2004 Fiscal Year Annual Research Report
酸化物ナノホールアレイによるエネルギー変換デバイスの創生
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15360511
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山中 伸介 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00166753)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宇埜 正美 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00232885)
黒崎 健 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90304021)
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| Keywords | ナノホールアレイ / 液相析出法 / TiO2 / 光触媒 / SnO2 / アセトアルデヒドの分解 |
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| Research Abstract |
本研究では、酸化物ナノホールアレイの創製、およびその光触媒材料への応用展開について検討を行った。酸化物ナノホールアレイは、チタン・錫・鉄の三種類に関してえられ、その孔径は約100nm〜250nmであった。チタニアナノホールアレイの結晶構造は、作成直後はアモルファスであったが、773Kで焼鈍することによりアナターゼとなった。また、1373Kで焼鈍することでナノホールアレイの構造が壊れてしまったが、その温度までではアナターゼ・ルチルの相変態は起こらなかった。ナノホールアレイの構造・孔径は、反応条件を調整することで制御することが出来た。ナノホールアレイには、ネットワーク型と呼ばれる構造を有するものがあり、これは、処理溶液中にホウ酸を加えることで作成することができた。酸化物ナノロッドは、比較的高い温度で反応させることにより得られた。酸化物ナノホールアレイの光触媒活性は、アセトアルデヒドの分解性能・メチレンブルーの分解性能という二種類の方法で評価した。光触媒活性の焼鈍温度依存性は、どちらの方法でも同じものが得られ、1173Kで焼鈍した時に最高の活性を得た。この結果は、チタニアナノホールアレイの比表面積が、焼鈍ではあまり変わらないことに起因していると考えられる。チタニアナノホールアレイの光触媒活性は、孔径が200nm・250nmのときに最高の活性をえることができた。また、Sn/Ti層状酸化物ナノホールアレイは、チタニアナノホールアレイよりも高い活性をえることが出来た。これは、層状にすることで電子の移動を起こすことができたため、電子・ホール対の再結合が抑えられたためであると考えらる。
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