静電紡糸法によるナノファイバーの合成開発と電子デバイス材料への応用

静电纺丝法纳米纤维的合成开发及其在电子器件材料中的应用

• 批准号: 09F09301
• 负责人: 奥山 喜久夫
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09F09301/
• 关键词: ナノファイバー; 静電紡糸法; 太陽電池材料; 二次電池材料; コンポジット材料; エアフィルタ; ナノ粒子; エアロゾル

静電紡糸法によるナノファイバー合成プロセスの改良と電子デバイスへの応用について検討し、以下のような成果を得た。1)静電防止法の各種条件がナノファイバーの形態へ及ぼす影響の調査太陽電池用の透明電極基板および二次電池材料用のナノファイバーの開発を行うために、実験条件とファイバー形態へ及ぼす影響について実験的に調査した。モデルとしてポリアクリルニトリルを用いて静電紡糸法によってファイバーを合成した。具体的には溶液の濃度、温度を変化させることで、粘度、表面張力、電気伝導度を変化させファイバーを合成した結果、ストレート、スピンドル、ビーズ状、リボン状のファイバーが合成されることが分かり、太陽電池、センサー、電磁場フィルタなどへの応用が期待される結果が得られた。2)燃料電池用ナノファイバーに作成と触媒特性評価燃料電池におけるプロトン伝導膜材料ファイバーの開発を目指して、ポリアクリルニトリルの酸化スズを出発原料とする酸化スズナノファイバーの合成について検討した。その結果、酸化スズの中空ファイバーが合成に成功し、白金を担持させることで燃料電位の固体触媒としての性能が確認された。特にアノード側の電極触媒としての性能に優れた材料であることが明らかとなった。3)レアアースフリー蛍光体BCNOファイバーの作製静電紡糸法により希土類を用いない蛍光体BCNOファイバーの合成に成功した。原料であるホウ酸の濃度を調整することにより近紫外の励起による発光色を緑色と黄色に制御できることが明らかとなった。XRDとFTIRの分析結果より、BCNOファイバーは、多結晶のBCNとB203の結晶で構成されていることが明らかとなった。またSEMおよびTEM観察より、BCNOナノファイバーが非凝集であり、機械的に強度が優れていることが示された。これらの手法では、1次元のBCNOナノ構造体の作製が可能となり、光学材料への応用が期待される。最後に、本静電紡糸プロセスによって合成したファイバーの電池材料として最適なファイバーの径、長さ、構造などを検討し、得られた研究成果の論文化および学会発表を実施した。

Method of electrostatic spinning si に よ る ナ ノ フ ァ イ バ ー synthetic プ ロ セ ス の improved と electronic デ バ イ ス へ の 応 with に つ い て beg し 検, the following の よ う た を な achievements. 1) electrostatic prevention law の conditions が ナ ノ フ ァ イ バ ー の morphological へ and ぼ す influence の survey solar battery の transparent electrode substrate お よ び secondary battery materials with の ナ ノ フ ァ イ バ ー の open 発 を line う た め に, be 験 conditions と フ ァ イ バ ー morphological へ and ぼ す influence に つ い て be 験 に survey し た. モ デ ル と し て ポ リ ア ク リ ル ニ ト リ ル を with い て method of electrostatic spinning si に よ っ て フ ァ イ バ ー を synthetic し た. Specific に を の は solution concentration, temperature variations change さ せ る こ と で, viscosity, surface tension, electric 気 伝 conductance を variations change さ せ フ ァ イ バ ー を synthetic し た results, ス ト レ ー ト, ス ピ ン ド ル, ビ ー ズ, リ ボ ン shape の フ ァ イ バ ー が synthetic さ れ る こ と が points か り, solar cells, セ ン サ ー, electromagnetic field フ ィ ル タ な ど へ の 応 が look forward to Youdaoplaceholder0 results が is られた. 2) fuel cell with ナ ノ フ ァ イ バ ー に made と catalytic properties evaluation 価 fuel cell に お け る プ ロ ト ン 伝 conducting membrane materials フ ァ イ バ ー の open 発 を refers し て, ポ リ ア ク リ ル ニ ト リ ル の acidification ス ズ を out 発 materials と す る acidification ス ズ ナ ノ フ ァ イ バ ー の synthetic に つ い て beg し 検 た. そ の results, acidification ス ズ の hollow フ ァ イ バ ー が synthetic に し success, platinum を bear hold さ せ る こ と で fuel potential の solid catalyst と し て の performance が confirm さ れ た. Trevor に ア ノ ー ド side の electrode catalyst と し て の に optimal performance れ た material で あ る こ と が Ming ら か と な っ た. 3) レ ア ア ー ス フ リ ー 蛍 light body BCNO フ ァ イ バ ー の cropping method of electrostatic spinning si に よ り greek-turkish class を with い な い 蛍 light body BCNO フ ァ イ バ ー の synthetic に successful し た. Raw material で あ る ホ の ウ acid concentration を adjustment す る こ と に よ り near ultraviolet の wound up に よ る 発 light を green と yellow に suppression で き る こ と が Ming ら か と な っ た. XRD と FTIR の analysis results よ り, BCNO フ ァ イ バ ー は, crystallization の BCN と B203 の crystallization で constitute さ れ て い る こ と が Ming ら か と な っ た. ま た SEM お よ び TEM 観 examine よ り, BCNO ナ ノ フ ァ イ バ ー が not agglutinate で あ り, mechanical intensity of に が optimal れ て い る こ と が shown さ れ た. こ れ ら の gimmick で は, 1 yuan の BCNO ナ ノ constructs の cropping が may と な り, optical material へ の 応 with が expect さ れ る. Finally に, this electrostatic spinning si プ ロ セ ス に よ っ て synthetic し た フ ァ イ バ ー の battery materials と し て optimum な フ ァ イ バ ー の diameter, long さ, tectonic な ど を beg し 検, ら れ た research の theory of culture お よ び learn 発 table を be applied し た.

项目成果

Photoluminescent and crystalline properties of Y3−xAl5O12:Cex3+ phosphor nanofibers prepared by electrospinning

• DOI: 10.1063/1.3095483
• 发表时间: 2009-03
• 期刊: Journal of Applied Physics
• 影响因子: 3.2
• 作者: Adi Bagus Suryamas;M. Munir;Ferry Iskandar;K. Okuyama

Preparation and Characterization of Boron Oxide-based Red Emitting Phosphors usine Eu, Al, Ca additives

Eu、Al、Ca添加剂氧化硼基红光荧光粉的制备及表征

• DOI: 10.1016/j.matchemphys.2012.01.047
• 发表时间: 2011
• 期刊: Materials Chemistry and Physics
• 影响因子: 4.6
• 作者: Xueqin Chi;Hidenori Ohashi;Takanori Tamaki;and Takeo Yamaguchi;T.Ogi
• 通讯作者: T.Ogi

Cerium-doped yttriuminum garnet phosphor nanofibers prepared by electtospinning and its properties

静电纺丝法制备掺铈钇铝石榴石荧光体纳米纤维及其性能

• 发表时间: 2010
• 作者: Suryamas;A.B.;Adi Bagus Suryamas
• 通讯作者: Adi Bagus Suryamas