2004 Fiscal Year Annual Research Report
金属酸化物ゲルの外部場温水処理による機能性ナノ微結晶分散薄膜の創製
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16360327
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
松田 厚範 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (70295723)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
逆井 基次 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (50124730)
武藤 浩行 豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (20293756)
小暮 敏博 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (50282728)
忠永 清治 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90244657)
打越 哲郎 物質・材料研究機構, 材料研究所, 主幹研究員 (90354216)
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| Keywords | ゾル-ゲル法 / 外部場 / 温水処理 / ナノ微結晶 / 薄膜 / チタニア / 酸化亜鉛 / 組織制御 |
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| Research Abstract |
本研究では、種々の酸化物ゲル薄膜を温水で処理する際に、基板に外部場を作用させた場合の析出結晶相、形態および配向性の変化を明らかにすることと、得られた知見を基に、光触媒活性などの機能を有するナノ微結晶分散薄膜を低温プロセスにより創製することを目的としている。本年度は、研究計画に対して以下の成果を得た。
(1)金属酸化物ゲルの組成探索と機構
・Al_2O_3ゲル膜、ZnOゲル膜、Fe_2O_3ゲル膜の外部場温水処理を着手した。
・振動温水処理によって生成するナノシート結晶が層状構造を有するレピドクロサイト型チタン酸であることを明らかにした。得られた薄膜が超親水性と防曇性を示すことを実証した。
(2)外部場温水処理による金属酸化物微結晶析出と表面組織制御
【電場中での温水処理による微結晶析出と表面組織制御】
・SiO_2-TiO_2系ゲル膜の直流電場温水処理では、負極側で生成する析出物が粒状からシート状へ変化することがわかった。印加電場が5Vcm^<-1>以上では、Ti^<4+>のTi^<3+>への還元により薄膜の光透過率が低下することなどが明らかとなった
【強磁場中での温水処理による微結晶析出と表面組織制御】
・SiO_2-TiO_2系ゲル膜、Al_2O_3ゲル膜、ZnOゲル膜を形成した基板を超伝導マグネット(10〜テスラ)中に保持しながら温水処理を行った。SiO_2-TiO_2系ゲル膜は、磁場によって析出物が粒状からシート状に変化したが、Al_2O_3ゲル膜、ZnOゲル膜に磁場による析出物形態の変化はほとんど認められなかった。
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