JP2011111346A - Zn(OH)2ナノシートとZnOナノウィスカー膜によるハイブリッドフィルム、ZnOナノシートとZnOナノウィスカー膜によるハイブリッドフィルム、およびそれらの作製方法 - Google Patents
Zn(OH)2ナノシートとZnOナノウィスカー膜によるハイブリッドフィルム、ZnOナノシートとZnOナノウィスカー膜によるハイブリッドフィルム、およびそれらの作製方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011111346A JP2011111346A JP2009267802A JP2009267802A JP2011111346A JP 2011111346 A JP2011111346 A JP 2011111346A JP 2009267802 A JP2009267802 A JP 2009267802A JP 2009267802 A JP2009267802 A JP 2009267802A JP 2011111346 A JP2011111346 A JP 2011111346A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- zno
- nanosheet
- whisker
- hybrid
- 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.)
- Granted
Links
- 239000002135 nanosheet Substances 0.000 title claims abstract description 143
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- 229910021511 zinc hydroxide Inorganic materials 0.000 title claims description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 79
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 16
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 494
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 245
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 124
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 28
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 13
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 11
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 7
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 5
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 4
- UGZADUVQMDAIAO-UHFFFAOYSA-L zinc hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Zn+2] UGZADUVQMDAIAO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229940007718 zinc hydroxide Drugs 0.000 claims description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 abstract description 8
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 abstract description 8
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 212
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 29
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 24
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 16
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 14
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 13
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 12
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 11
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 9
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 8
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 8
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 description 8
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 description 8
- 229960004011 methenamine Drugs 0.000 description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- XIOUDVJTOYVRTB-UHFFFAOYSA-N 1-(1-adamantyl)-3-aminothiourea Chemical compound C1C(C2)CC3CC2CC1(NC(=S)NN)C3 XIOUDVJTOYVRTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000002524 electron diffraction data Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- YZYKBQUWMPUVEN-UHFFFAOYSA-N zafuleptine Chemical compound OC(=O)CCCCCC(C(C)C)NCC1=CC=C(F)C=C1 YZYKBQUWMPUVEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000000445 field-emission scanning electron microscopy Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 238000001226 reprecipitation Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229940057499 anhydrous zinc acetate Drugs 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 3
