利用報告書 / User's Report | ARIM Japan公式ホームページ_マテリアル先端リサーチインフラ

【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.08】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22NI1502

利用課題名 / Title

非極性溶媒で分散性を示すCoドープTiO₂ナノ粒子の水熱合成

利用した実施機関 / Support Institute

名古屋工業大学

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies（副 / Sub）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion

キーワード / Keywords

磁性材料, ナノ粒子,ワイドギャップ半導体/ Wide gap semiconductor,資源代替技術/ Resource alternative technology

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

牧之瀬佑旗

所属名 / Affiliation

島根大学

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

牧之瀬佑旗

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

利用形態 / Support Type

（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

NI-015：振動試料型磁束計

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

CoドープTiO₂は透明で強磁性を示すことが知られている。これをナノ粒子化し、規則配列させ超格子化することでバルク化と磁性強化を検討したい。そのためには、粒度の揃ったナノ粒子が必要となる。しかしながら、有機物被覆されたCoドープTiO₂ナノ粒子は報告されていない。そこで本研究では、CoドープTiO₂ナノ粒子をオレイン酸塩を用いた水熱合成法により作製し、その磁気特性測定を依頼した。

実験 / Experimental

オレイン酸ナトリウム水溶液、塩化チタンおよび硝酸コバルトの混合水溶液、アンモニア水を混合し、水熱合成を行った。得られた試料を塩化ナトリウム、シクロヘキサン、エタノール、水を用いて洗浄し、遠心分離、乾燥を行った。得られた試料はアナターゼ型TiO₂であることをXRDにより確認し、EDXおよびSTEM-EDXにより、仕込み量に近いCoが粒子中に均一に分布していることを確認した。

結果と考察 / Results and Discussion

Co未ドープ、5%、10%のサンプルの磁気特性は、ほぼ測定下限値に位置しており、Coドープ量に従ってわずかにグラフが変化した。未ドープのTiO₂の磁気特性をベースとして、適宜補正を加えたCoドープ試料の磁気特性グラフの差分を計算したところ、常磁性のような磁化曲線を描いた。この値はCo5%, 10%と増加するに従って強くなっており、Co量もしくは付随して生成する欠陥に依存していることが明らかとなった。
強磁性的挙動を観察するには現状困難であり、詳細に測定する場合には他の分析方法を検討する必要がある。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

牧之瀬佑旗, 非極性溶媒で分散性を示すCoドープTiO2ナノ粒子の水熱合成, 第61回セラミックス基礎化学討論会, 2023

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件