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アイテム
化学吸着単分子膜の製作方法と機能性材料への応用研究
https://kagawa-u.repo.nii.ac.jp/records/7378
https://kagawa-u.repo.nii.ac.jp/records/73789945e635-caa5-48f8-9ac7-9b85c93f9219
| 名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
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本文の要約 (10.8 MB)
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論文内容の要旨・審査結果の要旨 (308.2 kB)
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| Item type | 学位論文 / Thesis or Dissertation(1) | |||||||||||
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| 公開日 | 2021-05-18 | |||||||||||
| タイトル | ||||||||||||
| タイトル | 化学吸着単分子膜の製作方法と機能性材料への応用研究 | |||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||
| 言語 | ||||||||||||
| 言語 | jpn | |||||||||||
| 資源タイプ | ||||||||||||
| 資源タイプ識別子 | http://purl.org/coar/resource_type/c_db06 | |||||||||||
| 資源タイプ | doctoral thesis | |||||||||||
| アクセス権 | ||||||||||||
| アクセス権 | open access | |||||||||||
| アクセス権URI | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 | |||||||||||
| 著者 |
佐々木, 映徳
× 佐々木, 映徳
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| 抄録 | ||||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||||
| 内容記述 | 21世紀に入り、ナノテクノロジーの研究開発は、さらに加速している。ナノ技術は、材料の削減に繋がることから、資源が限られている地球で生きていく私たちには欠かせないものである。 | |||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||
| 抄録 | ||||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||||
| 内容記述 | ナノテクノロジーの一種である化学吸着単分子膜は、材料を問わない、製造プロセスが容易、少ない材料で高機能の組み込みが可能など複数の特徴が挙げられる。しかしながら、化学吸着単分子膜の成膜に用いている有機スズ触媒は、毒性があることが問題である。一方、ナノ粒子も、焼結温度の低温化、比表面積の増大などの特徴が挙げられる。しかしながら、化学吸着単分子膜とナノ粒子を組み合わせた機能材料の開発の研究報告例は少ない。 | |||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||
| 抄録 | ||||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||||
| 内容記述 | そこで、本博士論文では、化学吸着単分子膜の成膜時の新規反応触媒の検討と、化学吸着単分子膜とナノ粒子を組み合わせた機能材料の創製を目指して研究を行い、それらの研究結果について論述した。 | |||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||
| 抄録 | ||||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||||
| 内容記述 | 第1章では、化学吸着単分子膜の研究背景、並びに、化学吸着単分子膜の概要を述べた。また、本博士論文の各章において行われた評価方法の原理について記した。 | |||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||
| 抄録 | ||||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||||
| 内容記述 | 第2章では、末端アルコキシシラン系化学吸着単分子形成時に必要とされる触媒の研究について述べた。 | |||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||
| 抄録 | ||||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||||
| 内容記述 | 本研究では、末端アルコキシシラン系化学吸着単分子膜成膜に使用されてきた有機スズ化合物触媒の代わりに、クロロシラン系化合物を触媒とすることで、有害な有機スズを使用することなく、化学吸着単分子膜を形成できることを示した。さらに、FT-IRスペクトラムによる評価を行った結果、有機スズ化合物触媒に比べて、クロロシラン系化合物を用いた方が高密度の化学吸着単分子膜を短時間で成膜できることを確認した。 | |||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||
| 抄録 | ||||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||||
| 内容記述 | 第3章では、化学吸着単分子膜を用いた可視光透過性を持つ防汚表面の形成について述べた。 | |||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||
| 抄録 | ||||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||||
| 内容記述 | 本研究では、スライドガラス表面にシリカナノ粒子を塗布し、フラクタル構造と呼ばれるナノレベルの微細凹凸構造を形成し、その表面上にフッ化炭素系化学吸着単分子膜を成膜することで、可視光透過性のある超撥水撥油表面が作製できることを実証した。 | |||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||
| 抄録 | ||||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||||
| 内容記述 | 平坦なスライドガラス表面上にフッ化炭素系化学吸着単分子膜を形成するだけでは超撥水撥油表面を得られないことはすでに知られている。一方、微細凹凸構造表面では、撥水撥油性が向上することが知られている。 | |||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||
| 抄録 | ||||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||||
| 内容記述 | そこで、本研究では可視光透過性を維持するために、ナノレベルの微細凹凸表面の形成にシリカナノ粒子を用いた。しかしながら、シリカ粒子単層で超撥水撥油表面の作製難しかったことから、大小異なるシリカナノ粒子表面上に、化学反応により結合する化学吸着単分子膜を形成し、ラズベリー形状のシリカナノ粒子の製造方法を開発した。これにより、シリカナノ粒子によって、より微細なフラクタル構造を作製でき、その表面上にフッ化炭素系化学吸着単分子膜を形成することで、下地構造を損なうことなく水滴接触角が160°を超え、且つ油滴接触角が100°を超える超撥水撥油表面の作製に成功した。さらに、可視光透過率は、約90%の可視光透過性を実現できた。したがって、防犯カメラや太陽光パネルには十分に応用可能と思われる。 | |||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||
| 抄録 | ||||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||||
| 内容記述 | 第4章では、化学吸着単分子膜を応用した、排ガス触媒の研究について述べた。本研究では、化学吸着単分子膜を用いる新規方法で貴金属を担持した触媒の開発に成功した。排ガス触媒に用いられる貴金属粒子は、酸化されにくく高い触媒性能を有するが、希少価値があり高コストになってしまうことと、自動車の触媒部において加熱されるため、凝集して性能が落ちることが懸念されている。 | |||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||
| 抄録 | ||||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||||
| 内容記述 | そこで、本研究では、チオール基を持つ化学吸着単分子膜をガラスファイバー表面に形成し、チオレート結合によって白金ナノ粒子を固定した。その後、化学吸着単分子膜が分解する350℃まで加熱し、白金ナノ粒子をガラスファイバー表面上に単層且つ均一に融着することで、新形状の排ガス触媒(白金触媒)を作製した。この白金触媒と一般的に自動車に搭載されている触媒(市販触媒)の性能を比較するために、排ガスの主成分の1つであるオクタンの分解実験を行った。その結果、リーン領域、ストイキオメトリ領域、リッチ領域の各領域、各温度で差はあるものの、触媒1gあたり2～10倍の分解性能を持つ触媒の開発を実現した。今後、COやNOxの同時浄化性能の評価は必要不可欠であるが、自動車への搭載も夢ではないだろう。 | |||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||
| 抄録 | ||||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||||
| 内容記述 | 第5章では、各章に述べた化学吸着単分子膜の応用開発例についての総括を述べる。さらに、これらの研究開発における今後の課題・展望について議論する。 | |||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||
| 学位名 | ||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||
| 学位名 | 博士（工学） | |||||||||||
| 学位授与機関 | ||||||||||||
| 識別子Scheme | kakenhi | |||||||||||
| 識別子 | 16201 | |||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||
| 機関名 | 香川大学 | |||||||||||
| 言語 | en | |||||||||||
| 機関名 | Kagawa University | |||||||||||
| 学位授与年月日 | ||||||||||||
| 学位授与年月日 | 2021-03-24 | |||||||||||
| 学位授与番号 | ||||||||||||
| 学位授与番号 | 甲第155号 | |||||||||||
| 著者版フラグ | ||||||||||||
| 出版タイプ | VoR | |||||||||||
| 出版タイプResource | http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 | |||||||||||
