Investigation of local structure of high-pressure synthesized perovskite oxyfluorides
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21K04644
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 26020:Inorganic materials and properties-related
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
勝又 哲裕 東海大学, 理学部, 教授 (90333020)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 複合アニオン化合物 / ペロフスカイト型酸フッ化物 / 局所構造解析 / 層状ペロブスカイト型酸フッ化物 / 可視光応答性光触媒 / ペロブスカイト型酸フッ化物 / へキサゴナルタングステンブロンズ型酸フッ化物 / X線PDF / 酸フッ化物 / ペロフスカイト / 高圧合成 |
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| Outline of Research at the Start |
持続可能な科学技術への社会的要望から資源枯渇や毒性の心配が少ない元素を利用した高機能材料の開発が求められており、複数の陰イオンを含む複合アニオン化合物はその有力な候補物質として精力的に研究が行われている。一方、複合アニオン化合物の合成、キャラクタリゼーションに関する研究の進捗にともない、これら化合物に特有な局所的な結晶構造の存在が明らかとなってきた。しかし、これまで結晶の局所構造に関する系統的な研究は行われていない。本研究ではペロブスカイト型酸フッ化物に着目し、X線PDF測定を利用した局所構造解析に取り組み、複合アニオン化合物局所構造の普遍的な特徴、傾向を明らかにすることを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、前年度に引き続き、i) 前年度収集した、BaFeO2Fの局所構造データ、飛行時間型中性子回折データの解析、論文化、ii) 正方晶ペロフスカイト型酸フッ化物、AgTiO2Fの局所構造解析、iii)へキサゴナルタングステンブロンズ型酸フッ化物の機能開拓、新規層状ペロブスカイト型酸フッ化物の合成、構造解析 に取り組んだ。
i)については、さらに第二次高調波発生の測定にも取り組み、平均構造が立方晶であるBaFeO2F中に、極性を持つ局所的な領域が存在することを明らかにした。ii)については現在モンテカルロシミュレーションを利用した解析に取り組んでおり、今後さらに解析を進めていく予定である。iii)については、本研究で合成に成功した酸フッ化物、Sn0.33Nb(OF)3が可視光照射下で還元触媒として機能することを発見し、また、新規層状ペロブスカイト型酸フッ化物、Bi2MgO2F4、Bi2ZnO2F4の合成にも成功した。これら層状ペロブスカイト型酸フッ化物の陰イオン配置、構造解析に関する研究は、2024年度より基盤研究C「3価の陽イオンを含むAurivillius型酸フッ化物、Bi2MO3F3の合成と極性の検討」として採用され、今後も継続的に研究を進めていく予定である。
研究全体では、i）局所構造解析を利用したBaFeO2Fの局所的な極性領域の発見 ii)高温高圧装置を利用した６種類の新規層状ペロブスカイト型酸フッ化物、Bi2M3+O3F3(M=V, Fe, Mn, Sc)、Bi2M2+O2F43(M=Zn, Mg)の合成 iii)新規タングステンブロンズ型酸フッ化物、Sn0.33Nb(OF)3、Sn0.33Ta(OF)3の合成とSn0.33Nb(OF)3の可視光照射下での光触媒活性の発見 が大きな成果だと考えている。
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Report
(3 results)
Research Products
(16 results)
