“ゲル－ゾル法”...2015/12/9 学術会議・分科会 2 “ゲル－ゾル法” ED Init pH:...
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2015/12/9 学術会議・分科会 1 100 ˚C 24 h ・Ti(OPr i ) 4 140 ˚C ・形態制御剤 (Amine, Amino Acid) ・pH 制御剤 ・錯形成剤 (N(CH 2 CH 2 OH) 3 ) ゲル ゾル T. Sugimoto, X. Zhou, and A. Muramatsu, J. Colloid Interface Sci., 259, 53 (2003). K. Kanie and T. Sugimoto, Chem. Commun., 2004, 1584. “ゲル－ゾル法” ゲル－ゾル法
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2015/12/9 学術会議・分科会 1
100 ˚C24 h
・Ti(OPri)4
140 ˚C
・形態制御剤(Amine, Amino Acid)
・pH 制御剤
・錯形成剤 (N(CH2CH2OH)3)
ゲル ゾル
T. Sugimoto, X. Zhou, and A. Muramatsu, J. Colloid Interface Sci., 259, 53 (2003).K. Kanie and T. Sugimoto, Chem. Commun., 2004, 1584.
“ゲル－ゾル法”
ゲル－ゾル法
2015/12/9 学術会議・分科会 2
“ゲル－ゾル法”
EDInit pH: 10.5
Succinic AcidInit pH: 10.5
Oleic AcidInit pH: 11.5
Oleic AcidInit pH: 9.9
GlycineInit pH: 10.5
Gluconic AcidInit pH: 9.5
4-Aminobutylic AcidInit pH: 11.5
noneInit pH: 10.5
Amines
Seeds: 0 mol%ED: 0.20 M
Seeds: 0.83 mol%ED: 0.80 M
Seeds: 2.5 mol%ED: 0.80 M
Seeds: 2.5 mol%ED: 1.0 M
Seeds: 5.0 mol%ED: 1.0 M
Seeds: 6.7 mol%ED: 1.0 Mc-axis
ED: Ethylenediamine
2015/12/9 学術会議・分科会 3Kimijima, Kanie, Muramatsu et al, Chem. Lett., 39, 1080 (2010).
2015/12/9 学術会議・分科会 4
H2O/solvent = 43/57 (v/v)
光触媒活性評価
T. Kimijima, K. Kanie, M. Nakaya, A. Muramatsu, Applied Catalysis B: Environmental, 144, 462-467 (2014). Materials Transactions, 55, 147-153 (2014); CrystEngComm, 16, 5591-5597 (2014).
2015/12/9 学術会議・分科会 5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
T1 T2 T3 T40
20
40
80
Pt/TS1 Pt/TS2 Pt/TS3 Pt/TS4
60
0
2
4
6
8
10
12
T1 T2 T3 T40
4
8
12
TS1 TS2 TS3 TS4
T. Kimijima, K. Kanie, M. Nakaya, A. Muramatsu, Applied Catalysis B: Environmental, 144, 462-467 (2014). Materials Transactions, 55, 147-153 (2014); CrystEngComm, 16, 5591-5597 (2014).
2015/12/9 学術会議・分科会 6
K. Kanie, Y. Seino, M. Matsubara, M. Nakaya, A. Muramatsu, New J. Chem., 38, 3548-3555 (2014).
NaOH = 0-2.0 M, Ba/Zr = 2.0 (mol/mol), [Zr4+] = 0.25 M
4.6 µm 2.2 µm3.3 µm5.6 µm
(a)[Ba2+] = 0.10-0.50 M, [Zr4+] = 0.050-0.25 M, Ba/Zr = 2.0 (mol/mol)
2015/12/9 学術会議・分科会 7K. Kanie et al, Materials Transactions, 48, 2174 (2007); Materials Transactions, 52, 1396 (2011).
1/2 1/4
圧電効果
pH = 7.0 pH = 8.5 pH = 13.0 pH = 14.0
(a) BNT particle and the growth direction. (b) ED pattern of BNT shown in (a). (c) the HRTEM image. (d) EDX profile of the BNT.
液相系における
BNTi ナノ粒子直接
合成および形態制
御
BNT/BKT セラ
ミックスとするこ
とで圧電定数 d33 = 150 pC/N 以上
2015/12/9 学術会議・分科会 8
Nb5+: NbCl5 in 0.1 M HClNa+, K+: 6 M NaOH, 12 M KOHNb5+ Conc.: 0.25 M; 200 ˚C, 3 h
Na および K イオンは粒子内部に均一に分布
K. Kanie, et al, Materials Transactions, 48, 2174 (2007); Materials Transactions, 52, 1396 (2011); Mater. Trans., 52, 2119 (2011); Jpn. J. Appl. Phys., 50, 09ND09-1 (2011).
Hierarchical Structure
No.
KN-1KN-2KN-3
SinteredTemp. (˚C)
1,0201,0401,060
Densityρ (g/cm3)
4.054.073.76
tanδ(%)
8.76.88.7
d33(pC/N)
133.4120.083.7
2015/12/9 学術会議・分科会 9
問題点：低い導電性 (10-1 ~ 100 Ω cm)
a
ba
b
(200)(400)
(400)(200)- -
(020)
(040)
(040)
(020)-
-
Chem. Lett., 37, 1278 (2008); Mater. Trans., 50, 2808 (2009); J. Mater. Chem., 20, 8153 (2010); Chem. Lett., 42, 738 (2013).
2015/12/9 学術会議・分科会 10
IJ ヘッドITO インク
吐出方向
Ra: 1.1 nm
2015/12/9 学術会議・分科会 11
5.9 x 10-3 Ω･cm at 500 oC
2015/12/9 学術会議・分科会 12
2015/12/9 学術会議・分科会 13
Fe-MFIAl-MFI(Fe, Al)-MFI
0.10.2
0.40
0.3
0.0 0
20
40
60
80
100
120
120906030
0.10.2
0.40.3
0.0
Cat
alys
t life
time
(h)
2015/12/9 学術会議・分科会 14
K. Kanie and T. Sugimoto, J. Am. Chem. Soc., 125, 10518 (2003).
2015/12/9 学術会議・分科会 15
COOH
K. Kanie et al., J. Am. Chem. Soc., 134, 808 (2012).
＋
COOH
≡
: C12H25-SH: HOOC-C15H30-SH
2015/12/9 学術会議・分科会 16
Low
High
H2O/L1a (wt/wt) H2O/L2b (wt/wt)
K. Kanie et al., Chem. Commun., 47, 6885 (2011).
