2017-02-17 – 2017-02-20
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Zirconia Nanosheets by Ionothermal Method2016

    • 著者名/発表者名
      K. Katsumata, T. Yamada, J. Hong, K. Nakata, C. Terashima, N. Matsushita, A. Fujishima
    • 学会等名
      The 22nd China-Japan Bilateral Symposium on Intelligent Electrophotonic Materials and Molecular Electronics (SIEMME'22)
    • 発表場所
      Element Suzhou Science and Technology Town, Suzhou, China
    • 年月日
      2016-09-22 – 2016-09-25
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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