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超音速粒子衝突による光触媒酸化チタン粒子の固定化

超声速粒子碰撞固定化光催化氧化钛粒子

基本信息

批准号：
20K19998
负责人：
渡邊悠太
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Kurume National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

酸化チタンは光触媒作用を有する材料として環境浄化分野での利用が期待されている．しかしその固定化にはバインダーが必須とされ，バインダー利用に伴う光触媒性能の低下が問題となっている．本申請研究は光触媒用酸化チタンのバインダーレス固定化技術の開発を目指すものである．バインダーを用いない酸化チタンの固定化手法としては特殊なナノ構造を有するセラミックス粉末を用いたコールドスプレー法による超音速衝突固体接合が報告されている．コールドスプレー法とは特殊形状ノズルによって超音速にまで加速された作動ガス中に材料粉末を投入・加速し基材上に衝突堆積させる成膜技術である．前年度までの検討によって超音速まで加速しないショットコーティング法においても酸化チタンの成膜が確認されている．R4年度の本研究においては，ショットコーティング法を用いた光触媒用酸化チタン皮膜作製を目指しノズルトラバーサーを導入し一様な皮膜作製を行った．昨年度スポットでの成膜が確認された鉄，アルミニウム，銅基材に対して成膜を行ったところ一様な膜厚の皮膜を作製することができた．成膜条件と基材の種類の関係を見ると吹付圧力が低い条件では硬い鉄基材においてほかの基材よりも高い付着効率が得られたが吹付圧力が高い条件では鉄基材では皮膜の剥離を生じ，銅基材が高い付着効率を示した．これは粒子の付着には粒子が偏平することが必要となるためその駆動力の低い，低吹付圧力では硬い基材が有利であるが吹付圧力が上がり粒子の変形が促進されると鉄基材では基材変形が少なく十分な密着が得られないため剥離が生じたと考えられる．

Acidification is expected to be used in the field of photocatalytic materials and environmental degradation. Immobilization of photocatalyst is a must, and its utilization is accompanied by a problem of low photocatalyst performance. The present application studies the development of an immobilization technology for acidizing catalysts for photocatalysts. Supersonic collision solid state bonding is reported in this paper. The film forming technology includes the following steps: adding materials powder, accelerating the deposition of materials on the substrate, and forming films on the substrate. In the previous year, the study was conducted to confirm the film formation of acidizing agent by supersonic acceleration method. In the current year, the study was conducted to determine the film formation of acidizing agent for photocatalyst by supersonic acceleration method. Last year, the film formation was confirmed to be iron, copper, copper The relationship between film formation conditions and substrate type is shown in the following: low blowing pressure condition, high blowing pressure condition, iron substrate, high blowing pressure condition, iron substrate, film peeling condition, copper substrate, high blowing pressure condition. The particles are flat and the blowing pressure is low. The blowing pressure is high. The particles are flat and the blowing pressure is low. The blowing pressure is high. The particles are flat and the blowing pressure is low. The blowing pressure is high.