機能性層状酸化物膜の電気化学的製法の確立と評価

功能性层状氧化膜电化学制备方法的建立与评价

• 批准号: 11118261
• 负责人: 鯉沼 陸央
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Kumamoto University
• 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-11118261/
• 关键词: 電気泳動; 層状薄膜; 表面構造; 原子間力顕微鏡; チタン酸

原子間力顕微鏡(AFM)を用いて、層状無機酸化物の一つであるチタン酸セシウム(Cs_xTi_<2-x/4>□_<x/4>O_4)の表面構造を原子分解能で検討し、また、その電気化学的挙動をその場観察した。チタン酸セシウムの粉体を塩酸溶液中で撹拌することによって、プロトン交換したチタン酸(H_xTi_<2-x/4>□_<x/4>O_4・H_2O)を作製した。そのプロトン交換チタン酸の懸濁液をチタン酸のシートとして表面が平滑な種々の基板上にスピンコートし、プロトン交換チタン酸薄膜を作製した。その表面をAFMで測定すると、長方形に並んだ原子分解能像を観察することができ、表面は(020)面を示していることが示唆された。この結果はXRD測定から分かった薄膜のb軸配向性と非常に良く一致した。また、基板表面にチタン酸シートを非常に薄くスピンコートした膜のAFM観察では、チタン酸シートが2層一組として基板上に析出していることが分かった。酸性溶液中で、チタン酸シートの電気化学的挙動をその場観察すると、電位を負にするとチタン酸のシートが金属基板上へ吸着し、また電位を正にすると表面から脱離することが分かった。これは、酸性溶液中では層間にプロトンが存在し、シート全体が正に帯電しているためであると考えられる。また、電解質溶液中でも負の電位で基板表面に吸着したシートの最外層に対応する酸素原子の原子分解能像を観察することができた。また、泳動電着法によって層状薄膜の作製も試みた。

Atomic force microscopy (AFM) is used to investigate the surface structure of layered inorganic acids (Cs_xTi_<2-x/4>□_<x/4>O_4), atomic decomposition energy, and electrical chemistry. The powder of H_xTi_(2-x/4)_xTi_(2-x/4)_xTi_(4-x/4)_xO_4·H_2O was prepared by stirring in H_2O solution. A thin film of a thin film The surface of a rectangle can be measured by AFM, the atomic decomposition image of a rectangle can be observed, and the surface can be displayed on the (020) plane. The results show that the b-axis alignment of thin films determined by XRD is very consistent. The surface of the substrate is very thin, and the AFM observation of the film is very thin. The surface of the substrate is separated into two layers. In acidic solutions, the electrochemical behavior of the acid is observed in the negative potential, and the adsorption of the acid on the metal substrate is observed in the positive potential. In the acid solution, there is no difference between the layers. In the electrolyte solution, the atomic decomposition energy image of the outermost layer of the substrate is detected. A new method for preparing multilayer thin films by electrokinetic method

项目成果

M.Koinuma,Y.Matsumoto,T.Sumida,: "Atomic Force Microscopy Study of Layered Titanate H_xTi_<(2-x/4)>□_<x/4>O_4・H_2O Films"Electrochem.Solid-State Lett.. (印刷中). (2000)

M.Koinuma、Y.Matsumoto、T.Sumida：“层状钛酸盐 H_xTi_<(2-x/4)>□_<x/4>O_4・H_2O 薄膜的原子力显微镜研究”Electrochem.Solid-State Lett。 （正在出版）。