JP2004175587A - 酸化チタンナノチューブの製造方法 - Google Patents
酸化チタンナノチューブの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004175587A JP2004175587A JP2002340778A JP2002340778A JP2004175587A JP 2004175587 A JP2004175587 A JP 2004175587A JP 2002340778 A JP2002340778 A JP 2002340778A JP 2002340778 A JP2002340778 A JP 2002340778A JP 2004175587 A JP2004175587 A JP 2004175587A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- titanium oxide
- substrate
- thin film
- titanium
- nanotubes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
【課題】基板上に酸化チタンナノチューブを特別の製造設備を要することなく、しかも容易な操作で得ることができるようにする。
【解決手段】アルミナ、金属チタン、ステンレス鋼、ポリテトラフルオロエチレンなどからなる基板上にスパッタ法などで厚さ1μm以下のチタン薄膜または酸化チタン薄膜を形成する。チタン薄膜についてはこれを酸化して酸化チタン薄膜とする。この酸化チタン薄膜が形成された基板を水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどのアルカリ水溶液中で加熱する。アルカリ水溶液のアルカリ濃度は1〜20モルが好ましく、反応条件は、温度50〜200℃、時間1〜100時間とすることが好ましい。基板1の表面に多数の酸化チタンナノチューブ2・・・が形成される。
【選択図】図1
【解決手段】アルミナ、金属チタン、ステンレス鋼、ポリテトラフルオロエチレンなどからなる基板上にスパッタ法などで厚さ1μm以下のチタン薄膜または酸化チタン薄膜を形成する。チタン薄膜についてはこれを酸化して酸化チタン薄膜とする。この酸化チタン薄膜が形成された基板を水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどのアルカリ水溶液中で加熱する。アルカリ水溶液のアルカリ濃度は1〜20モルが好ましく、反応条件は、温度50〜200℃、時間1〜100時間とすることが好ましい。基板1の表面に多数の酸化チタンナノチューブ2・・・が形成される。
【選択図】図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、酸化チタンナノチューブの製造方法に関し、特に基板表面に酸化チタンナノチューブを形成することができる製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の酸化チタンナノチューブの製造方法としては、アルカリ水溶液を使用したアルカリ水熱合成法(非特許文献1参照)がある。この製造方法は、酸化チタン微粒子を高濃度の水酸化ナトリウムなどのアルカリ水溶液中に分散し、これを温度50〜200℃、時間1〜100時間の条件で加熱するもので、この操作によりアルカリ水溶液中に酸化チタンナノチューブが生成される。この時の酸化チタンナノチューブの生成機構は不明とされている。
【0003】
また、別の製造方法として、ナノオーダの微少鋳型を用いる鋳型法(非特許文献2参照)がある。この製造方法は、アルミニウムの陽極酸化膜の微細孔にアクリル樹脂を流し込み、多数の微細柱を有する鋳型を作製し、この鋳型の微細柱に酸化チタンを電着したのち、鋳型を溶解、除去するもので、酸化チタンナノチューブが多数集合したアレイが製造できる。
【0004】
さらに、チタン金属の陽極酸化法(非特許文献3参照)が知られている。この製法は、チタン金属を陽極酸化して微細孔を形成し、この微細孔をナノチューブの孔とみなすもので、やはり酸化チタンナノチューブが多数集合したアレイに相当するものが得られることになる。
【0005】
ところで、酸化チタンナノチューブの用途として、色素増感太陽電池の発電機能を担う色素担持酸化チタン多孔質膜が考えられている。この色素担持酸化チタン多孔質膜は、透明導電性基板上に酸化チタン微粒子を含むペーストを塗布、焼結して得られる酸化チタン多孔質膜に増感用色素を担持してなるものである。
【0006】
この色素担持酸化チタン多孔質膜を酸化チタンナノチューブで代替するには、透明導電性基板上に酸化チタンナノチューブを形成し、この酸化チタンナノチューブの個々のチューブの内部および外部に増感色素を担持する必要があり、その手始めとして、基板上に酸化チタンナノチューブを形成する必要がある。