- DJWUNCQRNNEAKC-UHFFFAOYSA-L zinc acetate Chemical compound [Zn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O DJWUNCQRNNEAKC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 2
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002003 electron diffraction Methods 0.000 description 2
- 239000002073 nanorod Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 trizinc diethyldithiocarbamate Chemical compound 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 2
- VNDYJBBGRKZCSX-UHFFFAOYSA-L zinc bromide Chemical compound Br[Zn]Br VNDYJBBGRKZCSX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- BHHYHSUAOQUXJK-UHFFFAOYSA-L zinc fluoride Chemical compound F[Zn]F BHHYHSUAOQUXJK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- UAYWVJHJZHQCIE-UHFFFAOYSA-L zinc iodide Chemical compound I[Zn]I UAYWVJHJZHQCIE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N zinc nitrate Chemical compound [Zn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BGWSILIXRXEWOT-UHFFFAOYSA-N C(C1=CC=CC=C1)(=O)OCCCC.[Zn] Chemical compound C(C1=CC=CC=C1)(=O)OCCCC.[Zn] BGWSILIXRXEWOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 1
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHMDKBIGKVEYHS-IYEMJOQQSA-L Zinc gluconate Chemical compound [Zn+2].OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O WHMDKBIGKVEYHS-IYEMJOQQSA-L 0.000 description 1
- CANRESZKMUPMAE-UHFFFAOYSA-L Zinc lactate Chemical compound [Zn+2].CC(O)C([O-])=O.CC(O)C([O-])=O CANRESZKMUPMAE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical compound [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000000224 chemical solution deposition Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000005493 condensed matter Effects 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- UWTHYBQNKUQWRO-UHFFFAOYSA-J dizinc;2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylate;chloride Chemical compound [Cl-].[Zn+2].[Zn+2].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O UWTHYBQNKUQWRO-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 1
- 238000000724 energy-dispersive X-ray spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- MFGZXPGKKJMZIY-UHFFFAOYSA-N ethyl 5-amino-1-(4-sulfamoylphenyl)pyrazole-4-carboxylate Chemical compound NC1=C(C(=O)OCC)C=NN1C1=CC=C(S(N)(=O)=O)C=C1 MFGZXPGKKJMZIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000000349 field-emission scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001139 pH measurement Methods 0.000 description 1
- UOURRHZRLGCVDA-UHFFFAOYSA-D pentazinc;dicarbonate;hexahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O UOURRHZRLGCVDA-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- BIKXLKXABVUSMH-UHFFFAOYSA-N trizinc;diborate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] BIKXLKXABVUSMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VNTDZUDTQCZFKN-UHFFFAOYSA-L zinc 2,2-dimethyloctanoate Chemical compound [Zn++].CCCCCCC(C)(C)C([O-])=O.CCCCCCC(C)(C)C([O-])=O VNTDZUDTQCZFKN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 description 1
- 229960000314 zinc acetate Drugs 0.000 description 1
- 229940102001 zinc bromide Drugs 0.000 description 1
- BOXSVZNGTQTENJ-UHFFFAOYSA-L zinc dibutyldithiocarbamate Chemical compound [Zn+2].CCCCN(C([S-])=S)CCCC.CCCCN(C([S-])=S)CCCC BOXSVZNGTQTENJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- SRWMQSFFRFWREA-UHFFFAOYSA-M zinc formate Chemical compound [Zn+2].[O-]C=O SRWMQSFFRFWREA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011670 zinc gluconate Substances 0.000 description 1
- 235000011478 zinc gluconate Nutrition 0.000 description 1
