Low-temperature synthesis of oxynitrides for development of new functional materials

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17H04950
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Inorganic materials/Physical properties
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: MIURA Akira 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (10603201)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 酸窒化物 / 窒化物 / 酸素還元触媒 / 半導体

Outline of Final Research Achievements

This reserch project aims to propose the new synthesis method for oxynitrides without long heat treatment, and to emerge new functional materials. Our achievement includes the combustion reaction from chloride, oxyhydride and amide to form BaNbO2N and BaTaO2N. Mn incorporation into Mo2N framework changed its electronic structure and improved the catalytic activity toward oxygen reduction reaction.

Free Research Field

無機化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、新規機能性材料を生み出すための新たな合成手法の創出と、酸化物イオンと窒化物イオンを組み合わせた新規材料の創出を目指して研究を行った。その結果、ナトリウムアミドと塩化物、酸水化物の混合によって、光触媒として着目されている酸窒化物ペロブスカイト型を数秒で合成することに成功した。また、新規窒化物であるマンガン―モリブデン窒化物を発見し、マンガンが窒化物格子中にはいることで、電子構造が変化し酸素還元触媒能が向上した。さらに、液相を介した半導体薄膜の機能性向上を目指し、酸化インジウム薄膜の電子移動度の向上に成功した。