イオニクスナノ結晶をアッセンブルしたナノコンポジット反応場

离子纳米晶体组装的纳米复合反应场

• 批准号: 19017013
• 负责人: 小俣 孝久
• 金额: $ 8.19万
• 依托单位: Osaka University
• 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19017013/
• 关键词: ナノ材料; 燃料電池; 新エネルギー; セラミックス; 先端機能デバイス; イオニクス; ナノイオニクス; 電極材料

1. メゾポーラスCeO_2ナノ結晶の作製(NH_4)_2Ce(NO_3)_6水溶液にアンモニア水を加えCeO_2ナノ結晶を作製し、それをPEO-PPO-PEOブロックコポリマー(P123)のエタノール溶液と混合し前駆体溶液とした。シリカガラス基板上に前駆体溶液をスピンコートし乾燥後、500℃で焼成した。作製した薄膜では、CuKa線を用いたときに2q〜0.5°および0.9°付近にメソ孔の規則配列に起因する回折線が観測された。解析の結果、薄膜中ではメソ孔がCubicに規則配列したメソポーラス構造を有することが明らかとなった。広角領域のX線回折から、CeO2の粒径は約7nmであることが示された。昨年度のTEM観察の結果とあわせ、孔径約15nmのcubic型のメゾポーラスCeO2薄膜の作製に成功した。Ptコロイドとの複合化により、CeO2-Pt複合体からなるメソポーラス薄膜の作製を検討した。2. YSZおよびYDCナノ結晶の表面改質と緻密化代表者らがこれまで研究してきたホットソープ法では、結晶性の良いYSZ、YDCナノ結晶が合成できるが、その表一面がオレイルアミン(OLA)により覆われている。ナノイオニクス特性の研究に用いるために、表面OLAの除去と、ナノ結晶の超高圧プレスによる緻密化を検討した。YSZナノ結晶は800℃以下では粒成長が起こらなかった。酸素中650℃での熱処理によりOLAを酸化除去した粒径5nmのナノ結晶を得られた。得られたナノ結晶を6GPa、600℃で超高圧プレスした。プレス後試料は黒く着色し、砕けていた。ラマンスペクトルの解析から、プレスによって高圧相への相転移が生じたと推察された。YDCナノ結晶を過酸化水素水とともに密閉容器に入れ、200℃で3時間オートクレーブ処理することによってOLAを低減できることが見出された。

1.介孔CeO_2纳米晶的制备(NH_4)_2Ce(NO_3)_6水溶液加入氨水制备CeO_2纳米晶,与PEO-PPO-PEO嵌段共聚物(P123)的乙醇溶液混合形成前驱体溶液。 所以。将前体溶液旋涂到石英玻璃基板上，干燥，然后在500℃下烘烤。在所制备的薄膜中，当使用CuKa辐射时，在2q~0.5°和0.9°附近观察到由介孔规则排列引起的衍射线。分析表明，该薄膜具有介孔结构，其中介孔以立方体图案规则排列。广角X射线衍射表明CeO2的晶粒尺寸约为7 nm。结合去年的TEM观察结果，我们成功制备了孔径约为15 nm的立方型介孔CeO2薄膜。我们研究了将 CeO2-Pt 复合材料与 Pt 胶体结合制备介孔薄膜。 2. YSZ和YDC纳米晶的表面改性和致密化 代表们正在研究的热皂法可以合成结晶度良好的YSZ和YDC纳米晶，但纳米晶的整个表面都被油胺（OLA）覆盖。为了研究纳米离子特性，我们研究了超高压压制表面OLA的去除和纳米晶体的致密化。 YSZ 纳米晶体在低于 800°C 时不会发生晶粒生长。通过在氧气中650℃热处理氧化除去OLA，得到粒径为5nm的纳米晶体。所获得的纳米晶体在6 GPa和600°C下进行超高压压制。压制后，样品变成黑色并碎裂。从拉曼光谱的分析可以推断，加压引起了向高压相的相变。结果发现，将YDC纳米晶放入装有过氧化氢溶液的密封容器中，并在200℃高压灭菌3小时，可以减少OLA。

项目成果

Ionic Conductivity of Y_2O_3-Stabilized ZrO_2 Nanocrystals

Y_2O_3稳定ZrO_2纳米晶的离子电导率

• 发表时间: 2008
• 作者: T;Omata・Y;Goto・S;Otsuka-Yao-Matsuo;小俣孝久;Y. Goto
• 通讯作者: Y. Goto

Synthesis of Y_2O_3-Doped CeO_2 Nanocrystals

Y_2O_3掺杂CeO_2纳米晶的合成

• 发表时间: 2008
• 作者: T;Omata・Y;Goto・S;Otsuka-Yao-Matsuo;小俣孝久;Y. Goto;T. Omata
• 通讯作者: T. Omata

Dopant Mixing Effect of SrZrO_3-Based Proton Conductor

SrZrO_3基质子导体的掺杂混合效应

• 发表时间: 2007
• 作者: T.;Omata・T.;Fuke・S.;O.-Y.-Matsuo
• 通讯作者: O.-Y.-Matsuo

Formation of Ni_3C Nanocrystals of by Thermolysis of Nickel Acetylacetonate in Oleylamine : Characterization using Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy

乙酰丙酮镍在油胺中热解形成 Ni_3C 纳米晶体：使用硬 X 射线光电子能谱表征

• 发表时间: 2008
• 期刊: Chemistry of Materials 20
• 作者: 入山 恭寿;西本 和浩;岸田恭輔;安部武志;乾 晴行;小久見 善八;S. K. Das;I. Moriguchi;Hirotoshi Yamada;Hirotoshi Yamada;Hirotoshi Yamada;猿渡勇;H. Yamada;山田 博俊;山田 博俊;猿渡 勇;Hirotoshi Yamada;Hirotoshi Yamada;Y. Goto;Y. Goto;Y. Goto
• 通讯作者: Y. Goto

Synthesis of Y_2O_3-Doped CeO_2 Nanocrystals and Their Surface Modilication

Y_2O_3掺杂CeO_2纳米晶的合成及其表面改性

• 发表时间: 2009
• 期刊: Journal of Physics : Conference Series (印刷中)
• 作者: 入山 恭寿;西本 和浩;岸田恭輔;安部武志;乾 晴行;小久見 善八;S. K. Das;I. Moriguchi;Hirotoshi Yamada;Hirotoshi Yamada;Hirotoshi Yamada;猿渡勇;H. Yamada;山田 博俊;山田 博俊;猿渡 勇;Hirotoshi Yamada;Hirotoshi Yamada;Y. Goto;Y. Goto
• 通讯作者: Y. Goto