- 229960000306 zinc gluconate Drugs 0.000 description 1
- 239000011576 zinc lactate Substances 0.000 description 1
- 235000000193 zinc lactate Nutrition 0.000 description 1
- 229940050168 zinc lactate Drugs 0.000 description 1
- 229940098697 zinc laurate Drugs 0.000 description 1
- 229940105125 zinc myristate Drugs 0.000 description 1
- 229940118827 zinc phenolsulfonate Drugs 0.000 description 1
- LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H zinc phosphate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910000165 zinc phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940057977 zinc stearate Drugs 0.000 description 1
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 description 1
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- BOVNWDGXGNVNQD-UHFFFAOYSA-L zinc;2-hydroxybenzenesulfonate Chemical compound [Zn+2].OC1=CC=CC=C1S([O-])(=O)=O.OC1=CC=CC=C1S([O-])(=O)=O BOVNWDGXGNVNQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- MQWLIFWNJWLDCI-UHFFFAOYSA-L zinc;carbonate;hydrate Chemical compound O.[Zn+2].[O-]C([O-])=O MQWLIFWNJWLDCI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RXBXBWBHKPGHIB-UHFFFAOYSA-L zinc;diperchlorate Chemical compound [Zn+2].[O-]Cl(=O)(=O)=O.[O-]Cl(=O)(=O)=O RXBXBWBHKPGHIB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- MLVWCBYTEFCFSG-UHFFFAOYSA-L zinc;dithiocyanate Chemical compound [Zn+2].[S-]C#N.[S-]C#N MLVWCBYTEFCFSG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- GPYYEEJOMCKTPR-UHFFFAOYSA-L zinc;dodecanoate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCC([O-])=O GPYYEEJOMCKTPR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- IPSRAFUHLHIWAR-UHFFFAOYSA-N zinc;ethane Chemical group [Zn+2].[CH2-]C.[CH2-]C IPSRAFUHLHIWAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AUMBZPPBWALQRO-UHFFFAOYSA-L zinc;n,n-dibenzylcarbamodithioate Chemical compound [Zn+2].C=1C=CC=CC=1CN(C(=S)[S-])CC1=CC=CC=C1.C=1C=CC=CC=1CN(C(=S)[S-])CC1=CC=CC=C1 AUMBZPPBWALQRO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ZPEJZWGMHAKWNL-UHFFFAOYSA-L zinc;oxalate Chemical compound [Zn+2].[O-]C(=O)C([O-])=O ZPEJZWGMHAKWNL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- XDWXRAYGALQIFG-UHFFFAOYSA-L zinc;propanoate Chemical compound [Zn+2].CCC([O-])=O.CCC([O-])=O XDWXRAYGALQIFG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- HSYFJDYGOJKZCL-UHFFFAOYSA-L zinc;sulfite Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])=O HSYFJDYGOJKZCL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- GBFLQPIIIRJQLU-UHFFFAOYSA-L zinc;tetradecanoate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCC([O-])=O GBFLQPIIIRJQLU-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
【解決手段】FTO基板上に、ZnOウィスカー膜を形成し、さらに、ZnOウィスカー膜に温水処理を施すことにより、該ZnOウィスカー膜表面に、Zn(OH)2ナノシートを形成させ、Zn(OH)2ナノシートとZnOナノウィスカー膜によるハイブリッドフィルムをFTO基板上に合成し、また、これに、加熱処理を施すことにより、ZnOナノシートとZnOナノウィスカー膜によるハイブリッドフィルムを合成する。
【効果】ZnOウィスカーの高い導電性や表面積と、Zn(OH)2の高い吸着特性を併せ持つ、DNAセンサーおよびたんぱく質センサーとして利用できる新規ハイブリッドフィルムを提供する。
【選択図】図1
Description
(1)酸化亜鉛が析出する反応系を用いて、該反応系の温度、原料濃度、添加剤ないしpHを調整することにより、酸化亜鉛を基板上に析出あるいは堆積させ、c軸配合しているZnOウィスカー膜を形成させ、次いで、該ZnOウィスカー膜を、適宜の温度の水中に浸漬し、あるいは水熱合成により、ZnOウィスカー膜上にZn(OH)2ナノシートを形成することを特徴とするZn(OH)2ナノシートとZnOウィスカー膜によるハイブイッドフイルムの製造方法。
(2)ZnOウィスカー膜を、0〜100℃の水中に浸漬し、ZnOウィスカー膜上にZn(OH)2ナノシート構造体を形成する、前記(1)に記載のハイブイッドフイルムの製造方法。
(3)基板として、フッ素ドープSnO2被覆ガラス(FTO)基板を用いる、前記(1)または(2)に記載のハイブイッドフイルムの製造方法。
(4)前記(1)から(3)のいずれかに記載の方法で作製したZn(OH)2ナノシートとZnOウィスカー膜によるハイブリッドフィルムを、加熱反応に供して、Zn(OH)2ナノシートの構造を保ったまま、ZnOナノシートへと相転移させることを特徴とするZnOナノシートとZnOナノウィスカー膜によるハイブリッドフィルムの製造方法。
