2003 Fiscal Year Annual Research Report
次元制御ゾル-ゲル法による層状無機有機複合体の創製と光機能性材料への展開
Project/Area Number |
02J20050
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Research Institution | National Institute for Materials Science |
Principal Investigator |
松本 太輝 独立行政法人物質・材料研究機構, 物質研究所, 特別研究員(PD)
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Keywords | 酸化チタン / 無機有機複合体 / 層状化合物 |
Research Abstract |
新規な層状無機有機複合体合成のベースとなる技術として、塩触媒ゾル-ゲル法による、金属酸化物の次元制御合成法の確立に現在取り組んでいる。本技術を確立することによって、これまでにない新たな層状無機ホストを創製することが期待される。 現所属機関における研究によって、アルキルカルボン酸を配位させたチタンイソプロポキシドを出発物質とし、疎水性溶媒中で高活性塩触媒と共に反応させる事によって、アルキルカルボキシラートが配位したチタニアシートを含むゾルを合成した。得られたゾルを乾燥し溶媒を除去する事によって、アルキル基同士の相互作用によって自己組織化した層状のチタニアナノコンポジットを得る事に成功した。この層構造の底面間隔は、配位させるアルキルカルボン酸の鎖長に応じて変化することから、この物質はアルキルカルボキシラートが配位したチタニアシートの集積によって構成されているものと考えられる。また、得られたゾルを水面上に展開することによって、層構造を有する透明でフレキシブルな自立膜を得る事にも成功した。自立膜は可視光域で高い透過率を示すと共に、350nm以下の紫外光をほぼ完全に吸収する。 酸化チタンは紫外光を吸収して励起する光半導体であり、色素などの光機能性分子と複合化する事によって、可視光化等の新しい光機能がこれまでにも見いだされている。本研究で得られた規則的な層構造を有するチタニアナノコンポジットは、層間に多くの有機配位子を有するため、光機能性分子との複合化が容易である。従ってインターカレーションの手法によって光機能性分子と複合化し、可視光駆動可能な光触媒や光電変換材料といった新規な光機能性材料としての応用が期待できる。また得られた自立膜は高い透明性を有するため、光学デバイス分野への適用も可能であると考えられる。
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Research Products
(3 results)
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[Publications] Yoshiro Kaneko, Nobuo Iyi, Taki Matsumoto, Kazuko Fujii, Keiji Kurashima, Taketoshi Fujita: "Synthesis of Ion-Exchangeable Layered Polysiloxane by Sol-Gel Reaction of Aminoalkyltrialkoxysilane : a New Preparation Method for Layered Polysiloxane Materials"J.Mater.Chem.. 13・(9). 2058-2060 (2003)
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[Publications] 松本太輝, 村上 泰, 真崎 悟, 今井友仁, 井伊伸夫, 金子芳郎, 杉本 渉, 高須芳雄: "疎水場ゾル-ゲル法による層状有機修飾酸化チタンの合成と応用"触媒. 45・(6). 457-459 (2003)
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[Publications] Yasushi Murakami, Kazuhiko Tanaka, Yuusuke Takechi, Saki Takahashi, Yuuki Nakano, Taki Matsumoto, Wataru Sugimoto, Yoshio Takasu: "Microporous Silicate Particles Prepared by the Salt-Catalytic Sol-Gel Process with Extremely Low Content of Water"J.Sol-Gel Sci.Tech.. 29・(1). 19-24 (2004)