二酸化チタン薄膜の還元によるＴｉｎＯ２ｎ－１薄膜の合成と物性評価

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23550204
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能材料・デバイス
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 大矢 豊 岐阜大学, 工学部, 教授 (80167311)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: チタン酸化物 / チタニア-シリカ複合膜 / ゾルゲル法 / 薄膜

研究概要

チタニアとシリカの前駆体をそれぞれチタンテトライソプロポキシドとシリコンテトラエトキシドを原料とし、水酸化テトラメチルアンモニウムを用いて合成し、こららの前駆体溶液を所定の比に混合した。この溶液に基板を浸してディップ－コーティングした。700℃空気中で加熱して複合薄膜を合成した後、水素-窒素混合気中または低酸素分圧下で還元した。
水素-窒素混合気体中では1200℃以上でTi3O5の生成が確認されたが、低酸素分圧下では還元できなかった。低酸素分圧処理は公表されている熱力学データを元にすると還元される条件であった。しかし還元状態では容易に気化してしまい、基板上に残らなかったことが原因と思われる。

研究成果

• [雑誌論文] Influence of Si species on intergrowth and anisotropic crystal growth of silicalite-1 (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Ban, S. Ohishi, and Y. Ohya
  • 雑誌名: J. Porous Mater. 巻: 21, [3] ページ: 337-344
  • DOI: 10.1007/s10934-013-9779-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orientation of tungsten trioxide thin films fabricated by sol-gel method using aqueous sols of colloidal layered tungstates (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ban, T. Ito, and Y. Ohya
  • 雑誌名: J. Sol-Gel Sci. Tech. 巻: 68 ページ: 88-94
  • DOI: 10.1007/s10971-013-3138-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase Transition between Layered Tungstates and Polyoxotungstates in Aqueous Solutions (2013)
  • 著者名/発表者名: Ban, T. Ito, and Y. Ohya
  • 雑誌名: TInorg. Chem. 巻: 52 ページ: 10520-10524
  • DOI: 10.1021/ic4014587
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Magnetic Behavior of Nickel Zinc Ferrite Nanoparticles Coated onto Carbon Microcoils (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Shima, K. Oguri, Y. Ohya, M. Gomi, Y. H. Ikuhara, Y. Sasaki,Y. Hishikawa, and K. Kawabe
  • 雑誌名: IEEE Trans Magn. 巻: 49, [8] ページ: 4824-4826
  • DOI: 10.1109/TMAG.2013.2243461
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of organic ligand effects on morphology control between disc-like zeolite L crystals and zeolite A and W crystals (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ban, M. Takamura, M. Morikawa, and Y. Ohya
  • 雑誌名: Mater. Chem. Phys. 巻: 137 ページ: 1067-1072
  • DOI: 10.1016/j.matchemphys.2012.11.035
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complex changes in the framework of endohedrally Na-doped type II Si clathrates with respect to Na content (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ban, T. Ogura, Y. Ohashi, R. Himeno, F. Ohashi, T. Kume, Y. Ohya, H. Natsuhara, T. Iida, H. Habuchi and S. Nonomura
  • 雑誌名: J. Mater. Sci. 巻: 48 ページ: 989-996
  • DOI: 10.1007/s10853-012-6886-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of layered tantalate nanocrystals by aqueous process at room temperature (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ban, S. Yoshikawa and Y. Ohya
  • 雑誌名: Cryst. Eng. Comm. 巻: 14 ページ: 7709-7714
  • DOI: 10.1039/c2ce25531f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theory and the experimental confirmation of the local electronic structure of the multiferroic PbVO_3, a new member of PbTiO_3 family, studied by X-ray near edge absorption structure (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Alam, J. Ahmad, Y Ohya, D. Chungli, C.-C. Hsu, J.-F. Lee, M. Shima, K. Miki, S. S. Al-Deyab, J. Guo, C. Nishimura