(5)上記ハイブリッドフィルムを、120−450℃の温度範囲の加熱反応に供して相転移させる、前記(4)に記載のハイブリッドフィルムの製造方法。
(6)基板上に析出法で形成したZnOナノウィスカー膜と該ウィスカー膜上に形成されたZn(OH)2ナノシートとからなるハイブリッドフィルム。
(7)基板上に析出法で形成したZnOナノウィスカー膜と該ウィスカー膜上に形成されたZnOナノシートとからなるハイブリッドフィルム。
(8)ZnOウィスカー膜の温水処理により作製してなる、前記(6)に記載のZn(OH)2ナノシートとZnOナノウィスカー膜によるハイブリッドフィルム。
(9)ZnOウィスカー膜の温水処理および加熱処理により作製してなる、前記(7)に記載のZnOナノシートとZnOナノウィスカー膜によるハイブリッドフィルム。
(10)前記(6)から(9)のいずれかに記載の亜鉛含有ハイブリッドフィルムを構成要素として含むことを特徴とする酸化亜鉛系または水酸化亜鉛系デバイス。
本発明は、ZnOウィスカーの温水処理や、Zn(OH)2の成長、加熱処理を用いて、Zn(OH)2ナノシートとZnOナノウィスカー膜によるハイブリッドフィルム、ZnOナノシートとZnOナノウィスカー膜によるハイブリッドフィルムを合成することを最も主要な特徴とするものである。
(1)Zn(OH)2ナノシートとZnOナノウィスカー膜によるハイブリッドフィルムを作製することができる。
(2)Zn(OH)2ナノシートを作製することができる。
(3)ZnOナノシートとZnOナノウィスカー膜によるハイブリッドフィルムを作製することができる。
(4)ZnOナノシートを作製することができる。
(5)本発明は、上記ハイブリッドフィルムを、FTO基板上のハイブリッドフィルムとして、あるいは、任意の基板上に形成したハイブリッドフィルムとして提供することができる。
(6)本発明の上記ハイブリッドフィルムは、例えば、DNAセンサー、たんぱく質センサー、溶液センサー、ガスセンサー、色素増感型太陽電池、フィルター、触媒などとしての用途を有するものである。
・ 酢酸亜鉛2水和物(Zn(CH3COO)2・2H2O,99%)
・ 硝酸亜鉛6水和物(Zn(NO3)2・6H2O,99%)
・ ヘキサメチレンテトラミン(hexamethylenetetramine)[HMT,C6H12N4,99%]
・ ポリエチレンイミン[PEI,(C2H5N)n,branched mean molecular weight of 600,99%]
・ フッ素ドープSnO2被覆ガラス基板(FTO基板)
・ 無水酢酸亜鉛(anhydrous zinc acetate)
[文献2]Song,J.;Baek,S.;Lim,S.,Effect of hydrothermal reaction conditions on the optical properties of ZnO nanorods.Physica B:Condensed Matter 2008,403,(10−11),1960−1963
[文献3]McBride,R.A.;Kelly,J.M.;McCormack,D.E.,Growth of well−defined ZnO microparticles by hydroxide ion hydrolysis of zinc salts.Journal of Materials Chemistry 2003,13,(5),1196−1201
[文献4]Lieth,R.M.A.,Preparation and Crystal Growth of Materials with Layered Structures.Springer 1977,ISBN 9027706387,9789027706386,123−128
[文献5]Stumm,W.;Morgan,J.J.,Aquatic Chemistry.Wiley−Interscience 1995,New York,p.1002
[文献6]Gao,Y.;Nagai,M.;Chang,T.−C.;Shyue,J.−J.,Solution−Derived ZnO Nanowire Array Film as Photoelectrode in Dye−Sensitized Solar Cells.Cryst.Growth Des.2007,7,(12),2467−2471
[文献7]Obrien,P.;Saeed,T.;Knowles,J.,Speciation and the nature of ZnO thin films from chemical bath deposition.Journal of Materials Chemistry 1996,6,(7),1135−1139
[文献8]Zhao,J.;Jin,Z.−G.;Liu,X.−X.;Liu,Z.−F.,Growth and morphology of ZnO nanorods prepared from Zn(NO3)2/NaOH solutions.Journal of the European Ceramic Society 2006,26,(16),3745−3752
[文献9]Yamabi,S.;Imai,H.,Growth conditions for wurtzite zinc oxide films in aqueous solutions.Journal of Materials Chemistry 2002,12,(12),3773−3778
[文献10]Ziemniak,S.E.,Metal Oxide Solubility Behavior in High Temparature Aqueous Solutions.Journal of Solution Chemistry 1992,21,(8),745−760
[文献11]Benezeth,P.;Palmer,D.A.;Wesolowski,D.J.,The solubility of zinc oxide in 0.03m NaTr as a function of temperature,with in situ pH measurement.Geochimica et Cosmochimica Acta 1999,63,(10),1571−1586
[文献12]Benezeth,P.;Palmer,D.A.;Wesolowski,D.J.;Xiao,C.B.,New Measurements of the Solubility of Zinc Oxide from 150 to 350oC.Journal of Solution Chemistry 2002,31,(12),947−973
Claims (10)
- 酸化亜鉛が析出する反応系を用いて、該反応系の温度、原料濃度、添加剤ないしpHを調整することにより、酸化亜鉛を基板上に析出あるいは堆積させ、c軸配合しているZnOウィスカー膜を形成させ、次いで、該ZnOウィスカー膜を、適宜の温度の水中に浸漬し、あるいは水熱合成により、ZnOウィスカー膜上にZn(OH)2ナノシートを形成することを特徴とするZn(OH)2ナノシートとZnOウィスカー膜によるハイブイッドフイルムの製造方法。
- ZnOウィスカー膜を、0〜100℃の水中に浸漬し、ZnOウィスカー膜上にZn(OH)2ナノシート構造体を形成する、請求項1に記載のハイブイッドフイルムの製造方法。
- 基板として、フッ素ドープSnO2被覆ガラス(FTO)基板を用いる、請求項1または2に記載のハイブイッドフイルムの製造方法。
- 請求項1から3のいずれかに記載の方法で作製したZn(OH)2ナノシートとZnOウィスカー膜によるハイブリッドフィルムを、加熱反応に供して、Zn(OH)2ナノシートの構造を保ったまま、ZnOナノシートへと相転移させることを特徴とするZnOナノシートとZnOナノウィスカー膜によるハイブリッドフィルムの製造方法。
- 上記ハイブリッドフィルムを、120−450℃の温度範囲の加熱反応に供して相転移させる、請求項4に記載のハイブリッドフィルムの製造方法。
