2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of the high-performance and resources saving technology by precisely controlled nanostructured particles
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26709061
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
荻 崇 広島大学, 工学研究科, 准教授 (30508809)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ナノ構造体 / 噴霧法 / 液相法 / ポーラス微粒子 / 光触媒 / 電極触媒 / 低屈折率材料 / 断熱材 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、各種の機能性材料に用いられる微粒子材料のナノ構造化を実現することで、省資源で機能を持った微粒子材料を合成することを目的として研究を進めてきた。平成29年度は、本研究課題の最終年度に当たる年であるため、当初の予定を達成すると同時に、これまでに得られた成果を論文発表および国内外の学会で発表した。これまで共同で研究を進めてきたスイス連邦工科大学、バンドン工科大学に加えて、スラバヤ工科大学、シンガポールのナンヤン工科大学、復旦大学などと協力をして共著の論文を執筆することができた。ここでは、窒素ドープ中空カーボン微粒子のCO2吸着特性と、亜酸化ナノ粒子の導電特性について述べる。
１）窒素含有量の多いメチル化メラミンを用いて、既往の研究よりも窒素量の多い中空構造を持つ窒化炭素微粒子の合成に成功した。メチル化メラミンをマイクロ波加熱法により鋳型であるポリスチレンラテックスにコーティングをし、その後、窒素雰囲気下550℃で3時間焼成することで中空カーボン粒子を合成した。XPS測定結果より合成した窒化炭素粒子の窒素含有量は約37%と非常に多くの窒素が含まれていることがわかり、そのうちの60%がピリディニックNの結合状態であることがわかった。CO2ガスの吸着量はN2、O2ガスの吸着量の約10倍を示しており、CO2の選択吸着が示された。
２）マグネリ相を持つ亜酸化チタンナノ粒子の合成とその導電性について評価した。TiOxナノ粒子は、熱プラズマ法により合成され、粒子径は15-30 nmで、直鎖上の粒子であることがわかった。このプラズマで合成されたナノ粒子自体の導電性は、1.48×104Ω.cmと高い抵抗を持つが、550℃、3％の水素雰囲気で再加熱をすることで、粒子中の結晶欠陥が消失し、導電性が最大で0.04Ω.cmまで増加することが確認された。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Selective Low-energy Carbon Dioxide Adsorption using Monodisperse Nitrogen-rich Hollow Carbon Submicron Spheres2018
Author(s)
A. F. Arif, Y. Kobayashi, E. M. Schneider, S. C Hess, R. Balgis, T. Izawa, H. Iwasaki, S. Taniguchi,T. Ogi, K. Okuyama, W. J. Stark
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Journal Title
Langmuir
Volume: 34
Pages: 30-35
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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