On the basis of solid state defect chemistry, a nonstoichiometrical compound of [(Ca1-xSrx)2-2yX2y](Ti2-2yLi2y)Si2yO6-yXy ( X vacancy ) may be evolved by alloying Li2Si2O5, CaTiO3 and SrTiO3. According to the first principle, an ionic/atom diffusivity is proportional to concentration of the vacancy. In this vein, mixed powders of Li2Si2O5, CaTiO3 and SrTiO3.and alloyed powders of [(Ca1-xSrx)2-2yX2y](Ti2-2yLi2y)Si2yO6-yXy were sintered by pressureless sintering and spark plasma sintering to evidence the above-mentioned arguments. All the results demonstrated a novel concept of nonstoichiometrically activated sintering, which is enhanced by point defects without the help of a grain boundary phase.

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３塩化チタンと尿素のアルコール溶液を加熱して錯体Ti_III_[OC(NH2)2]6Cl3を合成した。錯体の結晶構造をRietveld法により求めた。この錯体の熱分解により、炭素、窒素、塩素を含むTiO2ナノ粒子を合成した。メチルオレンジの分解により評価した可視光下の光触媒活性はデグッサP25よりかなり高かった。

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層状化合物であるチタンニオブ酸カリウム（KTiNbO5)を固相法で合成し、カリウムイオンを塩酸条件下で水素イオンにイオン交換し、更に熱処理を加えた試料の結晶構造と光学特性、光触媒特性を観察した。イオン交換後の試料は熱処理温度の上昇に伴い吸収端波長が長波長側にシフトし、酸素欠陥の生成によると思われるバンド構造の変化が観察された。試料の光触媒特性がメチレンブルーの分解により確認されたが、吸収波長が異なる試料でも可視紫外領域での光触媒特性の変化は観察されなかった。一方、可視領域での光触媒特性は可視光応答性の無い酸化チタンと比べて良好であり、可視光領域における良好な光触媒としての可能性が示唆された。

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岩塩型構造を有するTiNは金属伝導(4Kで超伝導)を示し、ハードコーティング材料としても優れた特性がある。我々のグループでは、PLD法を用いることで、TiNのエピタキシャル膜を室温で合成することに成功している。低温合成は、表面の平坦化を促進し、高温では達成できないような、機能性向上に繋がる可能性がある。一方、TiNに酸素をドープすれば、新しい材料である岩塩型構造Ti(N,O)酸窒化物薄膜の作製が期待され、この膜のバンドギャップ制御により、新規太陽電池用光電変換材料などの応用の可能性もある。本研究では、TiNを出発原料として、酸化雰囲気中で製膜を行う、反応性PLD法を利用することで、Ti(N,O)薄膜を低温で作製し、その光・電気特性を評価した。

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無水酸塩基反応を用いた有機修飾無機ポリマー材料の無溶媒合成法について概説する．出発原料である酸塩基対の強度を適当に制御することにより，ネットワーク形性を精密に制御することが可能であり，分子工学的アプローチによる，構造・機能設計が可能である．本講演では，有機修飾塩化シランとリン酸の反応性，ネットワーク形性，および得られたハイブリッド材料の熱的・光学的特性を紹介する．特に，フォトニクス材料としてのユニークな特性について報告したい．

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組成やナノレベルでの厚さが容易に制御可能な交互積層法によって、基板上あるいはコロイド粒子状にTiO₂と高分子電解質からなるハイブリッド薄膜を作製した。TiO₂のソースには、アルコキシド化合物や乳酸錯体化合物を用いた。温水処理などによる低温プロセスによるTiO₂の結晶化挙動について解析を行った。さらに、コロイド粒子上に多層膜を形成させ、コア粒子の除去によって作製した中空カプセルについて、TiO₂の光触媒機能を利用して、紫外線に応答し内包物を放出する機能性材料としての応用を試みた。

