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希土類酸化物超微粒子の創製

研究課題

研究課題/領域番号 09450324
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機工業化学
研究機関大阪大学

研究代表者

足立 吟也  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60029080)

研究分担者 増井 敏行  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00304006)
町田 憲一  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00157223)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
13,600千円 (直接経費: 13,600千円)
1998年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
1997年度: 8,700千円 (直接経費: 8,700千円)
キーワード希土類酸化物 / 超微粒子 / 逆ミセル / ジルコニア / 触媒 / マイクロエマルション / 酸素貯蔵能 / 希土類シュウ酸塩 / 固体触媒 / 比表面積 / セリア-ジルコニア / 複合酸化物
研究概要

本研究は、希土類の塩化物、硝酸塩、硫酸塩等の水溶液を可溶化したマイクロエマルションを出発物質とし、これらをアンモニア水を可溶化したマイクロエマルションと反応させることにより、逆ミセル法による酸化イットリウム、酸化セリウムをはじめとした代表的な希土類酸化物超微粒子を合成すること、および得られた粒子の粒子サイズ、粒径分布について系統的に調べ、最小粒子の合成条件を明らかにすること、そして、いままでの合成法では得られなかった粒子径の極めて小さい、単分散性に優れた希土類酸化物超微粒子の合成およびその作製プロセスの確立を目指して研究を行った。
その成果として、有機溶媒中で界面活性剤が形成する逆ミセル内部を反応場とする逆ミセル法により、ナノメートルサイズの酸化セリウム超微粒子の合成が可能であることをあきらかにした。また、これらの原料依存性、濃度依存性についても系統的に調べ、最小粒子の合成条件を明らかにし、現時点において最小の平均粒径(2.6nm)を有する酸化セリウム超微粒子の合成に成功した。
さらに、酸化イットリウムにおいても、逆ミセル法を非水溶媒中での結晶化プロセスと組み合わせることにより、液相法で合成された酸化イットリウム超微粒子として、最小の平均粒子径4.0nmを達成した。以上より、いままでの合成法では得られなかった粒子径の極めて小さい、単分散性に優れた希土類酸化物超微粒子の合成およびその作作製プロセスの確立を達成することができた。
さらに、本方法を拡張し、Ce0.2Zr0.8O2微粒子を逆ミセル法によって合成し、酸化セリウムと同様のキャラクタリゼーションを行った。そして、これらの超微粒子γ-アルミナ上に担持した触媒の活性および耐熱性を、モデル反応である一酸化炭素の酸化活性を指標として評価したところ、逆ミセル法によって調整した触媒は、空気中、1000℃、5時間の耐熱試験後においても、通常用いられる共沈法により調製した触媒より高活性を維持することを明らかにした。この結果、逆ミセル法を触媒調製に応用することで、優れた耐熱性を備えた微粒子担持触媒を調製できることを明らかにし、超微粒子の触媒への応用が可能であることを明らかにした。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] Toshiyuki Masui: "Preparation and Characterization of Cerium Oxide Ultrafine Particles Dispersed in Polymer Thin Films" Journal of Alloys and Compounds. 256. 97-101 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiyuki Masui: "Characterization of Cerium(IV) Oxide Ultrafine Particles Prepared Using Reversed Micelles" Chemistry of Materials. 9. 2197-2204 (1997)

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  • [文献書誌] Toshiyuki Masui: "Carbon Monoxide Oxidation Characteristics over the Al_2O_3-supported CeO_2-ZrO_2 Catalysts Prepared by the Microemulsion Method" Chemistry Letters. 1997. 1285-1286 (1997)

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  • [文献書誌] Toshiyuki Masui: "Characterization and Catalytic Properties of CeO_2-ZrO_2 Ultrafine Particles Prepared by the Microemulsion Method" Journal of Alloys and Compounds. 269. 116-122 (1998)

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  • [文献書誌] Toshiyuki Masui: "Reduction Behavior of CeO_2-ZrO_2 Solid Solution Prepared from Cerium-Zirconyl Oxalate" Chemistry of Materials. 10. 4005-4009 (1998)

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  • [文献書誌] 足立 吟也: "希土類材料の新しい展開" 科学と技術の礎 社団法人生産技術振興会創立50周年記念誌. なし. 1-15 (1999)

