研究者詳細 - 上松　和義

MISC - 上松　和義

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Aurivillius相のビスマスシート溶出と光触媒特性の評価

成海洋輔, 松本貴子, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2006F 191 - 191 2006年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

強誘電体材料として知られている、SrBi2Ta2O9の性質としてHClによる層間溶解がある。この性質により層間を光触媒の反応場として用いることができる。この化合物は層間にBiを有する、Aurivillius層であることが報告されている。また、SrBi2Ta2O9中のTaは高いポテンシャルの伝導帯をもち、水分解における水素発生に有効である。そこで本研究では、この層間にあるBiを溶出させることで表面積を大きくし、この層間を水分解反応における反応場として利用し、活性の向上を目指した。Bi溶出の方法として、HCl中にてMBi2Ta2O9(M = Ba , Sr , Ca)を攪拌し、層間にあるBiを溶出させた。前述の物質を含むMBi2Ta2O9(M = Ba , Sr , Ca)を合成しその光触媒特性の評価を行った。層間をHClで処理することによりその活性は著しく向上した。

DOI： 10.14853/pcersj.2006f.0.191.0

新規タンタル酸塩系光触媒の合成と評価

木部英敏, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2006F 188 - 188 2006年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

タンタル系複合酸化物は水分解における光触媒として優れた特性を持つことが知られている。タンタル系酸化物は高いポテンシャルの伝導帯を持ち、水の水素への還元反応に対して有用であることから、光触媒材料を構成する主要金属元素として注目されている。そこで本研究では、希土類を含む層状タンタル酸塩NaRbLnTaO<SUB>5</SUB>( Ln = La、Pr、Nd、Sm )を合成し、その光触媒特性の評価を行った。活性は希土類に強く依存し、Ln = Ndにおいて最も高い活性を示した。水分解における水素発生量は、911 μmol / hとなり、助触媒なしの光触媒単独の水分解活性としては非常に高い値を示した。<SUB>

DOI： 10.14853/pcersj.2006f.0.188.0

新規なLED用蛍光体の結晶化学と蛍光特性

戸田健司, 伊藤豊, 上松和義, 佐藤峰夫, 米野憲

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2006S 80 - 80 2006年

出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

更なる白色LEDの高効率化を考えた場合に、新規なLED用蛍光体の合成が不可欠である。最近、多くの窒化物蛍光体が報告されているが、高圧炉等の高価な製造設備を必要とする。そこで、多様な構造をとるアルカリ土類ケイ酸塩を中心とする新規な希土類イオンを賦活した蛍光体を合成し、LED用蛍光体としての特性の評価を行った。歪んだ発光イオンサイトを持つ共有結合性の高い酸化物母体を選択するという設計指針により、青色LEDの励起によって黄色、緑色、赤色に発光する酸化物蛍光体の開発に成功した。

DOI： 10.14853/pcersj.2006s.0.80.0

アスベスト関連物質を原料とするケイ酸塩系蛍光体の合成

戸田健司, 白倉重樹, 上松和義, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2006S 570 - 570 2006年

出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

現在、アスベストによる中皮腫や肺ガンの発症が大きな社会問題となっている。多くの施設でアスベストの撤去が行われているが、その後の処理については溶融以外の適当な手段がない。処理について経済的に成り立つ状況ができていないと不法投棄による二時被害の可能性が考えられる。そこで、高付加価値化のために、アスベスト関連原料からの蛍光体合成を試みた。アスベストは比較的に純度の高いアルカリ土類ケイ酸塩であり、健康被害は組成ではなく特異な繊維状の形態によるものである。そのため、他の成分と混合して反応させ他の形態に変えれば、高付加価値の材料として利用できる。予備検討の結果、天然物由来のアスベスト関連原料を利用して、種々のケイ酸塩系蛍光体を合成できることが明らかになった。蛍光体の多くは着色しており、鉄などの遷移金属不純物が影響していることがわかった。

DOI： 10.14853/pcersj.2006s.0.570.0

A6 ソノケミストリーを用いたリチウムイオン二次電池用鉄系正極材料の合成

大川浩一, 中里槙吾, 矢吹順平, 川村洋平, 有瀬一郎, 上松和義, 佐藤峰夫

ソノケミストリー討論会講演論文集 15 13 - 14 2006年

エトリンガイトを用いたフッ化物イオン吸着

佐藤健司, 森永博子, 徳光俊章, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2006F 475 - 475 2006年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

フッ素は、工業的に様々な用途で使用されている。しかし、フッ素は人体に有害な物質であり、工場から排出されるフッ素含有排水を処理する必要がある。現在、工業的に用られているのはカルウシウム塩を添加しCaF2を生成させ、これを硫酸バンドなどのアルミニウム塩により沈殿させるという方法である。この方法は、大量に発生する汚泥やコストの問題がある。また、平成13年6月、水質汚濁防止法が改正され、排水基準が8 mg/ℓに強化された。よって、この排水基準を満たす安価な処理方法が求められている。本研究では、セメントの水和反応により生成されるエトリンガイトという水和物を用いてフッ素除去を行なった。

DOI： 10.14853/pcersj.2006f.0.475.0

長残光蛍光体Sr2MgSi2O7 : Eu,Dyのゾル-ゲル合成—Sol-Gel Synthesis OF Long Persistent Phosphor sR2mGsI2o7 : Eu, Dy, Thin Film

白倉, 重樹, 戸田, 健司, 今成, 裕一郎, 野々川, 貴志, 上松, 和義, 佐藤, 峰夫, 西須, 佳宏, 小林, 幹男

日本セラミックス協会学術論文誌 113 ( 1319 ) 484 - 487 2005年7月

記述言語：日本語出版者・発行元：日本セラミックス協会

Long persistent phosphor Sr2MgSi2O7: Eu, Dy thin film was prepared by a sol-gel method. The phosphor showed bright blue-green long-lasting afterglow. The afterglow property of sol-gel derived sample was comparable to that of samples prepared by solid state reaction.

DOI： 10.2109/jcersj.113.484

希土類含有層状タンタル酸塩系光触媒の合成と評価

戸田健司, 木部英敏, 上松和義, 佐藤峰夫, 清水研一, 堀田憲康

希土類 = Rare earths 46 188 - 189 2005年5月

アルカリ土類珪酸塩系蛍光体の合成と評価

米野憲, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫

希土類 = Rare earths 46 112 - 113 2005年5月

新しいLED用黄色蛍光体の合成

伊藤豊, 川本美果, 戸田健司, 上松和義, 佐藤峰夫

希土類 = Rare earths 46 118 - 119 2005年5月

高温下における誘電特性測定用開放端同軸プローブの開発

上松, 和義

新潟大学工学部技術部報告集 1 19 - 28 2005年3月

記述言語：日本語出版者・発行元：新潟大学工学部技術部

高温下で使用可能な開放端同軸プローブを開発した.外部導体および内部導体にステンレス鋼,絶縁材に石英グラスウールを使用することにより,試料温度800℃までの使用が可能であった.YVO4:Eu3+赤色蛍光体およびMg2SnO4:Mn2+緑色蛍光体のマイクロ波合成過程を明らかにするため,このプローブとネットワークアナライザを用いて2.45GHzにおける誘電特性の温度依存性を調査した.その結果,YVO4:Eu3+の場合は原料のうちV2O5が主に効率よくマイクロ波を吸収し,原料温度を上昇させていることがわかった.そして,反応生成物であるYVO4は高温下においても原料のY2O3と同程度の低いマイクロ波吸収特性を示した.Mg2SnO4:Mn2+の場合は,原料のうちSnO2が効率よくマイクロ波を吸収するが,YVO4:Eu3+の場合と同様,生成物はマイクロ波の吸収効率が低いことがわかった.

その他リンク： http://hdl.handle.net/10191/1228

エトリンガイトを用いたフッ化物イオン吸着

佐藤健司, 盛永博子, 徳光俊章, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2005F 642 - 642 2005年

出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

フッ素は有害物質の一つであり、高濃度のフッ素を摂取すると人体に悪影響を及ぼす。半導体工場などからでる大量のフッ素含有排水が排出しているため2001年７月よりフッ素の排出基準が8mg / Lと制定された。そのため、安価で性能のよい吸着剤が必要とされている。本研究では硫酸アルミニウムと水酸化カルシウムを原料とするエトリンガイト、Ca6Al2(SO4)3(OH)12・26H2Oを合成する。フッ素含有溶液としてフッ化ナトリウム、NaFを用いた。エトリンガイトを加えて撹拌し、エトリンガイトのフッ素吸着能について検討した。その結果、優れたフッ素吸着能が確認された。