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 81 (7) ページ: 074709/1-074709/10
  • DOI: 10.1143/JPSJ.81.074709
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of grain boundary cracks on the corrosion behaviour of aluminium titanate ceramics in a molten aluminium alloy (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, K. Kashiwagi, N. Kawashima, S. Kitaoka, O. Sakurada, and Y. Ohya
  • 雑誌名: Corrosion Science 巻: 54 ページ: 90-96
  • DOI: 10.1016/j.corsci.2011.09.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Transparent Aqueous Sols of Colloidal Layered Niobate Nanocrystals at Room Temperature (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Ban, S. Yoshikawa, and Y. Ohya
  • 雑誌名: J. Colloid and Interface Science 巻: 364 ページ: 85-91
  • DOI: 10.1016/j.jcis.2011.08.026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diversity of the Cuticle Layer of Avian Eggshells (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Kusuda, A. Iwasawa, O. Doi, Y. Ohya, and N. Yoshizaki
  • 雑誌名: J. Poult. Sci. 巻: 48 [2] ページ: 119-124
  • DOI: 10.1016/j.tsf.2010.12.247.10.2141/jpsa.01013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of titania films by sol-gel method using transparent colloidal aqueous solutions of anatase nanocrystals (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Ban, Y. Tanaka, and Y. Ohya
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: 519 ページ: 3468-3474
  • DOI: 10.1016/j.tsf.2010.12.247
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrothermal synthesis of highly water-dispersible anatase nanocrystals from transparent aqueous sols of titanate colloids (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Ban, Y. Tanaka, and Y. Ohya
  • 雑誌名: J. Nanopart. Res. 巻: 13 ページ: 273-281
  • DOI: 10.1007/s11051-010-0027-y
  • 査読あり
• [学会発表] ムライト前駆体水溶液を用いたSiC基板への薄膜作製 (2014)
  • 著者名/発表者名: 棚橋由季・吉田道之・田中誠・北岡諭・大矢豊・櫻田修
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2014年年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2014-03-18
• [学会発表] Synthesis of Metal Carbide Nanoparticles by Solution Plasma (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Inishi, T. Ban and Y. Ohya
  • 学会等名: 6th Internatinal Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides nad Nanomaterials
  • 発表場所: 名古屋市名城大学
  • 年月日: 2014-03-06
• [学会発表] ゾルゲルコーティングによるステンレス鋼の耐食性の向上 (2013)
  • 著者名/発表者名: 都築潤一郎,伴隆幸,大矢豊
  • 学会等名: 日本金属学会2013年秋期講演大会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス
  • 年月日: 2013-09-19
• [学会発表] 水溶液プロセスによりボトム・アップ合成した層状チタン酸塩結晶の形態制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中川拓也・伴隆幸・大矢豊
  • 学会等名: 第26回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 信州大学長野キャンパス
  • 年月日: 2013-09-05
• [学会発表] 液中プラズマ法による種々の金属炭化物の合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊西拓弥,伴隆幸,大矢豊
  • 学会等名: 日本ゾルゲル学会第11回討論会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-08-01
• [学会発表] シリカライト-1結晶のサイズと異方性の制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大石翔太,伴隆幸,大矢豊