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近年、高効率な固体酸化物形燃料電池の作動温度の低温化が求められている。具体的には500℃付近での作動をターゲットとしているが、その際に重要となるのが、電解質の酸素イオン伝導特性である。そこで、従来の材料の中でも特に酸素イオン伝導率の高いLa0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3_-_δを用いて、電気泳動堆積（Electrophoretic Deposition：EPD）法による電解質膜の形成を試みた。EPD法は、セラミックスのコロイドサスペンションに電場を印加して電極基板上に粒子を堆積固化させる方法で、簡便でありながら緻密な膜を形成できるため、SOFCスタック作製のために有用な電解質膜形成技術として注目されている。そこで本研究では、リン酸エステルを使用したEPDプロセスにより、高密度な電解質膜の作製を検討した。

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本研究では、金属-有機化合物を用いて合成条件の制御を行い、in-situ合成を行うことで誘電体ナノ粒子が有機マトリックス中に結合を介して複合化した誘電体ナノ粒子/有機ハイブリッドを合成した。無機/有機ハイブリッド材料は従来の無機、有機材料の長所を併せ持つだけでなく、全く新しい特性の発現が期待される材料である。ゾル-ゲル法を用いて合成条件の制御を行うことで有機マトリックス中における無機相の結晶子サイズを制御することも可能である。合成したハイブリッドの評価と、ハイブリッドをシリコンオイルに分散させたサスペンジョンの電気粘性特性の評価を行った。

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ポリスチレン粒子をテンプレートに用いた液相析出法によりコアーシェル構造を有する単分散性球状酸化チタン粒子を作製した。作製したコアーシェル粒子を熱処理することにより単分散性中空球状酸化チタン粒子を得ることができた。また、シェルである酸化チタン中に金微粒子を分散した金微粒子含有酸化チタンコアーシェル粒子および中空粒子の合成にも成功した。作製した粒子を用いて、自己組織化により単分散性球状粒子が三次元方向に規則的に配列した構造体が得られた。得られた三次元構造体は特異的な構造色を発現することを確認した。

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約68℃で金属-半導体相転移するVO2は、低温側で赤外線を透過し、高温側では赤外線を反射することができる。この特性を利用して、スマートウィンドウの作製が期待される。これまで、1段階加水分解法によりVO2-SiO2ナノハイブリッド粒子を作製した。本研究ではコーティング層の膜厚の違いによるサーモクロミック特性を調査するために、[V]/[Si]の比を増加して粒子を作製した。その結果、局所的な加水分解・重縮合反応のため、VO2のみの粒子の生成により、コーティングの厚さが不均一となった。そこで逐次加水分解法により段階的に反応させることで、均一なナノコーティングを試み、またサーモクロミック特性を調査した。

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The precise wavelength of plasmon resonance depends on several parameters, among which particle shape and size, surface charge, and the nature of the environment are probably the most important. One can, in principle, control any one of parameters of tailor plasmon properties for various applications. Especially, the controllable preparation of metal nanoparticles wit different shape is of great interest because it allows one to fine-tune the properties with a greater versatility in many cases. Here, we demonstrate a simple solvothermal strategy to prepare silver nanoparticles with all kinds of shapes such as nanotriangles, nanorods, nanocubes, hexagonal plates.

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TiO₂の組成を持つ酸化チタンには七つの多形が存在しているといわれている。この多形の内、アナターゼ型とルチル型がその合成の簡易さから幅広く研究・利用されている。新規に開発された水溶性チタン錯体を用い、水を溶媒とした水熱処理により合成が困難であるTiO₂(B)を合成することに成功した。これまでの合成法ではアナターゼ型やルチル型、アモルファス酸化チタンを濃アルカリ下で水熱処理して得られたチタン酸ナトリウムを、塩酸などでイオン交換した後、空気中で焼成することによってTiO₂(B)が得られていた。今回開発した方法は水溶性チタン錯体を水熱処理することで直接TiO₂(B)をほぼ単相で得ることが可能である。

