層状金属酸化物と用いた新規光機能性薄膜の創出

使用层状金属氧化物创建新型光功能薄膜

• 批准号: 11118227
• 负责人: 堂免 一成
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11118227/
• 关键词: 層状金属酸化物; 薄膜; 層間修飾; インターカレーション; 可視光照射; 酸化還元反応

本研究で用いる薄膜の評価はバルク構造、表面構造、電子構造、物性等から行い、層状金属酸化物薄膜の新機能の発現を探るだけでなく、これまでわかっていない層間現象の解明を試みてた。ウロコ鉄鋼型Ti系層状金属酸化物Cs_xTi_<(2-x/4)>_<x/4>O_4薄膜、及びNb系層状金属酸化物K_4Nb_6O_<17>薄膜は、層構造を維持した状態で金属カチオンなど種々カチオンの層間へのインターカレートを行えることが確認された。また、アルキルアミンにより層間修飾を行うと、層間距離が広がることをXRDにより確認でた。更に、SNO電極上に形成させた薄膜は、同処理を行うことにより電気伝導性の向上を図れることがCVにより示唆された。また、層間距離を広げることにより、有機金属錯体(Ru(bpy)_3^<2+>等)のインターカレートも可能となった。薄膜自体は可視光領域に吸収帯を持っていないが、可視光照射下で光機能性を持つ有機金属錯体を層間にインターカレートした薄膜は、可視域に吸収帯を持たせることができた。現時点で調べた錯体Ru(bpy)_3^<2+>やメチルビオロゲンは、他種カチオンが多量に存在している条件においても層間に固定化させておくことができ、さらには電気化学的手法により可逆的に酸化還元反応を行えることが明らかになった。可視域に吸収を持たせ、さらには層間にインターカレートした錯体を安定にレドックスさせることができるという結果を得たことにより、光機能性薄膜構築に向けて重要な指針が得られた。

In this study, we use the evaluation of the structure, surface structure, electronic structure and physical properties of thin films to explore the development of new functions of layered metal acid thin films and to try to explain the interlayer phenomenon. It has been confirmed that the Ti-based layered metal oxide Cs_xTi_&lt;(2-x/4)&gt;_&lt;x/4&gt;O_4 thin film and the Nb-based layered metal oxide K_4Nb_6O_thin film can maintain <17>the layer structure in a state where the metal Interlayer distance is confirmed by XRD. In addition, the formation of thin films on the SNO electrode, the same process, the electrical conductivity and the upward direction of the CV. For example, the interlayer distance between Ru(bpy)_3 and Ru(bpy)_3 is larger than the interlayer distance between Ru(bpy)_3 and Ru. The absorption spectrum of the film itself is maintained in the visible light field, and the optical functionality is maintained in the visible light irradiation. At present, the point of modulation is the wrong body Ru(bpy)_3^&lt;2+&gt;, and the other species exist in many quantities. The conditions for the interlayer immobilization are as follows: the electrochemical method is reversible, the acidification is reversible, and the reaction is reversible. The optical functional thin film is constructed according to the optical absorption characteristics.