低温プラズマ表面修飾技術による酸化チタン微粒子の環境浄化機能の改善に関する研究

利用低温等离子体表面改性技术提高氧化钛微粒环境净化功能的研究

• 批准号: 14050101
• 负责人: 山田 憲二
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Kitakyushu National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14050101/
• 关键词: プラズマ加工; 表面・界面物性; 複合材料・物性; 構造・機能材料; 触媒・化学プロセス

本研究では低温プラズマ技術により、酸化チタン微粒子を充填剤として既存塗料に均質に分散させることができ、これを必要な部材に塗布するだけで、(1)目的有害物質に対する高効率光触媒作用を発現し、かつ(2)耐久性に優れた劣化しにくい塗布部を創造することが可能な表面改質酸化チタン微粒子を開発することを目的とする。まず酸化チタン微粒子用低温プラズマ装置を製作した。本装置を用いることにより、微粒子同士の凝集を防止して微粒子表面を均質にプラズマ処理ができ、また目的表面改質に不可欠なプラズマ状態の最適化が実現可能となった。低温プラズマ処理により可視光吸収を示す微粒子を調製することができた。低温プラズマ処理前後の微粒子の光触媒特性を比較するために、メチレンブルー溶液に微粒子を浸漬してキセノンランプで光照射を行った。ここで赤外線吸収フィルターと紫外線カットフィルターを用いた。プラズマ処理によりメチレンブルー溶液の吸光度が更に減少し、微粒子の低温プラズマ処理により可視光応答を示すことを明らかにした。次に、低温プラズマ処理微粒子表面へのプラズマ重合について検討した。プラズマ重合用モノマーとしてオクタメチルシクロテトラシロキサンを用いた。プラズマ重合微粒子のXPSスペクトルにおいてSi_<2p>ピークが認められ、また拡散反射赤外線吸収スペクトルにおいて1055cm^<-1>にSi-O-Si伸縮振動に起因する吸収が認められたことより、微粒子表面にSi-O結合を有する架橋高分子の形成が確認できる。表面元素組成比Si/Tiはプラズマ重合時間と共に増加したことより、架橋高分子層の平均層厚はプラズマ重合時間と共に増加することを明らかした。プラズマ重合後も、微粒子の光触媒特性が低下しないことを明らかにした。

The purpose of this study is to study the effects of low temperature, low temperature, high temperature, low temperature, low temperature, (2) the durability is deteriorated. It is possible to modify the surface of the fabric by acidizing, acidizing, microparticles, and so on. The fine particles are made by using a cryogenic device. In this device, the device is used to prevent the surface of the particles from being agglutinated to prevent the surface of the particles from being modified. When the temperature is low, the light absorption can be used to show that the particles are fine. Before and after the treatment of low temperature, the characteristics of microparticles and photocatalyst are better than those of microparticles in solution. The red external line absorption system, the ultraviolet ray line, the ultraviolet line, the ultraviolet line, The absorbance of the solution is lower than that of the solution, and the microparticles are sensitive to light. The surface of the particles is treated at low temperature and low temperature. The same word is used in the same way as before. The superposition of the microparticles XPS X-ray diffraction X-ray diffraction Si _ & lt;2p> X-ray absorption X-ray absorption X-ray diffraction 1055cm^ & lt;-1> Si-O-Si stretch vibration is caused by the absorption of high molecular weight, the combination of Si-O on the surface of the particles and the combination of the polymer on the surface of the particles. The composition ratio of surface elements to Si/Ti, the average thickness of polymer, the coincidence time of polymer, and the coincidence time of surface element composition, temperature, temperature and temperature. After the superposition, the photocatalyst properties of the particles are low.

项目成果

M.Nonaka, S.Matsushima, M.Mizuno, K.Kobayashi: "Electronic Structure of Group III Elements Doped into ZnO by Using Molecular Orbital Calculation"Chemistry Letters. Vol.2002. 580-581 (2002)

M.Nonaka、S.Matsushima、M.Mizuno、K.Kobayashi：“利用分子轨道计算掺杂到 ZnO 中的 III 族元素的电子结构”化学快报。

K.Yamada, H.Yamane, T.Haishi, K.Yamamoto, T.Haraguchi, T.Kajiyama: "Relations Between Molecular Mixing State and Conductive Property in Blends Composed of Polyaniline and Aliphatic Copolymer Having Acid Groups"Journal of Applied Polymer Science. Vol.86. 1

K.Yamada、H.Yamane、T.Haishi、K.Yamamoto、T.Haraguchi、T.Kajiyama：“聚苯胺和具有酸基的脂肪族共聚物组成的共混物中分子混合状态与导电性能的关系”应用高分子科学杂志

山根大和, 田邉政治, 熊田 清, 山田憲二, 梶山千里: "低温プラズマによる高分子薄膜の表面加工に及ぼす熱処理の影響"北九州工業高等専門学校研究報告. 第36号. 83-86 (2003)

Yamane Yamane、Seiji Tanabe、Kiyoshi Kumada、Kenji Yamada、Chisato Kajiyama：“热处理对使用低温等离子体的聚合物薄膜表面加工的影响”北九州工业大学研究报告第 36. 83-86 号（2003 年）。 ）

K.Yamada, N.Iwamoto, H.Yamane, Haraguchi, T.Kajiyama: "Relations between the Molecular Aggregation State and Ionic Conductivity in Photopolymerized Crosslinking Polymers with Oligo (oxyethylene) Chains"Journal of Applied Polymer Science. Vol.86. 1272-1277

K.Yamada、N.Iwamoto、H.Yamane、Haraguchi、T.Kajiyama：“具有低聚（氧乙烯）链的光聚合交联聚合物中分子聚集状态与离子电导率之间的关系”应用高分子科学杂志。

山田憲二, 山根大和, 松嶋茂憲, 中村裕之, 磯村計明, 井手俊輔, 内田 武, 熊田 清, 石川泰靖, 梶山千里: "プラズマグラフト重合による液晶高分子フィルムと銅箔との接着性改善に関する研究"北九州工業高等専門学校研究報告. 第36号. 71-75 (2003)

Kenji Yamada、Yamato Yamane、Shigenori Matsushima、Hiroyuki Nakamura、Keiaki Isomura、Shunsuke Ide、Takeshi Uchida、Kiyoshi Kumada、Yasuyasu Ishikawa、Chisato Kajiyama：“通过等离子体接枝聚合提高液晶聚合物薄膜与铜箔之间粘合性的研究”北九州国家技术学院研究报告第36. 71-75 (2003)