JP2009001441A - 酸化タングステンナノシート、および、その製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 シート断面方向にナノサイズを有し、シート平面方向にバルクサイズを有することが可能な酸化タングステンナノシート、その製造方法、および、それを用いた素子を提供すること。
【解決手段】 酸化タングステンナノシートは、2Dパイロクロア構造を有することを特徴とする。より具体的には、酸化タングステンナノシートの2Dパイロクロア構造は、金属−酸素八面体からなる六員環構造が、シート平面方向と、シート平面方向に直交するシート断面方向とにそれぞれ規則的に配列した構造であることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
発明3は、発明1の酸化タングステンナノシートにおいて、前記酸化タングステンナノシート中のWとOとのモル比は、関係0.91+y:3(0≦y≦0.03)を満たすことを特徴とする。
発明4は、発明1の酸化タングステンナノシートにおいて、前記酸化タングステンナノシートのシート断面の厚さは3nm以下であることを特徴とする。
発明5は、発明1の酸化タングステンナノシートにおいて、前記酸化タングステンナノシートは、一般式Cs0.5+xW0.91+yO3・nH2O(0≦x≦0.04、0≦y≦0.03、0≦n≦0.6)で表される層状タングステン酸化物を単層剥離してなることを特徴とする。
発明6は、発明5の酸化タングステンナノシートにおいて、前記層状タングステン酸化物は、前記一般式において前記yおよびnが、それぞれ、0.06667および0であり、Cs6+zW11O36(0≦z≦0.31)であることを特徴とする。
発明7は、発明5の酸化タングステンナノシートにおいて、前記層状タングステン酸化物は、前記一般式において前記x、yおよびnが、それぞれ、0.03125、0.0275および0であり、Cs8.5W15O48であることを特徴とする。
発明8は、酸化タングステンナノシートを製造する方法であって、パイロクロア構造を有する層状タングステン酸化物を酸処理する酸処理ステップと、前記酸処理された層状タングステン酸化物と、カチオン性の剥離促進剤とを混合する混合ステップとからなることを特徴とする。
発明9は、発明8の方法において、前記層状タングステン酸化物が一般式Cs0.5+xW0.91+yO3・nH2O(0≦x≦0.04、0≦y≦0.03、0≦n≦0.6)で表されることを特徴とする。
発明10は、発明9の方法において、前記層状タングステン酸化物は、前記一般式において前記yおよびnが、それぞれ、0.06667および0であり、Cs6+zW11O36(0≦z≦0.31)であることを特徴とする。
発明11は、発明9の方法において、前記層状タングステン酸化物は、前記一般式において前記x、yおよびnが、それぞれ、0.03125、0.0275および0であり、Cs8.5W15O48であることを特徴とする。
発明12は、発明8の方法において、前記酸処理ステップは、塩酸、硫酸、硝酸、および、炭酸からなる群から選択され、かつ、6規定を超える濃度の酸を用いることを特徴とする。
発明13は、発明12の方法において、前記酸処理ステップは、前記酸による室温、少なくとも24時間の反応プロシージャを少なくとも1回行うことを特徴とする。
発明14は、発明8の方法において、前記剥離促進剤は、テトラブチルアンモニウムイオン、テトラプロピルアンモニウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオン、テトラメチルアンモニウムイオン、n−プロピルアミン、n−エチルアミン、および、エタノールアミンからなる群から選択されることを特徴とする。
発明15は、発明8の方法において、前記混合ステップは、前記酸処理された層状タングステン酸化物中のプロトンと、前記剥離促進剤とのモル比(剥離促進剤/H+)が0.5〜5となるように混合されることを特徴とする。
発明16は、発明15の方法において、前記混合ステップは、前記酸処理された層状タングステン酸化物中のプロトンと、前記剥離促進剤とのモル比(剥離促進剤/H+)が1〜2となるように混合されることを特徴とする。
発明17は、発明8の方法において、前記混合ステップは、室温で10日間以上振盪させることを特徴とする。
発明18はフォトクロミック素子であって、発明1〜7のいずれか1項の酸化タングステンナノシートを用いたことを特徴とする。
110 六員環構造
310 層状タングステン酸化物