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近年光触媒としての利用が増大している酸化チタンは、様々な結晶構造をもつことが知られているが、アナターゼ型とルチル型以外の結晶型は合成が困難であるためあまり研究されていない。我々は、新規に開発した水溶性チタン錯体をアンモニアアルカリ性条件下で水熱処理することで、単相でブルカイト型酸化チタンが合成できることを見出した。この錯体はペルオキソチタン酸錯体にグリコール酸を作用させることで作製した。この錯体の単結晶を育成し、X線回折測定によって構造解析を行った。求められた錯体の構造から、ブルカイト型酸化チタン生成のメカニズムを検討した。

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これまで様々なセラミックスが水溶液プロセスによって作製されてきたが、その析出機構は未解明の部分も多い。そこで、本研究ではその中でも比較的研究が進んでいるＴｉＯ２に焦点を当て、反応溶液の温度・pH・濃度などを変化させ、結晶性アナターゼＴｉＯ２、アモルファスＴｉＯ２それぞれの反応速度の解析を行った。反応速度の解析により、生成の活性化エネルギー、反応機構などを評価した。これらの評価を通して、析出反応系の制御（添加剤等）による、析出物の結晶性（完全結晶化・完全アモルファス化）の制御を最終目標としている。

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オキシ硫酸チタン水溶液から水熱法を用いてニオブとアルミニウムを含有したアナターゼ型TiO2ナノ粒子を合成し，その構造・相安定性・光触媒特性などの性質を調べた． 180℃の水熱条件下でニオブとアルミニウムを含有したアナターゼ型TiO2ナノ粒子が直接的に合成した．ドープ量が増えるにしたがいアナターゼの格子定数はやや増大し、結晶子径も増大する傾向を示した．光触媒特性はメチレンブルーの分解を用いて評価した．アナターゼからルチル型への相転移温度は，ニオブとアルミニウムの添加により低温側へシフトした．また10_から_15mol%のニオブとアルミニウムをドープしたアナターゼ型TiO2ナノ粒子は優れた光触媒能を示した．

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　溶液中のアニオンが酸化物に取り込まれる陽極酸化反応に超音波照射を組み合わせたソノエレクトロケミカルプロセスによって硝酸溶液中で金属チタンの陽極酸化を行い、生成物の特性を評価した。熱処理前後の孔の状態を観察した結果、生成した酸化チタンは熱安定性が向上し、ルチル相の生成が抑制されていることが分かった。

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チタンアルコキシド（TIP）_-_乳酸（Lac）_-_水系から合成した無色透明なチタン酸水溶液（TIP-Lac）を用いて酸化チタンの低温合成について検討した。この溶液を環流、あるいはオートクレーブ中で加熱することによって、アナターゼ型の酸化チタン微粒子がで得られることがX線回折（XRD）の結果から明らかとなった。ここで生成された酸化チタンを含む溶液の光触媒活性を調べるためにメチレンブルーの吸光度変化を紫外線を照射して検討した。

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チタンアルコキシド（TIP）と乳酸（Lac）及び水を反応させることで合成した無色透明なチタン酸水溶液（TIP-Lac）が微粒子の分散剤として働く、さらにこのチタン酸水溶液と酢酸ジルコニウム、酢酸鉛を用いてチタン酸ジルコン酸鉛(PZT、PbZrO3-PbTiO3) 前駆体水溶液を調製し、PZTの低環境負荷合成の可能性を報告した。本研究ではこのPZT前駆体水溶液から薄膜の作製を検討し、誘電特性を評価した。

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チタンアルコキシド（TNB）_-_乳酸（Lac）と水から合成した無色透明なチタン酸水溶液（TNB-Lac）と酢酸バリウム等の水溶液を混合することにより無色透明のBaTiO3前駆体溶液を調製することができた。この前駆体溶液を乾燥加熱することにより粉末を、スピンコーティングにより薄膜を作製した。得られた粉末を種々温度で加熱するとBaTiO3が生成することをXRDで同定した。また、TG・DTAにより加熱時の反応過程について検討した。得られた薄膜はSEM測定、誘電率測定を行った。

