無機金属イオンを用いた放射線検知クロミック液材の創生

利用无机金属离子创建辐射检测铬液体材料

• 批准号: 21J11592
• 负责人: 村上 俊太郎
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J11592/
• 关键词: クロミズム; 酸化タングステン; ドープ; 鉄; 放射線検知

本研究においては、鉄腐食に伴う水のイオン分離反応を活用して作製したイオン分離溶液と、金属タングステンが溶解した過酸化水素水を混合してSPSC法を適用することで、鉄元素をドープしたタングステン酸化物Fe-WO3・nH2O(n=0.33, 1, 2)の作製について検討した。本物質は、クロミック特性を有する材料であり、見かけ上は透明の液体である。SPSC法で作製した純粋なタングステン酸化物は、エレクトロクロミズムのみを発現する材料であったが、作製したFe-WO3・nH2Oはフォトクロミズムをはじめ、γ線や電子ビーム、ヘリウムイオンビームに対してクロミズムを示す汎用性の高い材料であることが分かった。鉄以外にも亜鉛や銅など、様々な金属と酸化タングステンを組み合わせた検討も行ったが、クロミズムを発現するものは本研究で取り扱った鉄をドープしたもののみであった。Fe-WO3・nH2Oの平均粒径は4 nm程度であり、SPSC法で作製したタングステン酸化物よりも非常に細かいナノ粒子となっていることが確かめられた。クロミズムの反応メカニズムはEELS解析により行い、タングステンと鉄の両イオンの同時酸化還元反応によってクロミズムが発現することを明らかにした。通常のタングステン酸化物におけるクロミズムのメカニズムは、タングステンイオンの酸化還元反応にのみ依存するため、この反応は新規のものであることが分かった。また、作製したFe-WO3・nH2Oはナノ粒子を含む溶液として存在しているため、ゲルやシート状への加工が容易であり、どの形態でも同様のクロミズムを発現することができた。

In this study, the separation and utilization of iron corrosion and water were studied. The separation solution, metal dissolution and acidification of water and water were mixed. The SPSC method was applied to the preparation of iron corrosion and acidification Fe-WO3·nH2O(n=0.33, 1, 2). This substance has the characteristics of transparent liquid. SPSC method is used to prepare pure acid compounds, such as Fe-WO3·nH2O, Fe-WO3·nH In this study, we selected the iron and copper compounds as the starting materials for the study. Fe-WO3·nH2O has an average particle size of about 4 nm, and is produced by SPSC method. The EELS analysis was conducted in the presence of a catalyst and an iron oxide catalyst, and the simultaneous acidification of the catalyst was performed in the presence of a catalyst. Usually, the acid reaction is dependent on the acid reaction, and the reaction is dependent on the acid reaction. Fe-WO3·nH2O particles are easy to process and easy to form in solution containing Fe-WO3·nH2O particles.

项目成果

クロミック特性を利用した量子ビーム検知材料の創製

利用铬特性创建量子束传感材料

• 发表时间: 2021
• 作者: 村上俊太郎;張麗華;渡辺精一
• 通讯作者: 渡辺精一

Photo- & radio-chromic iron-doped tungstic acids fabricated via submerged photosynthesis

• DOI: 10.1016/j.optmat.2021.111966
• 发表时间: 2022-02
• 期刊: Optical Materials
• 影响因子: 3.9
• 作者: Shuntaro Murakami;L. Zhang;Melbert Jeem;Kazumasa Okamoto;Y. Nakagawa;T. Shibayama;M. Ohnuma;Seiichi Watanabe

鉄腐食を利用したヒドロゲル中アクアイオン拡散係数定量評価

利用铁腐蚀定量评估水凝胶中水离子扩散系数

• 发表时间: 2021
• 作者: 高井智史;村上俊太郎;張麗華;渡辺精一
• 通讯作者: 渡辺精一

Selective fabrication of tungsten nano-oxides via submerged photosynthesis with hydrogen peroxide for chromic device application

• DOI: 10.1016/j.matlet.2021.130344
• 发表时间: 2021-11
• 期刊: Materials Letters
• 影响因子: 3
• 作者: Souta Fujii;Shun-ichi Murakami;Lihua Zhang;Seiichi Watanabe

鉄腐食を利用したヒドロゲル中アクアイオン拡散係数定量評価の試み

尝试利用铁腐蚀定量评估水凝胶中的水离子扩散系数

• 发表时间: 2021
• 作者: 高井智史;村上俊太郎;張麗華;渡辺精一
• 通讯作者: 渡辺精一