課題番号 ：S-16-SH-0006
利用形態 ：共同研究型
利用課題名（日本語） ：酸化チタン複合金属薄膜（水分散ナノ粒子）による表面電荷制御の研究
Program Title (English) ：Study of surface electric charge control by thin film made of titanium oxide and composite metal -Nano particle dispersion-
利用者名（日本語） ：緒方 四郎, 佐藤 安雄
Username (English) ：Shiro Ogata, Yasuo Sato
所属名（日本語） ：サスティナブル・テクノロジー株式会社
Affiliation (English) ：Sustainable Titania Technology Inc.

１．概要（Summary ）
酸化チタンをベース材料とし、それにCuあるいはSn成分を添加した皮膜は、優れた防汚機能を有することから、既にいくつかの施設等に応用されている。添加する金属の種類と濃度が膜の機能または特性に与える関係を体系的に明らかにすることを目標に、皮膜の構造の解析を行った。
２．実験（Experimental）
基準となる酸化チタン膜生成、Cu添加およびSn添加酸化チタン膜生成用に設計調整された3種類の分散液から得られたそれぞれの膜状試料について、TEMおよびSTEMによる薄膜組織観察、XRDによる相構造解析、XPSによる元素分析と相構造解析、EFMによる膜の表面電位分布を調べた。
３．結果と考察（Results and Discussion）
皮膜は、皮膜形成プロセスから推定して非晶質構造をとると予想されたが、TEM観察から5nm程度の結晶粒が多数生成される結晶性のものであり、電子線回折およびXRDからは、膜がアナターゼ型構造を有することが判明した(図1)。

図1　Sn添加-TiO2(Ti-12Sn-44O)のTEM像の例

XPS解析では、皮膜が基地のTiO2に加え、CuあるいはSn成分の添加に由来するそれらの酸化物が混在するものであることが明らかになった(図2)。

図2　Sn添加-TiO2(Ti-12Sn-44O)のXPS解析の例

EFM測定結果は、いずれの膜においても表面電位は0±0.1V程度の範囲で振動しており、表面電位の差異は明確にならず、今後さらに検討すべき課題となった。

４．その他・特記事項（Others）
平成28年度分子・物質合成PFシンポジウム（28.6.17,大阪大学）および平成28年度NPF総会(28.10.31, JST東京本部)にて成果発表した。
本研究では、信州大学カーボン科学研究所清水保雄特任教授に支援を頂きました。感謝申し上げます。
５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
なし
６．関連特許（Patent）
なし