含亜鉛ハイドロタルサイト類似化合物の構造と熱化学的及び光化学的反応性に関する研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05455003
• Research Institution: AKITA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 布田 潔 秋田大学, 鉱山学部, 助教授 (80181428)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松永 利昭 秋田大学, 鉱山学部, 教授 (40006309)
• Keywords: ハイドロタルサイト類似化合物 / 結晶構造 / 赤外線吸収測定 / 熱分解特性 / 光分解特性 / 亜鉛 / ガリウム / クロム

Research Abstract

平成6年度は計画の最終年度に当たり、昨年までの実験データをもとに亜鉛を含むハイドロタルサイト類似化合物(以下HT1cと略記)の結晶化学の面から検討を進める一方、熱分解特性に関し、各温度での焼成体の再水和-アニオン吸着特性に関する実験的検討を加え、その特異性とその起源について研究を進めた。得られた主な研究成果を以下にまとめる。
(1)Zn/Al-ハイドロタルサイト類似化合物の結晶構造解析:
リ-トフェルト法による粉末X線回折パターン解析、FT-IRスペクトルの解析によりこの系の結晶構造パラメータをZnとAlの組成比と関連付けながら引出し、結晶化学的に検討した。その結果、この系では通常のハイドロタルサイト類似化合物(以下HTlcと略記)に比べ、基本骨格となるブルーサイト様層を構成する水酸基八面体の構造がc軸方向に比較的強く圧縮され、八面体の偏平の度合いが高いこと、そして、Zn:Al=2:1の組成で規則相が出現することが明らかになった。
(2)Zn/Al-HTlcの熱分解挙動と焼成体の無機アニオン吸着特性の検討:
Zn/Al-HTlcの熱分解について昨年までに、Mg/Al-HTに比べ脱水分解反応が低温で進行し、逆に炭酸イオンの分解が高温域で起こることを明らかにしたが、本年度はこのような熱分解特性が焼成体の再水和-アニオン吸着反応にどのように影響を持つかを調べ、Mg/Al-HTとの相違を検討した。この結果、再水和-アニオン吸着反応は250度から750度の範囲で焼成した場合にのみ起こるが、その量は未分解炭酸イオンの残存量が多いものほど多く、完全分解とともに反応は起こらなくなることがあきらかになり、Mg/Al-HTと顕著な違いが明らかになった。
昨年の成果も含め、新たに得られた知見を総合し、亜鉛を含むHTlcはMg/Al-HTと構造上類似するものの、その性質は亜鉛イオンの特性を反映し、幾つかの面で、明らかに異なる性質を有することがわかった。

Research Products

• [Publications] 布田 潔,他3名: "Peparation of Zn/Ga-layered Double Hydroxide and Its Thermal Decomposition Behavior" Chemistry Letters. 777-780 (1993)
• [Publications] 布田 潔,他3名: "Oxidation of Cr(III) to Cr(VI) Species During the Thermal Decomposition Process of Zn/Cr-layered Double Hydroxide Carbonate" Chemistry Letters. 1479-1482 (1993)