2023 Fiscal Year Research-status Report
Development of calcium phosphate based environmental purification materials with optical indicating function
| Project/Area Number |
20K12220
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
後藤 知代 大阪大学, 高等共創研究院, 准教授 (60643682)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
|
| Keywords | リン酸カルシウム / ソルボサーマル合成 / 水熱合成 / 結晶形態 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
水酸アパタイト（HAp）は、骨の無機主成分としても知られるリン酸カルシウムの一種であり、優れた骨親和性を有するとともに、露出する結晶面に依存した特異な有機物吸着特性や、陽陰イオン交換特性を示すことが知られている。これらの特性を利用すれば、生体材料への応用のみならず水や大気汚染物質を除去する吸着材料や触媒担体等の環境浄化材料としての利用が期待される。本研究では、水熱合成法を利用し種々のHAp結晶形態・構造を制御したHAp結晶を合成し、外部環境下の変化に対して光学特性が変化するインジケータ型環境浄化材料への応用を視野に、HApの有する光学特性機能の解明を研究目的とする。
前年度までの結果から、尿素分解法等の水熱合成により種々の結晶形態や炭酸含有HApを合成するとともに、市販試薬と比較すると炭酸含有HApは蛍光スペクトルが400～450 nmの範囲でわずかに発光特性を示す傾向が示唆された。ただし、既報で報告されているような結晶形態による差は認められなかったことから、2023年度では、種々のリン酸カルシウムとカルシウム塩から水熱合成またはアルコールを用いたソルボサーマル合成により種々のサイズや形態を有するHAp結晶を合成した。その結果、カルシウム塩の種類を変えることで、平板状や短ロッド状等の種々の結晶形態に作り分けることができた。一方、生成速度低減による結晶サイズ制御を目的としたアルコールを用いたソルボサーマル合成では、水に対するアルコール比が高くなるほど結晶サイズが大きくなる傾向が観察された。これは、研究代表者の過去の結果と逆の傾向であり、原料に用いたリン酸カルシウムの結晶性やサイズの差が影響している可能性が示唆された。一部の合成研究については学会発表を行うとともに、本研究課題と関係する水処理用環境浄化材料の関連研究について国際会議発表などを行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2023年度は、前年度までのHAp結晶の合成研究や光学特性評価の結果を参考に、新たな合成手法により種々の結晶形態を有するHAp結晶を合成するとともに、その生成条件と形態や組成の関係について考察することができた。しかし、当初予定していた本研究課題に対する研究結果の取得と成果の論文報告は完了できておらず、期間延長による実験継続を選択しているため、進捗状況はやや遅れていると判断できる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
最終年度となる2024年度は、これまで得られたHAp結晶組成の微細構造分析をひきつづき進めるとともに光学特性測定等の実験を実施する。これまで得られた研究結果を総括して、本研究の目的としている水環境浄化材料としてのHApの光学特性の応用可能性について検討する。
|
| Causes of Carryover |
2020年度コロナ禍などにより生じた進捗状況の遅れに起因して予算執行の遅れも生じており、次年度使用額がわずかに生じた。2024年度は期間延長による研究実施を予定しており、追加請求分はないことから、追加実験での消耗品購入や依頼分析費、成果報告のための必要な経費に本予算の使用を計画している。
|
Research Products
(9 results)
