| 【ゾル-ゲル過程編】 |
| 第1章 ゾル-ゲル法の現状（作花済夫） |
| 1. はじめに 3 |
| 2. ゾル-ゲル法で作られる材料の微細構造 3 |
| 3. ゾル-ゲル法の研究動向 4 |
| 4. ゾル-ゲル法によって合成される材料の現状 6 |
| 4.1 透明導電膜 6 |
| 4.2 発光材料（ルミネッセンス材料） 7 |
| 4.2.1 蛍光材料 8 |
| 4.2.2 レーザー 8 |
| 4.2.3 りん光材料（長時間光る材料） 9 |
| 4.2.4 シンチレーション材料 9 |
| 4.3 光触媒 9 |
| 4.3.1 TiO2光触媒の応用 9 |
| 4.3.2 作用表面積の増大 9 |
| 4.3.3 ドーピングの効果 10 |
| 4.3.4 可視光応答光触媒 10 |
| 4.3.5 プラスチック上の光触媒膜 10 |
| 4.4 エアロゲル 11 |
| 4.4.1 サブクリティカル乾燥でつくられるシリカエアロゲル 11 |
| 4.4.2 シリカ以外の物質のエアロゲル 12 |
| 4.4.3 有機-無機ハイブリッドエアロゲル 12 |
| 5. おわりに 13 |
| 第2章 新しいゾル-ゲル法の原料（郡司天博） |
| 1. はじめに 16 |
| 2. 一次元ゾル-ゲル法の原料 17 |
| 3. 二次元ゾル-ゲル法の原料 19 |
| 4. 三次元ゾル-ゲル法の原料 21 |
| 5. おわりに 23 |
| 第3章 ゲル化と無機バルク体の形成（安盛敦雄） |
| 1. はじめに 25 |
| 2. ゾル-ゲル法によるシリカゲルの作製プロセス 25 |
| 2.1 反応に影響する因子 26 |
| 2.2 ゲルの細孔構造に影響する因子 27 |
| 2.3 添加物のゲルの構造に及ぼす影響 27 |
| 3. 多成分系バルクガラスの作製 28 |
| 3.1 高融点酸化物を含むケイ酸塩ガラスの作製 28 |
| 3.2 アルカリ金属・アルカリ土類金属酸化物などを含む多成分ケイ酸塩ガラスの作製 29 |
| 4. ゾル-ゲル法を用いた機能性バルクガラスの作製 29 |
| 4.1 CdS微粒子分散光学ガラスの作製 29 |
| 4.2 屈折率分布ガラスの作製 29 |
| 4.3 磁性体微粒子分散ガラスの作製 29 |
| 5. おわりに 30 |
| 第4章 無機イオン・ナノ粒子分散材料の形成（野上正行） |
| 1. はじめに 32 |
| 2. 希土類イオン分散ガラス 32 |
| 3. ナノ粒子分散ガラス 34 |
| 4. ナノ粒子-希土類イオン共ドープガラス 35 |
| 第5章 有機・無機ナノコンポジットの形成（牧島亮男） |
| 1. はじめに 38 |
| 2. 有機・無機コンポジット，有機・無機ハイブリッドの例 39 |
| 2.1 光関連材料 39 |
| 2.2 バイオ関連材料 39 |
| 2.3 光，バイオ関連以外の材料 40 |
| 3. 化学結合を考慮した有機・無機ナノハイブリッドの実例 41 |
| 3.1 有機色素・ケイ酸塩ナノハイブリッド材料 41 |
| 3.2 ビタミンB12を酸化チタンと複合化した材料 44 |
| 第6章 無溶媒縮合法による有機-無機ハイブリッドの合成と応用（髙橋雅英） |
| 1. 有機修飾無機系ポリマー材料 46 |
| 2. 酸塩基反応を利用した有機-無機ハイブリッド材料の合成と応用 46 |
| 2.1 リン酸と塩化ケイ素の反応性 48 |
| 2.2 有機修飾ケイリン酸系材料による再書き込み可能なフォログラフィックメモリー材料 50 |
| 3. おわりに 52 |
| 第7章 透明機能性ナノ結晶粒子／ポリマーハイブリッド材料（余語利信） |
| 1. はじめに 54 |
| 2. 透明ハイブリッド材料 54 |
| 3. ペロブスカイトナノ結晶粒子／ポリマーハイブリッド 55 |
| 4. 磁性ナノ粒子／ポリマーハイブリッド 57 |
| 5. おわりに 59 |
| 第8章 自己組織化によるシリカ系有機・無機ハイブリッドの合成（下嶋敦） |
| 1. はじめに 60 |
| 2. R'-Si(OR)3型分子からのハイブリッド合成 60 |
| 3. (RO)3Si-R'-Si(OR)3型分子からのハイブリッド合成 63 |
| 4. 形態制御－薄膜化－ 64 |
| 5. 形態制御－ベシクル形成－ 64 |
| 6. シロキサン部の設計によるメソ構造制御 65 |
| 7. おわりに 67 |
| 第9章 メソ多孔体の作製（若林隆太郎，浦田千尋，黒田一幸） |