320 ホスト層
Claims (18)
- 2Dパイロクロア構造を有することを特徴とする酸化タングステンナノシート。
- 請求項1に記載の酸化タングステンナノシートにおいて、前記2Dパイロクロア構造は、金属−酸素八面体からなる六員環構造が、前記酸化タングステンナノシートのシート平面方向と、前記シート平面方向に直交するシート断面方向とにそれぞれ規則的に配列した構造であることを特徴とする、酸化タングステンナノシート。
- 請求項1に記載の酸化タングステンナノシートにおいて、前記酸化タングステンナノシート中のWとOとのモル比は、関係0.91+y:3(0≦y≦0.03)を満たすことを特徴とする、酸化タングステンナノシート。
- 請求項1に記載の酸化タングステンナノシートにおいて、前記酸化タングステンナノシートのシート断面の厚さは3nm以下であることを特徴とする、酸化タングステンナノシート。
- 請求項1に記載の酸化タングステンナノシートにおいて、前記酸化タングステンナノシートは、一般式Cs0.5+xW0.91+yO3・nH2O(0≦x≦0.04、0≦y≦0.03、0≦n≦0.6)で表される層状タングステン酸化物を単層剥離してなることを特徴とする、酸化タングステンナノシート。
- 請求項5に記載の酸化タングステンナノシートにおいて、前記層状タングステン酸化物は、前記一般式において前記yおよびnが、それぞれ、0.06667および0であり、Cs6+zW11O36(0≦z≦0.31)であることを特徴とする、酸化タングステンナノシート。
- 請求項5に記載の酸化タングステンナノシートにおいて、前記層状タングステン酸化物は、前記一般式において前記x、yおよびnが、それぞれ、0.03125、0.0275および0であり、Cs8.5W15O48であることを特徴とする、酸化タングステンナノシート。
- 酸化タングステンナノシートを製造する方法であって、
パイロクロア構造を有する層状タングステン酸化物を酸処理する酸処理ステップと、
前記酸処理された層状タングステン酸化物と、カチオン性の剥離促進剤とを混合する混合ステップと
からなることを特徴とする、方法。 - 請求項8に記載の方法において、前記層状タングステン酸化物が一般式Cs0.5+xW0.91+yO3・nH2O(0≦x≦0.04、0≦y≦0.03、0≦n≦0.6)で表されることを特徴とする、方法。
- 請求項9に記載の方法において、前記層状タングステン酸化物は、前記一般式において前記yおよびnが、それぞれ、0.06667および0であり、Cs6+zW11O36(0≦z≦0.31)であることを特徴とする、方法。
- 請求項9に記載の方法において、前記層状タングステン酸化物は、前記一般式において前記x、yおよびnが、それぞれ、0.03125、0.0275および0であり、Cs8.5W15O48であることを特徴とする、方法。
- 請求項8に記載の方法において、前記酸処理ステップは、塩酸、硫酸、硝酸、および、炭酸からなる群から選択され、かつ、6規定を超える濃度の酸を用いることを特徴とする、方法。
- 請求項12に記載の方法において、前記酸処理ステップは、前記酸による室温、少なくとも24時間の反応プロシージャを少なくとも1回行うことを特徴とする、方法。
- 請求項8に記載の方法において、前記剥離促進剤は、テトラブチルアンモニウムイオン、テトラプロピルアンモニウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオン、テトラメチルアンモニウムイオン、n−プロピルアミン、n−エチルアミン、および、エタノールアミンからなる群から選択されることを特徴とする、方法。
- 請求項8に記載の方法において、前記混合ステップは、前記酸処理された層状タングステン酸化物中のプロトンと、前記剥離促進剤とのモル比(剥離促進剤/H+)が0.5〜5となるように混合されることを特徴とする、方法。
- 請求項15に記載の方法において、前記混合ステップは、前記酸処理された層状タングステン酸化物中のプロトンと、前記剥離促進剤とのモル比(剥離促進剤/H+)が1〜2となるように混合されることを特徴とする、方法。
- 請求項8に記載の方法において、前記混合ステップは、室温で10日間以上振盪させることを特徴とする、方法。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の酸化タングステンナノシートを用いたことを特徴とする、フォトクロミック素子。
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