低温プラズマ表面修飾技術による酸化チタン微粒子の環境浄化機能の改善に関する研究

利用低温等离子体表面改性技术提高氧化钛微粒环境净化功能的研究

基本信息

批准号：
14050101
负责人：
山田憲二
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Kitakyushu National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では低温プラズマ技術により、酸化チタン微粒子を充填剤として既存塗料に均質に分散させることができ、これを必要な部材に塗布するだけで、(1)目的有害物質に対する高効率光触媒作用を発現し、かつ(2)耐久性に優れた劣化しにくい塗布部を創造することが可能な表面改質酸化チタン微粒子を開発することを目的とする。まず酸化チタン微粒子用低温プラズマ装置を製作した。本装置を用いることにより、微粒子同士の凝集を防止して微粒子表面を均質にプラズマ処理ができ、また目的表面改質に不可欠なプラズマ状態の最適化が実現可能となった。低温プラズマ処理により可視光吸収を示す微粒子を調製することができた。低温プラズマ処理前後の微粒子の光触媒特性を比較するために、メチレンブルー溶液に微粒子を浸漬してキセノンランプで光照射を行った。ここで赤外線吸収フィルターと紫外線カットフィルターを用いた。プラズマ処理によりメチレンブルー溶液の吸光度が更に減少し、微粒子の低温プラズマ処理により可視光応答を示すことを明らかにした。次に、低温プラズマ処理微粒子表面へのプラズマ重合について検討した。プラズマ重合用モノマーとしてオクタメチルシクロテトラシロキサンを用いた。プラズマ重合微粒子のXPSスペクトルにおいてSi_<2p>ピークが認められ、また拡散反射赤外線吸収スペクトルにおいて1055cm^<-1>にSi-O-Si伸縮振動に起因する吸収が認められたことより、微粒子表面にSi-O結合を有する架橋高分子の形成が確認できる。表面元素組成比Si/Tiはプラズマ重合時間と共に増加したことより、架橋高分子層の平均層厚はプラズマ重合時間と共に増加することを明らかした。プラズマ重合後も、微粒子の光触媒特性が低下しないことを明らかにした。

这项研究旨在开发表面改性的氧化钛细颗粒，可以使用低温等离子体技术将现有油漆均匀分散在填充物中，并且仅通过将其应用于必要的组件，（1）可以产生高效的光催化作用，以抗目标有害物质，（2）可以创建具有出色的效率和抗抗耐力性的DegrAdation degradgrady copation copation copation copation copation copation。首先，制造了用于氧化钛细颗粒的低温等离子体设备。通过使用该设备，可以防止细粒的聚集，并且可以同质地处理细颗粒的表面，并且已经实现了对目标表面修饰至关重要的血浆状态的优化。表现出可见光吸收的细颗粒可以通过低温血浆处理来制备。为了比较低温血浆处理前后细颗粒的光催化特性，将细颗粒浸入甲基蓝溶液中，并用Xenon灯进行光照射。在这里，使用了红外吸收过滤器和紫外线切割过滤器。据表明，通过血浆处理进一步降低了亚甲基蓝溶液的吸光度，并且细颗粒通过低温血浆治疗表现出可见的光反应。接下来，研究了低温血浆处理的细颗粒表面上的血浆聚合。八甲基环甲硅氧烷用作血浆聚合的单体。 The Si_<2p> peak was observed in the XPS spectrum of the plasma polymerized fine particles, and the absorption due to Si-O-Si stretching vibration was observed in the diffuse reflectance infrared absorption spectrum at 1055 cm^<-1>, indicating the formation of crosslinked polymers having Si-O bonds on the surface of the fine particles.表面元件组成比Si/Ti随血浆聚合时间的增加而增加，很明显，交联聚合物层的平均层厚度随血浆聚合时间而增加。据表明，即使在血浆聚合后，细颗粒的光催化特性也不会恶化。

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

M.Nonaka, S.Matsushima, M.Mizuno, K.Kobayashi: "Electronic Structure of Group III Elements Doped into ZnO by Using Molecular Orbital Calculation"Chemistry Letters. Vol.2002. 580-581 (2002)

M.Nonaka、S.Matsushima、M.Mizuno、K.Kobayashi：“利用分子轨道计算掺杂到 ZnO 中的 III 族元素的电子结构”化学快报。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

山根大和, 田邉政治, 熊田清, 山田憲二, 梶山千里: "低温プラズマによる高分子薄膜の表面加工に及ぼす熱処理の影響"北九州工業高等専門学校研究報告. 第36号. 83-86 (2003)

Yamane Yamane、Seiji Tanabe、Kiyoshi Kumada、Kenji Yamada、Chisato Kajiyama：“热处理对使用低温等离子体的聚合物薄膜表面加工的影响”北九州工业大学研究报告第 36. 83-86 号（2003 年）。）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

K.Yamada, H.Yamane, T.Haishi, K.Yamamoto, T.Haraguchi, T.Kajiyama: "Relations Between Molecular Mixing State and Conductive Property in Blends Composed of Polyaniline and Aliphatic Copolymer Having Acid Groups"Journal of Applied Polymer Science. Vol.86. 1

K.Yamada、H.Yamane、T.Haishi、K.Yamamoto、T.Haraguchi、T.Kajiyama：“聚苯胺和具有酸基的脂肪族共聚物组成的共混物中分子混合状态与导电性能的关系”应用高分子科学杂志

DOI：
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0
作者：
通讯作者：

S.Matsushima, H.Nakamura, M.Arai, C.N.Xu: "First-Principles Energy Band Calculation for SrAl_2O_4 with Monoclinic Structure"Chemistry Letters. Vol.2002. 700-701 (2002)

S.Matsushima、H.Nakamura、M.Arai、C.N.Xu：“单斜结构 SrAl_2O_4 的第一原理能带计算”化学快报。

DOI：
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期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

山田憲二, 山根大和, 松嶋茂憲, 中村裕之, 磯村計明, 井手俊輔, 内田武, 熊田清, 石川泰靖, 梶山千里: "プラズマグラフト重合による液晶高分子フィルムと銅箔との接着性改善に関する研究"北九州工業高等専門学校研究報告. 第36号. 71-75 (2003)

Kenji Yamada、Yamato Yamane、Shigenori Matsushima、Hiroyuki Nakamura、Keiaki Isomura、Shunsuke Ide、Takeshi Uchida、Kiyoshi Kumada、Yasuyasu Ishikawa、Chisato Kajiyama：“通过等离子体接枝聚合提高液晶聚合物薄膜与铜箔之间粘合性的研究”北九州国家技术学院研究报告第36. 71-75 (2003)