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ソフト溶液反応により雲母状チタン酸/カルシアドープセリア/非晶質シリカ複合体を合成し、光化学特性を評価した。セリアへのカルシアのドープ、雲母状チタン酸との複合化およびシリカ被覆により、酸化触媒活性を著しく低減できた。水溶液から合成したセリアはOH基を格子中に含み黄色を呈するが、熱処理により白色化できた。また、セリアは紫外線励起による活性酸素の生成が少なくDNA損傷誘起しなかった。これよりセリアは人体に対する安定性に優れた紫外線遮蔽剤として利用することが期待できる。

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希土類酸化物はCRT、FED、PDPなどのディスプレイ用蛍光体、窒化物セラミックス用焼結助剤、積層セラミックコンデンサー用添加剤などとして幅広く利用されている。電子部品の微小化・高特性化が進むなかで、微粒子及び異なった形態、優れた分散性を有する希土類酸化物が求められている。本研究はソルボサーマル反応による希土類酸化物の合成及び生成粉末の形態、光化学特性に及ぼす反応溶媒の影響について検討を行った。異なった誘電率及び粘度を有する有機溶媒を用いることによって、球状微粒子或いはアスペクト比の異なったファイバー状粒子の調製ができることを明らかにした。

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化学合成や分離抽出など様々な反応が、単一溶媒よりもむしろ混合溶媒を反応場として行われている。これらの化学反応には反応場の物性が影響していることはいうまでもない。しかし、混合する液体の種類や組成比は経験的に決められることが多く、反応場の溶媒構造などの知見にもとづいた選択はなされていない。講演者は、これまで種々の二成分混合液体をX線や中性子散乱法を用いてミクロスコピックに観測してきた。本講演では、アルコールと水の混合液体中で形成されるクラスターおよび冷却や塩誘起によるアセトニトリル-水混合液体の相分離現象を広角X線散乱法や小角中性子散乱法によってとらえた研究について報告する。

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われわれは、水ーアルコール溶液還流下で無機塩をアルカリ加水分解することでさまざまな無機酸化物ナノ粒子を合成することに成功している。この方法は、環境負荷の非常に低い方法のみでなく、高結晶性のものが得られたり、合成条件によりナノ粒子径を制御することも可能である。さらに、金属イオンのドーピング(TiO2:Co)、価数制御(SnO,SnO2)、固溶体(MgO-ZnO),複合酸化物(InTaO4)のなどをすでに合成することに成功しており、汎用性の広い合成方法であることをみいだしている。

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金属酸化物ナノ粒子は、量子サイズ効果などバルク固体とは異なった特性を発現することから幅広い分野において用いられている。しかしながら、既知の合成法では厳密な温度制御や多量の有機溶媒を要することなどからプロセス面ならびに環境面で問題点を有していた。本報告ではソフトプロセスとして知られている液相析出(LPD)法を用いて、ポリエチレングリコール(PEG)をはじめ各種親水性分子を共存させる事で金属酸化物ナノ粒子形成への影響を調べた。

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CeO2及び、その固溶体はイオン伝導体、触媒、紫外吸収剤、SOFC等の幅広い応用に期待されている。近年、これらの物質をナノ構造化することにより、その物理的、化学的特性をさらに高められることが報告されてきた。ナノ粒子はナノ構造体を構築するための重要な単位ブロックであり、その合成は盛んに行われている。しかし現在まで報告されている高分散性ナノ粒子の合成法のほとんどは有害で高価な有機溶媒が用いられており、また組成を制御し固溶体を合成することも困難とされている。本実験では無害で安価な水を溶媒として用い、よく知られている加水分解反応により単分散のナノ粒子、特に今までほとんど報告されていない固溶体ナノ粒子の合成に成功した。

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ソフト溶液プロセスの一つであるフェライトめっき法によって、優れた結晶性ならびに焼結バルク体と同程度の飽和磁化を有するスピネルフェライト膜が、100度以下の堆積温度且つ熱処理無しで作製可能である。このフェライトめっき法で堆積したNi-Zn系のスピネルフェライト膜は、数百MHzから数GHzわたる広い周波数帯域で大きな磁気損失を持つので、伝導ノイズ抑制体としての開発を進めている。厚さ僅か数ミクロンと、市販のポリマー樹脂中に金属フレークが分散したタイプのノイズ抑制体と比べて10数倍薄い場合でもGHz帯域のノイズの吸収効率ΔPlossが2倍の高さを示し、反射係数S11は同程度と、極めて優れたノイズ抑制効果が得られている。

