スピノーダル相分離構造を有する湿式太陽電池用チタニア薄膜電極の作製

旋节线相分离结构湿式太阳能电池二氧化钛薄膜电极的制备

• 批准号: 04F04651
• 负责人: 横尾 俊信
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04F04651/
• 关键词: TiO2; 光重合誘起相分離; 自己組織化; 光触媒; グレーティング

本研究では、TiO2ゾルとモノマーの共存した薄膜を作製し、紫外線の照射により光重合誘起相分離(PIPS)が生じ、自己組織的にTiO2薄膜を作製した。出発原料としてチタンイソプロポキシド(Ti(OC_3H^i_7)_4)、アクリルアミド、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(PM)、ジメチルホルムアミド、エタノール、硝酸を用いた。ディップコーティング法により薄膜を作製し、高圧水銀ランプ(λ=350nm^〜450nm,30mw/cm^2)と低圧水銀ランプ(λ=256nm,0.19mw/cm^2)を照射することにより、光重合誘起相分離によるTiO2-ポリマー共存膜を得た。得られた膜を500℃で熱処理した。TiO2のゲル化が相分離よりも遅い場合に、相分離由来の構造が現れることがわかった。ゲル化を支配する溶媒の蒸発を抑制すると、相分離由来の構造が得られる。PVPを用いることにより、蒸発速度を抑えることができ、膜構造を制御することに成功した。アクリルアミドを出発原料として用いた場合、2次元的なスピノーダル相分離構造が得られることがわかった。SEM観察によりドメインサイズは7μm、AFM観察により360nmの空孔が存在することがわかった。一方、PMを出発原料として用いた場合、3次元的な相分離構造が得られることがわかった。これらの構造は比表面積が大きいことから、光触媒への応用が期待され、現在検討を始めている。

在这项研究中，制备了Tio2 Sol和单体，并通过使用紫外线射线照射产生光聚合诱导的相分离（PIPS），从而产生了一个自组织Tio2薄膜，从而产生了一个薄膜。钛二氧化钛（Ti（OC_3H^i_7）_4），丙烯酰胺，二甲基硫醇丙烯酸酯（PM），二甲基甲醇，乙醇和硝酸用作起始材料。通过浸入涂层制备薄膜，并用高压汞灯（λ= 350 nm^-450 nm，30 mW/cm^2）和低压汞灯（λ= 256 nm，0.19 mW/cm^2）进行辐照，从而通过tio2-polymer rembrane rembrane ranbrane randiantiand rane-Indization rane-Indization rane-Injiation rane-Injiation rane-Injiation。在500°C下对所得膜进行热处理，发现当TiO2胶化的速度慢于相分离时，出现了从相分离中得出的结构。限制溶剂管理凝胶化的蒸发导致从相分离得出的结构。通过使用PVP，可以降低蒸发速率，并可以成功控制膜结构。已经发现，当将丙烯酰胺用作起始物质时，可以获得二维旋律相分离结构。 SEM观察结果表明，域大小为7μM，AFM观察结果表明空位为360 nm。另一方面，发现当PM用作起始材料时，可以获得三维相分离结构。由于这些结构具有较大的特定表面积，因此预计它们将用于光催化剂，目前正在研究中。