【0007】
しかしながら、上述の酸化チタンナノチューブの製造方法では、酸化チタンナノチューブを基板表面に形成することが困難であった。すなわち、アルカリ水熱合成法では基板上に酸化チタンナノチューブを形成すること自体が困難であり、一旦アルカリ水溶液中に生成された酸化チタンナノチューブを回収し、この酸化チタンナノチューブを用いてペーストとし、このペーストを基板に塗布、乾燥する必要があり、作業が面倒である。
【0008】
さらに、鋳型法では酸化チタンナノチューブを基板表面に形成することはできるものの製造工程が複雑で作業が面倒であり、陽極酸化法では高電圧が必要であり、長い酸化チタンナノチューブや径の小さい酸化チタンナノチューブを得ることが困難であった。
【0009】
【非特許文献1】
T.Kasuga,Langmuir,1998,14,3160
【非特許文献2】
P.Hoyer,Langmuir,1996,12,1411
【非特許文献3】
J.Mater.Res.,2001,vol.16,No.12,3331
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明における課題は、基板上に酸化チタンナノチューブを直接にかつ容易に形成することができる酸化チタンナノチューブの製造方法を得ることができるようにすることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、
請求項1にかかる発明は、基板上に酸化チタン薄膜を形成し、ついでこの基板をアルカリ水溶液中で加熱して基板表面に酸化チタンナノチューブを形成することを特徴とする酸化チタンナノチューブの製造方法である。
【0012】
請求項2にかかる発明は、基板上にチタン薄膜を形成し、このチタン薄膜を酸化して酸化チタン薄膜としたのち、この基板をアルカリ水溶液中で加熱して基板表面に酸化チタンナノチューブを形成することを特徴とする酸化チタンナノチューブの製造方法である。
【0013】
請求項3にかかる発明は、濃度1〜20モルのアルカリ水溶液中で、温度50〜200℃、時間1〜100時間加熱することを特徴とする請求項1または2記載の酸化チタンナノチューブの製造方法である。
請求項4にかかる発明は、酸化チタン薄膜またはチタン薄膜の厚さが1μm以下であることを特徴とする請求項1または2記載の酸化チタンナノチューブの製造方法である。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
まず、基板を用意する。この基板には、強アルカリ、高温に耐えることができるアルミナ、シリカ、金属チタン、ステンレス鋼、ポリテトラフルオロエチレンなどからなり、その厚さが1〜50mm程度のものが用いられる。
【0015】
ついで、この基板の表面にチタン薄膜または酸化チタン薄膜を形成する。
チタン薄膜の形成は、スパッタ法、蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法などの周知の薄膜形成手段によって行われ、厚さ1μm以下、好ましくは 〜1μmの金属チタンからなる薄膜を形成する。
【0016】
また、酸化チタン薄膜の形成は、スパッタ法、蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法などの周知の薄膜形成手段によって行われ、厚さ1μm以下、好ましくは0.02〜1μmの酸化チタンからなる薄膜を形成する。この酸化チタン薄膜の結晶形は、ルチル型、アナターゼ型、非定形型のいずれでも良く、形成後の酸化チタン薄膜を加熱して結晶化させてもよい。
【0017】
チタン薄膜または酸化チタン薄膜の厚さが1μmを越えると酸化チタンナノチューブの生成がなされなくなる。なお、これら薄膜の形成に先立って、基板表面を有機溶剤などを用いた脱脂処理、酸洗浄、超音波洗浄などの前処理を施して、基板表面を清浄化することは言うまでもない。
【0018】
ついで、チタン薄膜を形成した基板については、これのチタン薄膜を酸化し、酸化チタン薄膜とする。この酸化には、基板を大気中、酸素ガス中などの酸化性雰囲気に置いて、温度100〜600℃、時間5〜90分の条件で加熱する方法が用いられる。
【0019】
この酸化の際に、チタン薄膜のすべてを酸化する必要はなく、基板側の一部を金属チタンのままとしておいても良く、これにより基板と酸化チタン薄膜との密着性が良好になり、さらには基板とこの上に生成される酸化チタンナノチューブとの密着性も高められる。
【0020】
このようにして、酸化チタン薄膜が表面に形成された基板を、ついでアルカリ水溶液に浸し、加熱してアルカリ水熱処理を施す。
このアルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化カリウム(KOH)、水酸化カルシウム(Ca(OH)2)、水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)などの強アルカリの濃度1〜20モルの水溶液が用いられる。
【0021】
このアルカリ水溶液のアルカリ濃度が1モル未満では酸化チタンナノチューブが製造できず、20モルを越えると非結晶体となる。また、加熱温度は、50〜200℃とされ、50℃未満の温度では酸化チタンナノチューブが得られず、200℃を越えるとチューブが分解となって不都合となる。
【0022】
さらに、加熱時間(反応時間)は、1〜100時間とされ、1時間未満の反応では酸化チタンナノチューブが合成できず、100時間を超えると作業性が低下する。
反応圧力は、特に限定されず、通常は大気圧で反応を行えばよい。
【0023】
具体的な反応操作は、極めて簡単で、例えばステンレス鋼製容器などの耐食性容器に上記アルカリ水溶液を満たし、これに上記酸化チタン薄膜を形成した基板を浸して、静置させ、ヒータなどによりアルカリ水溶液を所定の温度に加熱する方法などが採用される。
【0024】
所定時間の反応が終了したのち、基板をアルカリ水溶液から取り出し、酸水溶液で中和し、水洗、乾燥することで、基板表面に酸化チタンナノチューブが形成される。
これによって合成された酸化チタンナノチューブは、長さ10〜10000nm、内径0.5〜10nm、外径5〜50nm程度である。
【0025】
また、このアルカリ水熱処理において、基板上の酸化チタン薄膜のすべてを酸化チタンナノチューブとする必要は必ずしもなく、表面側の一部の厚さの部分を酸化チタンナノチューブとすることもできる。
【0026】
図1は、このようにして得られた酸化チタンナノチューブの一例を示す模式図である。図1中、符号1は基板を示す。この基板1表面には、多数の酸化チタンナノチューブ2・・・が形成されている。
【0027】
このような酸化チタンナノチューブの製造方法では、基板表面に形成された酸化チタン薄膜がアルカリ水溶液に一旦溶解し、この溶解した酸化チタンが基板表面の成長点に析出して基板上に成長してゆくことで酸化チタンナノチューブが形成するものと考えられる。
【0028】
また、この酸化チタンナノチューブの製造方法によれば、特別の製造設備を必要とすることがなく、製造工程も簡便であるので、基板表面に酸化チタンナノチューブを安価に製造することができる。さらに、基板にチタン薄膜または酸化チタン薄膜を形成する際、基板表面の一部をマスキングするようにすれば、基板の所望の位置に酸化チタンナノチューブを形成することができる。
【0029】
さらに、一旦アルカリ水熱法で合成した酸化チタンナノチューブを回収し、この酸化チタンナノチューブに有機溶剤を添加してペーストを作製し、このペーストを基板表面に塗布、乾燥させて酸化チタンナノチューブを基板表面に形成する方法に比べて、酸化チタンナノチューブの層に不純物が混入することがほとんどなくなる。
【0030】
以下、具体例を示す。
厚さ10mmのステンレス鋼製の基板を清浄化処理した後、この基板表面にスパッタ法により金属チタン薄膜を形成した。この際、チタン薄膜の厚さを1nmから10μmの間で変化させた。ついで、この基板を大気中、温度500℃、時間120分の条件で加熱して酸化した。ついで、この基板を濃度10モルの水酸化ナトリウム水溶液に浸し、この水溶液を温度110℃で、時間20時間の条件で加熱した。
【0031】
こののち、基板を水溶液から取り出し、塩酸水溶液に浸して中和し、水洗、乾燥した。この基板には、その表面に酸化チタンナノチューブが形成されていた。
また、得られた酸化チタンナノチューブは、その長さが50〜500nmで、内径0.5〜10nmで、外径10〜50nmであることが判明した。但し、チタン薄膜の厚さが1μmを越えたものでは、酸化チタンナノチューブが生成されなかったことが確かめられた。
【0032】
さらに、水酸化ナトリウム水溶液のアルカリ濃度を1〜20モルに変化させて同様の反応操作を行ったところ、同様の基板表面に酸化チタンナノチューブが形成されたことが確認された。また、加熱温度を50〜200℃に変化させ、加熱時間を1〜100時間に変化させて、同様の操作を行ったところ、同様の基板表面にが形成されたことが確認された。
【0033】
さらに、アルカリの種類を水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムに変化させ、基板を金属チタン、アルミナ、シリカ、ポリテトラフルオロエチレンに変化させて、同様の操作を実施したところ、同様に基板表面に酸化チタンナノチューブが形成されたことが確認された。
【0034】