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Highly crystalline magnetite films were prepared by spraying only one solution at a very low temperature of 90⁰ without any post annealing. Reaction solution containing a mixture of FeCl₂, CH₃COOK and Urea was sprayed onto a glass substrate mounted on a disc rotating at 150 rpm. The obtained films were studied for their structural, morphological and magnetic properties. This "One solution" spin spray technique does not involve the use of any strong oxidizing agents such as NaNO₂, which is hazardous material, and has the advantage of easy scalability.

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近年、水溶液中でさまざまな結晶材料が得られるようになってきたが、必ず目的とする結晶形がダイレクトに得られるとは限らない。ここでは、溶液の過飽和度、pH、共存イオン、あるいは、基板表面を制御することで、任意の結晶形を析出させる方法論について酸化チタン系、酸化スズ系、炭酸カルシウム系を例として検討する。

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Sn系酸化物は大容量のリチウムイオン2次電池電極として期待されている。そのデバイスとしての特性向上のためには形態制御は重要な要素である。本研究では、室温においてSn(_II_)水溶液のpH、原料濃度を調整することで前駆体であるSn₆O₄(OH)₄を析出させ、その後、純水にHClを加えpHを調整した溶媒に前駆体を60℃で浸漬することでSnO結晶を得た。SnO結晶は前駆体を浸漬させる溶媒のpHを変化させることで形態の制御が可能であった。pHが高い条件では幅50-100 μm、厚さ20 μmほどのプレートが集積したピラミッド状、pHを下げることで、幅300 μm以上の樹枝状構造、厚さ約50 nmの板が花弁状に集積した粒子、といった様々な形態をもったSnO結晶が得られた。

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界面活性剤の共存下でテトラメトキシシランを加水分解し、整ったマクロ孔と高いナノ孔秩序をもつ多孔性シリカを作製した。水銀圧入法、窒素吸着法、電子顕微鏡観察、XRDにより、乾燥・熱処理した試料は直径数百ナノメートルの棒状骨格からなり、骨格の長さ方向に中心細孔径5_から_10ナノメートルのシリンダー状細孔が、ほぼ欠陥のない二次元六方対称構造で存在していることが明らかになった。なお既報の強酸性条件に加えて、尿素を用いた弱酸性_-_中性条件においても同様な構造の試料を作製することができ、乾燥・熱処理後に強酸性条件よりもメソ孔直径が大きくなることを見出した。

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相分離を伴うゾル―ゲル法によってマクロ多孔性チタニアを作製できることが報告されているが、そのメソ孔制御法は十分に開拓されていない。同反応系に非イオン性界面活性剤であるポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸を共存させることで、相分離によりマクロ孔構造を制御しつつメソ孔をも制御した階層的多孔構造の作製を試みた。界面活性剤、ホルムアミドの共存下で塩酸酸性条件でチタンテトラプロポキシドを加水分解し、マクロ多孔性チタニアゲルを得た。乾燥・熱処理したゲルの窒素吸着測定により、界面活性剤濃度によってメソ孔の制御が可能であることが分かった。

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これまでにゾル-ゲル法により作製したSiO₂-TiO₂系ゲル膜を100 ℃以下で温水処理することによりTiO₂微結晶が膜表面上に析出することを見出している。また、ゾルに界面活性剤を添加することによって規則性メソ細孔を有するゲルを作製できることが知られている。本研究では、規則性メソ細孔を有するSiO₂-TiO₂系ゲル膜を作製し、温水処理による細孔構造や結晶析出形態の変化について詳細に検討した。

