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2023 年度 研究成果報告書

無機材料の水熱合成過程をリアルタイム観測する光ファイバーセンシング技術の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 21K18989
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分34:無機・錯体化学、分析化学およびその関連分野
研究機関東京都立大学 (2023)
明治大学 (2021-2022)

研究代表者

岡崎 琢也  東京都立大学, 都市環境科学研究科, 特任准教授 (60772556)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
キーワード水熱反応 / in situ / 反射光 / 光ファイバー / 画像解析
研究成果の概要

水熱反応を利用した無機材料の合成は高温高圧下の密閉容器内で行われるため,反応過程に関する情報の取得には困難が伴う。本研究では,光透過窓を有するオートクレーブを用い,分光学的手法による水熱反応過程のリアルタイム評価技術を開発した。目的物質として可視光応答光触媒であるSrTiO3:Rhを選択し,反応進行に伴う光吸収挙動の変化を観測した。分光学的手法として,光ファイバープローブによる反射光測定と画像解析を用いた。それぞれの方法にて連続的案反応の変化を計測できた。測定によって得られた応答の変化からの反応速度論解析を可能とした。

自由記述の分野

無機分析化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

水熱反応による材料合成は,容易な粒子制御や低エネルギー消費などの利点から研究・産業目的で広く実用されている。目的の水熱合成において,反応過程に関する知見を得ることは反応メカニズムの理解や目的の材料特性を得る上で重要である。一方,水熱反応は高温高圧の密閉容器で進行するため,内部の情報を得ることは難しい。本研究では光ファイバー型のプローブや写真撮影に基づく画像処理によって反応過程の連続的な観測に成功した。これらは高額または大規模な装置を用いず,容易かつ迅速に利用できる。

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公開日: 2025-01-30  

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