DOI： 10.14853/pcersj.2005f.0.642.0

新しいタンタル系光触媒の開発

戸田健司, 佐藤弘基, 松本貴子, 木部英敏, 清水研一, 上松和義, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2005S 309 - 309 2005年

出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

近年、光触媒はその酸化還元反応を用いて、水の分解や有機物質の分解により光エネルギーを化学的エネルギーに変える光化学交換や光を用いた合成化学、環境汚染物質の除去処理なヌの分野でますます重要度を増している。その中でも、タンタル系の複合酸化物は、伝導体の位置が高いため水の分解に対して特に有用であることが知られている。<BR> 本研究では、従来まで光触媒として評価されていない種々のタンタル酸塩系複合酸化物を合成し、その結晶構造と水分解に対する光触媒特性の関係を調査した。異方性が強い結晶構造を持つ材料や水和しやすい材料で、高い活性が見られた。このような化合物が高い活性を持つ理由として、層間が反応場として作用するという面積効果、異方性の強い構造による電子と正孔の移動距離の減少やTa-O配位多面体の歪みによる電荷分離の効率化なども寄与していると考えられる。

DOI： 10.14853/pcersj.2005s.0.309.0

ケイ酸塩系白色長残光蛍光体の蛍光特性

戸田健司, 伊藤豊, 上松和義, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2005F 663 - 663 2005年

出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

Ca2Al2SiO7にCe3+を賦活した材料の優れた残光特性はN.Kodamaらのグループによって報告されている。本研究では、Ca2Al2SiO7のCaを75 %の Srで置換したCa0.5Sr1.5Al2SiO7を母体として用い、Tb3+およびCe3+, Tb3+を付活することによって見られる蛍光特性を調査した。Tb3+付活の試料とCe3+, Tb3+を比較するとTb3+の発光強度が5倍以上強くなっており、Ce3+からTb3+へ増感が起こっていることが確認された。Ce3+, Tb3+を共付活した試料では白色の蛍光および残光が確認された。

DOI： 10.14853/pcersj.2005f.0.663.0

層状ペロブスカイト型タンタルオキシナイトライドの光触媒活性

佐藤弘基, 戸田健司, 上松和義, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2005F 656 - 656 2005年

出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

タンタル系複合酸化物は水分解における光触媒として優れた性能をもつことが知られている。そこで、本研究では層間が水和するという特徴を持つRuddlesden-Popper相の層状ペロブスカイトタンタル酸塩であるK<SUB>2</SUB>La<SUB>2/3</SUB>Ta<SUB>2</SUB>O<SUB>7</SUB>の水分解における光触媒活性を評価した。水素生成活性は120μmol / hに達し、高活性であることを確認した。またK<SUB>2</SUB>La<SUB>2/3</SUB>Ta<SUB>2</SUB>O<SUB>7</SUB>を窒化することで可視光を吸収できるオキシナイトライドK<SUB>2</SUB>LaTa<SUB>2</SUB>O<SUB>6</SUB>Nの合成に成功した。試料はXRD、UV-Vis、TG-DTA、EPMA、XPSを用いて評価し、光触媒活性評価には400W高圧水銀ランプを用い、閉鎖循環系にて反応を行った。

DOI： 10.14853/pcersj.2005f.0.656.0

タングステンを含む欠陥ペロブスカイト化合物のフォトクロミズム

山中善臣, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫, 堀田憲康

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2005F 650 - 650 2005年

出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

物質に光を照射する事で変色し、また加熱等によって退色する可逆的な現象をフォトクロミズムと呼ぶ。以前、本研究室で構造決定されたLnxTa3xW(1-3x)O3（Ln=La, Y等）がフォトクロミズムを示す事を報告した。本研究ではこの化合物を用い、一般にタングステンの価数変化(W6+ → W5+)が要因だと考えられるフォトクロミズムについて、その機構及び化合物表面の特性変化について調査した。拡散反射スペクトルによる光学特性評価、光照射による親水性変化の有無の調査、光照射による吸着現象の調査、TG-DTA-MSスペクトルによる表面吸着物質の特定、XPSによるタングステン価数調査などを行った。