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メソポーラスシリカMCM-41は高比表面積で狭い細孔径分布を持つことから、触媒担体や光学・電子材料への応用が期待されている。しかし、それらは通常粉末状で得られるため、その利用は制限されてきた。一般的には、バインダーとしてシリケートを用いて焼結することによりバルク体が得られるが、残存アモルファスの存在によりメソポーラス構造の保持が困難であった。そこで、本研究では水熱ホットプレス(Hydrothermal Hot-Pressing)法を用いて、メソポーラスシリカMCM-41のバルク化を試み、その特性評価を行った。その結果、メソ細孔特性を保持する強固なバルク体の作製に成功した。そのバルク体は極めて高い比表面積を有しており、新たな用途が期待される。

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チタニア、ジルコニア、セリア等の非シリカ系メソポーラス化合物を合成した。析出沈殿法によりパラジウム超微粒子をメソ細孔中に導入することが可能であるが、パラジウム超微粒子の一部はメソ細孔中に閉じこめられていることがわかった。しかし、メタノール分解に対する触媒活性は細孔構造を有さない担体を用いた触媒に比べてかなり高く、メソ細孔構造に反応促進効果があることが推定された。

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これまでに本研究グループでは、カチオン性界面活性剤を鋳型とした単分散球状メソポーラスシリカ(Monodisperse Mesoporous Silica Spheres: MMSS)の合成を報告してきた。MMSSは、粒子径が均一であり、規則性の高いヘキサゴナル細孔が粒子の中心から外側に向かい放射状に配列している特徴を有している。また、従来のメソポーラスシリカと同様に触媒・吸着剤としての利用のほか、細孔内へ磁性材料等を導入した機能性粒子としての応用が考えられ、これら用途では、従来よりも大細孔径のMMSSが必要である。今回、これまでの小細孔径MMSSを、長鎖アルキル基を持つ界面活性剤および各種炭化水素とともに水熱処理する方法（ポストシンセシス法）により、細孔径拡大を試みた。得られた大細孔径MMSSの粒子形状・細孔構造、および大細孔径化のメカニズムについて検討した。

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本研究では、水熱法を用いて粒径が均一で、かつ針状に形状異方性を有するチタニアおよびアルミナ系粒子を合成し、得られた粒子を用いての多孔体作製を試みた。この際、様々な粒径の粒子を調製することにより、孔径の制御も試みた。得られた粒子を、それぞれpHを調製した分散媒に分散し、吸引濾過によりバルク状の多孔体としての成形を試みたところ、粒子間に反発力が生じやすいような条件の分散媒を用いた場合に、割れやひびの生じにくい多孔体を作製することが出来た。用いる粒子の粒径を変えた場合も均一な多孔体を成形することが可能であり、得られた多孔体は、粒子の粒径に依存した孔径を有していた。

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ゾルゲル転移を伴ったスピノーダル分解により得られた共連続構造を持つマクロ多孔性シリカについて、流体輸送特性と三次元構造パラメータの関係を明らかにするため、共焦点レーザスキャン顕微鏡による観察を行った。

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機能性ナノコンポジット開発の一環として、マガディアイトーAgナノコンポジット作製に関して報告する。マガディアイトは層状の結晶構造をもつケイ酸ナトリウム化合物であり、その層空間を利用することによってナノコンポジット作製が可能である。今回、数ナノメーターサイズの単分散Ag粒子が均一に分散したナノコンポジットが得られた。発表では、合成の方法とともにTEMなどによるキャラクタリゼーション結果について報告する。

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マイクロ空間では迅速混合、精緻混合、急速熱交換、厳密滞留時間制御などの特徴を有する。本講演では、これらの特徴を具現化した各種マイクロデバイスをそのロジックに基づいて紹介するとともに、各デバイスを用いた合成反応の選択率制御、過酷な条件での厳密な反応制御、ナノ粒子径、晶癖の厳密制御などの事例を示し、マイクロ化学プロセッシングの各種高機能物質生産のために環境調和型技術としての将来性を述べる。

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　固体触媒の利用において、マイクロリアクターへの展開が近年注目を集めている。本研究では、ガラスキャピラリーを用いた触媒反応用マイクロリアクターの作製とその特性評価を行った。 　ガラスキャピラリー内表面にCu-Zn-Al系酸化物薄層を形成させ、CuOを還元してCuとした後、水素化活性を評価したところ、反応温度とともに活性が向上することがわかった。

