水を利用した新規グリーンプロセスによるナノ光結晶:難水溶性金属の親水錯体化技術

2008 年度 自己評価報告書

• 研究課題/領域番号: 18206069
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 垣花 眞人 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (50233664)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: 水 / グリーンプロセス / ナノ光結晶 / 水溶性金属錯体 / フォトセラミックス

研究概要

(1) チタン、タンタル、ニオブ金属の水溶化技術を開発することを第1段階とする。基本的に、各々の金属のペルオキソヒドロキシカルボン酸錯体を利用するものとする。
(2) チタンについては、水溶性チタン錯体を用いた水熱法により、酸化チタン多形を選択的に合成するルートを開発すると共に、各々の多形の形態を制御する技術を確立するものとする。
(3) タンタルについては、水溶性タンタル錯体を用いた水溶液プロセスにより、タンタルを含有する様々な水分解光触媒を合成するものとする。
(4) ニオブについては、ニオブ含有新規蛍光体の探索を課題とし、パラレル合成スキームにより候補物質を絞り込むものとする。

研究成果

• [雑誌論文] Synthesis of TiO_2(B) using glycolato titanium complex and post-synthetic hydrothermal crystal growth of TiO_2(B) (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Yamamoto, K. Tomita, K. Fujita, M. Kobayashi, V. Petrykin, M. Kakihana
  • 雑誌名: J. Cryst. Grow. 311 ページ: 619-622
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrothermal Synthesis and Photocatalytic Activity of Whisker-Like Rutile-Type Titanium Dioxide (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Kobayashi, V. Petrykin, M. Kakihana, K. Tomita
  • 雑誌名: 1Am. Cera. Soc. 92 ページ: S21-S26
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct synthesis of brookite-type titanium oxide by hydrothermal method using water-soluble titanium complexes (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Kobayashi, K. Tomita, V. Petrykin, M. Yoshimura, M. Kakihana
  • 雑誌名: J. Mat. Sci. 43 ページ: 2158-2162
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-step synthesis of TiO_2(B) nanoparticles from a Water-Soluble titanium complex (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Kobayashi, V. Petrykin, M. Kakihana, K. Tomita, M. Yoshimura
  • 雑誌名: Chem. Mat. 19 ページ: 5373-5376
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microwave-assisted hydrothermal synthesis of brookite nanoparticles from a water-soluble titanium complex and their photocatalytic activity (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Morishinia, M. Kobayashi, V. Petrykin, M. Kakihana, K. Tomita
  • 雑誌名: 1 Ceram. Soc. Jpn. 115 ページ: 826-830
  • 査読あり
• [雑誌論文] A water-soluble titanium complex for the selective synthesis of nanocrystalline brookite, rutile, and anatase by a hydrothermal method (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Tomita, V. Petrykin, M. Kobayashi, M. Shiro, M. Yoshimura, M. Kakihana
  • 雑誌名: Ang. Chem. Int. Ed. 45 ページ: 2378-2381
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and structure of new water-soluble and stable tantalum compound : Ammonium tetralactatodiperoxo- μ-oxo- ditantalate(V) (2006)
  • 著者名/発表者名: V. Petrykin, M. Kakihana, K. Yoshioka, S. Sasaki, Y. Ueda, K. Tomita, Y. Nakamura, M. Shiro, A. Kudo
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 45 ページ: 9251-9256
  • 査読あり
• [学会発表] 「多核金属錯体をテクトンとする溶液プロセスによるナノフォトセラミックス」(特別講演) (2009)
  • 著者名/発表者名: 垣花眞人
  • 学会等名: 日本化学会第89春季大会
  • 発表場所: 船橋市
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] New Generation of Precursors for Highly Selective Synthesis of Nano-crystalline TiO_2 Polymorphs with Controlled Morphology (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Kakihana, M. Kobayashi, V. Petrykin, K. Tomita
  • 学会等名: (Invited Talk)IUMRS-ICA2008
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] 「環境調和型水溶液プロセスによる高機能セラミックス」(特別講演) (2008)
  • 著者名/発表者名: 垣花眞人
  • 学会等名: 化学系学協会東北大会
  • 発表場所: 八戸市
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] 「水溶性チタン錯体を用いた水熱法による酸化チタン多形の選択的合成」(招待講演) (2007)
  • 著者名/発表者名: 垣花眞人, 小林 亮, ペトリキンヴァレリー, 冨田恒之
  • 学会等名: 平成19年度粉体粉末冶金協会秋季大会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2007-11-19
• [図書] "セラミックス製造プロセス、応用技術大全集"第1章第1節[3]液相合成法 (2007)
  • 著者名/発表者名: 垣花眞人
  • 総ページ数: 35-48
  • 出版者: 技術情報協会
• [図書] "ナノ蛍光体の開発と応用"1.1「ゾルゲル法(錯体重合法)」 (2007)
  • 著者名/発表者名: 垣花眞人
  • 総ページ数: 9-24
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考] 平成19年度日本セラミックス協会第62回学術賞 垣花眞人"溶液錯体化学に立脚した高機能セラミックスの合成"
• [備考] 平成19年度日本化学会第25回学術賞 垣花眞人"水溶性金属錯体を活用したナノフォトセラミックスの水溶液からの合成"
• [備考] 平成18年粉体粉末冶金協会研究功績賞 垣花眞人"錯体重合法による酸化物粉体の精密化学合成と高機能化"
• [産業財産権] 低アンモニウム型チタンペルオキソ化合物の合成方法 (2007)
  • 発明者名: 小林亮, 冨田恒之, 垣花眞人, 樋口隆行, 吉野亮悦
  • 権利者名: 東北大学・電気化学工業(株)
  • 公開番号: 特許特開2008-247811
  • 出願年月日: 2007-03-30
• [産業財産権] ブルッカイト型二酸化チタンの製造方法 (2006)
  • 発明者名: 垣花眞人, 冨田恒之, 小林亮, 佐藤次雄, 殷シュウ
  • 権利者名: 東北大学
  • 公開番号: 特許特開2007-246301
  • 出願年月日: 2006-03-13