また、同様の基板に対して、スパッタ法により酸化チタン薄膜を形成し、これを同様に水酸化ナトリウム水溶液に浸し、加熱して基板表面に酸化チタンナノチューブを形成した。この時も酸化チタン薄膜の厚さが1μmを越えるとやはり酸化チタンナノチューブが生成されなかった。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の酸化チタンナノチューブの製造方法によれば、基板表面に酸化チタンナノチューブを簡単な設備と簡便な操作により、形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の酸化チタンナノチューブの製造方法で得られた酸化チタンナノチューブの一例を示す模式図である。
【符号の説明】
1・・・基板、2・・・酸化チタンナノチューブ
【発明の属する技術分野】
この発明は、酸化チタンナノチューブの製造方法に関し、特に基板表面に酸化チタンナノチューブを形成することができる製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の酸化チタンナノチューブの製造方法としては、アルカリ水溶液を使用したアルカリ水熱合成法(非特許文献1参照)がある。この製造方法は、酸化チタン微粒子を高濃度の水酸化ナトリウムなどのアルカリ水溶液中に分散し、これを温度50〜200℃、時間1〜100時間の条件で加熱するもので、この操作によりアルカリ水溶液中に酸化チタンナノチューブが生成される。この時の酸化チタンナノチューブの生成機構は不明とされている。
【0003】
また、別の製造方法として、ナノオーダの微少鋳型を用いる鋳型法(非特許文献2参照)がある。この製造方法は、アルミニウムの陽極酸化膜の微細孔にアクリル樹脂を流し込み、多数の微細柱を有する鋳型を作製し、この鋳型の微細柱に酸化チタンを電着したのち、鋳型を溶解、除去するもので、酸化チタンナノチューブが多数集合したアレイが製造できる。
【0004】
さらに、チタン金属の陽極酸化法(非特許文献3参照)が知られている。この製法は、チタン金属を陽極酸化して微細孔を形成し、この微細孔をナノチューブの孔とみなすもので、やはり酸化チタンナノチューブが多数集合したアレイに相当するものが得られることになる。
【0005】
ところで、酸化チタンナノチューブの用途として、色素増感太陽電池の発電機能を担う色素担持酸化チタン多孔質膜が考えられている。この色素担持酸化チタン多孔質膜は、透明導電性基板上に酸化チタン微粒子を含むペーストを塗布、焼結して得られる酸化チタン多孔質膜に増感用色素を担持してなるものである。
【0006】
この色素担持酸化チタン多孔質膜を酸化チタンナノチューブで代替するには、透明導電性基板上に酸化チタンナノチューブを形成し、この酸化チタンナノチューブの個々のチューブの内部および外部に増感色素を担持する必要があり、その手始めとして、基板上に酸化チタンナノチューブを形成する必要がある。
【0007】
しかしながら、上述の酸化チタンナノチューブの製造方法では、酸化チタンナノチューブを基板表面に形成することが困難であった。すなわち、アルカリ水熱合成法では基板上に酸化チタンナノチューブを形成すること自体が困難であり、一旦アルカリ水溶液中に生成された酸化チタンナノチューブを回収し、この酸化チタンナノチューブを用いてペーストとし、このペーストを基板に塗布、乾燥する必要があり、作業が面倒である。
【0008】
さらに、鋳型法では酸化チタンナノチューブを基板表面に形成することはできるものの製造工程が複雑で作業が面倒であり、陽極酸化法では高電圧が必要であり、長い酸化チタンナノチューブや径の小さい酸化チタンナノチューブを得ることが困難であった。
【0009】
【非特許文献1】
T.Kasuga,Langmuir,1998,14,3160
【非特許文献2】
P.Hoyer,Langmuir,1996,12,1411
【非特許文献3】
J.Mater.Res.,2001,vol.16,No.12,3331
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明における課題は、基板上に酸化チタンナノチューブを直接にかつ容易に形成することができる酸化チタンナノチューブの製造方法を得ることができるようにすることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、
請求項1にかかる発明は、基板上に酸化チタン薄膜を形成し、ついでこの基板をアルカリ水溶液中で加熱して基板表面に酸化チタンナノチューブを形成することを特徴とする酸化チタンナノチューブの製造方法である。
【0012】
請求項2にかかる発明は、基板上にチタン薄膜を形成し、このチタン薄膜を酸化して酸化チタン薄膜としたのち、この基板をアルカリ水溶液中で加熱して基板表面に酸化チタンナノチューブを形成することを特徴とする酸化チタンナノチューブの製造方法である。
【0013】
