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2010 年度 実績報告書

外部場誘起構造変化を利用した無機-有機ハイブリッドゲル膜の表面高機能化

研究課題

研究課題/領域番号 20360298
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

松田 厚範  豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70295723)

研究分担者 武藤 浩行  豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (20293756)
小暮 敏博  国立大学法人東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (50282728)
打越 哲郎  独立行政法人物質・材料機構微粒子グループ, 主幹研究員 (90354216)
片桐 清文  国立大学法人名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教 (30432248)
河村 剛  豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 助教 (10548192)
キーワード無機-有機ハイブリッド / 微結晶 / 温水処理 / 酸化チタン / 紫外光照射 / 親水-撥水 / 光触媒 / 光記録
研究概要

【液相からの機能性酸化物薄膜の作製とキャラクタリゼーション】
ZrO_2およびBaZrO_3ゲル膜が、塩基性の温水に浸漬することによって、低温結晶化することを今回明らかにした。また、ZnOおよびWO_3ゲル膜に対しても、温水処理が有効な低温結晶化手法であることを確認した。温水処理によって作製したアナターゼナノ微結晶分散薄膜が、色素増感太陽電池の光電極として機能することや、Pd光電着によってオプティカル水素センサとして実用レベルの優れた特性を示すことを実証した。
【ハイブリッド膜の圧子力学-マイクロパターニングへの適用】
マイクロパターニングへの応用を目指して、フェニル基、メチル基、ビニル基などを有する無機有機ハイブリッドゲル膜の力学物性と、さらに酸化チタンを加えて紫外線照射を行った場合の影響について検討を行った。フェニル基含量が増大するほど室温インプリント特性が向上し、ビニル基やチタニアの添加によって光硬化性が増大することなどがわかった。
【ゾル-ゲル法による光感応性無機-有機複合体膜の作製と機能性評価】
Ag/Agx-RSiO_<3/2>-TiO_2系ハイブリッド膜および芳香族色素を含む無機有機ハイブリッド膜の光感応性評価を実施した。膜中に存在する塩化物イオンによってTiO_2を多量に含むAg/AgCl-RSiO_<3/2>-TiO_2系ハイブリッド膜が、青色光照射と熱処理によって可逆的に光学物性が変化することがわかった。また、アゾベンゼンを含む無機有機ハイブリッド膜が、紫外・可視光照射による光異性化によって可逆的に吸光度変化を示すことなどを明らかにした。また、ポリアニリン-チタニア複合体が、可視光に対する光触媒活性を有することを見出した。

  • 研究成果

    (33件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (18件) 図書 (1件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] High Surface Area BaZrO_3 Photocatalyst Prepared By Base-Hot-Water Treatment2011

    • 著者名/発表者名
      N.Prastomo, G.Kawamura, H.Muto, M.Sakai, A.Matsuda
    • 雑誌名

      Journal of the European Ceramic Society

      巻: In press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Characterization of Polyaniline Nanofiber/TiO_2 Nanoparticles Hybrid2011

    • 著者名/発表者名
      N.Prastomo, M.M.Ayad, A.Matsuda
    • 雑誌名

      Journal of Ceramic Society of Japan

      巻: In press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrophoretic Deposition of Surface-Modified Titanate Nanosheets via Layer-by-Layer Assembly and Deposited Film Properties"2010

    • 著者名/発表者名
      A.Matsuda, T.Kambayashi, Y.Daiko, H.Muto, M.Sakai
    • 雑誌名

      Journal of the European Ceramic Society

      巻: 30[5] ページ: 11151-1158

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Characterization of Polyaniline-Camphorsulphonic Acid Nanotube Films2010

    • 著者名/発表者名
      M.M.Ayad, A.Matsuda, N.Prastomo
    • 雑誌名

      Materials Letters

      巻: 64[3] ページ: 379-382

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sensing of Silver Ions by Nanotubular Polyaniline Film Deposited on Quartz-Crystal in a Microbalance2010

    • 著者名/発表者名
      M.M.Ayad, N.Prastomo, A.Matsuda, J.Stejskal
    • 雑誌名

      Synthetic Metals

      巻: 160[1-2] ページ: 42-46

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation and Stabilization of Tetragonal Phase in Sol-Gel Derived ZrO_2 Treated with Base-Hot Water2010

    • 著者名/発表者名
      N.Prastomo, H.Muto, M.Sakai, A.Matsuda
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering B

      巻: 173[1-3] ページ: 99-104

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoinduced Reduction and Heat-Induced Oxidation of Silver in Transparent RSiO_<3/2> and RSiO_<3/2>-TiO_2 Films2010

