【研究分野】無機材料・物性

【研究領域課題番号】20360298 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

機能性ガラス / ゾル-ゲル法 / ハイブリッド / 無機-有機ハイブリッド / 微結晶 / 温水処理 / 酸化チタン / 紫外光照射 / 親水-撥水 / 光触媒 / 光記録 / 外部場

【研究成果の概要】

TiO_2系同様に、ZnO、SnO_2およびWO_3ゲル膜に対しても、温水処理が有効な低温結晶化手法であることを確認した。また、ZrO_2およびBaZrO_3ゲル膜が、塩基性の温水に浸漬することによって、低温結晶化することを明らかにした。また、温水処理によって作製したアナターゼナノ微結晶分散薄膜が、色素増感太陽電池の光電極として機能することや、Pd光電着によってオプティカル水素センサとして実用レベルの優れた特性を示すことを実証した。
無機有機ハイブリッドゲル膜は、フェニル基含量が増大するほど、室温インプリント特性が向上し、ビニル基やチタニアの添加によって光硬化性が増大することなどがわかった。また、TiO_2を多量に含むAg/AgCl-RSiO_<3/2>-TiO_2系ハイブリッド膜が、青色光照射と熱処理によって可逆的に光学物性が変化し、ホログラム記録に有望であることがわかった。また、アゾベンゼンを含む無機有機ハイブリッド膜が、紫外・可視光照射による光異性化によって可逆的に吸光度変化を示すことなどを明らかにした。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2008 - 2010

【配分額】19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円)

【研究分野】無機材料・物性

【研究領域課題番号】18656195 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ナノシート / インターカレーション / グラフト反応 / ゾルーゲル法 / 光触媒 / 酸化チタン / 層状オキシハロゲン化物 / ゾル-ゲル法

【研究成果の概要】

層状金属カルコゲンハロゲン化物の一種であるTiOCIは、層表面に反応活性なTi-Cl結合が規則正しく配列していることから、アルカリ金属アルコキシドと反応させることにより、アルカリハライドの脱離と同時にアルコキシ基が層表面に固定されることを昨年度は明らかにし た。本年度は、これらの結果を受け、まずアルコキシ基修飾ナノシートのゾル-ゲル反応を試みたが、溶媒中で剥離挙動が認められず、多孔体を合成する事はできなかった。そこで高分子中にナノシートをランダムに分散させ、得られたハイブリッドを熱処理する事により多孔体化するルートを探索した。2重結合を持つアルコールを用いてナノシートを修飾し、その後SiH基を持つケイ素系高分子のグラフトをヒドロシリル化反応を行った。ヒドロシリル化反応により層間距離は増加したものの、積層方向の規則性は反応後も保たれており、多孔体化の前駆体とはならないと考えられた。そこで、ポリエチレングリコール(PEG)をりチオ化し、TiOClと直接反応させてオキシエチレン鎖の固定化を試みた。平均分子量約200のPEGを用いた反応では、層間距離は増加したものの、積層方向の規則性は保たれていた。一方、平均分子量約600のPEGを用いた反応では、積層方向の規則性が認められないハイブリッドを得る事ができた。しかしながら、微構造を観察したところ、積層が乱れただけで剥難には至っておらず、ハイブリッドを多孔体の前駆体として用いる事はできなかった。

【研究種目】萌芽研究

【研究期間】2006 - 2007

【配分額】3,500千円 (直接経費: 3,500千円)