| 研究課題/領域番号 |
17206070
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
正橋 直哉 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20312639)
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| 研究分担者 |
奥 正興 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (90005968)
松本 洋明 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (40372312)
花田 修治 東北大学, 名誉教授 (10005960)
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| キーワード | 光触媒 / 超弾性 / 抗菌特性 / 生体材料 / 価電子制御 |
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| 研究概要 |
本研究は生体適合性に優れたTi-Nb-Sn三元合金の表面にTiO_2光触媒をコーテイングすることで、抗菌性等の触媒特性を兼備した生体材料の創製を目的とする。前年度までの研究で光触媒特性に優れると提案したB添加TiO_2の成膜を考慮し、デイップコーテイング法に加え、合金化が容易な陽極酸化法による成膜に取り組んだ。陽極酸化法では、化成電圧の増加や陽極酸化後の熱処理によりアナタース構造が安定化すると同時に、薄膜X線分析とFIBを利用して行った断面TEM組織観察の結果、アナタースの結晶性が増加することを明らかとした。またこれらの薄膜では超親水性が改善されることがわかり、XPS分析の結果、O 1s XPSピークの高エネルギー側の532.4eV近傍で、水酸基吸着に由来する肩ピークの強度が高くなることから、水酸基が吸着しやすいことを明らかとした。またこれらの超親水性に優れた薄膜では、超高真空下での紫外線照射や、紫外線照射下で水分を含有する空気や酸素雰囲気にさらすことで肩ピーク強度の増加が確認でき、水酸基との強い相互作用を見出した。以上の結果を踏まえ、超親水性の支配因子についてTiO_2薄膜の結晶性との関連性を主体とした機構を提案した。同時に、陽極酸化法によるB添加TiO_2薄膜の成膜に取り組み、所望の成分からなる薄膜形成を展開している。一方、Ti-Nb-Sn三元合金にデイップコーテイング法で成膜したTiO_2の評価から、成膜後の熱処理により、合金の剛性率増加が判り、熱処理条件選択の重要性が顕在した。光触媒性能評価については、考案した反応セル内で紫外線照射下でのNOxの酸化分解効率をモニターするFTIR分析システムを完成させ、光触媒性能評価を開始している。次年度は、これらの成膜プロセス条件の確立にあわせて、抗菌特性をはじめとした他の特性について明らかにする予定である。
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