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化学的/物理的剥離プロセスによるカチオン/アニオン型ナノシート合成とナノ構造解析

Publicly Offered Research

Project AreaExploration of nanostructure-property relationships for materials innovation
Project/Area Number 16H00892
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

中平 敦  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90172387)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywordsナノシート / ナノ構造 / 溶液合成 / 微細構造 / 剥離 / インターカレーション / 層間 / 微細組織 / ナノ構造解析 / 剥離プロセス / 層状複水酸化物 / ナノ材料 / セラミックス / 無機工業化学
Outline of Annual Research Achievements

申請者は、インターカレーションプロセス時に化学的/物理的剥離プロセスを利用することで、ナノシート創製カチオン型ナノシートである層状複水酸化物(Layered Double Hydroxide:LDH)、更にアニオン型のオリビンやチタネートのナノシートの合成を試み、そのナノ構造の評価を進めた。特に、新規ナノ構造化に向けて、スタート物質となるナノシートのナノ構造情報が十分得られてない状況を解決するために、ナノシート自体の真の構造評価並びに物性評価等の基礎的な研究を進めた。具体的には、ソフトケミカル的な溶液プロセスにて、Mg-Al系のハイドロタルサイトの合成を行い、それを用いて、300℃から600℃の熱処理を行なって最適なアモルファス状のMg-Al系副酸化物を作製した。次いで、そのアモルファス状のMg-Al系副酸化物を再水和プロセス時に環境低負荷な水溶液系ソフトケミカル処理によるインターカレーションを利用することによって、化学的剥離プロセスを経ることにより、各種の置換型ハイドロタルサイトナノシートの合成に成功した。特に副酸化物を再水和プロセス時の溶液組成や濃度などを制御することで、MgサイトにZnやCo等の機能性カチオン置換型ハイドロタルサイトナノシートの合成に成功した。さらに置換型ハイドロタルサイトナノシートの層間構造やナノレベルでの微細構造とナノシート合成パラメータの層間などを明らかにした。
次いで、層状構造を有するオリビンや層状チタネートをソフトケミカル的な水熱プロセスにより合成し、それらをソフトケミカル処理によるインターカレーションを利用して、化学的剥離プロセスを経ることによってナノシート状生成物を合成し、そのナノシートのナノ構造情報を得た。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2017

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] 再構築プロセスを利用したNi置換層状複水酸化物の合成と評価2017

    • Author(s)
      飯田桃子、吉川晃平、東郷政一、中平 敦
    • Journal Title

      粉体および粉末冶金

      Volume: 64 Pages: 595-600

    • NAID

      130006224980

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synthesis and Evaluation of Olivine Nanosheets from Layered Ammonium Iron Phosphate Monohydrate2017

    • Author(s)
      Masakazu Togo, Atsushi Nakahira
    • Journal Title

      J. Material Sciences & Engineering

      Volume: 6 Issue: 06 Pages: 1-4

    • DOI

      10.4172/2169-0022.1000403

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 水熱合成したオリビン材料の微構造におけるアルコール添加の影響2017

    • Author(s)
      東郷政一, 中平 敦
    • Journal Title

      粉体および粉末冶金

      Volume: 64 Pages: 423-427

    • NAID

      130006031945

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 再水和反応による層状複水酸化物の水酸化物層への金属イオンの添加と評価2017

    • Author(s)
      飯田桃子, 中平 敦
    • Organizer
      第56回セラミックス基礎科学討論会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 水熱法を用いた金属担持チタネート系ナノ構造体の合成と評価2017

    • Author(s)
      高田智紗子, 東郷 政一, 亀川 孝, 中平 敦
    • Organizer
      日本セラミックス協会 2018年 年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 層状腹水酸化物の再水和による水酸化物層への金属イオン添加の影響2017

    • Author(s)
      飯田桃子、東郷政一、中平 敦
    • Organizer
      日本材料学会第三回材料WEEK
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] オリビン材料の水熱合成におけるアルコール添加の影響2017

    • Author(s)
      東郷政一,中平 敦
    • Organizer
      粉体粉末冶金協会平成29年度春季大会(第119回講演大会)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis and Evaluation of Olivine Material from Layered Amonium Iron Phosphate2017

    • Author(s)
      Masakazu.TOGO, Atsushi.NAKAHIRA
    • Organizer
      The 6th International Symposium on Advanced Ceramics (ISAC-6)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2016-04-26   Modified: 2018-12-17  

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