特殊反応場を利用した機能階層化材料の創製と電子・分子機能への展開

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20350095
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 犬丸 啓 広島大学, 大学院・工学研究院, 教授 (80270891)
• 研究分担者: 福岡 宏 広島大学, 大学院・工学研究院, 助教 (00284175)
• 連携研究者: 山中 昭司 広島大学, 大学院・工学研究院, 特任教授 (90081314)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: 結晶 / 多孔体 / 触媒 / 光触媒 / 超伝導

研究概要

本研究では,系を特徴づける分子レベル,ナノレベルあるいはそれ以上のレベルの階層同士が機能面で絡み合っている系を,「機能階層系」と定義し、これをキーワードにした材料の探索を、薄膜合成や超高圧合成などの特殊反応条件を活用し行った。酸化チタン粒子や金属Pd粒子をメソポーラスシリカで包含した複合体の(光)触媒作用、超伝導金属窒化物や反強磁性窒化物の高圧合成や薄膜合成などにより、特殊反応条件の特徴の現れた、あるいは界面における相互作用が物性に大きく影響を与える系が見出された。

研究成果

• [雑誌論文] Thin film growth of boron nitride on alpha-A_2O_3(001) substrates by reactive sputtering (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Anzai, F. Nishiyama, S. Yamanaka, K. Inumaru
  • 雑誌名: Mater. Res. Bull 巻: 18 ページ: 455-463
  • DOI: DOI:10.1016/j.materresbull.2011.09.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of Pd particles coated with mesoporous silica layers (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Inumaru, K. Nakamura, K. Ooyachi, K. Mizutani, S. Akihara, S. Yamanaka
  • 雑誌名: J. Porous Mater 巻: 18 ページ: 455-463
  • DOI: DOI:10.1246/bcsj.20100261
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molybdenum cluster halide compound Mo_6Cl_<12>(OH_2)_2 with six-handed linkage hydrogen bonding (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Inumaru, A. Anzai, T. Kikudome, M. Harada, H. Sakai, Y. Ide, T. Sano, S. Yamanaka
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn 巻: 84 ページ: 379-385
  • DOI: DOI:10.1246/bcsj.20100261
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanocomposites of crystalline TiO_2 particles and mesoporous silica : molecular selective photocatalysis tuned by controlling pore size and structure (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Inumaru, M. Yasui, T. Kasahara, Y. Kubota, K. Yamaguchi, A. Yasuda, S. Yamanaka
  • 雑誌名: J. Mater. Chem 巻: 21 ページ: 12117-12125
  • DOI: DOI:10.1039/C1JM11839K
  • 査読あり
• [雑誌論文] Does Water Liquid Phase Intrude into Hydrophobic Nanospaces of Alkyl-grafted Mesoporous Silica Immersed in Water? Detection by^<13> C CP-MAS NMR (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Inumaru, S. Kakii, H. Yoshida, S. Yamanaka
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 39 ページ: 1215-1216
  • DOI: DOI:10.1246/cl.2010.1215
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interstitial binary nitride ReNx phases prepared by pulsed laser deposition : Structure and superconductivity dependence on nitrogen stoichiometry (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Fuchigami, K. Inumaru, S. Yamanaka
  • 雑誌名: J. Alloys Compd 巻: 486 ページ: 621-627
  • DOI: DOI:10.1016/j.jallcom.2009.07.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] High pressure synthesis of ammonium tungsten bronze superconducting phases from a molecular solid acid H_3PW_<12> O_<40>・n H_2O(n～28) in BN crucibles (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Anzai, K. Inumaru, S. Yamanaka
  • 雑誌名: J. Alloys Compd 巻: 470 ページ: 557-560
  • DOI: DOI:10.1016/j.jallcom.2008.03.116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photocatalytic decomposition of 2-propanol in air by mechanical mixtures of TiO_2 crystalline particles and silicalite adsorbent : The complete conversion of organic molecules irreversibly adsorbed within zeolitic channels (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Yamaguchi, K. Inumaru, Y. Oumi, T. Sano, S. Yamanaka
  • 雑誌名: Micropor. Mesopor. Mater 巻: 117 ページ: 350-355
  • DOI: DOI:10.1016/j.micromeso.2008.07.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reversible emergence of a self-assembled layered structure from three-dimensional isotropic ionic crystal of a cluster compound(4-HNC_5H_4OH)_2Mo_6Cl_<14> driven by absorption of water and alcohols (2008)
  • 著者名/発表者名: Inumaru, T. Kikudome, H. Fukuoka, S. Yamanaka
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 130 ページ: 10038-10039
