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: 17029068
• 负责人: 山田 憲二
• 金额: $ 1.47万
• 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17029068/
• 关键词: 環境材料; 触媒・化学プロセス; 表面・界面物性; プラズマ加工

1.酸化チタンの可視光応答性に及ぼす窒素イオン照射効果酸化チタン微粒子薄膜の可視光応答性に及ぼす窒素イオン照射(加速電圧2kV)効果について検討した。イオン照射温度298K、373K、473Kのいずれにおいても可視光吸収を示した。イオン照射温度298Kで窒素イオンドーピングによるTi-N結合の形成が認められ、可視光応答性が発現した。またイオン照射によりTi_<2p3/2>ピークが低結合エネルギー側にシフトしたことから、窒素イオンドーピングに伴って酸素欠陥が形成すると考えられる。またマグネトロンプラズマ処理における自己バイアス電圧を利用した窒素イオンドーピングについて検討した。放電出力の増加に伴い、また窒素ガス圧を低下させることにより、可視光吸収が顕著となった。ガス圧の低下により薄膜に衝突する際の窒素イオンエネルギーは増大し、ドーピングが比較的容易に進行すると考えられる。マグネトロン窒素プラズマ処理した酸化チタン薄膜について、可視光照射によるメチレンブルーの吸光度変化を検討した結果、可視光応答性は可視光吸収性と必ずしも対応せず、窒素イオンドーピングによるTi-N結合形成以外にも可視光応答性に影響する因子があることを示唆している。2.プラズマ重合層における耐熱性と光触媒作用に対する安定性、及びプラズマ重合層の可視光応答性の安定化に及ぼす効果空気中673Kで熱処理した後のプラズマ重合極薄膜層の拡散反射FT-IRスペクトルにおいて、si-cH_3伸縮振動に起因する吸収がほぼ消失したが、1050cm^<-1>〜1200cm^<-1>領域、700cm^<-1>〜900cm^<-1>領域にそれぞれブロードなピークが出現し、SiO_2-SiC類似構造に近づくと考えられる。またC_<1s>XPSスペクトルにおいて、284.5eVに対して282eVのピーク強度が熱処理後に相対的増加を示したことより、プラズマ重合層の耐熱性に起因してTi-C結合は熱的に安定化すると考えられる。酸化チタン微粒子表面に形成させたプラズマ重合層の耐光触媒特性について検討した。プラズマ重合層の元素組成比Si/Tiはキセノンランプ光照射時間に伴って減少したが、4時間以降でほぼ一定となり、耐光触媒特性を示すことを確認した。

1. The visible light responsivity of acidified particles and the effect of light irradiation (accelerating voltage 2kV) on the visible light responsivity of acidified particles were investigated. The temperature of irradiation is 298K, 373K and 473K, respectively. The formation of Ti-N bonds at 298K was recognized and the visible light response was observed. In addition to the above, it is also possible to form a low binding protein in the form of a low binding protein. For example, if you want to buy a car, you can buy a car and buy a car. China's efforts to increase the number of people, the number of people. The low pressure of the film conflicts with the high pressure of the film, the high pressure of the film, and the high pressure of the film. The results show that visible light responsivity affects visible light responsivity except for Ti-N bond formation. 2. Heat resistance and photo-catalytic stability of the super-layer, stability of visible light response of the super-layer, and scattering and reflection FT-IR spectra of the super-layer after heat treatment at 673K in the air, absorption and disappearance of absorption due to si-cH_3 stretching <-1><-1><-1>vibration, appearance of absorption and appearance of <-1>SiO_2-SiC similar structures. The <1s>heat resistance of the Ti-C composite layer increases after heat treatment at 284.5eV and 282eV. Photocatalyst resistance characteristics of the super-layer formed on the surface of acidified particles The elemental composition ratio of Si/Ti in the superimposition layer decreases with the time of light irradiation and decreases with the time of light irradiation. The photocatalytic resistance characteristics are confirmed.

项目成果

First-principles energy band calculation for undoped and S-doped TiO2 with anatase structure

• DOI: 10.1016/j.jpcs.2006.10.011
• 发表时间: 2007-02-01
• 期刊: JOURNAL OF PHYSICS AND CHEMISTRY OF SOLIDS
• 影响因子: 4
• 作者: Matsushima, Shigenori;Takehara, Kenji;Kobayashi, Kenkichiro
• 通讯作者: Kobayashi, Kenkichiro

Relationship between Surface Structure and Photocatalytic Property in Titanium Dioxide Particles Improved by Plasma Surface Modification

等离子体表面改性二氧化钛颗粒表面结构与光催化性能的关系

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceedings of The 8^<th> SPSJ International Polymer Conference
• 作者: K.Yamada;K.Ohira;N.Iwasawa;H.Yamane;S.Matsushima;H.Nakamura;K.Kumada;T.Kajiyama
• 通讯作者: T.Kajiyama

Preparation of N-doped TiO_2 Particles by Plasma Surface Modification

等离子体表面改性制备氮掺杂TiO_2颗粒

• 发表时间: 2006
• 期刊: Comptes Rendus Chimie 9
• 作者: K.Yamada;H.Nakamura;S.Matsushima;H.Yamane;T.Haishi;K.Kumada
• 通讯作者: K.Kumada

Photocatalytic Properties in TiO_2 Particles Surface-Modified by Plasma Polymerization

等离子体聚合表面改性TiO_2颗粒的光催化性能

• 发表时间: 2006
• 期刊: Abstracts of 16^<th> International Conference on Photochemical Conversion and Storage of Solar Energy
• 作者: K.Yamada;N.Iwasawa;H.Yamane;S.Matsushima;H.Nakamura
• 通讯作者: H.Nakamura

Photocatalytic and Thermal Properties of TiO_2 Particles Having Plasma-polymerized Surface Layer

具有等离子体聚合表面层的TiO_2颗粒的光催化和热性能

• 发表时间: 2006
• 期刊: Abstracts of The International Conference on on Polymer Characterization (POLYCHAR-14)
• 作者: K.Yamada;H.Yamane;S.Matsushima;H.Nakamura;N.Iwasawa
• 通讯作者: N.Iwasawa