| 1. はじめに 69 |
| 2. 組成制御 70 |
| 2.1 修飾剤を用いた表面組成設計 70 |
| 2.2 異種金属の導入 71 |
| 3. メソ構造制御 72 |
| 3.1 メソ構造制御 72 |
| 3.2 メソ構造解析 73 |
| 4. 形態制御 73 |
| 4.1 メソ多孔体微粒子 73 |
| 4.2 メソ多孔体薄膜の合成およびメソ孔の配向制御 74 |
| 5. おわりに 75 |
| 第10章 バルクゲルの焼結（平島碩） |
| 1. はじめに 78 |
| 2. 焼結の理論 78 |
| 2.1 粘性流動焼結 78 |
| 2.2 拡散焼結 79 |
| 3. ゲル焼結の実際 79 |
| 4. ホットプレス焼結 80 |
| 5. おわりに 81 |
| 第11章 静電相互作用による分子組織体を利用したナノハイブリッドの作製と応用（片桐清文） |
| 1. はじめに 82 |
| 2. 静電相互作用を利用したハイブリッド超薄膜作製法としての交互積層法 83 |
| 3. 交互積層膜を利用したナノハイブリッドコーティング薄膜 83 |
| 4. コロイド粒子への交互積層によるコア－シェル粒子の作製とプロトン伝導体への応用 84 |
| 5. コロイドをテンプレートとした中空カプセルの作製と外部刺激応答性材料への応用 87 |
| 6. おわりに 90 |
| 第12章 膜の形成－スピンコーティング膜表面の放射状凹凸－（幸塚広光） |
| 1. はじめに 91 |
| 2. 触針式表面粗さ計によるストライエーションの定量的評価 92 |
| 3. 回転基板上に供給するゾルの量，ゾルの粘度，基板回転速度の効果 92 |
| 4. 静止基板上に作製されるゲル膜におけるストライエーションの形成 95 |
| 5. 静止基板上に作製されるゲル膜におけるその場観察 97 |
| 6. ストライエーションの形成機構 99 |
| 7. ストライエーションの形成を抑制するために：溶媒の揮発性の効果 100 |
| 8. おわりに 102 |
| 【ゾル-ゲル法の応用編】 |
| ＜バルク体＞ |
| 第13章 多孔質シリカによるモノリス型液体クロマトグラフィーカラム（中西和樹） |
| 1. はじめに 107 |
| 2. 液体クロマトグラフィーの発展と課題 107 |
| 3. シリカ系モノリス型カラム 108 |
| 4. モノリス型カラムの利点と課題 109 |
| 5. バイオ分析，医療関連デバイスへの展開 111 |
| 6. おわりに 112 |
| ＜粒子および粉末＞ |
| 第14章 高純度コロイダルシリカの製法，特性とその応用例（酒井正年） |
| 1. はじめに 114 |
| 2. 高純度コロイダルシリカの製造方法 114 |
| 3. 高純度コロイダルシリカの特性 115 |
| 4. 高純度コロイダルシリカの応用例 117 |
| 第15章 固体触媒（高橋亮治） |
| 1. 固体触媒とその調製 120 |
| 2. 固体触媒のゾル-ゲル法による調製の概略 121 |
| 3. シリカ担持金属触媒における高分散化 122 |
| 4. 階層細孔構造を有する固体触媒 124 |
| 5. おわりに 124 |
| 第16章 ガラス微小球レーザー（柴田修一） |
| 1. 球状光共振器の原理 126 |
| 2. 微小球レーザーの研究の歴史 127 |
| 3. テラス微小球の作製とレーザー発振 128 |
| 4. 光ファイバーカプラの作製と励起実験 130 |
| 5. おわりに 132 |
| ＜膜およびコーティングへの応用＞ |
| 第17章 光反射防止膜（阿部啓介） |
| 1. はじめに 134 |
| 2. 膜設計 134 |
| 2.1 透明性 134 |
| 2.2 低反射特性 135 |
| 2.3 光入射角と膜厚設計 136 |
| 3. 膜構成 137 |
| 3.1 単層低反射膜 137 |
| 3.2 多層低反射膜 138 |
| 3.3 多層膜間の界面強度 138 |
| 4. 膜特性 139 |
| 4.1 実用特性 139 |
| 4.2 低反射性 140 |
| 5. おわりに 140 |
| 第18章 自動車用赤外線カットガラス（公文創一） |
| 1. はじめに 142 |
| 2. 赤外線カットガラスの構成 142 |
| 3. 赤外線カット膜 142 |
| 4. おわりに 146 |
| 第19章 自動車窓ガラス用撥水性膜（神谷和孝） |
| 1. はじめに 147 |