請求項3にかかる発明は、濃度1〜20モルのアルカリ水溶液中で、温度50〜200℃、時間1〜100時間加熱することを特徴とする請求項1または2記載の酸化チタンナノチューブの製造方法である。
請求項4にかかる発明は、酸化チタン薄膜またはチタン薄膜の厚さが1μm以下であることを特徴とする請求項1または2記載の酸化チタンナノチューブの製造方法である。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
まず、基板を用意する。この基板には、強アルカリ、高温に耐えることができるアルミナ、シリカ、金属チタン、ステンレス鋼、ポリテトラフルオロエチレンなどからなり、その厚さが1〜50mm程度のものが用いられる。
【0015】
ついで、この基板の表面にチタン薄膜または酸化チタン薄膜を形成する。
チタン薄膜の形成は、スパッタ法、蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法などの周知の薄膜形成手段によって行われ、厚さ1μm以下、好ましくは 〜1μmの金属チタンからなる薄膜を形成する。
【0016】
また、酸化チタン薄膜の形成は、スパッタ法、蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法などの周知の薄膜形成手段によって行われ、厚さ1μm以下、好ましくは0.02〜1μmの酸化チタンからなる薄膜を形成する。この酸化チタン薄膜の結晶形は、ルチル型、アナターゼ型、非定形型のいずれでも良く、形成後の酸化チタン薄膜を加熱して結晶化させてもよい。
【0017】
チタン薄膜または酸化チタン薄膜の厚さが1μmを越えると酸化チタンナノチューブの生成がなされなくなる。なお、これら薄膜の形成に先立って、基板表面を有機溶剤などを用いた脱脂処理、酸洗浄、超音波洗浄などの前処理を施して、基板表面を清浄化することは言うまでもない。
【0018】
ついで、チタン薄膜を形成した基板については、これのチタン薄膜を酸化し、酸化チタン薄膜とする。この酸化には、基板を大気中、酸素ガス中などの酸化性雰囲気に置いて、温度100〜600℃、時間5〜90分の条件で加熱する方法が用いられる。
【0019】
この酸化の際に、チタン薄膜のすべてを酸化する必要はなく、基板側の一部を金属チタンのままとしておいても良く、これにより基板と酸化チタン薄膜との密着性が良好になり、さらには基板とこの上に生成される酸化チタンナノチューブとの密着性も高められる。
【0020】
このようにして、酸化チタン薄膜が表面に形成された基板を、ついでアルカリ水溶液に浸し、加熱してアルカリ水熱処理を施す。
このアルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化カリウム(KOH)、水酸化カルシウム(Ca(OH)2)、水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)などの強アルカリの濃度1〜20モルの水溶液が用いられる。
【0021】
このアルカリ水溶液のアルカリ濃度が1モル未満では酸化チタンナノチューブが製造できず、20モルを越えると非結晶体となる。また、加熱温度は、50〜200℃とされ、50℃未満の温度では酸化チタンナノチューブが得られず、200℃を越えるとチューブが分解となって不都合となる。
【0022】
さらに、加熱時間(反応時間)は、1〜100時間とされ、1時間未満の反応では酸化チタンナノチューブが合成できず、100時間を超えると作業性が低下する。
反応圧力は、特に限定されず、通常は大気圧で反応を行えばよい。
【0023】
具体的な反応操作は、極めて簡単で、例えばステンレス鋼製容器などの耐食性容器に上記アルカリ水溶液を満たし、これに上記酸化チタン薄膜を形成した基板を浸して、静置させ、ヒータなどによりアルカリ水溶液を所定の温度に加熱する方法などが採用される。
【0024】
所定時間の反応が終了したのち、基板をアルカリ水溶液から取り出し、酸水溶液で中和し、水洗、乾燥することで、基板表面に酸化チタンナノチューブが形成される。
これによって合成された酸化チタンナノチューブは、長さ10〜10000nm、内径0.5〜10nm、外径5〜50nm程度である。
【0025】
また、このアルカリ水熱処理において、基板上の酸化チタン薄膜のすべてを酸化チタンナノチューブとする必要は必ずしもなく、表面側の一部の厚さの部分を酸化チタンナノチューブとすることもできる。
【0026】
図1は、このようにして得られた酸化チタンナノチューブの一例を示す模式図である。図1中、符号1は基板を示す。この基板1表面には、多数の酸化チタンナノチューブ2・・・が形成されている。
【0027】
このような酸化チタンナノチューブの製造方法では、基板表面に形成された酸化チタン薄膜がアルカリ水溶液に一旦溶解し、この溶解した酸化チタンが基板表面の成長点に析出して基板上に成長してゆくことで酸化チタンナノチューブが形成するものと考えられる。
