1991 Fiscal Year Annual Research Report
昇温下における微粉および薄膜金属酸化物の特性と反応挙動に関する熱分析的研究
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03453067
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
古市 隆三郎 北海道大学, 工学部, 教授 (40001200)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐伯 功 北海道大学, 工学部, 助手 (50235090)
金野 英隆 北海道大学, 工学部, 助手 (50002316)
田村 紘基 北海道大学, 工学部, 助教授 (10002023)
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| Keywords | 金属酸化物薄膜 / 熱分析 / イオン交換特性 |
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| Research Abstract |
1.LaCrO_3粉体の調製
LaCrO_3およびその置換型はペロブスカイト構造を持ち、高温度でも化学的安定性があり、また電子電導性を有するので高温電極材料や触媒としての応用が期待される材料である。本研究では従来の方法とは異なりクロム酸(CrO_3)溶液とこれに溶解するLaー塩の混合液を予め加熱蒸発乾固して前駆体粉末とし600〜800℃の低温度で熱分解することにより、この酸化物が調製できることを明らかにした。また、分解時における酸素分圧が低いと、分解反応は一段で進行するが、0.2atm以上にすると中間体としてLa^<5+>を含むLaCrO_4が生成することがわかった。
2.電着法によるLaCrO_3型酸化物薄膜の作製
スチンレス鋼に希土類元素を添加すると高温耐酸化性が著しく向上するが、これはLaCrO_3のような酸化物皮膜が生成するためである。本研究では希土類元素を含むクロム酸溶液を用いて、Cr^<6+>を電解還元するとpHが上昇し電極上に希土類イオンとCr^<3+>の混合無定形水酸化物皮膜が均一に生成し、これを800℃程度で熱処理するとステンレス鋼上にLaCrO_3薄膜を付けることができた。また、この薄膜付きステンレス鋼を1000℃の湿り空気中で10hr酸化しても酸化反応はおこらないが、薄膜がないと直ちに酸化増量がおこることがわかった。
3.MnO_2の酸塩基表面特性およびイオン交換特性
MnO_2表面は水溶液中で水酸基化し、溶液中の金属イオンと交換吸着反応をする。吸着反応性は4種の2価イオンについてCu^<2+>>Co^<2+>>Zn^<2+>>Ni^<2+>の順序となり、金属イオンは1:1と1:2表面錯体を形成することが推察された。
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[Publications] H.Tamura: "Characterization of the Adsorption of Co^<2+>,Ni^<2+>,Zn^<2+> and Cu^<2+> Ions on an MnO_2 Sample" progress in Batteries & Solar Cells. 9. 188-195 (1990)
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[Publications] 金野 英隆: "ステンレス鋼の高温酸化挙動に対するLaCrO_4被覆の効果" 防食技術. 39. 544-549 (1990)
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[Publications] 古市 隆三郎: "熱音響放出測定法" ぶんせき. No.2. 94-101 (1991)
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[Publications] 金野 英隆: "活性元素を用いた表面処理による合金の耐高温酸化性の向上" 表面技術. 42. 193-199 (1991)
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[Publications] H.Tamura: "Ion Exchange of Na^+ with Resin Carboxylic Protons" Anal.Chim.Acta. 244. 275-280 (1991)
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[Publications] S.Shimada: "Simultaneous Measuremeuts of Accustic Emission and Differential Thermal Analysis of Different KC10_4 Samples" Thermochim.Acta. 184. 91-98 (1991)
