陰イオン包接化合物を利用した気相中への活性負イオン発生

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本研究では、主に、12CaO・7Al_2O_3材料を対象として、気相中で、対象材料を加熱し、該材料と、引き出し電極間に電場を印加することによって負イオンを発生させる事を試みた。まず、酸素ラジカル濃度の評価のために、光吸収スペクトルを実験的・理論の両面から検討した。次いで酸素処理を行ったC12A7多孔質体について検討を行い、負イオン放出に必要となる電場が、表面部のみにしか印加されないために、材料中のほとんどの部分からは、中性の酸素分子が放出されてしまう事が明らかとなった。それにもかかわらず、700℃の加熱200V/cm程度の電場によって、μA・cm^<-2>級のO^-イオン放出が得られるため、該材料の有効性を確認した。以上の結果から、安定かつ継続的にO^-イオンを生成させるためには、緻密な固体電解質を用い、かつ放出面側に電場によって酸素供給がされるように電極を追加設置する指針を得た。これに基づいて固体内部に埋めこんだナノサイズ多孔質電極の形成を検討した。その結果、幾つかの製膜と熱処理工程からなる、埋めこみ電極を形成するためのプロセスを確立することが出来た。SEM観察により、表面との絶縁が取れており、かつ内部の酸素イオン伝導を妨げない、金属埋めこみ電極が形成されている事が確認された。また、多孔質セラミックス基板に、同様のプロセスを経て多孔質埋め込み電極の作成することもできた。