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2012 Fiscal Year Annual Research Report

液相析出法による層状複水酸化物構造体の創製

Research Project

Project/Area Number 22350094
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

水畑 穣  神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10283871)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords液相析出法 / 複水層状化合物 / 水酸化ニッケル / アルミニウム
Research Abstract

本研究ではNiフッ化物錯体による加水分解平衡反応について検討し、Ni-Al系層状複水酸化物(LDH)の合成条件の最適化を図り、さらに得られたLDHの陰イオン交換能に対する溶液pH及びNi/Al比依存性とその際の構造変化について検討した。
各Niフルオロ錯体水溶液の可視吸収スペクトル測定結果から、アンモニア濃度増加に伴い、Niアンミン錯体に帰属される吸収帯が生じたことを見出した。また液体クロマトグラフによる各Niフッ化物錯体水溶液中の遊離フッ素イオン濃度はアンモニア濃度増加に伴い遊離フッ素濃度が上昇し、[NH3]/[Ni2+] = 23.3以上となると急激に遊離フッ素濃度が上昇することがわかった。Niに配位したF-がNH3もしくはOH-に置換されたことを示している。また各Niフルオロ錯体を用いてLPD反応を行い作製した試料のNi2+析出量及びXRD測定結果から、従来考えられていた[NiF6]4-ではなく、化学的に不安定な錯体構造をとる[NiF6-x-y(NH3)x(OH)y]n+をLPD反応の出発物質として用いることにより、非常に効率の良いNi-Al LDH合成を行うことが可能であることを明らかにした。
さらに各pHのCl-溶液中における陰イオン交換率( OH-→Cl- )から、Cl-溶液が酸性である場合、非常に陰イオン交換率が高いことを見出した。これは、OH--LDH層間中に存在するOH-とCl-溶液中のH+が中和反応を起こし、H2Oを生成した為Cl-がNi-Al LDH層間中に可逆的に取り込まれた。以上の結果より、LPD法による高効率なNi-Al LDH合成条件を確立した。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Effects of the composition on the properties of nickel-aluminum layered double hydroxide/carbon (Ni-Al LDH/C) composite fabricated by liquid phase deposition (LPD)2013

    • Author(s)
      Alexis Bienvenu Beleke, Eiji Higuchi, Hiroshi Inoue, Minoru Mizuhata
    • Journal Title

      Journal of Power Sources

      Volume: Vol.225 Pages: 215-220

    • DOI

      DOI:10.1016/j.jpowsour.2012.10.048

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 液相析出法による金属酸化物薄膜形成に帯する溶存イオン平衡挙動の寄与2013

    • Author(s)
      牧 秀志, 奥村雄三, 水畑 穣
    • Organizer
      電気化学会第80回大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      20130329-31
  • [Presentation] 液相析出法による酸化物合成過程における溶存イオン反応平衡2013

    • Author(s)
      奥村雄三, 牧 秀志, 水畑 穣
    • Organizer
      第51回セラミックス基礎科学討論会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      20130109-11
  • [Presentation] 液相析出法における3d遷移金属酸化物薄膜の合成条件最適化2013

    • Author(s)
      生田紘隆, 牧 秀志, 水畑 穣
    • Organizer
      第51回セラミックス基礎科学討論会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      20130109-11
  • [Presentation] メソ細孔多孔体をテンプレートとする液相析出法におけるフッ素消費剤の寄与2012

    • Author(s)
      水畑 穣,長谷川敬士,松本聡, 牧秀志
    • Organizer
      日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20120919-21
  • [Presentation] 液相析出法による3d遷移金属酸化物薄膜の合成2012

    • Author(s)
      生田紘隆, 牧 秀志, 水畑 穣
    • Organizer
      第62回マテリアルズ・テーラリング研究会
    • Place of Presentation
      軽井沢
    • Year and Date
      20120809-11
  • [Presentation] 電池材料におけるナノファブリケーション

    • Author(s)
      水畑 穣
    • Organizer
      化学工学会関西支部 環境&資源エネルギー研究会第8回研究会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Invited
  • [Presentation] 液相析出法による3d遷移金属酸化物薄膜合成の最適化

    • Author(s)
      生田紘隆
    • Organizer
      平成24年度 第3回 関西電気化学研究会
    • Place of Presentation
      京都

URL: 

Published: 2014-07-24  

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