室温結晶化チタン酸バリウム自立膜の液-液界面合成

液-液界面合成室温结晶钛酸钡自支撑薄膜

• 批准号: 10750498
• 负责人: 下岡 弘和
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10750498/
• 关键词: ゾル-ゲル法; チタン酸バリウム; 自立膜; 液-液界面; 気-液界面; 室温合成; ナノ構造; 高濃度前駆体溶液

本研究は,ゾル-ゲル法を基本として,金属アルコキシド分子,あるいはそれを加水分解して生成したクラスターの自己組織化能を利用してナノスケールにおける新規組織・形態制御技術の確立を目指して遂行されたものである.本研究の準備段階で,易加水分解性の高濃度アルコキシド溶液を加水分解すると,加水分解・重縮合反応過程でBaイオンとTi(OR)_x(OH)_y(OTi)_z(x+y+z=6)からなるクラスター(以後,Ba-TiO_6クラスターと呼ぶ)がTiO_6八面体の頂点酸素を共有して連結することを明らかにした.本研究では,このBa-TiO_6クラスターを気-液,あるいは液-液界面で2次元面内で自己組織化させナノ構造BaTiO_3自立膜の合成を試みた.得られた成果を次に示す.1.高濃度アルコキシド溶液を部分加水分解して得られたゾルを,これまで報告例のない非水溶媒界面(窒素/流動パラフィン界面)に展開し,良好な表面平滑性と1μm程度の極めて薄い透明自立ゲル膜の作製に成功した.2.本系は2種類の金属を含むが,化学量論組成,組成均一性に優れた結晶性BaTiO_3自立ゲル膜を得ることに成功した.ゲル膜のBa/Ti比は仕込み組成と同じでBa/Ti=1.3.X線回折では非晶質のハローパターンを示すが,電子線回折ではBaTiO_3結晶格子と一致するデバイ-シェラー環が膜のどの部分からも観察された.このことから数十Å以下の極めて微細なBaTiO_3結晶粒子が均一に分散したナノ構造BaTiO_3ゲル膜の合成に成功した.4.この自立ゲル膜を焼成して,100nm以下のナノスケールの粒径を有し,かつ緻密な透光性ナノ構造BaTiO_3焼結自立膜の合成に成功した.

This study is based on the basic principles of the ゾル-ゲル method, metal アルコキシド molecules, and あるいはそれをadding water to decompose the して generation したクラスターのown organization chemical energy utilization してナノスケールにおけるNew regulation organization and form control technology establishment をdirectory In the preparatory stage of this study, the high-concentration solution of easy-to-water-decomposable アルコキシド was added with water. Solution, hydrolysis, heavy condensation and reaction process でBaイオンとTi(OR)_x(OH)_y(OTi)_z (x+y+z=6)Ba-TiO_6 The vertices of the octahedron share a common link and a clear connection. This study is based on Ba-TiO_6クラBaTiO_3 self-standing film constructed by スターを気-liquid, あるいは liquid-liquid interface, self-organized in 2-dimensional planeのSYNTHESIS みた. GET られた RESULTS を TIME に SHOW. 1. High concentration アルコキシド solution を partially added water to decompose られたゾルを, これまでReport example のないNon-aqueous solvent interface (smooth element/flowing パラフィン interface) にDevelopment, good surface flat The slipperiness is as low as 1μm, and the transparent self-standing film is extremely thin and has been successfully produced. 2. This series has 2 types of metal materials. , stoichiometric composition, composition uniformity, excellent quality, crystalline BaTiO_3 self-standing ゲル film, success in success. ゲルThe Ba/Ti ratio of the film is the same as the composition of Ba/Ti=1.3. It shows that the electron line is folded back and the BaTiO_3 crystal lattice is consistent and the part of the ring film is consistent.も観看された.このことからThe extremely fine BaTiO_3 crystal particles of less than tens of angstroms are uniform and dispersed. The structure of the BaTiO_3 fluorocarbon film was successfully synthesized. 4. The self-standing ゲゲル film was prepared and the thickness was below 100 nm. The synthesis of BaTiO_3 self-standing film with high density and light transmittance has been successful.

项目成果

下岡弘和: "ゾル-ゲル合成チタン酸バリウムゲルの熱的挙動" 日本セラミックス協会学術論文誌. 106・7. 703-708 (1998)

Hirokazu Shimooka：“溶胶-凝胶合成钛酸钡凝胶的热行为”日本陶瓷学会杂志 106・7（1998）。

H.Shimooka: "Synthesis of Free-standing Crystalline Barium Titanate Films at Vapor/Liquid or Liquid/Liquid Interface"Journal of Sol-Gel Science and Technology.

H.Shimooka：“在气/液或液/液界面合成独立式晶体钛酸钡薄膜”溶胶-凝胶科学与技术杂志。

H.Shimooka: "Preparation of transparent,partially-crystallized BaTiO_3 monolithic xerogels by sol-gel processing" Journal of Sol-Gel Science and Technology. 13. 873-876 (1998)

H.Shimooka：“通过溶胶-凝胶处理制备透明、部分结晶的BaTiO_3整体干凝胶”《溶胶-凝胶科学与技术》杂志。

下岡弘和: "ゾル-ゲル合成チタン酸バリウムゲルの熱的挙動"日本セラミックス協会学術論文誌. 106・7. 703-708 (1998)

Hirokazu Shimooka：“溶胶-凝胶合成钛酸钡凝胶的热行为”日本陶瓷学会杂志 106・7（1998）。

H.Shimooka: "Preparation of transparent,partially-crystallized BaTiO_3 monolithic xerogels by sol-gel processing"Journal of Sol-Gel Science and Technology. 13. 873-876 (1998)

H.Shimooka：“通过溶胶-凝胶处理制备透明、部分结晶的BaTiO_3整体式干凝胶”溶胶-凝胶科学与技术杂志。