2015 Fiscal Year Annual Research Report
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25870840
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| Research Institution | Kanagawa University |
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Principal Investigator |
齋藤 美和 神奈川大学, 工学部, 助教 (60594215)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | perovskite oxide / oxygen defect / proton |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者が発見した新奇プロトン伝導体は水を試料中に含むことにより、中温域において高いプロトン伝導体を示す。この特性を向上させることおよびそのメカニズムの解明が応用への糸口になると考えられる。そこで、従来の固相反応法よりも均一な試料合成が可能な液相状態での合成を試みた。一般的に用いられる錯体合成法は、構成元素が水に難溶のため適当でない。そこで、低温かつ高圧下で合成可能な水熱合成による試料合成を試みた。反応容器内に種々の原料を入れ、180℃で12～24時間反応させた。結果として、目的相も得られたが、未反応な原料との混相であることがわかった。単一相の合成には原料の選定および反応条件の最適化に時間を要するため、現在実施中である。
液相法と同時に、固相反応においても試料を高純度化することを目的とした。異なる酸素欠陥量の単一相試料について水が内包されているのか検討を行うため、組成をδ = 0～0.5の範囲で変化させ、各組成について高純度試料を得られるよう検討した。焼成温度と焼成雰囲気の検討により、大気中の水分が水酸化物の不純物生成を引き起こしていることが判明した。また、不純物生成にはパウダーベッドも影響していることが明らかになった。
また、独自の分析法として、熱天秤（TG）とガスクロマトグラフ (GC) を組み合わせて熱挙動と脱離ガスを調べる環境を整え、試料組成の決定を試みた。高純度試料で重量減少と水の脱離が観測されたことから、ペロブスカイト相に水が内包されていることが判明した。段階的に水の脱離が起きていることから、表面物理吸着、表面化学吸着、水酸化物の3つの形態で内包されていると考えられる。組成が明らかになることにより、水の量とプロトン伝導性との関係が明らかになれば、更なる電気伝導度の上昇や新規プロトン伝導体の開発・材料設計に役立つことが期待される。
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Research Products
(2 results)