    • 著者名/発表者名
      G.Kawamura, S.Sato, T.Kogure, Y.Daiko, H.Muto, M.Sakai, A.Matsuda
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 12[25] ページ: 6859-6863

    • 査読あり
  • [雑誌論文] AgBr Nanocrystal-Dispersed Silsesquioxane-Titania Hybrid Films for Holographic Data Storage2010

    • 著者名/発表者名
      G.Kawamura, S.Sato, H.Muto, M.Sakai, P.B.Lim, K.Watanabe, M.Inoue, A.Matsuda
    • 雑誌名

      Materials Letters

      巻: 64[23] ページ: 2648-2651

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation and Characterization of Pd-Based Optical Hydrogen Sensor Operated at Room Temperature by Using Photodeposition Process2010

    • 著者名/発表者名
      J.Hamagami, R.Araki, H.Oda, M.Sakai, A.Matsuda
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 445 ページ: 100-104

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Percolated Interface Conductivity of Sheet-Like Electrolyte Prepared from PAMPS-deposited Core-Shell Particles and Effect of Core Particle Size2010

    • 著者名/発表者名
      H.Sakamoto, Y.Daiko, K.Katagiri, H.Muto, M.Sakai, A.Matsuda
    • 雑誌名

      Journal of Power Sources

      巻: 195[18] ページ: 5942-5946

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aspect Ratio Study of Nanocrystallites Formed on Sol-Gel Derived Coatings with External Field Hot-Water Treatment2010

    • 著者名/発表者名
      N.Prastomo, K.Kimata, Y.Daiko, H.Muto, M.Sakai, A.Matsuda
    • 雑誌名

      Journal of Sol-Gel Science and Technology

      巻: 56[3] ページ: 345-352

    • 査読あり
  • [学会発表] Thermal Properties of Sol-Gel-Derived Inorganic-Organic Hybrid Materials2011

    • 著者名/発表者名
      Adrian Ashari・坂本尚敏・河村剛・武藤浩行・Y.Brian・松田厚範
    • 学会等名
      第49回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      20110111-20110112
  • [学会発表] Design and Synthesis of Mesoporous ZrO_2 Thin Films via Sol-Gel Technique2011

    • 著者名/発表者名
      Soo Mun Teng・河村剛・武藤浩行・K.Y.Cheong・松田厚範
    • 学会等名
      第49回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      20110111-20110112
  • [学会発表] Reversible Conversion Behavior between AgCl and Ag in RSiO_<3/2>-TiO_2 Films for Rewritable Hologram Formation2010

    • 著者名/発表者名
      河村剛・鶴見裕貴・武藤浩行・井上光輝・松田厚範
    • 学会等名
      4^<th> International Workshop on Advanced Ceramics
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20101210-20101212
  • [学会発表] Optical Hydrogen Sensors Using Hot-Water Treated Titania and Photodeposited Noble Metal Nanoparticles2010

    • 著者名/発表者名
      小田浩之・濱上寿一・河村剛・武藤浩行・松田厚範
    • 学会等名
      4^<th> International Workshop on Advanced Ceramics
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20101210-20101212
  • [学会発表] 塩化銀含有無機有機ハイブリッド膜の可逆的吸光度変化特性2010

    • 著者名/発表者名
      鶴見裕貴・河村剛・武藤浩行・松田厚範
    • 学会等名
      第41回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      豊橋
    • 年月日
      20101106-20101107
  • [学会発表] アゾベンゼンを導入した無機有機ハイブリッドの合成と光機能性2010

    • 著者名/発表者名
      濱田裕也・榊原咲・河村剛・武藤浩行・松田厚範
    • 学会等名
      第41回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      豊橋
    • 年月日
      20101106-20101107
  • [学会発表] McSiO_<3/2>-PhSiO_<3/2>系無機有機ハイブリッド膜のインデンテーション力学物性評価2010

    • 著者名/発表者名
      Ainun Rahmahwati bt Ainuddin・羽切教雄・逆井基次・武藤浩行・松田厚範
    • 学会等名
      第41回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      豊橋
    • 年月日
      20101106-20101107
  • [学会発表] Redox Mechanism of Ag/AgCl Nanoparticles Dispersed in Organosilsesquioxane-Titania Matrix2010

    • 著者名/発表者名
      河村剛・鶴見裕貴・武藤浩行・井上光輝・松田厚範
    • 学会等名
      3^<rd> International Congress on Ceramics (icc3)
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20101106-20101107
  • [学会発表] Low Temperature Crystallization of Titanium Oxide Films by Hot-Water Treatment and Application for Dye-Sensitized Solar Cell2010