【0028】
また、この酸化チタンナノチューブの製造方法によれば、特別の製造設備を必要とすることがなく、製造工程も簡便であるので、基板表面に酸化チタンナノチューブを安価に製造することができる。さらに、基板にチタン薄膜または酸化チタン薄膜を形成する際、基板表面の一部をマスキングするようにすれば、基板の所望の位置に酸化チタンナノチューブを形成することができる。
【0029】
さらに、一旦アルカリ水熱法で合成した酸化チタンナノチューブを回収し、この酸化チタンナノチューブに有機溶剤を添加してペーストを作製し、このペーストを基板表面に塗布、乾燥させて酸化チタンナノチューブを基板表面に形成する方法に比べて、酸化チタンナノチューブの層に不純物が混入することがほとんどなくなる。
【0030】
以下、具体例を示す。
厚さ10mmのステンレス鋼製の基板を清浄化処理した後、この基板表面にスパッタ法により金属チタン薄膜を形成した。この際、チタン薄膜の厚さを1nmから10μmの間で変化させた。ついで、この基板を大気中、温度500℃、時間120分の条件で加熱して酸化した。ついで、この基板を濃度10モルの水酸化ナトリウム水溶液に浸し、この水溶液を温度110℃で、時間20時間の条件で加熱した。
【0031】
こののち、基板を水溶液から取り出し、塩酸水溶液に浸して中和し、水洗、乾燥した。この基板には、その表面に酸化チタンナノチューブが形成されていた。
また、得られた酸化チタンナノチューブは、その長さが50〜500nmで、内径0.5〜10nmで、外径10〜50nmであることが判明した。但し、チタン薄膜の厚さが1μmを越えたものでは、酸化チタンナノチューブが生成されなかったことが確かめられた。
【0032】
さらに、水酸化ナトリウム水溶液のアルカリ濃度を1〜20モルに変化させて同様の反応操作を行ったところ、同様の基板表面に酸化チタンナノチューブが形成されたことが確認された。また、加熱温度を50〜200℃に変化させ、加熱時間を1〜100時間に変化させて、同様の操作を行ったところ、同様の基板表面にが形成されたことが確認された。
【0033】
さらに、アルカリの種類を水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムに変化させ、基板を金属チタン、アルミナ、シリカ、ポリテトラフルオロエチレンに変化させて、同様の操作を実施したところ、同様に基板表面に酸化チタンナノチューブが形成されたことが確認された。
【0034】
また、同様の基板に対して、スパッタ法により酸化チタン薄膜を形成し、これを同様に水酸化ナトリウム水溶液に浸し、加熱して基板表面に酸化チタンナノチューブを形成した。この時も酸化チタン薄膜の厚さが1μmを越えるとやはり酸化チタンナノチューブが生成されなかった。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の酸化チタンナノチューブの製造方法によれば、基板表面に酸化チタンナノチューブを簡単な設備と簡便な操作により、形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の酸化チタンナノチューブの製造方法で得られた酸化チタンナノチューブの一例を示す模式図である。
【符号の説明】
1・・・基板、2・・・酸化チタンナノチューブ
Claims (4)
- 基板上に酸化チタン薄膜を形成し、ついでこの基板をアルカリ水溶液中で加熱して基板表面に酸化チタンナノチューブを形成することを特徴とする酸化チタンナノチューブの製造方法。
- 基板上にチタン薄膜を形成し、このチタン薄膜を酸化して酸化チタン薄膜としたのち、この基板をアルカリ水溶液中で加熱して基板表面に酸化チタンナノチューブを形成することを特徴とする酸化チタンナノチューブの製造方法。
- 濃度1〜20モルのアルカリ水溶液中で、温度50〜200℃、時間1〜100時間加熱することを特徴とする請求項1または2記載の酸化チタンナノチューブの製造方法。
- 酸化チタン薄膜またはチタン薄膜の厚さが1μm以下であることを特徴とする請求項1または2記載の酸化チタンナノチューブの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002340778A JP2004175587A (ja) | 2002-11-25 | 2002-11-25 | 酸化チタンナノチューブの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002340778A JP2004175587A (ja) | 2002-11-25 | 2002-11-25 | 酸化チタンナノチューブの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004175587A true JP2004175587A (ja) | 2004-06-24 |
