異種ナノシートの交互積層膜を用いたイオン電子混合伝導体および熱電材料の創成

本年度は、これまで合成に成功していた金属酸化物ナノシートと酸化グラフェンとの異種ナノシート積層膜の合成および電子‐プロトン混合伝導特性の評価を行なった。酸化チタンと酸化グラフェンの複合膜はメンブレンフィルターを用いた濾過法と滴下の二種類の方法を用いており、膜厚の異なる二種類の複合膜（膜A、膜B）を作製した。複合膜の同定は、粉末X線回折、赤外吸収分光測定、X線光電子分光測定等を用いて行なっており、膜厚については走査型電子顕微鏡や原子間力顕微鏡により決定した。また光照射条件下での電子およびプロトンの伝度度測定では、インピーダンスアナライザーによって測定を行なった。その結果、膜A、膜Bともに光照射に応答しプロトン伝導の向上が確認された。この現象は光照射によってプロトン伝導度が減少する酸化グラフェン単体では見られない現象であり、酸化チタンの複合化に起因する現象であることが示唆される。さらに膜厚に依存した電導度の変化についても観測された。以上の結果より、当研究員は酸化チタン及び酸化グラフェンの異種ナノシート複合膜において光照射に応答する混合伝導体の創成に成功した。

本年度は、これまで合成に成功していた金属酸化物ナノシートと酸化グラフェンとの異種ナノシート積層膜の合成および電子‐プロトン混合伝導特性の評価を行なった。酸化チタンと酸化グラフェンの複合膜はメンブレンフィルターを用いた濾過法と滴下の二種類の方法を用いており、膜厚の異なる二種類の複合膜（膜A、膜B）を作製した。複合膜の同定は、粉末X線回折、赤外吸収分光測定、X線光電子分光測定等を用いて行なっており、膜厚については走査型電子顕微鏡や原子間力顕微鏡により決定した。また光照射条件下での電子およびプロトンの伝度度測定では、インピーダンスアナライザーによって測定を行なった。その結果、膜A、膜Bともに光照射に応答しプロトン伝導の向上が確認された。この現象は光照射によってプロトン伝導度が減少する酸化グラフェン単体では見られない現象であり、酸化チタンの複合化に起因する現象であることが示唆される。さらに膜厚に依存した電導度の変化についても観測された。以上の結果より、当研究員は酸化チタン及び酸化グラフェンの異種ナノシート複合膜において光照射に応答する混合伝導体の創成に成功した。