酸化チタンと共役ポリマーとのハイブリッドナノ構造複合体に関する研究

二氧化钛与共轭聚合物杂化纳米结构复合材料的研究

基本信息

批准号：
08F08504
负责人：
藤嶋昭
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Kanagawa Academy of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、酸化チタン光触媒の高性能化と可視光応答化を目的としている。合成戦略としては、酸化チタン表面に高分子やカーボンを固定化してナノ構造複合体を形成させ、酸化還元電位の制御を行う。ここでは、エレクトロスピニング法によって作製した酸化チタンナノファイバーを用いることで、材料の高比表面積化をねらう。当該年度の研究成果は主に以下の2点である。(1)酸化チタン-カーボンナノ構造複合体の合成と機能評価酸化チタンナノファイバー表面を親水化し、有機アルキル鎖シランカップリング剤を反応させることで、酸化チタン-カーボンナノ構造複合体を得た。カーボンおよび酸化チタンの複合体形成は、X線光電子分光測定によって確認した。さらに、光触媒活性は酸化チタンナノファイバーのみの場合より高くなり、かつ可視光に応答した。(2)酸化チタン-導電性ポリマーナノ構造複合体の合成と機能評価酸化チタンナノファイバー上でアニリンの酸化重合を行い、酸化チタン-ポリアニリンナノ構造複合体を得た。走査電子顕微鏡による観察の結果、酸化チタンナノファイバーの直径は複合体形成によって倍程度になっていた。酸化チタンの重量パーセント濃度が30%のとき、光触媒反応によるメチルオレンジの酸化分解速度は最大となった。以上の研究成果は後述する1件の学会発表として報告済みである。本研究で用いた手法は、比較的容易に光触媒の高性能化を達成できるため、新奇機能性材料としての応用が期待される。

这项研究旨在提高氧化钛光催化剂的性能并提供可见的光反应。作为一种合成策略，将聚合物和碳固定在氧化钛表面上以形成纳米结构化复合材料，并控制了氧化还原电位。在这里，通过使用静电纺丝产生的氧化钛纳米纤维，目的是增加材料的特定表面积。财政年度的研究结果主要如下：（1）（1）氧化钛碳纳米结构的合成和功能评估。氧化钛纳米纤维的表面被氢化，并将有机烷基链硅烷硅烷硅烷偶联剂反应以获得钛氧化物氧化物 - 氧化物 - 含氧含量含量。通过X射线光电子光谱证实了碳和氧化钛络合物的形成。此外，仅在氧化钛纳米纤维中，光催化活性高，并且对可见光有反应。（2）在氧化钛纳米纤维上对氧化二氧化钛聚合氧化聚合物聚合物的合成和功能评估进行了，以获得氧化钛 - 聚丙烯烷胺纳米结构的复合材料。使用扫描电子显微镜观察表明，由于复合材料的形成，氧化钛纳米纤维的直径已翻了一番。当氧化钛的重量百分比浓度为30％时，光催化反应的甲基橙色氧化分解速率达到了最大值。上述研究结果已经报告为会议上的演讲，这将在后面进行描述。这项研究中使用的方法可以相对容易地改善光催化剂性能，并有望用作新型功能材料。