金属酸化物1次元ナノ材料の合成とその応用に関する研究

1.高比表面積TiO_2ナノシートを用いた水の光触媒分解反応による水素生成メソポーラス構造をもつ高比表面積TiO_2ナノシートを130℃、12時間の水熱合成を用いて合成した。300℃、12時間の仮焼(熱処理)を行ったTiO_2ナノシートは市販のTiO_2ナノ粉末(ST-01およびP-25)に比べて5倍以上の高い水素生成能を示した。以上の結果より、本手法により合成させた高比表面積TiO_2ナノシートはエネルギー関連材料として優れた特性を示すことが期待される。2.チタン基板状に作製したフラワー類似構造を有するチタネートおよびチタニアナノワイヤーの特性評価直径約10nmのナノワイヤーから構成される球状フラワー類似構造(花弁類似構造)を有するチタネート(層状チタン酸)およびチタニアナノワイヤーを、金属チタンを出発材料とし150℃で水熱処理を行うことによりチタン基板上に作製した。走査型電子顕微鏡(SEM)観察より、球状フラワー類似構造体は約2ミクロンの均質な直径を有していることが示された。個々のフラワー類似構造体は直径が約10nmのナノワイヤーより構成され、その構成相(チタネートあるいはチタニア)は水熱処理後の水洗プロセスおよび仮焼(熱処理)により制御可能であることが明らかになった。この合成法は、金属チタン基板上に、チタネートおよびチタニアナノ構造体を極めて簡便に形成することができ、色素増感太陽電池や光触媒への応用が期待できる。

1.高比表面積TiO_2ナノシートを用いた水の光触媒分解反応による水素生成メソポーラス構造をもつ高比表面積TiO_2ナノシートを130℃、12時間の水熱合成を用いて合成した。300℃、12時間の仮焼(熱処理)を行ったTiO_2ナノシートは市販のTiO_2ナノ粉末(ST-01およびP-25)に比べて5倍以上の高い水素生成能を示した。以上の結果より、本手法により合成させた高比表面積TiO_2ナノシートはエネルギー関連材料として優れた特性を示すことが期待される。2.チタン基板状に作製したフラワー類似構造を有するチタネートおよびチタニアナノワイヤーの特性評価直径約10nmのナノワイヤーから構成される球状フラワー類似構造(花弁類似構造)を有するチタネート(層状チタン酸)およびチタニアナノワイヤーを、金属チタンを出発材料とし150℃で水熱処理を行うことによりチタン基板上に作製した。走査型電子顕微鏡(SEM)観察より、球状フラワー類似構造体は約2ミクロンの均質な直径を有していることが示された。個々のフラワー類似構造体は直径が約10nmのナノワイヤーより構成され、その構成相(チタネートあるいはチタニア)は水熱処理後の水洗プロセスおよび仮焼(熱処理)により制御可能であることが明らかになった。この合成法は、金属チタン基板上に、チタネートおよびチタニアナノ構造体を極めて簡便に形成することができ、色素増感太陽電池や光触媒への応用が期待できる。