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2014 年度 実績報告書

新陳代謝機能を付与した光触媒による高効率環境浄化材料の創成

研究課題

研究課題/領域番号 24310063
研究機関公益財団法人神奈川科学技術アカデミー

研究代表者

高木 克彦  公益財団法人神奈川科学技術アカデミー, イノベーションセンター兼有機系太陽電池評価プロジェクト, 研究顧問兼プロジェクトリーダー (60023264)

研究分担者 酒井 宗寿  山口東京理科大学, 工学部, 助教 (00392928) [辞退]
中田 一弥  東京理科大学, 理工学部, 准教授 (70514115)
勝又 健一  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 講師 (70550242)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード環境負荷低減 / 光触媒 / モノリス構造体
研究実績の概要

本研究では、モノリス構造の構造制御によって透明な有機モノリス膜の作製を行い、色素を用いた膜構造の確認試験、および促進耐候性試験による新陳代謝機能の評価を行った。
透明な有機モノリス膜は、下記の手順で作製した。まず、ポリエチレングリコール、エポキシ主剤、硬化剤にTiO2(2 wt%)を混合した。得られた懸濁液をSUS板へスピンコート(回転数4000 rpm)後、150℃で1時間乾燥させた。放冷した後に水中に12時間浸漬させた後、風乾させた。
目視観察により膜が透明化した事を確認した。また、乾燥温度、膜厚(スピンコートの回転数)、PEG添加量の3つの要素を最適化することによって膜が透明化する事を確認した。空隙の大きさが可視光の波長よりも小さくなり、光散乱が抑えられたために膜が透明化したと推測される。オイルレッドを用いた構造確認試験では、モノリス構造ではない膜に比べ、今回作製した透明モノリス膜は赤く着色した事を確認した。これは透明モノリス膜の内部に空隙をつたってプロパノールに溶解した色素が入り込み、膜の内部で定着化した事によると考えられる。このことから、作製した透明膜は多孔構造をもっていることが推測された。透明モノリス膜に対する促進耐候性試験の結果では、試料の暴露面は、アルミホイルで被覆していた面に比べて、表面の酸化鉄が除去されている事を確認した。これは新陳代謝機能によりUV照射で膜表面が分解し、酸化鉄が膜表面と共に取り除かれたためと考えられる。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (6件) (うち招待講演 3件)

  • [学会発表] Design and Application of Functional Materials for Energy and Material Conversion2015

    • 著者名/発表者名
      中田一弥
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部 船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-28 – 2015-03-28
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of TiO2 monolith structure modified nanotubes2014

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Katsumata, Momoko Yamamoto, Nobuhiro Matsushita, Kiyoshi Okada
    • 学会等名
      Pacific Rim Symposium on Surface, Coating and Interfaces
    • 発表場所
      Hpuna Beach Prince Hotel, Kohala Coast,
    • 年月日
      2014-12-07 – 2014-12-11
  • [学会発表] 機能性材料を用いたエネルギー・物質変換2014

    • 著者名/発表者名
      中田一弥
    • 学会等名
      次世代産業カレッジ
    • 発表場所
      東京理科大学森戸記念館
    • 年月日
      2014-10-24 – 2014-10-24
    • 招待講演
  • [学会発表] 光機能性材料の開発と光エネルギー変換への応用2014

    • 著者名/発表者名
      中田一弥
    • 学会等名
      2014年光化学討論会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-10-13 – 2014-10-13
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and Photocatalytic Activity of Porous TiO2 Monoliths2014

    • 著者名/発表者名
      Momoko Yamamoto, Ken-ichi Katsumata, Hiroko Takei, Munetoshi Sakai, Kazuya Nakata, Nobuhiro Matsushita, Katsuhiko Takagi, Kiyoshi Okada
    • 学会等名
      IUMRS International Conference in Asia 2014
    • 発表場所
      Fukuoka University
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-30
  • [学会発表] ゾルゲル法により合成した酸化チタンモノリスの光触媒活性評価2014

    • 著者名/発表者名
      山本桃子、勝又健一、竹井寛子、酒井宗寿、中田一弥、松下伸広、高木克彦、岡田清
    • 学会等名
      第3回 JACI/GSCシンポジウム
    • 発表場所
      東京国際フォーラム
    • 年月日
      2014-05-22 – 2014-05-23

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公開日: 2016-06-01  

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