2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of novel synthesis process of GaN:ZnO solid solution oxynitride using layered double hydroxide as a precursor
Publicly Offered Research
| Project Area | Synthesis of Mixed Anion Compounds toward Novel Functionalities |
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| Project/Area Number |
17H05483
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
片桐 清文 広島大学, 大学院工学研究科, 准教授 (30432248)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 複合アニオン化合物 / 酸窒化物 / 光触媒 / 層状複水酸化物 / 液相プロセス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
複合アニオン化合物は、酸化物などの単アニオン系とは根源的に異なる革新的機能が発現する。例えば光触媒においては、水の可視光完全分解が窒化ガリウム-酸化亜鉛(GaN:ZnO)固溶体酸窒化物で達成されている。しかし、GaN:ZnOの合成は一般的には高温アンモニア気流下での熱処理が必要なため安全性に懸念があるうえ、合成試料中に組成ムラが生じるなど、いまだ改善すべき点も多い。本研究課題では、液相プロセスを活用したGaN:ZnO固溶体酸窒化物光触媒の新規合成法の開拓とその特性評価を目的として研究を実施してきた。具体的には、GaN:ZnOの前駆体として従来用いられてきた酸化物ではなく、ZnとGaからなる層状複水酸化物(LDH)を液相プロセスで合成することで、前駆体中でZnとGaを均一に分布させ、組成ムラのないGaN:ZnOの合成法の開拓を目指した。またLDHから酸窒化物への転換反応には、尿素などの窒素含有固体低分子を採用し、従来法より簡便な装置で安全に合成する方法の開拓を行った。
2018年度は、前年度に確立したZn-Ga LDHと尿素を用いた手法によって合成したGaN:ZnOについて、より詳細な反応メカニズムの解析を領域内の共同研究に展開して行った。またこの手法で合成したGaN:ZnOの水分解光触媒活性の評価を実施し、従来法で合成したものと本合成プロセスによるものとの比較検討を実施した。
さらに、尿素を窒素源とする酸窒化物の合成について、GaN:ZnOだけでなく、ペロブスカイト型酸窒化物にも展開し、LaTiO2NやSrNbO2Nの合成なども達成した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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