| Research Abstract |
本研究では,コロイド化学的手法を利用してバイコンティニュアスな多孔構造を有する無機多孔体の合成を行い,その構造と物性相関の解明を通して機能材料の創製を目指した。昨年までに,ミセルテンプレート法,コロイド結晶テンプレート法や両連続マイクロエマルション法により,SiO_2やTiO_2,カーボンなどの多孔体合成を行い,メゾからマクロ領域にわたる細孔サイズ制御を可能にしてきた。本年度は,多孔体の光触媒特性,光電流特性,電気二重層やLiインターカレーションなどの電気化学特性について調べ,構造-物性相関について検討を行うことで研究を総括した。
1.メゾポーラスメタロシリケートやTiO_2メゾ多孔体による色素吸着・分解特性
メソポーラスシリカ骨格内にAl,Fe,Tiを導入することにより,Al, Fe系ではメチレンブルー(MB)の吸着特性の向上,Fe,Ti系ではMBの光分解特性の発現を可能にした。TiO_2メゾ多孔体においては,比較的大きなメゾ細孔を有するTiO_2多孔体では反応基質の拡散性の向上により光分解活性が向上することを突き止めた。
2.TiO_2マクロ規則多孔体の光電変換特性
薄壁からなるTiO_2マクロ多孔構造を形成させることにより,光電変換の量子収率ならびに入射光の光電流変換効率を向上させることに成功した。
3.カーボンおよびTiO_2ナノ多孔体の電気化学特性
コロイド結晶テンプレート法で得たメゾ・マクロ多孔カーボンが高い電気二重層容量を示し,高速充放電が可能であることを明らかにした。また,TiO_2においてもナノ多孔構造制御ならびにカーボンナノチューブとの複合化により高速でのLiインターカレーションを可能にした。
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