銅系化合物修飾酸化タングステン光触媒の誕生（I）
- カテゴリ: タングステン知識
- 2015年06月29日に公開
- 参照数: 1385
「光触媒」とは、太陽光の光エネルギーにより、有機物の汚れを分解したり、細菌を不活化したりする材料です。1967年、当時、東京大学大学院生だった藤嶋昭東京理科大学学長／東京大学特別栄誉教授が、後に"本多・藤嶋効果"と呼ばれることになる、水から水素をつくる研究で発見した酸化チタン（TiO2）が、世界初の「光触媒」です。
藤嶋学長の発見以来、「光触媒」は日本で誕生した新技術として発展し、応用されてきました。1995年には光触媒による｢光励起親水化現象｣も発見され、さらに応用範囲が広がりました。
この光触媒を利用した身近な例としては、ドームスタジアムやスポーツ施設（例・屋内テニスコート）などの白いテント膜屋根の加工に応用されています。光触媒で加工されたテントは、長年風雨にさらされても、汚れて黒ずんだりすることがありません。
光触媒はこれまで、そのほとんどが屋外で使われてきました。というのも、光触媒が機能を発揮するには、太陽光に含まれている高エネルギーの"紫外光"が必要だったからです。
そして、酸化タングステン（WO3）が注目されました。酸化タングステンは、酸化チタンと違い、もともと可視光に反応する材料であることが知られていました。薄い黄色をしているのは、可視光中の青い光（400～460nm付近）を吸収しているためで、この吸収される光をエネルギーとしてうまく活用できれば、光触媒とすることができます。
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酸化タングステン構造物又は酸化タングステン構造物の複合体の製造方法
- カテゴリ: タングステン知識
- 2015年06月29日に公開
- 参照数: 1439
酸化タングステン構造物又は酸化タングステン構造物の複合体、この微細加工用超硬材料工具の特徴は、その加工表面に、厚さ20ｎｍ以上200ｎｍ以下の酸化タングステン構造を表面に一様に形成してなる構成にある。
反応炉中に、ターゲットとしてのタングステンフィラメントをタンタル容器により支持された鉄製の金網上に配置し、鏡面研磨されたシリコンウエハーを基板として前記金網の下に一定間隔を保って配置し、空気雰囲気下でタングステンフィラメントを950℃〜1100℃の温度域に１時間以上加熱し、酸化タングステンナノ構造物又は酸化タングステンナノ構造物の複合体を製造する。
この際の基板温度としては、酸化タングステンが高度に結晶化されず、所望の酸化タングステン構造を得る点で200～４00℃であることが好ましい。
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酸化タングステンの種類と生成方法
- カテゴリ: タングステン知識
- 2015年06月29日に公開
- 参照数: 2041
タングステン酸化物は４種類が知られてお り、二酸化タングステン（ＷＯ ２ ）は褐色の単斜晶系、ＷＯ ２．７２ は青紫色の単斜晶系、Ｗ Ｏ ２ ．９ は 青 色 で 結 晶 構 造は 不 明 、三酸 化 タ ング ステン（ Ｗ Ｏ ３ ）は 白 黄色 の 斜方 晶 系 で ある。
通常、タングステンを酸化させると、白黄色のＷ Ｏ ３ が生成する事は良く知られている。ＷＯ ２ 、 Ｗ Ｏ ２．７２ 、ＷＯ ２．９ に関しては、固体炭素、窒素ガス、水素ガスを用いてＷＯ ３ を還元する過程において、これらの酸化物が生成するという特許はあるが、この方法では、赤外線照射加熱炉の使用、生成までに長時間の反応が必要などの欠点 がある。
タングスンテン金属を穏やかな酸化雰囲気中で酸化さて、タングステン酸化物を生成するのを見出した。上記のＷＯ ３を還元する反応と本方法は逆である。
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酸化タングステンのエレクトロクロミック着色原理（II）
- カテゴリ: タングステン知識
- 2015年06月26日に公開
- 参照数: 1576
【酸化タングステンのエレクトロクロミック着色原理2】
通常の電解質の材料はイオンに対しては良導体であるが、エレクトロンに対しては不導体であるように選ばれる。このため、着色状態になったあと、電圧の印加をとめて回路をオープンにすると、エレクトロンの通路がなくなり、着色状態を維持する。
これがメモリー性であり、二次電池と同じく印加電圧よりわずかに低い電圧を保持している。逆転圧を印加するか、電極間を短絡すると着色と反対の反応が生じて最初の状態（消色状態）に戻る。着色時に注入された電荷量と消色時に放出された電荷量の比が１に近ければ、素子はより理想的な可逆的な反応をしていると考えることができる。
ただし、エレクトロクロミック材料、電解質、対向電極材料がすべて液体で作られているエレクトロクロミック素子は上に記したような反応が液体層の中で混然と起こり、メモリー性はなく、電圧を印加したときに着色し、印加を止めたときに消色する。電荷量の比の関係もない。
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酸化タングステンのエレクトロクロミック着色原理（I）
- カテゴリ: タングステン知識
- 2015年06月26日に公開
- 参照数: 2551
【酸化タングステンのエレクトロクロミック着色原理1】
エレクトロクロミック現象とは電圧あるいは電流を加えたときに可逆的に光学的吸収が起きる現象として広く定義されている。その中でも電気化学的な酸化還元反応を利用する研究開発が中心になっている。この可逆的な反応をする物質をエレクトロクロミック材料と呼ぶ。
酸化タングステンなどの還元反応で着色するＥＣ材料を例に取る。エレクトロクロミック電極層が対向電極に対して負になるように外部電圧を印加するとＥＣ電極には外部の電源より電子が、電解質層より正電荷を持つ着色イオンが供給され、可視の波長域に新たな吸収が生じて発色する。
このとき対向電極層では同量の電荷移動がある。つまり、電解質に陽イオンを放出するか、あるいは陰イオンを取り入れて外部に放出する。
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