2021 Fiscal Year Annual Research Report
鉄酸化細菌を模倣した高彩色無機顔料の新規合成法の開発
| Project/Area Number |
20K21238
|
|---|
| Research Institution | Okayama University |
|---|
Principal Investigator |
中西 真 岡山大学, 安全衛生推進機構, 助教 (10284085)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
押木 俊之 岡山大学, 自然科学研究科, 講師 (80311794)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2022-03-31
|
| Keywords | 酸化鉄 / 色調 / テンプレート / 赤色顔料 / 有機分子 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
有機分子を用いて高彩度酸化鉄系顔料を作製する新しいプロセスの開発を目指し、金属化合物集積テンプレートの選定と色調を支配する合成条件の特定を試みた。金属化合物集積テンプレートの選定に関して、モデルとなる天然多糖類での集積効率に関する検討の結果、種々の官能基を有する化合物を候補とした。
初めに、これらの候補化合物の適用可能性について検討するため、種々の条件で鉄化合物の集積化を実施した。その結果、ある温度以上で一定時間加熱することで鉄化合物の集積体が得られることが明らかになった。また、有機分子の濃度が高濃度になると透明な溶液となり、集積体が得られなかったことから、錯体形成が集積体の生成に影響を及ぼすことが示唆された。
次に、鉄化合物集積体を焼成することで得られる酸化鉄の色調を支配する合成条件を検討した。種々の合成条件で得られた酸化鉄に対して、X線回折測定と分光測色計による評価を実施した。すべての試料において、焼成温度を上げると結晶性が高くなると同時に色調がくすむ傾向が確認できた。溶液中での鉄に対する添加元素の割合を上げても、得られる酸化鉄の格子定数はほとんど変化せず、色調の変化も認められなかった。また、有機分子の溶液濃度が高くなると集積体が得られなかったが、薄くすると焼成後の酸化鉄の色調がくすむことが明らかになった。最も色調が鮮やかな条件においては、赤味と黄色味がほぼ等しく、明度も含めて市販顔料と同等の色調が得られた。
以上の結果より、本プロセスは発想の基となったバイオテンプレート法よりもスケールアップが容易で量産化に適しており、得られた材料の顔料としてのポテンシャルは市販顔料と同等であることが明らかになった。
|