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  • [文献書誌] 増井 敏行: "マイクロエマルションを用いた酸化物超微粒子の合成" セラミックス. 34. 93-96 (1999)

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  • [文献書誌] 足立 吟也 編著: "希土類の科学" 化学同人(株), 912 (1999)

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  • [文献書誌] T.Masui, K.Machida, T.Sakata, H.Mori, and G.Adachi: "Preparation and Characterization of Cerium Oxide Ultrafine Particles Dispersed in Polymer Thin Films" Journal of Alloys and Compounds. 256. 97-101 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Masui, K.Fujiwara, K.Machida, G.Adachi, T.Sakata and H.Mori: "Characterization of Cerium (IV) Oxide Ultrafine Particles Prepared Using Reversed Micelles" Chemistry of Materials. 9. 2197-2204 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Masui, K.Fujiwara, Y.Peng, K.Machida and G.Adachi: "Carbon Monoxide Oxidation Characteristics over the Al_2O_3-supported CeO_2-ZrO_2 Catalysts Prepared by the Microemulsion Method" Chemistry Letters. 1285-1286 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Masui, K.Fujiwara, Y.Peng, T.Sakata, K.Machida, H.Mori and G.Adachi: "Characterization and Catalytic Properties of CeO_2-ZrO_2 Ultrafine Particles Prepared by the Microemulsion Method" Journal of Alloys and Compounds. 269. 116-122 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Masui, Y.Peng, K.Machida and G.Adachi: "Reduction Behavior of CeO_2-ZrO_2 Solid Solution Prepared from Cerium-Zirconyl Oxalate" Chemistry of Materials. 10. 4005-4009 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.Adachi and T.Masui: "Advance in Rare Earth Materials" Kagaku to Gijyutu no So-Commemorative publication for the 50th anniversary of the Seisan Gijyutsu Shinkou Kyokai. 1-15 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Masui and G.Adachi: "Preparation of Ultrafine Oxide Particles Using Water-in-Oil Microemulsions" Seramikkusu. 34. 93-96 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.Adachi: Science of Rare Earths. Kagaku-Dojin, Kyoto, 912 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiyuki Masui: "Preparation and Characterization of Cerium Oxide Ultrafine Particles Dispersed in Polymer Thin Films" Jornal of Alloys and Compounds. 256. 97-101 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Toshiyuki Masui: "Characterization of Cerium(IV) Oxide Ultrafine Particles Prepared Using Reversed Micelles" Chemistry of Materials. 9. 2197-2204 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Toshiyuki Masui: "Carbon Monoxide Oxidation Characteristics over the Al_2O_3-supported CeO_2-ZrO_2 Catalysts Prepared by the Microemulsion Method" Chemistry Letters. 1997. 1285-1286 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Toshiyuki Masui: "Characterization and Catalytic Properties of CeO_2-ZrO_2 Ultrafine Particles Prepared by the Microemulsion Method" Jornal of Alloys and Compounds. 269. 116-122 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Toshiyuki Masui: "Reduction Behavior of CeO_2-ZrO_2 Solid Solution Prepared from Cerium-Zirconyl Oxalate" Chemistry of Materials. 10. 4005-4009 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 増井 敏行: "マイクロエマルションを用いた酸化物超微粒子の合成" セラミックス. 34. 93-96 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Toshiyuki Masui: "Preparation and Characterization of Cerium Oxide Ultrafine Particles in Polymer Thin Films" Journal of Alloys and Compounds. 256. 97-101 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Toshiyuki Masui: "Characterization of Cerium(IV)Oxide Ultrafine Particles Prepared Using Reversed Micelles" Chemistry of Materials. 9. 2197-2204 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Toshiyuki Masui: "Carbon Monoxide Oxidation Characteristics over the Al_2O_3-supported CeO_2-ZrO_2 Catalysts Prepared by the Microemulsion Method" Chemistry Letters. 1997. 1285-1286 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Toshiyuki Masui: "Characterization and Catalytic Properties of CeO_2-ZrO_2 Ultrafine Particles Prepared by the Microemulsion Method" Journal of Alloys and Compounds. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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