新しいスリランカイト型結晶化合物・固溶体ナノ粒子の創製,形態制御と応用

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560703
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 愛知工業大学
• 研究代表者: 平野 正典 愛知工業大学, 工学部, 教授 (60267888)
• 研究分担者: 小林 雄一 愛知工業大学, 工学部, 教授 (40234851) ; 服部 忠 愛知工業大学, 工学部, 教授 (50023172)
• 連携研究者: 吉田 寿雄 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (80273267)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 水熱合成 / スリランカイト / チタニア / 固溶体 / 光触媒 / アナターゼ / ルチル

研究概要

水溶液プロセス(水熱反応)を用いて,これまで知られていない組成をもつスリランカイト型類似(α-PbO_2関連)構造の結晶化合物,アナターゼ型構造の新規結晶化合物,およびルチル型構造の準安定な金属酸化物固溶体ナノ粒子等を低温で直接的に合成し,微構造・形態の制御などを試みた。これら新しい結晶化合物および準安定相の生成条件や構造・物性・機能等を明らかにした。また,特性に応じて機能性材料(環境浄化用触媒,蛍光体等)への応用を検討した。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of Co-Dopant on the Formation and Properties of Anatase-Type Titania Solid Solutions Doped with Niobium (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hirano and T. Ito
  • 雑誌名: Journal of Physics and Chemistry of Solids 巻: 72 ページ: 661-666
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrothermal Synthesis of Yttrium and Niobium Co-Doped Anatase-Type Titania Nanoparticles (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hirano and S. Sato
  • 雑誌名: Journal of the Ceramic Society of Japan 巻: 119 ページ: 464-469
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrothermal Synthesis and Properties of Solid Solutions and Composite Nanoparticles in the TiO_2-SnO_2 System (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hirano, H. Dozono, and T. Kono
  • 雑誌名: Materials Research Bulletin 巻: 46 ページ: 1384-1390
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation and Characteristics of Anatase-Type Titania Solid Solution Nanoparticles Doped with Nb^<5+> and M(M=Ga^<3+>, Al^<3+>, Sc^<3+>) (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hirano and T. Ito
  • 雑誌名: IOP Conference Series : Materials Science and Engineering 巻: Vol.18 ページ: 062010, 4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Rutile-Type TiO_2-SnO_2 Solid Solution Nanoparticles by "Forced Co-Hydrolysis" under Hydrothermal Conditions (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hirano and T. Kono
  • 雑誌名: IOP Conference Series : Materials Science and Engineering 巻: Vol.18 ページ: 062015, 4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrothermal Synthesis of Rutile-Type Complete Solid Solution Nanoparticles in the TiO_2-SnO_2 System under Acidic Conditions (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hirano and T. Kono
  • 雑誌名: Journal of the American Ceramic Society 巻: 94 ページ: 3319-3326
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anatase-Type T_<i1-2X> Nb_XAl_XO_2 Solid Solution/Silica(SiO_2) Composite Nanoparticles : Synthesis, Phase Stability, and Photocatalytic Performance (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Hirano and N. Kuno
  • 雑誌名: Materials Science Forum 巻: 654-656 ページ: 2735-3738
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photocatalytic Properties of Titania/Silica Composite Nanoparticles and Gels (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Hirano, K. Ota, and S. Oya
  • 雑誌名: Ceramic Transactions 巻: 219 ページ: 99-104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Titania Solid Solution Nanoparticles Co-Doped with Niobium and Gallium (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Hirano and T. Ito
  • 雑誌名: Journal of the Ceramic Society of Japan 巻: 118 ページ: 1170-1175
  • 査読あり
• [雑誌論文] アナターゼ型チタニア固溶体ナノ粒子の性質に及ぼす調製条件の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平野正典, 久野規雄
  • 雑誌名: 愛知工業大学総合技術研究所報告 巻: 12 ページ: 53-55
• [雑誌論文] New compound ScTiNbO_6 synthesized via phase transformation from anatase to srilankite-like structure (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Hirano and T. Ito
  • 雑誌名: Materials Letters 巻: 163 ページ: 1508-1510
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Anatase Nanoparticles with Extremely Wide Solid Solution Range and ScTiNbO_6 with a-PbO_2 Structure (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Hirano and T. Ito
  • 雑誌名: Journal of Solid State Chemistry 巻: 182 ページ: 1581-1586
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase Transformation and Precipitation Behavior of Niobium Component out of Niobium-Doped Anatase-Type TiO_2 Nanoparticles Synthesized via Hydrothermal Crystallization (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Hirano and Y. Ichihashi
  • 雑誌名: Journal of Materials Science 巻: 44 ページ: 6135-6143
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrothermal Synthesis of Anatase-type Solid Solution/Silica Composite Nanoparticles (2009)
