二次元ゾルーゲル法による無機薄膜のナノオーダ構造制御と光・電気化学特性

二维溶胶-凝胶法无机薄膜的纳米级结构控制和光学/电化学性质

• 批准号: 12750738
• 负责人: 森口 勇
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Nagasaki University
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750738/
• 关键词: 金属酸化物超薄膜; 二次元ゾルーゲル法; Langmuir-Blodgett; 酸化チタン; 光電流; 超薄膜; 二次元ゾル-ゲル法; 酸化ジルコニウム; 酸化ニオブ; ヘテロ積層膜

本研究は,気水界面でのゾルーゲル反応とLangmuir-Blodgett(LB)法を組み合わせた新しい酸化物超薄膜作製法"二次元ゾルーゲル法"を用いて種々の金属酸化物超薄膜を作製し,さらに得られる薄膜の光・電気化学的特性を解明することを目的としている。昨年度までの研究において,二次元ゾルーゲル法によりTiO_2,ZrO_2,Nb_2O_5超薄膜,(TiO_2/ZrO_2)_nヘテロ積層薄膜が作製できることを明らかにしている。今年度は,得られたゲルおよびTiO_2超薄膜の構造,光・電気化学物性について調べた。以下に,主な研究成果を示す.1.入射角依存反射率測定より,得られたTiO_2超薄膜の屈折率は2.1であり,TiO_2結晶部分が占める体積充填率は単結晶薄膜を仮定したときの80〜90%程度と見積もられ,本系では非常に高密度のTiO_2超薄膜が形成されていることが明らかとなった。2.水面上ゲル薄膜についてもin situで入射角依存反射率測定を行い,安定化剤としてn-オクタデシルアセトアセテート(C_<18>AA)を加えたテトラブトキシチタン溶液を展開し,二次元圧縮すると,C_<18>AA単分子膜の水相側界面にTiO_2ゲル連続層が形成されていることが示唆された。3.二次元ゾルーゲル法で作製した100nm以下の膜厚のTiO_2超薄膜に紫外光を照射すると,膜厚に比例した光電流の発生が認められ,その量子効率は一般にゾルーゲル法で得られる厚膜の値より大きなものであった。

In this study, the water interface temperature response Langmuir-Blodgett (LB) method was used to synthesize a new kind of acidified ultrathin films. The "two-dimensional differential scanning calorimetry" method uses several kinds of metal acidides ultrathin films to obtain the properties of photoluminescence and electrochemistry. Last year, we studied TIO _ 2ZrO _ 2 ultrathin film and (TiO_2/ZrO_2) _ Nickel _ 2O _ 5 ultrathin film by two-dimensional method. This year, it is necessary to fabricate TIO _ 2 ultrathin films and improve the chemical and physical properties of photoelectricity. Below, the main research results show. 1. The incident angle-dependent reflectivity measurement results show that the refractive index of TIO _ 2 ultra-thin film is 2.1, and the filling rate of TiO_2 crystal accounts for the bulk filling rate of TIO _ 2 ultrathin film. The temperature of the crystalline thin film is 80%. The density of TiO_2 ultra-thin film is very high. two。 The determination of angle-dependent reflectivity of incident angle-dependent reflectivity of thin film and in situ on the water surface, the determination of the angle-dependent reflectivity of incident angle-dependent reflectivity on the water surface, the determination of the angle-dependent reflectivity of incident angle-dependent reflectivity on the water surface, the determination of angle-dependent reflectivity of incident angle-dependent reflectivity. The interface of AA molecular membrane and aqueous phase is TiO_2 membrane and aqueous phase, which forms the interface of molecular membrane and aqueous phase. 3. The thickness of the TiO_2 ultra-thin film below 100nm, the ratio of the thickness of the film to the ratio of the photocurrent, the temperature of the film, the quantum rate of the film, the thickness of the thin film, the thickness of the ultrathin film, the thickness of the thin film, the thickness of

项目成果

Isamu Moriguchi: "Role of n-Octadecylacetoacetate as an Amphiphilic Chelating Agent in the Two-Dimensional Sol-Gel Synthesis of Ultrathin Films of Titania and Zirconia"The Journal of Physical Chemistry B. 104卷・34号. 8101-8107 (2000)

Isamu Moriguchi：“乙酰乙酸正十八烷基酯作为两亲螯合剂在二氧化钛和氧化锆超薄膜的二维溶胶-凝胶合成中的作用”物理化学杂志 B. 第 104 卷，第 34 期。8101-8107 (2000)

Isamu Moriguchi: "Two-Dimensional Sol-Gel Synthesis of Ultrathin Zirconia and Hetero-Layered Titania/Zirconia Films"Journal of Sol-Gel Science and Technology. 19卷・1-3号. 227-230 (2000)

Isamu Moriguchi：“超薄氧化锆和异质层氧化钛/氧化锆薄膜的二维溶胶-凝胶合成”《溶胶-凝胶科学与技术》杂志第 19 卷，第 227-230 期（2000 年）。