| 研究課題/領域番号 |
05453127
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
無機工業化学
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
山中 昭司 広島大学, 工学部, 教授 (90081314)
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| 研究分担者 |
川路 均 広島大学, 工学部, 助教授 (10214644)
大橋 正夫 広島大学, 工学部, 助手 (80160597)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| 研究課題ステータス |
完了 (1994年度)
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| 配分額 *注記 |
6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
1994年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1993年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
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| キーワード | アニオン交換体 / 金属塩基性塩 / 層状結晶 / インターカレーション / 二次元磁性体 / 層状ケイ酸塩 |
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| 研究概要 |
層状ナノコンポジットのホスト層として、アニオン交換性を有する新しい層状結晶の出現が待望されている。本研究では、Ni-Zn複塩基性塩の合成に成功し、新たに自由度の高いアニオン交換性層状結晶であることを明らかにした。研究成果の概要は以下の通り。
1.Ni-Zn複塩基性酢酸塩の組成はNi_<1-X>Zn_<2X>(OH)_2(OCOCH_3)_<2X>nH_2O(0.15<x<0.25)であり、構造は先に報告した銅塩基性塩のボタラッカイト型とは異なり、Zn_5(OH)_8X_2nH_2O型であることを明らかにした。
2.層間の酢酸イオンは種々のアニオンと可逆的に交換可能である。
3.層間アニオンはケイ酸アニオンとも交換することができた。[Si_8O_<20>]^<8->イオンとの直接交換はできなかったが、カプリル酸イオンでまず交換して層間を拡大させたのち、交換を行なうと、[Si_8O_<16>(OH)_4]^<4->イオンとして交換し、これを水熱処理することにより、2:1型層状粘土鉱物に類似の層状ケイ酸塩が得られた。反応はトポ化学的に進行し、ホストの複塩基性塩の組成と構造は保持される。この他、種々のケイ酸アニオンとの交換も可能であることを明らかにした。
4.ボタラッカイトは強アルカリ性溶液中では、水酸化物となり、構造変化するのに対して、Ni-Zn塩基性塩は安定であり、水酸化イオンとも可逆的に交換できる。このイオン交換体は炭酸ガスを吸着し、炭酸イオン交換体に変化した。
5.Ni-Zn複塩基性塩は層間アニオンで隔てられたNi(OH)_2層を含み、アニオン交換により層間隔が自由に変化できるNi(OH)_2二次元磁性体として、物性面でも興味ある化合物である。Ni-Zn複塩基性塩の常磁性温度域での磁化率の温度依存性は、バルクのNi(OH)_2とよく似た挙動をするが、液体He温度の低温では、強磁性的に振舞う事を見い出した。
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