  • DOI: DOI:10.1021/ja802752y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetoresistance of ferromagnetic Cr_xTi_1-_xN solid solution nitride (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Inumaru, Y. Miyaki, K. Tanaka, K. Koyama, and S. Yamanaka
  • 雑誌名: Phys. Rev. B. 巻: 78 ページ: 052406/ 1-4
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.78.052406
  • 査読あり
• [雑誌論文] Partial suppression of structural distortion in epitaxially grown BaBiO_3 thin films (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Inumaru, H. Miyata, S. Yamanaka
  • 雑誌名: Phys. Rev. B. 巻: 78 ページ: 132507/ 1-4
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.78.132507
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-pressure synthesis of superconducting molybdenum nitride delta-MoN by in situ nitridation (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Inumaru, T. Nishikawa, K. Nakamura, S. Yamanaka
  • 雑誌名: Chem. Mater 巻: 20 ページ: 4756-4761
  • DOI: DOI:10.1021/cm800820d
  • 査読あり
• [学会発表] 遷移金属窒化物エピタキシャル薄膜の合成と機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 犬丸啓
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第24回秋季シンポジウム(招待講演)
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] Synthesis of composite materials between preformed TiO_2 particles and zeolites for photocatalytic applications (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Kubota, K. Yamaguchi, H. Sakai, H. Fukuoka, K. Inumaru
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: ホノルル(米国)
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] High-pressureand high-temperature synthesis, structures, and physical properties of binary germanides of electropositive elements (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Fukuoka, D. Saito, F. Ohtsu, M. Harada, M. Yoshikawa, K. Baba, K. Inumaru
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: ホノルル(米国)
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] Synthesis and properties of binary ytterbium germanides prepared by high-pressure and high-temperature reactions (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Harada, H. Fukuoka, K. Inumaru
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: ホノルル(米国)
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] Control of Electronic and Magnetic Properties of Nitride Thin Films by Doping : The Cases of Chromium Nitride and Boron Nitride (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Inumaru, A. Anzai, M. Fucjhigami, S. Izumi, K. Koyama, S. Yamanaka
  • 学会等名: 3^<rd> International Congress on Ceramics
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-11-15
• [学会発表] Mesoporous Silica-based Nanocomposite Materials : Design of Water-Tolerant Solid Acid Catalysts and Particles-Mesoporous Silica Composites (2009)
  • 著者名/発表者名: Kei Inumaru
  • 学会等名: Particles-Mesoporous Silica Composites, International Symposium on Zeolites and Microporous Crystals 2009(ZMPC2009)(Keynote Lecture)
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2009-08-06
• [学会発表] Polyoxometalate H_3PW_<12> O_<40> immobilized in hydrophobic nanospaces of organomodified mesoporous silica as a water-tolerant solid acid catalyst (2008)
  • 著者名/発表者名: Kei Inumaru
  • 学会等名: 14th International Congress on Catalysis
  • 発表場所: ソウル(韓国)
  • 年月日: 2008-07-14
• [学会発表] Mesoporous silica-based composite materials as molecular selective photocatalysts for purification of water (2008)
  • 著者名/発表者名: Kei Inumaru
  • 学会等名: 5th International Conference Interfaces Against Pollution 2008(Keynote Lecture)
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2008-06-02
• [学会発表] TiO2 Particles Embedded inMesoporous Silica : Enhanced Photocatalytic Activity for Decomposition of Organic Compounds in Water (2008)
  • 著者名/発表者名: Kei Inumaru
  • 学会等名: Nanoporous Materials-V
  • 発表場所: バンクーバー(カナダ)
  • 年月日: 2008-05-27
• [図書] セラミックス機能化ハンドブック(分担執筆) (2011)
  • 著者名/発表者名: 犬丸啓
  • 総ページ数: 457-463
  • 出版者: NTS
• [図書] 触媒調製ハンドブック(分担執筆) (2011)
  • 著者名/発表者名: 犬丸啓
  • 総ページ数: 192-193, 278-279
  • 出版者: NTS
• [産業財産権] 微粒子複合体の製造方法 (2009)
  • 発明者名: 犬丸啓、窪田雄之
  • 権利者名: 国立大学法人広島大学
  • 産業財産権番号: 特許、特許公開2011-62587
  • 出願年月日: 2009-09-15