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チタン酸アルカリ土類金属結晶積層体 NEW

国内特許コード P210017412
整理番号 J1023-03WO
掲載日 2021年1月29日
出願番号 特願2019-542302
出願日 平成30年9月14日(2018.9.14)
国際出願番号 JP2018034156
国際公開番号 WO2019054474
国際出願日 平成30年9月14日(2018.9.14)
国際公開日 平成31年3月21日(2019.3.21)
優先権データ
  • 特願2017-177321 (2017.9.15) JP
発明者
  • 立川 貴士
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 チタン酸アルカリ土類金属結晶積層体 NEW
発明の概要 触媒活性の向上したチタン酸アルカリ土類金属の新しい形態の結晶積層体及びその製造法の提供。
チタン酸アルカリ土類金属の結晶を構成単位とする結晶積層体であって、
前記構成単位となる結晶が立方晶、正方晶又は直方晶であり、
前記構成単位となる結晶の1次粒子径が500nm以下であり、
かつ前記結晶が、その{100}面方向に配向して積層されている
ことを特徴とする結晶積層体。
従来技術、競合技術の概要

チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等のチタン酸アルカリ土類金属は、光触媒活性や高誘電性を有し、光水分解、セラミックコンデンサ、圧電素子等に用いられる。しかしながら、チタン酸金属類のナノ粒子は、無秩序に凝集しやすく、そのために生じる表面積の低下、界面の不整合等により、光触媒活性、光エネルギー変換効率が低下するという問題がある。

この問題を解決するための手段として、金属酸化物ナノ粒子に関しては、金属酸化物ナノ粒子が自己組織化した超構造体である金属酸化物メソ結晶とする手段が報告された(非特許文献1、2)。さらに、本発明者らは、酸化チタンに代表される金属酸化物のメソ結晶を簡便に得るべく検討したところ、金属酸化物前駆体、アンモニア塩及び水、又は金属酸化物前駆体、アンモニア塩、界面活性剤及び水を含む水溶液を用いて焼成することにより、サイズ及び比表面積の大きな金属酸化物メソ結晶が得られることを見出した(特許文献1、2)。また2種類以上の金属種を含む複合酸化物のメソ結晶も得ることができることを見出した(特許文献2)。

産業上の利用分野

本発明は、チタン酸アルカリ土類金属結晶積層体に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
チタン酸アルカリ土類金属の結晶を構成単位とする結晶積層体であって、
前記構成単位となる結晶が立方晶、正方晶又は直方晶であり、
前記構成単位となる結晶の1次粒子径が500nm以下であり、
かつ前記結晶が、その{100}面方向に配向して積層されている
ことを特徴とする結晶積層体。

【請求項2】
前記結晶積層体の平均幅が、1μm以上である、請求項1に記載の結晶積層体。

【請求項3】
前記結晶積層体の平均厚みが、50nm以上である、請求項1又は2に記載の結晶積層体。

【請求項4】
前記結晶積層体表面に存在する結晶の1次粒子径が、前記結晶積層体内部に存在する結晶の1次粒子径よりも大きいことを特徴とする、請求項1~3のいずれか1項に記載の結晶積層体。

【請求項5】
前記結晶積層体の比表面積が10m2/g以上である、請求項1~4のいずれか1項に記載の結晶積層体。

【請求項6】
請求項1~5のいずれか1項に記載の結晶積層体の表面上に、チタン酸アルカリ土類金属結晶ナノ粒子を有する構造体であって、
前記ナノ粒子の結晶配向が、前記結晶積層体と同一方向に配向していることを特徴とする構造体。

【請求項7】
前記ナノ粒子の1次粒子径が、前記結晶積層体表面に存在する結晶の1次粒子径の2倍以上である、請求項6に記載の構造体。

【請求項8】
前記ナノ粒子の1次粒子径が、50nm以上である、請求項6又は7に記載の構造体。

【請求項9】
チタン酸アルカリ土類金属の結晶積層体の製造方法であって、
酸化チタンナノ粒子が規則的に積層された酸化チタンメソ結晶と、アルカリ土類金属原子源とを水熱反応に供することを特徴とする、結晶積層体の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2019542302thum.jpg
出願権利状態 公開
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