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環境調和機能を有する水溶性チタン・ニオブ・タンタル・ビスマス錯体の設計と用途開発

研究課題

研究課題/領域番号 12555177
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 無機材料・物性
研究機関東京工業大学

研究代表者

垣花 眞人  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助教授 (50233664)

研究分担者 PETRYKIN Valery  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 外国人特別研究員
加藤 真吾  フルウチ化学株式会社, 研究開発部門, 研究員
佐々木 聡  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (10162364)
長田 実  科学技術振興事業団, さきがけ研究21, 研究員 (10312258)
VALERY Petrykin  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 中核的研究機関研究員
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
13,000千円 (直接経費: 13,000千円)
2002年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2001年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2000年度: 8,400千円 (直接経費: 8,400千円)
キーワード水 / チタン錯体 / クエン酸 / 低環境負荷 / 水溶性錯体 / 環境調和機能
研究概要

本研究の目的は、電子材料や触媒材料として工業的に広く使われているチタン・ニオブ・タンタル・ビスマス金属酸化物における原料の問題点を解決し、水に安定に溶け毒性のない新しい水溶性チタン・ニオブ・タンタル・ビスマス化合物を化学設計・合成し、これらを用いた複合酸化物の低環境負荷プロセスを開発することである。当該研究期間内に以下のような研究成果を得た。
(1)チタンペルオキソクエン酸アンモニウムの開発
金属チタンを過酸化水素水で処理してペルオキソ化した後、ここにクエン酸を添加して水に可溶なチタンペルオキソクエン酸アンモニウムを合成した。この錯体を単結晶として育成し、X線回折による詳細な構造解析を実施し、その構造を明らかにした。
(2)水溶性チタンペルオキソクエン酸アンモニウムを用いた酸化チタン及びBaTi_4O_9の合成
水溶性チタンペルオキソクエン酸アンモニウムを出発原料に用い、水を溶媒とした安価な薄膜・超微粒子製造法を検討した。TiO_2薄膜及びBaTi_4O_9を作製し、それらの光触媒活性機能を調べた。
(3)水溶性チタン乳酸錯体の開発とそれを用いたSrTiO_3微粒子及び薄膜の合成
過酸化水素水で処理したチタン金属と乳酸とを混合した水溶液から水溶性チタン乳酸錯体の単結晶を育成し、X線回折を用いてその詳細な構造を明らかにした。この錯体を用いて、500℃という低温でSrTiO_3の超微粒子並びに膜厚約300nmのSrTiO_3薄膜の水からの作製に成功した。
(4)水溶性ニオブ、タンタル化合物の開発
酸化ニオブ又はタンタル酸をアンモニアを含む過酸化水素水で処理することにより水に安定に溶ける(NH_4)_3[Nb(O_2)_4]及び(NH_4)_3[Ta(O_2)_4]化合物を開発し、それらを用いた水溶液からの複合酸化物の合成を実施した。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] E.R.Camargo, M.Kakihana et al.: "Sodium Niobate (NaNbO_3) Powders Synthesized by a Wet-Chemical Method Using a Water-Soluble Malic Acid Complex"Chemistry of Materials. 14. 2365-2368 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Tada, M.Kakihana et al.: "A new water-soluble ammonium citratoperoxotitanate as an environmentally beneficial precursor for tio_2 thin films and ruo_2/bati_4o_9 photocatalysts"Chemistry of Materials. 14. 2845-2846 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Yoshino, M.Kakihana et al.: "Polymerizable Complex Synthesis of Pure Sr_2Nb_xTa_<2-x>O_7 Solid Solutions with High Photocatalytic Activities for Water Decomposition into H_2 and O_2"Chemistry of Materials. 14. 3369-3376 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.R.Camargo, M.Kakihana: "Low temperature synthesis of lithium niobate powders based on water-soluble niobium malato complexes"Solid State Ionics. 151. 413-418 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Dey, M.Kakihana: "A softer and efficient route for the synthesis of lithium niobate powder"Transactions of the Materials Research Society of Japan. (in press). (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tomita, M.Kakihana: "Synthesis of SrTiO_3 from Aqueous Solution Using Lactate Titanium Complex"Transactions of the Materials Research Society of Japan. (in press). (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. R. Camargo, M. Popa and M. Kakihana: "Sodium Niobate (NaNbO_3) Powders Synthesized by a Wetchemical Method Using a Water-Soluble Malic Acid Complex"Chem. Mater.. 14. 2365-2368 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. R. Camargo and M. Kakihana: "Low temperature synthesis of lithium niobate powders based on water-soluble niobium malato complexes"Solid State Ionics. 151. 413-418 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Tada, M. Kakihana, V. Petrykin, M. Osada, Y. Yamashita and K. Yoshida: "A new water-soluble ammonium citratoperoxotitanate as an environmentally beneficial precursor for TiO_2 thin films and RuO_2/BaTi_4O_9 photocaatalysts"Chem. Mater.. 14. 2845-2846 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Yoshino, M. Kakihana, W. S. Cho, H. