報告書番号

W98021

タイトル（和文）

レーザアブレーションによって作製した酸化物超微粒子の基礎特性 -～ZnOを中心とした超微粒子化の効果～-

タイトル（英文）

Study on the characteristic of ultra fine particle oxides by laser ablation

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

レーザアブレーションで作製した酸化物超微粒子について、超微粒子化による物性の変化や温度による比表面積への影響を検討した。さらに超微粒子の反応性を評価するため、ZnOを用いて脱硫実験を行った。1) ZnOでは超微粒子化によって結晶格子の歪みが大きくなり、紫外線吸収量も増大した。また、ZnO超微粒子は粒径が小さいほど表面活性が良くなるため、亜鉛のカーボネイトが混入しやすくなり、色調も白色から灰褐色へ変化した。2) ZnO超微粒子は処理温度によって焼結が進み比表面積が減少したが、シリカやアルミナは800℃以下ではあまり焼結が進まなかった。このことから、ZnOの焼結を防ぐ方法としては、焼結しにくいアルミナ等をZnOの間に挟み込む方法が一方策であると考えられる。3) 脱硫実験の結果、超微粒子化によって脱硫性能は向上したが、比表面積が30m2/g以上では、焼結のため反応速度は一定になった。

概要 （英文）

We produced oxide nano-particles by laser ablation and investigated the structual property, the effect of the treatment temperature on the specific surface area and the desulfurization as reaction characteristics. The following results were obtained;(1) As the size of ZnO ultra fine particle became smaller, the distortion of crystal lattice increased and the effect on ultraviolet rays' sheilding improved. The surface activities were higher for smaller particles,so that they contained more contamination of Zn4CO3(OH)6･H2O. As a result, the color of ZnO changed from white to gray.(2) The size of ZnO ultra fine particles increased as the annealing temperature increased. On the other hand, the size of SiO2 and Al2O3 ultra fine particles did not increase so much. To prevent the sintering of ZnO, Al2O3 and SiO2 addition would be effective. (3) To estimate the reaction of ultra fine particles, ZnO particles were applied to desulfurization. The results showed the increase in reaction rate of desulfurization in smaller particles, though the reaction rate leveled off above a certain specific surface area due to sintering of ZnO particles at high temperature.

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