    • 著者名/発表者名
      坂本尚敏・Mohd Arif Bin Mohd Nor・河村剛・武藤浩行・松田厚範
    • 学会等名
      3^<rd> International Congress on Ceramics (icc3)
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20101106-20101107
  • [学会発表] Preparation of Palladium/Titania Optical Hydrogen Sensor Operated at Room Temperature by Environmentally Friendly Process2010

    • 著者名/発表者名
      小田浩之・荒木遼・濱上寿一・河村剛・武藤浩行・松田厚範
    • 学会等名
      3^<rd> International Congress on Ceramics (icc3)
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20101106-20101107
  • [学会発表] Preparation of Multilayered Thin Film Fuel Cell Using Titanium Oxide as Anodic Catalyst via Layer-by-Layer Assembly2010

    • 著者名/発表者名
      坂本尚敏・大幸裕介・武藤浩行・逆井基次・松田厚範
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Solid State Protonic Conductors
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 年月日
      20100829-20100901
  • [学会発表] Preparation of Multilayered Thin Film Fuel Cell Using Titanium Oxide as Anodic Catalyst via Layer-by-Layer Assembly2010

    • 著者名/発表者名
      坂本尚敏・大幸裕介・武藤浩行・逆井基次・松田厚範
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Solid State Protonic Conductors
    • 発表場所
      Santa Barbara, USA
    • 年月日
      20100815-20100819
  • [学会発表] BaZrO_3 Photocatalyst Prepared by Sol-Gel Process and Base-Hot-Water Treatment2010

    • 著者名/発表者名
      Niki Prastomo・河村剛・武藤浩行・松田厚範
    • 学会等名
      The 11^<th> International Conference on Ceramic Processing Science
    • 発表場所
      Santa Barbara, USA
    • 年月日
      20100815-20100819
  • [学会発表] ゾルーゲル・温水処理法で作製したチタニア膜のオプティカル水素センサへの応用2010

    • 著者名/発表者名
      小田浩之・濱上寿一・河村剛・武藤浩行・逆井基次・松田厚範
    • 学会等名
      日本ゾルーゲル学会第8回討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20100729-20100730
  • [学会発表] RSiO_<3/2>-TiO_2系膜中に分散したハロゲン化銀による可視光感応型ホログラフィ材料の作製2010

    • 著者名/発表者名
      河村剛・鶴見裕貴・武藤浩行・井上光輝・松田厚範
    • 学会等名
      日本ゾルーゲル学会第8回討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20100729-20100730
  • [学会発表] Sol-Gel-Derived Hybrids for Photonics and Ionics (Invited lecture)2010

    • 著者名/発表者名
      松田厚範
    • 学会等名
      2^<nd> Japan-Korea Joint Forum on Sol-Gel Science and Technology
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20100627-20100628
  • [学会発表] Utilization of Base-Hot-Water Treatment for Low Temperature Crystallization of Sol-Gel-Derived ZrO_22010

    • 著者名/発表者名
      Niki Prastomo・河村剛・武藤浩行・逆井基次・松田厚範
    • 学会等名
      2^<nd> Japan-Korea joint Forum on Sol-Gel Science and Technology
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20100627-20100628
  • [学会発表] ゲル膜温水処理によって作製した多孔質酸化チタン電極を用いた色素増感太陽電池の作製と評価2010

    • 著者名/発表者名
      Nor Hana Binti Zakaria・坂本尚敏・河村剛・武藤浩行・松田厚範
    • 学会等名
      平成22年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2010-12-18
  • [図書] 「セラミックデータブック2010/11年版」,38,No.922010

    • 著者名/発表者名
      河村剛・松田厚範
    • 総ページ数
      181-184
    • 出版者
      無機-有機ハイブリッド中での銀光析出・熱解離とホログラム材料への応用
  • [備考]

    • URL

      http://material.tutms.tut.ac.jp/STAFF/MATSUDA/index.html.ja

  • [備考]

    • URL

      http://www3.to/sakai-matsuda

  • [産業財産権] 多孔質酸化チタン、水素検知体およびそれらの製造方法ならびに水素センサおよび光電変換素子2010

    • 発明者名
      濱上寿一・松田厚範・河村剛・小田浩之
    • 権利者名
      豊橋技術科学大学
    • 産業財産権番号
      特許,特願2010-246895
    • 出願年月日
      2010-11-02

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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