イオニクスナノ結晶をアッセンブルしたナノコンポジット反応場

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1. メゾポーラスCeO_2ナノ結晶の作製(NH_4)_2Ce(NO_3)_6水溶液にアンモニア水を加えCeO_2ナノ結晶を作製し、それをPEO-PPO-PEOブロックコポリマー(P123)のエタノール溶液と混合し前駆体溶液とした。シリカガラス基板上に前駆体溶液をスピンコートし乾燥後、500℃で焼成した。作製した薄膜では、CuKa線を用いたときに2q〜0.5°および0.9°付近にメソ孔の規則配列に起因する回折線が観測された。解析の結果、薄膜中ではメソ孔がCubicに規則配列したメソポーラス構造を有することが明らかとなった。広角領域のX線回折から、CeO2の粒径は約7nmであることが示された。昨年度のTEM観察の結果とあわせ、孔径約15nmのcubic型のメゾポーラスCeO2薄膜の作製に成功した。Ptコロイドとの複合化により、CeO2-Pt複合体からなるメソポーラス薄膜の作製を検討した。2. YSZおよびYDCナノ結晶の表面改質と緻密化代表者らがこれまで研究してきたホットソープ法では、結晶性の良いYSZ、YDCナノ結晶が合成できるが、その表一面がオレイルアミン(OLA)により覆われている。ナノイオニクス特性の研究に用いるために、表面OLAの除去と、ナノ結晶の超高圧プレスによる緻密化を検討した。YSZナノ結晶は800℃以下では粒成長が起こらなかった。酸素中650℃での熱処理によりOLAを酸化除去した粒径5nmのナノ結晶を得られた。得られたナノ結晶を6GPa、600℃で超高圧プレスした。プレス後試料は黒く着色し、砕けていた。ラマンスペクトルの解析から、プレスによって高圧相への相転移が生じたと推察された。YDCナノ結晶を過酸化水素水とともに密閉容器に入れ、200℃で3時間オートクレーブ処理することによってOLAを低減できることが見出された。