小島 隆

Porous materials were prepared by stacking needle-like titania particles. The uniform, needle-like titania particles were synthesized by hydrothermal treatment of titanium hydroxide gel containing ethylenediamine. A seeding technique controlled the particle size of them. The obtained particles were dispersed in aqueous solutions with various pH values and vacuum-filtered to form bulk materials. Porous materials with uniform microstructure were obtained when the pH of the suspension was adjusted to the value suitable for generating electrostatic repulsion between dispersed titania particles. Changing the size of component particles also controlled the pore size of the porous titania.

本研究では、水熱法を用いて粒径が均一で、かつ針状に形状異方性を有するチタニアおよびアルミナ系粒子を合成し、得られた粒子を用いての多孔体作製を試みた。この際、様々な粒径の粒子を調製することにより、孔径の制御も試みた。得られた粒子を、それぞれpHを調製した分散媒に分散し、吸引濾過によりバルク状の多孔体としての成形を試みたところ、粒子間に反発力が生じやすいような条件の分散媒を用いた場合に、割れやひびの生じにくい多孔体を作製することが出来た。用いる粒子の粒径を変えた場合も均一な多孔体を成形することが可能であり、得られた多孔体は、粒子の粒径に依存した孔径を有していた。

本研究では、針状に形状異方性を有するチタニア粒子の積層によるセラミックス多孔体の作製を試みた。まず、水酸化チタンをアミン類等の吸着物質存在下で水熱処理することにより、粒径が均一で、かつ針状に形状異方性を有するチタニア粒子を合成した。また、酸性条件下での水熱合成により調製した、非常に微細なチタニアナノ粒子を種結晶として用いることにより、針状チタニア粒子の粒径を変化させてそれぞれ合成した。得られた粒子を水中に分散、吸引濾過を用いて成形することにより、多孔体の作製を行った。均一な粒径を有する異方性粒子を用いたことにより、得られる多孔体は気孔率が大きく均一な細孔径を有していた。