  • 著者名/発表者名: Journal of Materials Science
  • 雑誌名: Journal of the Australian Ceramic Society 巻: 45 ページ: 13-18
  • 査読あり
• [雑誌論文] 水溶液プロセスの特徴と応用展開 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平野正典
  • 雑誌名: セラミックス 巻: 43 ページ: 598-601
• [雑誌論文] Hydrothermal Synthesis of Anatase-type ScTiNbO_6 Nanoparticles (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Hirano and T. Ito
  • 雑誌名: 愛知工業大学総合技術研究所報告 巻: 11 ページ: 51-54
• [学会発表] アナターゼ型チタニア固溶体微粒子の水熱合成とその性質 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平野正典, 佐藤信吾
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2012年年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] 水熱法によるCeO_2-TiO_2系微粒子の合成と性質 (2011)
  • 著者名/発表者名: 市橋弘樹, 平野正典
  • 学会等名: 平成23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: 20111200
• [学会発表] 水熱法によるスピネル型固溶体微粒子の合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 布目佑介, 平野正典
  • 学会等名: 平成23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: 20111200
• [学会発表] 水熱法によるニオブ含有複酸化物系微粒子の調製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 堂園隼人, 平野正典
  • 学会等名: 平成23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: 20111200
• [学会発表] 加水分解による酸化チタン-酸化スズ系微粒子の調製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平野正典, 河野健
  • 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
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] 水熱法による酸化チタン-酸化スズ系微粒子の調製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平野正典, 堂園隼人, 河野健
  • 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
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] Synthesis of Composite Nanoparticles in the TiO_2-SnO_2 System under Hydrothermal Conditions (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hirano and T. Kono
  • 学会等名: 18^<th> International Conference of Composite Materials
  • 発表場所: Jeju Island, Korea
  • 年月日: 20110800
• [学会発表] 遷移元素を含むチタニア微粒子の水熱合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤信吾, 平野正典
  • 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: 20101200
• [学会発表] CeO_2-TiO_2系微粒子の水熱合成と性質 (2010)
  • 著者名/発表者名: 市橋弘樹, 平野正典
  • 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: 20101200
• [学会発表] Formation and Characteristics of Anatase-Type Titania Solid Solution Nanoparticles Doped with Nb^<5+> and M(M=Ga^<3+>, Al^<3+>, Sc^<3+>) (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Hirano and T. Ito
  • 学会等名: 3^<rd> International Congress on Ceramics
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 20101100
• [学会発表] Applicability Test of Neural Network to Analysis of Factors Controlling Catalytic Activity by Using Model Data (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Hirano and T. Kono
  • 学会等名: 3^<rd> International Congress on Ceramics
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 20101100
• [学会発表] Anatase-Type Ti_<1-2X> Nb_XAl_XO_2 Solid Solution/Silica(SiO_2) Composite Nanoparticles : Synthesis, Phase Stability, and Photocatalytic Performance (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Hirano and N. Kuno
  • 学会等名: The 7th Pacific Rim
  • 発表場所: Cairns, Australia
  • 年月日: 20100800
• [学会発表] NbとAlを固溶したチタニア微粒子の調製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 久野規雄, 平野正典
  • 学会等名: 平成21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: 20091100
• [学会発表] Fe_2O_3-TiO_2-Nb_2O_5系微粒子の水熱合成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤信吾, 平野正典
  • 学会等名: 平成21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: 20091100
• [学会発表] 広範な固溶領域をもつアナターゼ型ナノ粒子の調製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平野正典, 伊藤貴晴
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第22回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 松山
  • 年月日: 20090900
• [学会発表] Ti_2-SnO_2系固溶体ナノ粒子の水熱合成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平野正典, 河野健
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第22回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 松山
  • 年月日: 20090900
• [学会発表] Characteristics of Titania/Silica Composite Nanoparticles and Gels (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Hirano K. Ota, and S. Oya
  • 学会等名: The Third International Conference on the Characterization and Control of Interfaces for High Quality Advanced Materials, and Joining Technology for New Metallic Glasses and Inorganic Materials(ICCCI 2009)
  • 発表場所: Kurashiki, Japan
  • 年月日: 20090800
• [学会発表] New Anatase-Type Solid Solution/Silica Composite Nanoparticles (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Hirano and M. Kozawa
  • 学会等名: The International Conference and Exhibition on Materials and AustCeram 2009(MA2009)
  • 発表場所: Gold Coast, Australia
  • 年月日: 20090700