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2012 年度 実績報告書

透析膜によるアンミン錯体からの酸化物ナノ粒子生成制御と精密積層構造作製

研究課題

研究課題/領域番号 22550178
研究機関千葉大学

研究代表者

上川 直文  千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60282448)

研究期間 (年度) 2010-10-20 – 2013-03-31
キーワード酸化亜鉛 / 薄膜 / 配向
研究概要

平成24年度は、まず第一の課題としてジアミンを構造形成剤として用いた3価陽イオンドープZnOナノ粒子の合成とその高配向性薄膜作成への応用についての検討を行った。さらに第二の課題として、透明導電性薄膜材料として期待されている5価のNbイオンドープアナターゼ型酸化チタン薄膜作製のための前駆体材料として、Nbイオン含有層状チタン酸ナノ粒子の安定分散系の調製法の検討についても重点的に行った。
まず第一の3価のAlイオン,GaイオンドープZnOナノ粒子の合成については、ヘキサメチレンジアミンをはじめとした塩基としての作用と還元剤としての作用を有するジアミン類を沈殿剤・形態制御剤として用い水溶液中での75℃,24hの低温熟成による原子価制御ZnOナノ粒子を調製することに成功した。得られたZnOは加熱還元処理を行わないでも、ジアミンの還元反応により酸素欠陥を有し近赤外線領域の光の散乱が増大しキャリアー電子量の増加が認められた。また得られた粒子の形態をジアミン分子の濃度と分子鎖長により柱状および平板状に制御することができた。
さらに第二の5価の酸化ニオブイオンドープアナターゼ薄膜の作製についての検討では、3価のTiイオンと5価のNbイオンを含有するエチレングリコール溶液に過酸化水素水を加えペルオキシ化合物とした後にセルロス透析チューブ中に密閉し25℃の脱イオン水中で透析を行うことでNbイオン含有層状チタン酸ナノ粒子の熟成と未反応イオンの反応系からの除去による生成ナノ粒子の分散安定化を同時に実現することが可能となった。得られた層状チタン酸ナノ粒子を基板上に塗布し400℃以上で焼成することによって高い配向性を有するNbドープ酸化チタン薄膜を得ることができた。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Control of orientation and electrical conductivity of doped ZnO films using a layered double hydroxide nanoparticle precursor and spark plasma sintering process2013

    • 著者名/発表者名
      Uekawa, N., Saito, T., Kojima, T., Kakegawa, K
    • 雑誌名

      Scripta Materialia

      巻: 2013 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1016/j.scriptamat.2013.02.016

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of titanium oxide nanoparticles obtained by hydrolysis reaction of ethylene glycol solution of alkoxide2012

    • 著者名/発表者名
      Uekawa, N., Endo, N., Ishii, K., Kojima, T., Kakegawa, K.
    • 雑誌名

      Journal of Nanotechnology

      巻: art. no. 102361 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1155/2012/102361

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of oriented zinc oxide thin films by firing ZnAl layered double hydroxide thin films2012

    • 著者名/発表者名
      Uekawa, N., Saito, T., Kojima, T., Kakegawa, K.
    • 雑誌名

      Materials Letters

      巻: 86 ページ: 125-128

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2012.07.047

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of ZnO sols by low-temperature heating of ethylene glycol solution and control of their photoluminescence with addition of glucose2012

    • 著者名/発表者名
      Uekawa, N., Fujino, T., Kojima, T., Kakegawa, K.
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 121 ページ: 62-67

    • 査読あり
  • [学会発表] 糖添加エチレングリコール中でのZnOナノ粒子生成過程のUV-VIS吸光スペクトルの経時変化測定による検討2013

    • 著者名/発表者名
      上川 直文・藤野 辰哉・小島 隆・掛川 一幸
    • 学会等名
      (公社)日本セラミックス協会2013年年会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      20130317-20130319
  • [学会発表] Control of orientation and electrical conductivity of doped ZnO films by using LDH nanoparticles as precursor and SPS process2012

    • 著者名/発表者名
      Naofumi UEKAWA, Takahiro SAITO, Takashi KOJIMA, Kazuyuki KAKEGAWA
    • 学会等名
      The 29th Korea-Japan International Seminar on Ceramics
    • 発表場所
      EXCO, Daegu, Korea
    • 年月日
      20121121-20121124
  • [学会発表] クエン酸イオン含有ZnSナノ粒子分散ゾルへの遷移金属イオン添加による蛍光発光特性制御2012

    • 著者名/発表者名
      大内 真弓・上川 直文・小島 隆・掛川 一幸
    • 学会等名
      (公社)日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学(東山キャンパス)
    • 年月日
      20120921-20120921
  • [学会発表] ジアミンを用いた沈殿生成反応によるZn系酸化物微粒子の合成と物性制御2012

    • 著者名/発表者名
      上川 直文・齋藤 貴宏・小島 隆・掛川 一幸
    • 学会等名
      (公社)日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学(東山キャンパス)
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] Zn2+含有層状複水酸化物微粒子分散水溶液を用いた配向性酸化亜鉛薄膜の作製2012

    • 著者名/発表者名
      齋藤 貴宏・上川 直文・小島 隆・掛川 一幸
    • 学会等名
      (公社)日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学(東山キャンパス)
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] グリコール類を用いたZnOナノ粒子安定分散ゾルの低温合成と糖添加による蛍光発光制御2012

    • 著者名/発表者名
      藤野辰哉・上川直文・小島隆・掛川一幸
    • 学会等名
      (公社)日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学(東山キャンパス)
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] エチレングリコールを溶媒として用いたZnOナノ粒子の合成と糖添加による蛍光発光特性制御2012

    • 著者名/発表者名
      藤野辰哉,上川直文,小島隆,掛川一幸
    • 学会等名
      無機マテリアル学会第124回学講演会
    • 発表場所
      船橋市文化創造館
    • 年月日
      2012-06-07
  • [学会発表] ジアミンを用いた水溶液からの沈殿法によるAl-Zn系酸化物薄膜の調製と導電性の検討2012

    • 著者名/発表者名
      上川直文,齋藤貴宏,小島隆,掛川一幸
    • 学会等名
      無機マテリアル学会第124回学講演会
    • 発表場所
      船橋市文化創造館
    • 年月日
      2012-06-07

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公開日: 2014-07-24  

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