Family
ID=32703312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002340778A Withdrawn JP2004175587A (ja) | 2002-11-25 | 2002-11-25 | 酸化チタンナノチューブの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004175587A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006093037A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Nippon Oil Corp | リチウム二次電池 |
JP2006272315A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-10-12 | Toto Ltd | 機能性材料およびその製造方法 |
JP2006290636A (ja) * | 2005-04-05 | 2006-10-26 | Sakai Chem Ind Co Ltd | 水酸化チタン又は二酸化チタン |
WO2010050575A1 (ja) | 2008-10-29 | 2010-05-06 | 富士フイルム株式会社 | 色素、これを用いた光電変換素子、光電気化学電池、および色素の製造方法 |
EP2302650A2 (en) | 2009-09-28 | 2011-03-30 | Fujifilm Corporation | Method of producing photoelectric conversion element, photoelectric conversion element, and photoelectrochemical cell |
EP2306479A2 (en) | 2009-09-28 | 2011-04-06 | Fujifilm Corporation | Method of producing photoelectric conversion element, photoelectric conversion element, and photoelectrochemical cell |
WO2014129575A1 (ja) | 2013-02-22 | 2014-08-28 | 富士フイルム株式会社 | 光電変換素子、光電変換素子の製造方法および色素増感太陽電池 |
CN107973375A (zh) * | 2016-10-21 | 2018-05-01 | 苏州汉力新材料有限公司 | 一维Ag2O纳米线修饰的TiO2纳米管电极的制备方法 |
-
2002
- 2002-11-25 JP JP2002340778A patent/JP2004175587A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006093037A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Nippon Oil Corp | リチウム二次電池 |
JP2006272315A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-10-12 | Toto Ltd | 機能性材料およびその製造方法 |
JP2006290636A (ja) * | 2005-04-05 | 2006-10-26 | Sakai Chem Ind Co Ltd | 水酸化チタン又は二酸化チタン |
WO2010050575A1 (ja) | 2008-10-29 | 2010-05-06 | 富士フイルム株式会社 | 色素、これを用いた光電変換素子、光電気化学電池、および色素の製造方法 |
EP2845882A2 (en) | 2008-10-29 | 2015-03-11 | Fujifilm Corporation | Dye, Photoelectric Conversion Element and Photoelectrochemical Cell |
EP2302650A2 (en) | 2009-09-28 | 2011-03-30 | Fujifilm Corporation | Method of producing photoelectric conversion element, photoelectric conversion element, and photoelectrochemical cell |
