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2007 Fiscal Year Annual Research Report

高配向性有機/層状複水酸化物ハイブリッド薄膜の創製

Research Project

Project/Area Number 18550185
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

井伊 伸夫  National Institute for Materials Science, ナノスケール物質センター, 主席研究員 (50343851)

KeywordsLDH / 層状複水酸化物 / 薄膜 / 配向 / 脱炭酸イオン / ナノシート / 膨潤 / 自立膜
Research Abstract

高配向な有機-LDHナノハイブリッド薄膜を創製することが、本研究課題の目的である。高配向性LDH薄膜創製の進展には、3つの技術要素、(1)結晶性が良く、大きく均一な粒径のLDHの合成技術、(2)薄膜化と薄膜状LDHの脱炭酸イオン技術、(3)LDHのナノシート化技術、の改良が必要となる。今年度は、特に(2)と(3)について、大きな進展があった。脱炭酸イオン法に関しては、HCl/NaCl溶液から酢酸バッ・ファー/NaCl溶液に変えることにより、これまで、pHが2程度であった脱炭酸イオン溶液のpHを5程度まで上げることができ、そして、脱炭酸イオンによるpHの変化を抑えることができたため、より穏和で均一な条件で脱炭酸イオンが可能になった。また、これによって得られるC1体のLDHは、アニオン交換能を持ち、他のLDHに変換することができた。次に、ナノシートを基板上に塗布して薄膜を形成する方法に関しては、これまでフォルムアミドという有機溶媒を使ってナノシートを作製し、そのゲルを塗布していたが、フォルムアミドが難蒸発性で、ガラス基板に対して親和性が低く、また、人体にも有害であるため扱いが難しかった。今回、この溶媒について検討を行い、水で膨潤しナノシート化するLDH複合体を開発することができた。これは、酢酸アニオンを層間に含むLDHであり、水を加えると直ちにゲル状態へと変化する。水が溶媒であるため、ファルムアミドに比べ適度な蒸発性を持ち、ガラス基板との親和性も高いため、乾燥や塗布がより容易で配向薄膜が簡単にできるようになった。さらに、基板を要しない自立膜も作製できた。得られた自立膜は大きさが10cm^2以上で透明性が高く、また各種無機・有機のアニオンとのアニオン交換により他のLDHハイブリッドに変換することができた。このような大きなLDHの自立膜の作製は世界初である。

  • Research Products

    (10 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Deintercalation of carbonate ions and anion exchange of an AI-richMgAI-LDH (layered double hydroxide)2008

    • Author(s)
      N. Iyi(井伊伸夫)
    • Journal Title

      Applied Clay Science doi:10.1016/j.clay.2008.01.016

      Pages: 1-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Decarbonation of MgAI-LDHs (layered double hydroxides) using acetate-buffer/NaCl mixed solution2008

    • Author(s)
      N. Iyi(井伊伸夫)
    • Journal Title

      Journal of Colloid and Interface Science doi:10.1016/j.jcis.2008.02.047

      Pages: 1-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Factors affecting the crystal size of the MgAI-LDH (layered double hydroxide) prepared by using ammonia-releasing reagents2007

    • Author(s)
      K. Okamoto(岡本健太郎)
    • Journal Title

      Applied Clay Science 37

      Pages: 23-31

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 炭酸型層状複水酸化物の新規な脱炭酸イオン法2008

    • Author(s)
      井伊伸夫
    • Organizer
      日本化学会第88春季年会(2008)
    • Place of Presentation
      立教大学池袋キャンパス
    • Year and Date
      2008-03-27
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] 膨潤性を示す層状複水酸化物(LDH)の合成2008

    • Author(s)
      井伊伸夫
    • Organizer
      日本化学会第88春季年会(2008)
    • Place of Presentation
      立教大学池袋キャンパス
    • Year and Date
      2008-03-27
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] MgAI-mHの再構築合成におけるMg/Al比の変化2007

    • Author(s)
      井伊 伸夫
    • Organizer
      第51回粘土科学討論会
    • Place of Presentation
      北海道大学学術交流会館
    • Year and Date
      2007-09-13
  • [Presentation] Factors affecting the crystal size of the MgAl-LDH (layered doubIe hydroxide) prepared by using ammonlonia-releasing reagents2007

    • Author(s)
      N. Iyi(井伊伸夫)
    • Organizer
      EuroClay2007
    • Place of Presentation
      Universidade de Aveiro (Portugal)
    • Year and Date
      2007-07-25
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.nims.go.jp/opal/ii/default.htm

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 膨潤性層状複水酸化物およびその製造方法とそれを用いたゲル状物質、ゾル状物質ならびにナノシート2008

    • Inventor(s)
      井伊 伸夫, 他2名
    • Industrial Property Rights Holder
      物質・材料研究機構
    • Industrial Property Number
      特願2008-012914
    • Filing Date
      2008-01-23
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 陰イオン交換性層状複水酸化物の製造方法2007

    • Inventor(s)
      井伊 伸夫, 他1名
    • Industrial Property Rights Holder
      物質・材料研究機構
    • Industrial Property Number
      特願2007-314339
    • Filing Date
      2007-12-05

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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