ゾルーゲル法によるセラミックス原料粉体の調製温度のさらなる低減化

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12450351
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 神谷 寛一 三重大学, 工学部, 教授 (00024597)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 橋本 忠範 三重大学, 工学部, 助手 (10271016) ; 那須 弘行 三重大学, 工学部, 助教授 (20189179)
• Keywords: ゾルーゲル法 / α-アルミナ / アルミニウムブトキシド / 酸触媒 / TEOS / シリカ / X線回折 / バイオシリカ

Research Abstract

ゾルーゲル反応条件を選択することにより、金属アルコキシドからシリカ及びα-アルミナを可能なかぎり低い温度で調製することを目的として研究を進め、以下の成果が得られた。
(1)アルミニウムアルコキシドを塩酸、コランダムシード共存下、0℃で注意深く加水分解することによって得られるゲルは500℃で40〜50%α化することが分かった。
(2)アルミノキサンオリゴマーをCl^-が橋かけしている構造単位が、ゲルの低温α化と関係していると考えられた。
(3)AlCl_3またはAlを原料として得られるゲルも500℃前後でα化することが分かった。
(4)加水分解触媒としてHNO_3を用いるとゲルは800℃で完全にα化した。
(5)生物由来のアモルファスシリカの構造解析を行い、それは常温で生成したにもかかわらず、すでに溶融ガラスとほぼ同じ構造をもつことがわかった。
(6)酒石酸共存下でTEOSを加水分解して得られるシリカは、ガラスと類似の構造をもつことが分かり、シリカの常温調製の可能性が示唆された。

Research Products

• [Publications] Kanichi KAMIYA: "Formation of α-alumina around 500℃ in alkoxy-derived alumina gels under ambient pressure"Journal of Sol-Gel Science and Technology. 20. 275-285 (2001)
• [Publications] 橋本 忠範: "前駆体ゲルのナノ構造制御によるα-アルミナの低温合成"日本セラミックス協会関西支部第4回若手フォーラムテキスト. 23-26 (2001)
• [Publications] Kanichi KAMIYA: "Comparative study of structure of silica gels from different sources"Journal of Sol-Gel Science and Technology. 19. 495-499 (2000)
• [Publications] 神谷寛一: "稲及び孟宗竹中に生成するアモルファスシリカの構造"三重大学機器分析センター年報. 6号. 14-25 (2001)
• [Publications] Kanichi KAMIYA: "Structure of amorphous silica in plants"Extended Abstracts of 2nd International symposium on Biomimetic Materials Processing. 21 (2002)
• [Publications] 神谷寛一: "ゾル-ゲル法及び生物由来シリカの構造比較"セラミックス. 37. 169-172 (2002)
• [Publications] 神谷寛一: "ゾル-ゲル法応用技術の新展開(分担:第7章セラミックス繊維の形成)"監修 作花済夫 シーエムシー(分担.72-80). 216 (2000)