| 2. 持続的な自動車用撥水ガラス 147 |
| 3. 撥水剤および膜構成 148 |
| 4. 高耐久撥水コート 150 |
| 5. PFOA問題 151 |
| 6. おわりに 151 |
| 第20章 ゾル-ゲルマイクロ・ナノパターニング（松田厚範） |
| 1. はじめに 153 |
| 2. エンボス法・インプリント法 153 |
| 3. フォトリソグラフィー法 156 |
| 4. ソフトリソグラフィー法 158 |
| 5. 固体表面のエネルギー差を利用する方法 158 |
| 6. チタニアの光触媒作用を利用する方法 160 |
| 7. 電気泳動堆積と撥水-親水パターンを利用する方法 161 |
| 8. 電気流体力学的不安定性を利用したパターニング 162 |
| 9. 光誘起自己組織化を利用したパターニング 163 |
| 10. まとめ 164 |
| 第21章 高誘電率ナノ結晶膜（下岡弘和，桑原誠） |
| 1. はじめに 167 |
| 2. 高濃度アルコキシド溶液を用いるゾル-ゲル法（高濃度ゾル-ゲル法） 168 |
| 3. BaTiO3ナノ結晶自立膜の作製とその誘電特性 170 |
| 4. おわりに 172 |
| 第22章 エレクトロクロミック膜（永井順一） |
| 1. はじめに 174 |
| 2. ゾル-ゲル法によるエレクトロクロミック膜の作製み 175 |
| 2.1 金属アルコキシドを用いるゾル-ゲル法の一般論 175 |
| 2.2 タングステンアルコキシドを用いるゾル-ゲル法によるWO3膜 176 |
| 2.3 タングステンアルコキシドの合成法 177 |
| 2.3.1 W(OR)6の合成 177 |
| 2.3.2 WO(OR)4の合成 178 |
| 2.4 アルコキシド以外を出発原料とするゾル-ゲル法によるWO3膜 178 |
| 2.5 WO3以外のゾル-ゲル法によるEC薄膜 179 |
| 3. おわりに 179 |
| 第23章 スピンオングラス（SOG）（大崎壽，吉田知也，長尾昌善） |
| 1. はじめに 181 |
| 2. SOGの用途と組成 181 |
| 3. 拡散源としてのSOG 182 |
| 4. 平坦化SOG 183 |
| 5. 低誘電率SOG 184 |
| 6. プラズマ処理によるSOG膜形成 186 |
| 第24章 光触媒膜の窓ガラスへの適用（皆合哲男） |
| 1. はじめに 189 |
| 2. 光触媒の特徴 189 |
| 2.1 ガラスの汚れ 189 |
| 2.2 光触媒クリーニングガラス（セルフクリーニングガラス）の特性 190 |
| 2.3 その他の特性（空気浄化，抗菌・抗ウィルス性など） 192 |
| 3. 光触媒クリーニングガラスの製造技術 192 |
| 3.1 溶液 192 |
| 3.1.1 光触媒 192 |
| 3.1.2 シリコーンレジン 193 |
| 3.1.3 フィラー 193 |
| 3.1.4 その他固形分 193 |
| 3.1.5 溶媒 193 |
| 3.1.6 溶液に関する留意点 194 |
| 3.2 コーティング 194 |
| 3.2.1 コーティング方法の検討 194 |
| 3.2.2 スプレー法での留意点 195 |
| 3.3 焼成 195 |
| 3.3.1 焼成 195 |
| 3.3.2 冷却時の割れ 196 |
| 4. おわりに 196 |
| 第25章 強誘電体薄膜（加藤一実） |
| 1. はじめに 198 |
| 2. 最近の研究例 198 |
| 2.1 高誘電率誘電体薄膜：チタン酸バリウム（BaTiO3） 198 |
| 2.2 非鉛系圧電体薄膜：ビスマス系層状強誘電体（CaBi4Ti4O15） 201 |
| 2.3 マルチフェロイック薄膜：ビスマスフェライト（BiFeO3） 203 |
| 3. おわりに 204 |
| 第26章 ゾル-ゲル法での分散・凝集のコントロールによる色素増感型太陽電池用ナノ結晶多孔質TiO2膜の作製（伊藤省吾） |
| 1. はじめに 207 |
| 2. 光散乱粒子による変換効率の向上 208 |
| 3. TiO2ゾルの乾燥粉末によるナノ粒子凝集とその色素増感太陽電池光電特性変化に関する研究 209 |
| 3.1 TiO2粉末からのTiO2ペーストの準備 209 |
| 3.2 TiO2ゾルからのTiO2ペーストの準備 210 |
| 3.3 調製したペーストの状態 211 |
| 3.4 スクリーン印刷したTiO2透明層の表面 211 |