  • 学会等名: 日本ゾルゲル学会第11回討論会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-08-01
• [学会発表] 層間に嵩高いイオンをもつ層状タングステン酸塩とポリ酸の間での水溶液中の相転移 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤寿紘,伴隆幸,大矢豊
  • 学会等名: 日本ゾルゲル学会第11回討論会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-08-01
• [学会発表] 液中プラズマを用いたα-Al2O3ナノ粒子の合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 今枝佑太・吉田道之・尾畑成造・大矢豊・櫻田修
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2013年年会
  • 発表場所: 仙台市青葉区
  • 年月日: 2013-03-17
• [学会発表] Novel synthesis of metal nitride and carbide by solution plasma (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Inishi, T. Ban and Y. Ohya
  • 学会等名: 5th International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2013-02-01
• [学会発表] 層間に嵩高いイオンをもつ層状タングステン酸塩の水溶液プロセスによる合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤寿紘,伴隆幸,大矢豊
  • 学会等名: 第51回セラミックス基礎科学討論会
  • 発表場所: 仙台市青葉区
  • 年月日: 2013-01-09
• [学会発表] 種々のシリカゲルとアミンを用いたシリカライト-1の大きな結晶の合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大石翔太,伴隆幸,大矢豊
  • 学会等名: 第28回ゼオライト研究発表会
  • 発表場所: 東京都江戸川区船堀
  • 年月日: 2012-09-29
• [学会発表] 種々の条件で熱処理したシュードプルッカイト型構造酸化物の陽イオン分布 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河内優希宏・伴隆幸・大矢豊
  • 学会等名: 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: 名古屋市千種区
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] 異なる屈折率を有する酸化物薄膜多層ゾルゲルコーティングによる高耐久性赤外線反射フィルターの合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小山内駿平,伴隆幸,櫻田修,大矢豊,北岡諭
  • 学会等名: 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: 名古屋市千種区
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] 層状タングステン酸塩ナノ結晶の透明コロイド水溶液の合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤寿紘,伴隆幸,大矢豊
  • 学会等名: 日本ゾルゲル学会第10回討論会
  • 発表場所: 横浜市港北区
  • 年月日: 2012-07-26
• [学会発表] シュードブルッカイト構造酸化物の結晶構造と低温安定性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河内優希宏,伴隆幸,大矢豊
  • 学会等名: 第44回東海若手セラミストト懇話会夏期セミナー
  • 発表場所: 静岡県浜松市
  • 年月日: 2012-06-28
• [学会発表] 層状タングステン酸塩ナノ結晶の透明コロイド水溶液の合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤寿紘,伴隆幸,大矢豊
  • 学会等名: 第44回東海若手セラミストト懇話会夏期セミナー
  • 発表場所: 静岡県浜松市
  • 年月日: 2012-06-28
• [図書] "コロイド水溶液法による材料合成",野上正行監修,ゾル-ゲル法の最新応用と展望 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伴隆幸,大矢豊
  • 総ページ数: 20-23
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] "多結晶セラミックス中に生じた熱応力による亀裂の発生および熱応力の緩和",耐火物, 65, [8] (2013)
  • 著者名/発表者名: 大矢豊
  • 総ページ数: 340-347
• [産業財産権] チタン酸アルミニウム焼結体の製造方法 (2012)
  • 発明者名: 大矢豊、伴隆幸、櫻田修、北岡諭、 田中誠
  • 権利者名: 岐阜大学、JFCC
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2012-282645
  • 出願年月日: 2012-12-27
  • 外国
• [産業財産権] 金属炭化物の製造方法 (2012)
  • 発明者名: 大矢豊、伴隆幸、伊西拓弥
  • 権利者名: 岐阜大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2012-282645
  • 出願年月日: 2012-12-26
  • 外国
• [産業財産権] ガス遮蔽用材料 (2012)
  • 発明者名: 松平恒昭、北岡諭、田中誠、和田 匡史、大矢豊、櫻田修
  • 権利者名: JFCC、岐阜大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2012-210096
  • 出願年月日: 2012-09-24
  • 外国
• [産業財産権] α-酸化アルミニウムの製造方法 (2012)
  • 発明者名: 櫻田修、今枝佑太、吉田道之、大矢豊
  • 権利者名: 岐阜大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2012-182667
  • 出願年月日: 2012-08-21
  • 外国
• [産業財産権] 熱電対 (2012)
  • 発明者名: 大矢豊、伴隆幸、櫻田修、吉田道之, ほか4名
  • 権利者名: (株)チノー、岐阜大学、JFCC
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2012-153179
  • 出願年月日: 2012-07-09
  • 外国