環境浄化システムへの展開を指向した革新的高次機能ナノポーラス材料の創製

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高性能かつ高効率な水や大気浄化システム、次世代型の光電気化学材料の創出を指向した高次機能ナノポーラス材料・表面の創製を目的に、TiやAlといった金属、これら合金やセラミックス基材表面にマルチスケール低次元ナノ構造体および表面を多様なプロセスを融合するため、基礎的プロセス検討に加え、ナノ複合化実験研究を行い、以下の知見を得た。1.アルカリ溶液を用いた化学プロセスにより、酸化物を原料としたナノ構造体の合成に成功した。これらナノ構造は、温度や時間、原料条件により、チューブ構造、シート構造およびナノ粒子構造など多彩なナノ構造となること、高いナノ空間を持つナノポーラス体であることを確認した。2.酸化物TiO_2を原料とし、これらに多様な元素を選定して添加するプロセスにより、遷移金属固溶体型チタニアナノチューブの合成を行い、元素種、原料種(酸化物、有機金属化合物、塩類)およびプロセス条件と元素存在状態(固溶量など)および生成物のナノ構造との関連を明確化した。3.遷移金属有機塩を原料として用いることで、生成したナノチューブが有機無機ハイブリッド型の構造となる可能性を見いだした。4.酸化物ナノチューブを基礎として、無機ナノチューブとの複合化プロセスを検討し、ナノチューブ合成プロセス時にCNTを同時添加することでナノハイブリッド型のチューブ複合体を得ることに成功し、その構造解析、基礎的光学的性質ならびに光触媒特性の評価を行い、これらが優れたナノハイブリッド材料であることを明らかにした。