DOI： 10.14853/pcersj.2005f.0.650.0

硝酸水溶液からの酸化チタンの低温合成

山中善臣, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫, 堀田憲康

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2005F 753 - 753 2005年

出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

酸化チタンの代表的な製造法には、イルメナイト鉱石に硫酸を反応させた硫酸チタンを加水分解して焼成する硫酸法や、四塩化チタンを高温で酸化する塩素法などがあるが、高温の塩素や原料の取り扱いが困難である事、塩化水素が発生する事、原料が高価である事などの欠点を有している。今回、我々は層状ペロブスカイト型化合物NaLnTiO4 (Ln = 希土類)を硝酸溶液に溶解させた後、90 ℃以下の低温で蒸発乾固させることで結晶性のTiO2を得るという新しい現象を見出したので報告する。この手法では安価かつ容易にTiO2が得られるだけでなく、薄膜化や微粒子化などの形態制御への利用が期待される。

DOI： 10.14853/pcersj.2005f.0.753.0

ペロブスカイトナノシートの自己組織化によるKNbO3薄膜の作製

菅原晃, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2005F 45 - 45 2005年

出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

フッ素を含有する層状ペロブスカイト化合物K2NbO3Fを室温で水に浸漬するだけで、層間のKFブロックが溶解し、濾液としてナノメートルサイズの状態に形態制御されたペロブスカイトナノシートを含むコロイド溶液が形成されることを見出した。一般に、自己組織化膜は固体基板に電荷を持たせ、反対電荷を有する膜形成物質を吸着させる操作を繰り返さなければ得ることが不可能である。本研究ではこのコロイド溶液のみを用い、ペロブスカイトナノシートとK+イオンの自己組織化により薄膜作製を行った。

DOI： 10.14853/pcersj.2005f.0.45.0

蓄紫外線蛍光体の開発

細梅雅史, 戸田健司, 上松和義, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2005F 652 - 652 2005年

出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

夜光物質は、暗闇でも見える時計の文字盤などに利用されてきた。近年、アルカリ土類アルミン酸塩に希土類元素を付活し、放射性同位元素を一切含まなくても従来の蛍光体に比べ高輝度な長残光特性を示す蛍光体が報告されている。しかし、その発光色は緑色を中心としたものに限られている。紫外線を長残光で発する蛍光体を合成しこれを励起源として、既存の蛍光体を発光させられれば、より多くの発光色をもった長残光体が得られる。そこで本研究では、Sr<SUB>3</SUB>Gd<SUB>2</SUB>Si<SUB>6</SUB>O<SUB>18</SUB>に発光イオンCe<SUP>3+</SUP>を付活し、固相法により合成を行った。

DOI： 10.14853/pcersj.2005f.0.652.0

強誘電体材料のソフト化学合成

戸田健司, 菅原晃, 飯田晃弘, 上松和義, 佐藤峰夫, 清水研一, 長田実, Zuo-Guang Ye

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2005F 768 - 768 2005年

出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

最近、我々は、層状ペロブスカイト化合物K2NbO3Fを室温で水に浸漬するだけで、単層のペロブスカイトナノシートに剥離し、その後に結晶性のペロブスカイトKNbO3が形成することを見いだした。この反応は、自己組織化により室温の水溶液中で起きる。ニオブ酸カリウムKNbO3は、非常に大きな電気機械結合係数や非線形光学係数を持つことから、無鉛圧電体材料や第二高調波発生素子として研究が進んでいる。しかしながら、良質な単結晶の育成が困難であること、および多結晶体として利用する場合には焼結性が悪いこと、組成制御が難しく薄膜作成が困難であることからその利用が限られている。今回の水溶液プロセスで得られたニオブ酸カリウムは、nmオーダーの超微粒子、ナノ薄膜、そして単結晶までを、非常に穏和な条件で得ることができる。この特異性から、無鉛圧電体材料のみならず無機有機複合薄膜、センサー、光マイクロデバイスなどの新しいデバイス材料への応用が可能であると考えられる。

DOI： 10.14853/pcersj.2005f.0.768.0

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