EP2306479A2 (en) | 2009-09-28 | 2011-04-06 | Fujifilm Corporation | Method of producing photoelectric conversion element, photoelectric conversion element, and photoelectrochemical cell |
WO2014129575A1 (ja) | 2013-02-22 | 2014-08-28 | 富士フイルム株式会社 | 光電変換素子、光電変換素子の製造方法および色素増感太陽電池 |
CN107973375A (zh) * | 2016-10-21 | 2018-05-01 | 苏州汉力新材料有限公司 | 一维Ag2O纳米线修饰的TiO2纳米管电极的制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Michailowski et al. | Highly regular anatase nanotubule arrays fabricated in porous anodic templates | |
JP3598373B2 (ja) | 基体上に接合して規則化配列したナノ構造体およびその製造方法 | |
JP4109809B2 (ja) | 酸化チタンを含む細線の製造方法 | |
CN109850882B (zh) | 一种多支撑膜辅助的石墨烯电化学转移方法 | |
JP3834631B2 (ja) | 基体上に形成されたチタニア系結晶体からなる光触媒の製造方法 | |
Inoue et al. | New roots to formation of nanostructures on glass surface through anodic oxidation of sputtered aluminum | |
WO2018120601A1 (zh) | 一种制备石墨烯增强三维多孔碳自支撑薄膜的方法 | |
CN102674706B (zh) | 在导电玻璃上制备二氧化钛纳米多级结构薄膜的方法 | |
CN105209383A (zh) | 包含具有密集部分和稀疏部分的单层碳纳米管的膜及其制造方法、以及具有该膜的材料及其制造方法 | |
Fang et al. | Facile fabrication of freestanding through-hole ZrO2 nanotube membranes via two-step anodization methods | |
US10782014B2 (en) | Plasmonic energy conversion device for vapor generation | |
JP2004175587A (ja) | 酸化チタンナノチューブの製造方法 | |
CN108176393A (zh) | 一种有序、高密度Ag-Al2O3-MoS2纳米结构的制备方法 | |
Li et al. | Fabrication of highly ordered Ta2O5 and Ta3N5 nanorod arrays by nanoimprinting and through-mask anodization | |
JP6494548B2 (ja) | 光触媒用二酸化チタン膜およびその製造方法 | |
JP2004175586A (ja) | 酸化チタンナノチューブの製造方法 | |
CN107130219B (zh) | 一种超薄通孔阳极氧化铝薄膜的制备方法 | |
CN101717984A (zh) | 一种二氧化钛纳米管薄膜的制备方法 | |
Jing-zhong et al. | Preparation of separated and open end TiO2 nanotubes | |
Zhou et al. | Rutile nanowire arrays: tunable surface densities, wettability and photochemistry | |
CN103409781A (zh) | 一种基于微弧氧化技术制备钛酸铋膜层的方法 | |
JP2004175588A (ja) | 酸化チタンナノチューブ成形体の製造方法 | |
JP5032742B2 (ja) | ゼオライト膜の製造方法 | |
Soaid et al. | Formation of anodic zirconia nanotubes in fluorinated ethylene glycol electrolyte with K2CO3 addition | |
Yang et al. | Vertically oriented titania nanotubes prepared by anodic oxidation on Si substrates |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060207 |