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ゾルゲル法で作製した湿潤シリカゲル中で尿素の熱分解を起こすことによって、シリカの溶解再析出と担持金属成分の沈着を同時に誘起することができ、これにより、シリカ内部に金属成分が高分散したシリカ担持金属触媒を調製できる。熱分解の温度や時間により触媒のメゾ細孔のサイズ制御が可能であり、また、ゲル化時の相分離誘起と組み合わせることでメゾ孔と相分離の過渡構造を凍結して得られるマクロ孔を有する二元細孔触媒とすることもできる。本法で調製した担持ニッケル触媒は、メタンの二酸化炭素リフォーミングにおいて優れた活性を示した。

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近年，酸化亜鉛の特性向上が塗料，化粧品，太陽電池のような様々な分野で求められている。特に化粧品として酸化亜鉛を用いる場合、ＵＶ防御能や分散性が強く求められる。それらの特性を付与させるために酸化亜鉛の形状というのは非常に重要な要素である。形状変化に関して多くの研究者によってウィスカー、テトラポッド、ロッド、花びら状などのような形状を持った酸化亜鉛が報告されている。 本研究では、塩化亜鉛の完全溶解溶液に炭酸ナトリウムを滴下し，pH調整を行うことによって中空状の炭酸水素亜鉛を合成した。得られた中空状の炭酸水素亜鉛を400℃で焼成することによって炭酸水素亜鉛の形状を保持した中空状の酸化亜鉛を合成した。

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内水相にリン酸水素二カリウム水溶液，油相にシクロヘキサン，外水相に硝酸カルシウム水溶液を用いた複合エマルションを利用する界面反応法によってヒドロキシアパタイト・ナノ中空粒子を調製した。生成物の形態は内水相の安定性およびpHによって変化した。pH12では，短軸10nm，長軸50_から_100 nmのリボン状粒子から構成される多孔質壁面を持つ直径200 nm程度の中空粒子が生成した。この構造はW/O界面に生成物粒子が集合したことによって形成されたものと思われる。ヒドロキシアパタイト壁ナノカプセル製剤への展開を期待している。

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本研究では，カルボキシル基を多く含む天然タンパク質であるセリシン並びにカルボキシル基を多く含む合成ポリペプチド表面での，体液を模倣した水溶液中での水酸アパタイト形成について調べた。分子量と二次構造の異なるセリシンのフィルムを、体液を模倣した水溶液（1.5SBF）に浸漬したところ，分子量が大きくしかもβシート構造をとるフィルムが高い水酸アパタイト形成能を示した。この知見をもとに，カルボキシル基を多く含みしかもβシート構造をとるポリペプチドを合成し，そのフィルムを1.5SBFに浸漬したところ，このフィルムも高い水酸アパタイト形成能を示した。これらの結果より，カルボキシル基を多く含みβシート構造をとるポリペプチドは，高い水酸アパタイト形成能を示すことが示唆された。この知見は，ポリペプチドと水酸アパタイトからなる複合体を作製する設計指針を与えると考えられる。

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超音波噴霧熱分解法により中空球状の水酸アパタイト粒子を調製し，それらの微細構造をSEMとTEMによって検討した。0.0167から1.5 mol dm^-3 の硝酸カルシウム（Ca(NO₃)₂）と0.010から1.0 mol dm^-3のリン酸水素二アンモニウム（(NH₄)₂HPO₄）をCa/P比が1.67になるように調製したのち，600℃で噴霧熱分解した。Ca(NO₃)₂の濃度が0.05 mol dm^-3 ，また(NH₄)₂HPO₄の濃度が0.03 mol dm^-3よりも希薄な水溶液を噴霧熱分解し，さらに得られた粉体を800℃で加熱すると微細構造は内部充填から中空球状に変化することがわかった。

