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2012 年度 実績報告書

ナノ・マイクロ・ダブル掘起しテクスチャによる高機能光触媒膜の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22560134
研究機関茨城大学

研究代表者

清水 淳  茨城大学, 工学部, 教授 (40292479)

研究分担者 周 立波  茨城大学, 工学部, 教授 (90235705)
小貫 哲平  茨城大学, 工学部, 准教授 (70400447)
尾嶌 裕隆  茨城大学, 工学部, 講師 (90375361)
山本 武幸  茨城大学, 工学部, 技術職員 (40396594)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード掘起し / 引っかき / 光触媒 / 酸化チタン / 陽極酸化 / 振動
研究概要

本研究では,除菌や洗浄,人工光合成などへの応用が期待される酸化チタン膜において,その光触媒機能を向上させるため,純チタン板の微小振動引っかき加工+陽極酸化により,従来の酸化チタン微粒子焼結では難しかった,高強度・高機能酸化チタン膜開発を目的としている.高強度はバインダレスにより,高機能はナノ・マイクロ・ダブル掘起し表面テクスチャによる表面積および光吸収率の向上により成し遂げる.平成24年度は,最初にブラックライトやデジタルカメラなどを利用した光触媒機能評価装置に改良を施した.次いで,その装置を利用して,前年度に微小振動引っかき+陽極酸化加工によって製造した酸化チタン膜(膜厚約40nm,凹凸周期20μm,凹凸高低差10μm未満,500nm未満の規模のオレンジピール構造を伴うもの)に対し,光触媒機能の一つである濡れ性の評価試験を実施した.その結果,鏡面切削加工による酸化チタン膜に比べ,開発したナノ・マイクロ・ダブル掘起し表面テクスチャ付き酸化チタン膜における親水化時間が約20%短縮されることが明らかになった.この結果は,おもに表面テクスチャの導入によって実表面積が約20%増大したことによることも確認された.よって,本提案手法によって,ち密な表面テクスチャが製造であること,および研究成果から,ナノ・マイクロ・ダブル掘起し表面テクスチャを設けた光触媒膜において,実表面積増大による光触媒機能の向上効果が得られることが明らかになった.

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 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] A robust procedure of data analysis for micro/nano indentation2013

    • 著者名/発表者名
      W. Hang, L. Zhou, J. Shimizu, J. Yuan
    • 雑誌名

      Precision Engineering

      巻: Vol.37 ページ: 408-414

    • DOI

      DOI:10.1016/j.precisioneng.2012.11.003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Dynamics Simulation of Energy Dissipation Process in Atomic-scale Stick-slip Phenomenon2013

    • 著者名/発表者名
      J. Shimizu, L. Zhou, T. Yamamoto
    • 雑誌名

      Tribology Online

      巻: Vol.8 ページ: 38-43

    • DOI

      DOI:10.2474/trol.8.38

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Dynamics Simulation of Metal Cutting with Local Hydrostatic Pressure Field Formation2012

    • 著者名/発表者名
      K. Uezaki, J. Shimizu, L. Zhou, T. Onuki, H. Ojima
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: Vols.523-524 ページ: 167-172

    • DOI

      DOI:10.4028/www.scientific.net/KEM.523-524.167

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on micro/nano-indentation of typical soft-brittle materials2012

    • 著者名/発表者名
      W. Hang, L. Zhou, J. Shimizu, T. Yamamoto, J. Yuan
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: Vols.523-524 ページ: 7-12

    • DOI

      DOI:10.4028/www.scientific.net/KEM.523-524.7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] トライボロジスト2012

    • 著者名/発表者名
      清水 淳
    • 雑誌名

      アブレシブ摩耗現象のシミュレーション

      巻: 57巻 ページ: 339~344

  • [学会発表] 微小テクスチャ金型の開発とその応用(第2報)-振動切削の高周波化によるテクスチャの微小化-2013

    • 著者名/発表者名
      清水 淳
    • 学会等名
      精密工学会春季大会
    • 発表場所
      東京工業大学(大岡山)
    • 年月日
      20130313-20130315
  • [学会発表] 原子スケールのスティックスリップ現象を伴う摩擦におけるエネルギー散逸過程の分子動力学解析2012

    • 著者名/発表者名
      清水 淳
    • 学会等名
      日本機械学会第4回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      20121022-20121024
  • [学会発表] 分子動力学によるすべり摩擦機構の解析-原子スケールのスティックスリップ現象におけるエネルギー散逸-2012

    • 著者名/発表者名
      清水 淳
    • 学会等名
      日本トライボロジー学会トライボロジー会議
    • 発表場所
      室蘭工業大学
    • 年月日
      20120916-20120918
  • [学会発表] Siウエハ仕上げ加工に及ぼす加工変質層の影響-セリア砥粒による前加工面のナノスクラッチ実験-2012

    • 著者名/発表者名
      清水 淳
    • 学会等名
      砥粒加工学会学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学(京田辺)
    • 年月日
      20120829-20120831
  • [学会発表] 掘起しを利用した微小テクスチャ加工に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      清水 淳
    • 学会等名
      日本トライボロジー学会トライボロジー会議
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター
    • 年月日
      2012-05-16
  • [備考] 茨城大学nLabホームページ

    • URL

      http://sites.google.com/site/nlabibarakitest/

  • [備考] 茨城大学研究者情報総覧

    • URL

      http://info.ibaraki.ac.jp/Profiles/5/0000414/profile.html

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公開日: 2014-07-24  

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