空間選択性・配向性・長さが精密に制御された１次元ナノ材料の作製および応用展開

空间选择性、方向和长度精确控制的一维纳米材料的制备和应用

基本信息

批准号：
13J10817
负责人：
岡田健司
金额：
$ 2.53万
依托单位：
Osaka Prefecture University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、酸化物、金属水酸化物の表面修飾に関する研究を行った。酸化物/金属水酸化物ナノ粒子の表面化学特性の制御は、触媒を主とした応用展開においては重要な研究テーマである。従来の水溶液プロセスでは得られる酸化物/金属水酸化物の表面は水酸基の状態である。そこで、無水ゾル-ゲル反応を用い酸化物の合成ならびに表面修飾を行うことで、表面特性の制御を試みた。まず無水ゾル-ゲル反応で酸化物ナノ粒子を作製し、その後、条件を制御した状態で機能化分子と反応させる事で、表面機能分子の数、金属原子との結合状態の制御を行った。具体的には、酸化物表面を最適な量の水(enriched H217O)と反応させることで、表面水酸基(17OH)の数の制御および金属原子と17OHとの結合状態(isolated状態、Vicinal、Geminal状態等)の変化を調査した。解析には固体NMRを用いた。詳細な解析については現在も進行中である。また、昨年度合成に成功した、チタン酸ナノチューブの絡み合いにより形成されたメソ/マクロ孔を有するモノリス体を比較的低温(400℃以下)で熱処理することで、メソ/マクロ孔を有するブロンズ型酸化チタンのバルク体の合成に成功した。ブロンズ型酸化チタンはリチウムイオン電池の電極として有望であり、メソ/マクロ孔の存在により優れた電池特性を示す事が予想され、現在評価中である。また、研究課題である『空間選択性・配向性・長さが精密に制御された1次元ナノ材料の作製および応用展開』に関する研究の成果を、The XVIII International Sol-Gel conferenceにてポスター発表を行い、優れた研究成果と認められたため、『Excellent Poster Award』受賞、また、日本ゾルゲル学会第13回討論会においても発表を行い、その成果が認められたため『ベストポスター賞』受賞に至った。

今年，我们对氧化物和金属氢氧化物的表面修饰进行了研究。控制氧化物/金属氢氧化物纳米颗粒的表面化学特性是主要用催化剂开发的重要研究主题。在常规水溶液过程中获得的氧化物/金属氢氧化物的表面在于羟基。因此，我们试图通过使用无水溶胶 - 凝胶反应合成氧化物和表面修饰来控制表面特性。首先，通过无水溶胶 - 凝胶反应制备氧化物纳米颗粒，然后在受控条件下与功能化的分子反应，从而控制了表面功能分子的数量和与金属原子的键合状态。具体而言，通过将氧化物表面与最佳水量（富集的H217O）反应，控制了表面羟基（17OH）的数量，并研究了金属原子和17OH之间的键状态（分离状态，情况，Geminal状态等）的变化。固态NMR用于分析。详细的分析仍在进行中。此外，通过用钛酸纳米管的纠缠形成的中孔/大孔对整体体的热处理进行热处理，该滴二氧化甲酸纳米管在相对较低的温度（低于400°C）的情况下成功合成了，我们成功地合成了与Meso/Macropores的Bronze Type titanium ox titanium of Bronzy型钛型。氧化青铜钛有望作为锂离子电池的电极，目前正在评估，因为由于存在中孔/大孔，预计将表现出出色的电池特性。此外，在XVIII International Sol-Gel会议上介绍了研究主题的研究结果“具有精确控制的空间选择性，取向和长度的一维纳米材料的制造和应用开发”，结果，它被认为是一项出色的研究结果，获得了优秀的研究结果。它也在日本Sol-Gel Society的第13次辩论中提出，结果，它被认为是“最佳海报奖”。

项目成果

期刊论文数量（17）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Direct photo patterning of mesoporous Silica thin film via UV-induced dehydration of block copolymers

通过嵌段共聚物的紫外线诱导脱水对介孔二氧化硅薄膜进行直接光图案化

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nguyen Duy Vy;Takuya Iida;Yuuta Moriyama;岡田　健司
通讯作者：
岡田　健司

UV誘起分子移動を用いたPEO-PPO-PEOブロックコポリマーパターンニング

利用紫外线诱导分子迁移进行 PEO-PPO-PEO 嵌段共聚物图案化

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
M. Nomoto;H. Tsukagoshi;T. Mori;T. Suzuki;M.J. Skelly;N. Oka;T. Matsushita;M. Tokizawa;Y.Y. Yamamoto;T. Higashiyama;S.H. Spoel;Y. Tada;高嶺由梨，吉原利典，都築孝允，関根紀子，内藤久士;守山裕大;岡田　健司
通讯作者：
岡田　健司

Cu (OH)_2表面でのCu_2 (bdc)_2型MOFの配向成長

Cu(OH)_2表面Cu_2(bdc)_2型MOF的定向生长

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
柿木亮;渡邊マキノ;都築孝允;内藤久士;岡田隆夫;岡田健司
通讯作者：
岡田健司

チタン酸ナノチューブブラシを用いた可逆的吸着性を示す超撥水膜の形成

使用钛酸盐纳米管刷形成具有可逆吸附的超疏水膜

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nodoka Oka;Mika Nomoto;Steven H. Spoel;Tsuyoshi Mori;Yoshiharu Y. Yamamoto;Hironaka Tsukagoshi;Yasuomi Tada;Yuuta Moriyama;岡田　健司
通讯作者：
岡田　健司

Titanate nanotube brushes for functional interfacial apphcations

用于功能性界面应用的钛酸盐纳米管刷

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nodoka Oka;Mika Nomoto;Steven H. Spoel;Tsuyoshi Mori;Yoshiharu Y. Yamamoto;Hironaka Tsukagoshi;and Yasuomi Tada;守山裕大;岡田健司;岡和;守山裕大;岡田健司
通讯作者：
岡田健司