Tohru Sugahara

Scientific Researcher
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塗って焼くだけ!ひげ状ナノ構造を基板に直接成長

図1 aガスセンサ素子の外観写真、bガラス基板上に成長したひげ状の酸化モリブデンナノ粒子(走査型電子顕微鏡像). 

原料の溶液を基板に塗って焼くと、ひげ状の酸化モリブデン(MoO3)が縦方向に成長したナノ構造(ナノロッドアレイ)を創り出すことができます (図1b) 。そのMoO  3  ナノロッドアレイは、原料溶液に使う試薬を替えることや、焼く時間を調節する(1-15分)ことで、直径は同じ(約10nm)でも、長さを約20-600nmの間で自在に調整することができます (図2) 。このMoO3ナノロッドアレイを使って、ガスセンサを作製し (図1a) 、センサ特性を評価する装置で、呼気に含まれる揮発性有機化合物(VOC)ガスについてセンサ特性を調べました。このMoO  3  ガスセンサのガス応答性は、20-30秒ほどで、世界のチャンピオンデータと比べて同じ程度の時間でした。さらに、このガスセンサは、4種類のガスを分別する選択性を持っています。

図2 各種長さを制御したMoO3ナノロッドの断面SEM像  
a 約70 nm 、b 約200 nm、c 約500 nm、d 約600 nm 

【1】本研究成果は、2016年5月27日(金)に、学術雑誌 Advanced Materials Interfaces にオンライン掲載されました(7月22日出版)。また、7月22日発行予定の掲載号で中表紙に選ばれました。  
論文タイトル:Diverse Adsorption/Desorption Abilities Originating from the Nanostructural Morphology of VOC Gas Sensing Devices Based on Molybdenum Trioxide Nanorod Arrays  
著者名:S. Cong, T. Sugahara, T. Wei, J. Jiu, Y. Hirose, S. Nagao, and K. Suganuma  
論文リンク:  http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/admi.201600252/abstract  

【2】関連の研究成果は、2015年7月27日(月)に、学術雑誌Crystal Growth and Design、15巻、9号、4536-4542項に掲載されました。また、この論文で報告した酸化モリブデン(MoO  3  )ナノロッドのX線回折データは、ICDD国際回折データセンターのXRDデータベースに掲載が決定しています。  
論文タイトル:Growth and Extension of One-Step Sol – Gel Derived Molybdenum Trioxide Nanorods via Controlling Citric Acid Decomposition Rate  
著者名:S. Cong, T. Sugahara, T. Wei, J. Jiu, Y. Hirose, S. Nagao, and K. Suganuma  
論文リンク:  http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.cgd.5b00790  

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