表面ナノ構造制御したポーラス薄膜による超親水性・疎水性界面の設計

使用具有受控表面纳米结构的多孔薄膜设计超亲水/疏水界面

基本信息

批准号：
21656207
负责人：
山下弘巳
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、薄膜材料の実用性の高さに着目し、エネルギー消費・環境負荷の低減を目指したシングルサイト光触媒含有メソポーラス薄膜の開発を行うとともに、超親水性薄膜材料、超撥水性薄膜材料への応用を行った。(1)メソ細孔構造と孤立金属酸化物種の形成を確認し、シングルサイト光触媒活性点としてTi、V、Cr、Mo、W酸化物種を含有した透明なシングルサイト光触媒薄膜の開発に成功した。同薄膜が外部エネルギーの印加を必要とせず超親水性を示すこと、紫外光照射下では光誘起超親水性を発現することを見出し、優れた親水性薄膜材料の創製を実現した。(2)様々な材料の高親水性表面改質を目的とした、Ti含有メソポーラスシリカ薄膜の新規合成法の開発を行った。細孔構造の形成を促す構造規定剤の除去の際、従来法における高温焼成過程を経由せず、紫外光照射により光触媒的に構造規定剤の分解除去が可能であることを見出し、同手法による細孔構造形成に成功した。新規合成法を適切に利用することにより、石英基板、アルミニウム基板のみならず、熱耐久性の低いポリカーボネート、アルミニウム合金基板への高親水性コーティングを実現した。(3)超撥水性表面の構築を目的とした、材料表面での疎水性物質合成を行った。Cr含有メソポーラスシリカ薄膜のエチレンの光重合能を利用した同薄膜上でのポリエチエレン合成に成功するとともに、超撥水性への表面改質を実現した。以上のように、本研究では、シングルサイト光触媒薄膜の開発、およびその親水性、撥水性への応用を試みた。局所構造を明らかにするとともに、局所構造や表面微細構造と濡れ性との関係を評価し、機能性界面設計の基礎・応用に貢献した。

在这项研究中，我们专注于薄膜材料的高实用性，并开发了一个薄膜，该薄膜包含一个旨在减少能耗和环境影响的单一地点，以及超级水力薄膜材料，用于超级水薄膜材料。（1）确认了中细胞孔结构和孤立的金属氧化物物种，并开发含有Ti，V，Cr，Mo和W氧化物的透明单点光学催化薄膜作为单个位点光催化剂活性观点。它发现相同的薄膜表示无需外部能量施加的超疏水特性，并在紫外线光照射下表达光诱导的超寄生物，并意识到创造出色的亲水性薄膜材料。（2）开发了一种含Ti的介孔二氧化硅薄膜的新合成方法，目的是为了进行各种材料的高亲水表面修饰。当去除促进毛孔形成的结构标准药物时，发现可以消除结构标准剂作为光催化照射，而无需通过常规方法和相同方法中的热温度射击过程。成功的杆结构。通过适当地使用新合成方法，不仅是石英板，铝底物，还适用于低热量的聚碳酸酯，铝合金板上的铝液压涂层的高育合涂层。（3）在材料表面上形成合成的疏水物质，目的是建造超级水的表面。使用薄膜的Portogogene的摄影能力，在同一薄膜上成功地在同一薄膜上成功的聚乙烯二利合成，并实现了对超级水抑制作用的表面修饰。如上所述，这项研究试图开发单个位置的光催化剂薄膜，并应用于其亲水性和水的驱除效果。除了澄清局部结构外，还评估了局部结构与表面显微镜与湿度之间的关系，从而有助于功能界面设计的基础和应用。