- 基板上に析出法で形成したZnOナノウィスカー膜と該ウィスカー膜上に形成されたZn(OH)2ナノシートとからなるハイブリッドフィルム。
- 基板上に析出法で形成したZnOナノウィスカー膜と該ウィスカー膜上に形成されたZnOナノシートとからなるハイブリッドフィルム。
- ZnOウィスカー膜の温水処理により作製してなる、請求項6に記載のZn(OH)2ナノシートとZnOナノウィスカー膜によるハイブリッドフィルム。
- ZnOウィスカー膜の温水処理および加熱処理により作製してなる、請求項7に記載のZnOナノシートとZnOナノウィスカー膜によるハイブリッドフィルム。
- 請求項6から9のいずれかに記載の亜鉛含有ハイブリッドフィルムを構成要素として含むことを特徴とする酸化亜鉛系または水酸化亜鉛系デバイス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009267802A JP5339372B2 (ja) | 2009-11-25 | 2009-11-25 | Zn(OH)2ナノシートとZnOナノウィスカー膜によるハイブリッドフィルム、ZnOナノシートとZnOナノウィスカー膜によるハイブリッドフィルム、およびそれらの作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009267802A JP5339372B2 (ja) | 2009-11-25 | 2009-11-25 | Zn(OH)2ナノシートとZnOナノウィスカー膜によるハイブリッドフィルム、ZnOナノシートとZnOナノウィスカー膜によるハイブリッドフィルム、およびそれらの作製方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011111346A true JP2011111346A (ja) | 2011-06-09 |
JP5339372B2 JP5339372B2 (ja) | 2013-11-13 |
Family
ID=44233954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009267802A Expired - Fee Related JP5339372B2 (ja) | 2009-11-25 | 2009-11-25 | Zn(OH)2ナノシートとZnOナノウィスカー膜によるハイブリッドフィルム、ZnOナノシートとZnOナノウィスカー膜によるハイブリッドフィルム、およびそれらの作製方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5339372B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102689873A (zh) * | 2012-05-21 | 2012-09-26 | 东华大学 | 微通道内表面上定向生长F掺杂ZnO多孔薄膜的制备 |
JP2015057363A (ja) * | 2013-08-07 | 2015-03-26 | ザ リージェンツ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ カリフォルニアThe Regents Of The University Of California | 透明な金属酸化物のナノ粒子の組成、その製造方法、及びこれからなる物品 |
WO2020258960A1 (zh) * | 2019-06-26 | 2020-12-30 | 五邑大学 | 一种基于水热法快速生长ZnO纳米多孔薄膜的方法 |
US10893578B2 (en) | 2017-10-11 | 2021-01-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Composition for forming a heating element and method of preparing the composition |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006199552A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | National Institute For Materials Science | 酸化亜鉛ナノプレートとナノロッドとの接合物及びその製造方法 |
JP2007022851A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-01 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ポーラス酸化亜鉛膜、同製造方法、ポーラス酸化亜鉛膜を備えた色素増感型太陽電池、光触媒、化学センサー又は蛍光体、ポーラス酸化亜鉛膜形成用前駆体、同製造方法 |
JP2008230895A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ZnOウィスカー、ZnOウィスカー膜及びそれらの作製方法 |
JP2008297168A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ZnOウィスカー膜及びその作製方法 |
JP2009167037A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ZnOウィスカー膜、ZnOウィスカー膜形成のためのシード層及びそれらの作製方法 |
-
2009
- 2009-11-25 JP JP2009267802A patent/JP5339372B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006199552A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | National Institute For Materials Science | 酸化亜鉛ナノプレートとナノロッドとの接合物及びその製造方法 |
JP2007022851A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-01 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ポーラス酸化亜鉛膜、同製造方法、ポーラス酸化亜鉛膜を備えた色素増感型太陽電池、光触媒、化学センサー又は蛍光体、ポーラス酸化亜鉛膜形成用前駆体、同製造方法 |
JP2008230895A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ZnOウィスカー、ZnOウィスカー膜及びそれらの作製方法 |
JP2008297168A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ZnOウィスカー膜及びその作製方法 |
JP2009167037A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ZnOウィスカー膜、ZnOウィスカー膜形成のためのシード層及びそれらの作製方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
JPN6013007090; Shanshan Yue et al.: '"Controlled growth of well-aligned hierarchical ZnO arrays by a wet chemical method"' Materials Letters Vol.63, 20090703, p.2149-2152 * |
