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研究室ツアー

実験・分析装置紹介①：試料を合成する装置

密閉式の耐圧反応装置です。溶媒の沸点以上に加熱することで、加圧溶媒中や超臨界流体中で反応を行えます。300℃まで昇温できるステンレス製オートクレーブ２台が用意されています。

250℃まで昇温できるテフロン内筒のあるステンレス製耐圧反応容器（オートクレーブ）８台が用意されています。テフロンは化学的に非常な安定な材質なため、ステンレスを侵してしまうような反応液にも使用できます。２台のヒーターが用意されており、それぞれ同時に４台の耐圧反応容器を加熱することができます。

250℃まで昇温できるテフロン内筒のあるステンレス製耐圧反応容器（オートクレーブ）８台が用意されています。テフロンは化学的に非常な安定な材質なため、ステンレスを侵してしまうような反応液にも使用できます。２台のヒーターが用意されており、それぞれ同時に４台の耐圧反応容器を加熱することができます。

電子レンジと同じ仕組みで、マイクロ波を加熱に利用するオートクレーブ反応装置です。

常圧下の反応装置です。250℃まで加熱できます。汎用性が高く、撹拌装置と合わせて5組を設置しています。

粉体試料の焼成に使う電気炉です。1500℃まで加熱できます。管状炉はガスフローにより雰囲気制御が可能です。

こちらは1000℃まで加熱できます。

粉体試料をるつぼに入れて焼成する電気炉です。こちらは1500℃まで加熱できます。

こちらは1150℃まで加熱できます。

雰囲気を制御して反応を行わせるときに使用します。

反応に使用する水は超純水を利用しています。

実験・分析装置紹介②：試料を分取する装置

ナノ粒子の分離・回収や洗浄に使用します。フル稼働している装置の一つで、２台保有しています。

マイクロチューブの少量の試料の遠心分離に使用します。15,000 rpm (約21,000×g)まで回転数を上げられます。

遠心分離で沈降しない非常に小さなナノ粒子は、この装置で溶媒を蒸発させて回収します。

コロイド溶液やぺースト状の試料を、凍らせた状態で減圧乾燥する装置です。通常の蒸発乾燥と異なり、溶媒を昇華させて除去するため、乾燥に伴う変形やナノ粒子どうしの凝集を最小限に抑えることができます。

260℃まで昇温可能な乾燥器です。蒸発乾枯による固体試料の回収や膜試料の作製だけでなく、加温が必要な様々な場面で頻繁に利用するため3台を所有しています。

実験・分析装置紹介③：光学特性を評価する装置

蛍光体研究の必須ツールです。利用頻度が高い装置のため、２台用意しています。液体窒素温度から室温までの測定用のクライオスタットや、室温から300℃までの加熱測定ユニットも所有しています。固体試料の蛍光量子効率測定のために、積分球ユニットも用意しています。

蛍光体研究の必須ツールです。利用頻度が高い装置のため、２台用意しています。液体窒素温度から室温までの測定用のクライオスタットや、室温から300℃までの加熱測定ユニットも所有しています。固体試料の蛍光量子効率測定のために、積分球ユニットも用意しています。

1400nmまでの波長の近赤外蛍光を測定できる蛍光光度計も保有しています。近赤外蛍光測定の場合は、検出器の感度を上げるため、検出器を液体窒素で冷やしながら測定します。励起光源として940nmと975nmの近赤外半導体レーザーも保有しています。

XeフラッシュランプやLEDを光源としてマイクロ秒やナノ秒スケールの蛍光寿命を測定できます。試料室を取り換えることで液体、膜、および粉末の試料に対応できます。蛍光は近紫外域の380nmから近赤外域の1030nmまでの広い範囲で測定可能です。

蛍光の絶対量子効率を測定できる装置です。液体と粉体のどちらの試料も測定できます。測定範囲は360nmから1100nmです。

マイクロプレート中の各穴のサンプルの蛍光強度を高速で測定することができます。バイオ用の装置ですが、当研究室では、コンビナトリアル手法を用いて蛍光体組成の最適化のために利用しています。

UV-vis-NIRと略されます。液体、粉体、膜などの試料について、紫外域から近赤外域までの範囲で吸光・透過スペクトルを測定します。装置は2台所有しており、最長で2500 nmまでの範囲を測定できます。粉末試料と膜試料の測定のために、積分球ユニットとフィルムホルダーユニットをそれぞれ用意しています。

UV-vis-NIRと略されます。液体、粉体、膜などの試料について、紫外域から近赤外域までの範囲で吸光・透過スペクトルを測定します。装置は2台所有しており、最長で2500 nmまでの範囲を測定できます。粉末試料と膜試料の測定のために、積分球ユニットとフィルムホルダーユニットをそれぞれ用意しています。

FT-IRと略されます。赤外域の吸光スペクトルを調べることで、ナノ粒子表面の有機物などについて色々な情報がわかります。拡散反射ユニットも保有しています。

実験・分析装置紹介④：粒子特性を評価する装置

結晶系の同定や、さまざまな結晶構造特性の評価に使用します。

昇温しながら質量の変化や吸熱・発熱の様子を観測します。

ガス分子の吸着現象を利用して、ナノ粒子の比表面積（単位重量あたりの表面積）や細孔径分布を測定します。

レーザー光の散乱強度の時間変動を利用し、流体力学的粒子径と言われるコロイド溶液中のナノ粒子の大きさを測定します。0.6nm～6μmの範囲に対応しています。

レーザー光の散乱の角度依存性を利用し、コロイド溶液中のナノ～マイクロ粒子の大きさを測定します。15nm～500μmの範囲に対応しています。

実験・分析装置紹介⑤：その他の装置

チップを液中に浸けて超音波振動させると微小な気泡が生じ、それらが崩壊する際の衝撃を利用して凝集粒子を解砕して均一な分散液を作製する装置です。

粘度の高い樹脂溶液などを自転・公転させて脱泡する装置です。

機内の気温と湿度をプログラム入力して任意に調節できる装置です。周囲環境の変化に敏感な試料を評価する際に有用です。単純な恒温機としては、インキュベーターも別に所有しています。

ナノ蛍光体を複合化したポリマービーズを観察します。装着したデジタルカメラで通常の写真と蛍光写真の両方を記録できます。

疑似太陽光を照射して、太陽電池の発電特性（電流―電圧曲線）を測定します。光源のスペクトルを測定する分光放射照度計も併せて用意しています。

太陽電池の光電変換特性を波長ごとに測定できます。

電流・電圧を制御しながらLEDの全光束を測定して、発光効率や演色性の評価などを行えます。

密度汎関数法などによる計算化学を行う際に使用します。得られた結果から実験結果の解釈を試みたりしています。