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　ナノチューブ構造を持つイモゴライトは、低濃度のSiとAlを含む溶液から、またイモゴライトよりチューブ径が大きく類似の構造を持つアルミノゲルマニウム酸塩ナノチューブ（AGNT）がGeCl₄とAlCl₃の低濃度溶液から合成されている。近年、大量合成を目的としたイモゴライトの合成法が報告されたがAGNTの大量合成は報告されていない。
本研究では、GeO₂を用いた高濃度水溶液からAGNTの合成を試みた。GeO₂とAlCl₃を出発原料としpHを調整して前駆体を得た。前駆体を希塩酸に分散し100℃で熟成を行った。NH₃による凝集後、乾燥し試料を得た。生成物はAGNTと同様のXRDとIRプロファイルを示した。一方、NH₃処理を行わない試料のIRには不純物のピークが検出され、NH₃処理が高純度化に重要であることが分かった。

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硫酸亜鉛水溶液にpH調整剤である水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAOH)と安定化剤としてトリエタノールアミン(TEA)を添加して亜鉛酸水溶液を調製した。さらに、60_から_90℃で加熱して、この水溶液からの酸化亜鉛の結晶化を観察した。TEA無添加では亜鉛酸水溶液は調製できなかったものの、TEA/Zn=4の比でTEAを添加すると、亜鉛に対して3倍モル以上のTMAOHを加えることにより0.2Mの安定な亜鉛酸水溶液が調製できた。この水溶液は室温では安定であったが、加熱するとTMAOH/Zn<4の条件では酸化亜鉛が結晶化した。その形態は、TMAOH添加量を変化させると、半楕円球から六角柱状に変化した。また、この水溶液に基板は浸漬して、酸化亜鉛膜の作製についても検討した。

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二つの溶液、モル比C₄H₄NNbO₉・7.64H₂O : PVP : H₂O = 1.4 : 1.5 : 324なる溶液Aおよびモル比Pb(NO₃)₂ : Mg(NO₃)₂・6H₂O : [CH₃CH(O)CO₂NH₄]₂Ti(OH)₂ : PVP : H2O = 3.3 : 0.7 : 0.9 : 1.5 : 314なる溶液Bを調製した。ただし、鉛は化学量論量の10 %過剰とした。まず溶液Aを用いてPt(111)/TiO₂/SiO₂/Si(100)基板上にスピンコーティングし、種々の温度で仮焼してニオブ酸化物膜とした。次に溶液Bをニオブ酸化物膜上にスピンコーティングし、種々の温度で仮焼・焼成してPMN-PT薄膜を得た。1回のコーティング操作により作製した膜の厚さは約0.34 μｍであり、焼成温度800℃でペロブスカイト単一相となった。また、誘電率、誘電損失およびP-Eヒステリシスの評価を行った。

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水酸化ジルコニウムまたはハフニウムを用いて，水溶液中でギ酸を含む新規層状化合物を合成した。両者の構造をFT-IR，XRDやFE-SEMなどで調べたところ，両者とも層状構造であり類似していた。これらは水溶性であった。それぞれの水溶液をガラス基板に塗布して，500℃以上で焼成することにより，配向した正方相ジルコニアまたは配向した単斜相ハフニア薄膜が作製された。試料を900℃まで焼成したが，構造は変化しなかった。また，ジルコニアーイットリア薄膜も作製したところ，500℃以上で配向した正方相となった。結晶構造と配向性は塗布膜内のプレカーサ構造に依存していると考えられる。得られた薄膜は撥水性を示した。

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水系で水酸化ハフニウムからギ酸を含むハフニアゾルを作製した。このゾルをガラス基板に塗布して得られたハフニアゲル膜を，大気圧下で窒素プラズマを用いて処理した。プラズマ処理1分で鉛筆硬度は9H以上となり，高硬度膜が得られた。その後処理5分で屈折率と膜厚が一定となり，硬化が終了したと考えられる。硬化プロセスを昇温脱離法（TPD）およびXPSにより解析した。処理2分のTPDカーブでは，ギ酸から脱離したCOのピーク強度がゲル膜のそれより小さくなったので，プラズマ処理によりギ酸が減少したと考えられる。XPS解析より，窒素プラズマ処理により硝酸イオンが発生し，処理後も膜内に存在していることが分かった。

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