JPN6013007091; Xiulan Hu et al.: '"Fabrication of blanket-like ZnO nanowhisker assembly using an aqueous solution"' 日本セラミックス協会第22回秋季シンポジウム講演予稿集 , 20090916, p.252下段 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102689873A (zh) * | 2012-05-21 | 2012-09-26 | 东华大学 | 微通道内表面上定向生长F掺杂ZnO多孔薄膜的制备 |
JP2015057363A (ja) * | 2013-08-07 | 2015-03-26 | ザ リージェンツ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ カリフォルニアThe Regents Of The University Of California | 透明な金属酸化物のナノ粒子の組成、その製造方法、及びこれからなる物品 |
US10893578B2 (en) | 2017-10-11 | 2021-01-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Composition for forming a heating element and method of preparing the composition |
WO2020258960A1 (zh) * | 2019-06-26 | 2020-12-30 | 五邑大学 | 一种基于水热法快速生长ZnO纳米多孔薄膜的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5339372B2 (ja) | 2013-11-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kakiuchi et al. | Fabrication of mesoporous ZnO nanosheets from precursor templates grown in aqueous solutions | |
Zhang et al. | Titanate and titania nanostructured materials for environmental and energy applications: a review | |
JP4899229B2 (ja) | ZnOウィスカー膜及びそれらの作製方法 | |
Yin et al. | Mild solution synthesis of zinc oxide films with superhydrophobicity and superhydrophilicity | |
JP2008297168A (ja) | ZnOウィスカー膜及びその作製方法 | |
JP5263750B2 (ja) | ナノ針状アナターゼTiO2結晶集積粒子と多孔質アナターゼTiO2結晶膜の作製方法 | |
JP2008230878A (ja) | 酸化亜鉛機能膜の製造方法及び該方法により得られる酸化亜鉛機能膜 | |
JP5582464B2 (ja) | 金属ナノシートの製造方法、および金属ナノシート | |
WO2008038685A1 (fr) | Particule d'oxyde de zinc, film particulaire d'oxyde de zinc, et leurs procédés de production | |
Dhara et al. | Two stage chemical bath deposition of MoO 3 nanorod films | |
JP5339372B2 (ja) | Zn(OH)2ナノシートとZnOナノウィスカー膜によるハイブリッドフィルム、ZnOナノシートとZnOナノウィスカー膜によるハイブリッドフィルム、およびそれらの作製方法 | |
Aghazadeh et al. | Electrochemical preparation and characterization of brain-like nanostructures of Y2O3 | |
JP2009013038A (ja) | 超親水性/疎水性パターン化表面、アナターゼTiO2結晶パターン及びそれらの作製方法 | |
Deki et al. | α-Ni (OH) 2 thin films fabricated by liquid phase deposition method | |
Nor et al. | Synthesis of TiO2 nanowires via hydrothermal method | |
JP5630746B2 (ja) | マンガン酸化物ナノワイヤ被覆型構造物及びその製造方法 | |
JP5360982B2 (ja) | 二酸化チタン系デバイス、多針体二酸化チタン粒子の製造方法、および多針体二酸化チタン粒子コーティングの製造方法 | |
KR20120010388A (ko) | 표면에 나노 세공을 갖는 산화아연 나노로드의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 표면에 나노 세공을 갖는 산화아연 나노로드 | |
JP5008433B2 (ja) | 酸化亜鉛結晶の製造方法 | |
Chen et al. | Biotemplated synthesis of hierarchically nanostructured TiO 2 using cellulose and its applications in photocatalysis | |
Sadeghzadeh-Attar et al. | Template-based growth of TiO₂ nanorods by sol-gel process | |
Su et al. | Bio-inspired synthesis of ZnO polyhedral single crystals under eggshell membrane direction | |
JP2004277260A (ja) | 多孔質セラミックス材料及びその製造方法 | |
Uchiyama et al. | Hydrothermal synthesis of flower-like SnO 2 particles consisting of single-crystalline nanorods through crystal growth in the presence of poly (acrylic acid) | |
Orlov et al. | Influence of process temperature on ZnO nanostructures formation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120502 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130207 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130218 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130416 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130502 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130628 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130716 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130731 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5339372 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |