2024年度

JFCC研究成果集

グリーンイノベーションを推進する次世代マテリアル開発と解析技術

3研究成果 / 環境材料

R-14

2024

SDGs9

数十nm均一孔を有する高気孔率アルミナ多孔体の合成

SDGs9

アピールポイント

100nm未満の均一孔、約60%開気孔率のα‐アルミナ多孔体
【技術シーズ:噴霧熱分解法】

課題

・透過性多孔体を用いた応用に微粒子除去やガス分離がある。​

・上記多孔体の応用において、開気孔率、孔径、孔径分布が重要な因子となる。

・現状合成困難な多孔体:孔径<100nm、急峻な孔径分布かつ高開気孔率
(高い透過性能を得るためには高い開気孔率が必要)

解決手段

・硝酸アルミニウム、クエン酸、アンモニア水溶液を原料として、噴霧熱分解法により前駆体粉末を合成する。​

・前駆体粉末を成形、焼成することでアルミナ多孔体を得る。

成果・新規性

・100 nm未満の均一孔+開気孔率約60%のα‐アルミナ多孔体の合成に成功

・実験方法:噴霧熱分解法(前駆体粉末)─仮焼─成型─焼結(1100 ℃、2 h)

前駆体粒子のSEM写真
多孔体表面のSEM写真
ガス吸着法による孔径分布

期待される市場・応用

・フィルター(固-気、液-気、気-気)(低温⇔高温)

・多孔質支持体 分離膜(ガス分離等)機能性薄膜(ガスセンサ、触媒等)

発表文献

高橋誠治ら、第62回セラミックス基礎科学討論会、1B08(2024)​

謝 辞:本研究は、JSPS科研費(21K05265)の助成を受けて実施されたものである。