| 3.5 ペーストから作製した色素増感太陽電池の光電特性 212 |
| 4. 二次粒子から作製するメソ・マクロポーラスTiO2薄膜による色素増感型湿式太陽電池 216 |
| 5. 単分散 P-25ペースト重ね塗りによるメソ・マクロポーラス膜の構造制御 219 |
| 6. おわりに 223 |
| 第27章 燃料電池へのゾル-ゲル法の応用（野上正行） |
| 1. はじめに 225 |
| 2. 電解質を作製するためのゾル-ゲル法のポイント 226 |
| 3. プロトン伝導体への応用 227 |
| 4. プロトン伝導性薄膜ガラスの作製 229 |
| 5. イオン液体をプロトン伝導パスにした電解質 231 |
| 6. おわりに 231 |
| 第28章 キャパシタおよびLiイオン二次電池電極材料の開発（森口勇，山田博俊） |
| 1. はじめに 233 |
| 2. カーボンナノ多孔構造制御と電気二重層キャパシタ特性 233 |
| 3. Liイオン二次電池電極材料のナノ構造制御と高速充放電特性 235 |
| 3.1 TiO2/カーボンナノチューブ（CNT）ナノ複合多孔体の合成と充放電特性 236 |
| 3.2 V2O5/多孔カーボンナノ複合体の合成と充放電特性 237 |
| 4. おわりに 239 |
| ＜その他の応用＞ |
| 第29章 銀製品の防錆コーティング（田淵智美） |
| 1. はじめに 241 |
| 2. 銀製品の保護膜に要求される特性 241 |
| 3. 有機高分子・無機ハイブリッド塗料 242 |
| 4. ハイブリッド膜の特性 243 |
| 4.1 アルコキシシランの種類と耐溶剤性 243 |
| 4.2 アルコキシシランの種類と耐摩擦性 244 |
| 4.3 アルコキシシランの種類と密着性 245 |
| 4.4 コーティング膜としての硬さ，耐候性 247 |
| 5. おわりに 247 |
| 第30章 ガスバリアコーティング膜（忠永清治） |
| 1. はじめに 249 |
| 2. 高分子フィルムへの有機-無機ハイブリッド膜の直接コーティング 250 |
| 2.1 基板の前処理の影響 250 |
| 2.2 耐摩耗性とガスバリア性を兼ね備えた有機-無機ハイブリッドコーティング 251 |
| 2.3 マイクロ波処理による低温緻密化 251 |
| 2.4 生分解性プラスチックへの応用 251 |
| 2.5 その他の例 252 |
| 3. 気相法による無機膜形成と有機－無機ハイブリッドを組み合わせたガスバリアコーティング 252 |
| 3.1 気相法によりSiO2がコーティングされた高分子フィルムへの有機-無機ハイブリッド膜のコーティング 252 |
| 3.2 中間層として有機-無機ハイブリッド膜を用いる場合 253 |
| 4. おわりに 254 |
| 第31章 眼鏡レンズ用ハードコート材料（清水武洋） |
| 1. はじめに 256 |
| 2. ゾル-ゲル法によるハードコート材料 257 |
| 3. 眼鏡レンズ用ハードコート材料の構成 257 |
| 4. ハードコート液の調合の注意点 258 |
| 5. ハードコートの塗布方法 259 |
| 6. 塗布条件，塗布環境 260 |
| 7. 高屈折率ハードコート材料 260 |
| 8. 耐衝撃性付与コート材料 261 |
| 第32章 有機-無機ハイブリッド材料の合成と細胞・組織適合性評価（城﨑由紀，都留寛治，早川聡，尾坂明義） |
| 1. はじめに 263 |
| 1.1 ハイブリッドとコンポジット 263 |
| 1.2 有機-無機ハイブリッドの歴史 263 |
| 1.3 医用応用を目指す生体適合ハイブリッドの設計指針 264 |
| 2. オーモシル型ハイブリッド 266 |
| 3. ゼラチン-シロキサン型ハイブリッド 267 |
| 4. キトサン-シロキサン型ハイブリッド 268 |
| 5. おわりに 269 |
| 第33章 固定化酵素担体への応用（宇山浩） |
| 1. はじめに 271 |
| 2. 酵素法によるバイオディーゼルの製造 271 |
| 3. シリカモノリスを担体とする固定化リパーゼの開発 272 |
| 4. おわりに 275 |
| 【ゾル-ゲル過程編】 |
| 第1章 ゾル-ゲル法の現状（作花済夫） |
| 1. はじめに 3 |
| 2. ゾル-ゲル法で作られる材料の微細構造 3 |
| 3. ゾル-ゲル法の研究動向 4 |
| 4. ゾル-ゲル法によって合成される材料の現状 6 |
