| 研究課題/領域番号 |
16K05902
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
片岡 祥 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 化学プロセス研究部門, 主任研究員 (50435765)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 有機ケイ素 / カゴ状シルセスキオキサン / 層状ペロブスカイト / 薄膜 / ハロゲン化金属 |
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| 研究実績の概要 |
本年度は、有機ケイ素を層間に持つ層状ペロブスカイトを作製し、薄膜化を検討した。有機ケイ素材料として、アミノプロピル基を端末に持つカゴ状シルセスキオキサン（POSS）を用いて、様々な金属ハロゲン化物とハイブリッド型層状ペロブスカイトを作製した。その中で、ハロゲン化鉛の層状ペロブスカイトは、X線回折から層状構造を確認し、可視紫外吸収スペクトル及びフォトルミネッセンス発光スペクトルから、励起子吸収・発光をしていることを確認した。それより、POSSが層間材料として機能し、層状ペロブスカイトとしての機能を維持していることが分かった。次に、得られたペロブスカイト材料のコーティングを試みた。当該ペロブスカイト材料はジメチルホルムアミド（DMF）あるいはジメチルスルホキシド（DMSO）にしか溶けないため、それらの溶媒に溶かして塗布して薄膜を得た。しかし、これらの薄膜をX線回折法で分析したところ、層状ペロブスカイト構造を持たず、溶媒であるDMFやDMSOが残った異なる構造を持つことが分かった。通常の有機アンモニウム塩を持つ層状ペロブスカイトで同様のコーティングをしたところ、層状ペロブスカイト構造を維持することは確認している。そのため、POSSを層間に持つ層状ペロブスカイト特有の問題であることが分かった。原因の一つとして、POSSが溶ける溶媒と、ハロゲン化鉛が溶ける溶媒の組み合わせが少ないことが挙げられる。溶媒の組み合わせが限られているため、POSSを層間に持つ層状ペロブスカイトの薄膜化が非常に難しいことが分かった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
有機ケイ素を層間に持つ層状ペロブスカイト材料は順調に作製できている。しかしながら、溶媒の組み合わせが少なく、その薄膜化が難しいことが初年度に明らかになった。今後、他のハロゲン化金属も試して薄膜化を検討する。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまで、様々な種類の層状ペロブスカイトを作製してきた。しかし、薄膜化には成功していないので、今後異なる薄膜手法を試す。一方、本研究の目的は、層状ペロブスカイトの機能強化であるため、薄膜化にこだわらず、通常のバルク材料でも物性評価を行い、細孔を利用した高機能化について検討を開始する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
昨年度、科研費の使用計画は順調である。その中で、薄膜化研究を加速させるために、前倒し請求をして、スピンコーター（615,600円）を購入した。その想定額より安くスピンコーターを購入できたため、少額（59,375円）の残額が発生した。
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| 次年度使用額の使用計画 |
本年度、使用計画の大幅な変更はない。当初から予定していた予算は、試薬や実験器具など予定通り使用する。昨年度からの繰越額（59,375円）は、スピンコーターの周辺部品、関連する実験器具の購入に充てる。
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