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：
17029068
负责人：
山田憲二
金额：
$ 1.47万
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17029068/
关键词：
環境材料触媒・化学プロセス表面・界面物性プラズマ加工

项目摘要

1.酸化チタンの可視光応答性に及ぼす窒素イオン照射効果酸化チタン微粒子薄膜の可視光応答性に及ぼす窒素イオン照射(加速電圧2kV)効果について検討した。イオン照射温度298K、373K、473Kのいずれにおいても可視光吸収を示した。イオン照射温度298Kで窒素イオンドーピングによるTi-N結合の形成が認められ、可視光応答性が発現した。またイオン照射によりTi_<2p3/2>ピークが低結合エネルギー側にシフトしたことから、窒素イオンドーピングに伴って酸素欠陥が形成すると考えられる。またマグネトロンプラズマ処理における自己バイアス電圧を利用した窒素イオンドーピングについて検討した。放電出力の増加に伴い、また窒素ガス圧を低下させることにより、可視光吸収が顕著となった。ガス圧の低下により薄膜に衝突する際の窒素イオンエネルギーは増大し、ドーピングが比較的容易に進行すると考えられる。マグネトロン窒素プラズマ処理した酸化チタン薄膜について、可視光照射によるメチレンブルーの吸光度変化を検討した結果、可視光応答性は可視光吸収性と必ずしも対応せず、窒素イオンドーピングによるTi-N結合形成以外にも可視光応答性に影響する因子があることを示唆している。2.プラズマ重合層における耐熱性と光触媒作用に対する安定性、及びプラズマ重合層の可視光応答性の安定化に及ぼす効果空気中673Kで熱処理した後のプラズマ重合極薄膜層の拡散反射FT-IRスペクトルにおいて、si-cH_3伸縮振動に起因する吸収がほぼ消失したが、1050cm^<-1>〜1200cm^<-1>領域、700cm^<-1>〜900cm^<-1>領域にそれぞれブロードなピークが出現し、SiO_2-SiC類似構造に近づくと考えられる。またC_<1s>XPSスペクトルにおいて、284.5eVに対して282eVのピーク強度が熱処理後に相対的増加を示したことより、プラズマ重合層の耐熱性に起因してTi-C結合は熱的に安定化すると考えられる。酸化チタン微粒子表面に形成させたプラズマ重合層の耐光触媒特性について検討した。プラズマ重合層の元素組成比Si/Tiはキセノンランプ光照射時間に伴って減少したが、4時間以降でほぼ一定となり、耐光触媒特性を示すことを確認した。

1。检查氮离子辐照对氧化钛的可见光反应的氮离子辐射（加速度电压2KV）对薄膜薄膜薄颗粒的可见光反应的影响。在离子辐射温度298K，373K和473K中都显示了可见的光吸收。在298K的离子辐射温度下观察到通过氮离子的形成Ti-N键，并表达了可见的光反应。另外，人们认为由于氮离子的离子离子而形成氧缺陷，因为峰因离子照射而变为低结合能侧。此外，我们使用磁控蛋白等离子体处理中使用自偏电压检查了氮离子。随着放电产量的增加，可见的光吸收通过降低氮气压力而变得显着。据认为，与薄膜相撞时氮离子能量由于气压的降低而增加，并且掺杂相对容易。由于可见的光照射引起的甲基蓝的吸光度的变化，可见的光吸收性不一定与可见的光吸收相对应，并且氮气电离。 2。血浆聚合层中的耐热性，对光催化剂的稳定性以及对血浆聚合层的可见光反应在空气中673K的散布，SI-CH_3弹性振动引起的吸收几乎消失了，但是1050cm^<-1> -1200cm^<-1>区域，700cm^<-1> 〜900cm^<-1>，人们认为峰出现并接近SIO_2-SIC相似结构。同样，在C_ <1S> XPS频谱中，由于血浆聚合层的耐热性，Ti-C键被热稳定，因为加热后的峰强度为282 eV至284.5 eV。检查了在氧化钛微粒表面形成的血浆超相切层的光抗催化特性。血浆聚合层的元素组成比Si/Ti由于Xenon灯光照射时间降低，但已证实它在4小时后几乎是恒定的，表明光耐抗催化特性。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Relationship between Surface Structure and Photocatalytic Property in Titanium Dioxide Particles Improved by Plasma Surface Modification

等离子体表面改性二氧化钛颗粒表面结构与光催化性能的关系

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Proceedings of The 8^<th> SPSJ International Polymer Conference
影响因子：
0
作者：
K.Yamada;K.Ohira;N.Iwasawa;H.Yamane;S.Matsushima;H.Nakamura;K.Kumada;T.Kajiyama
通讯作者：
T.Kajiyama

Preparation of N-doped TiO_2 Particles by Plasma Surface Modification

等离子体表面改性制备氮掺杂TiO_2颗粒

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Comptes Rendus Chimie 9
影响因子：
0
作者：
K.Yamada;H.Nakamura;S.Matsushima;H.Yamane;T.Haishi;K.Kumada
通讯作者：
K.Kumada

Photocatalytic Properties in TiO_2 Particles Surface-Modified by Plasma Polymerization

等离子体聚合表面改性TiO_2颗粒的光催化性能

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Abstracts of 16^<th> International Conference on Photochemical Conversion and Storage of Solar Energy
影响因子：
0
作者：
K.Yamada;N.Iwasawa;H.Yamane;S.Matsushima;H.Nakamura
通讯作者：
H.Nakamura

Photocatalytic and Thermal Properties of TiO_2 Particles Having Plasma-polymerized Surface Layer

具有等离子体聚合表面层的TiO_2颗粒的光催化和热性能

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Abstracts of The International Conference on on Polymer Characterization (POLYCHAR-14)
影响因子：
0
作者：
K.Yamada;H.Yamane;S.Matsushima;H.Nakamura;N.Iwasawa
通讯作者：
N.Iwasawa

Relations between Surface Structure and Photocatalytic Property in Plasma-polymerized TiO_2 Particles

等离子体聚合TiO_2颗粒表面结构与光催化性能的关系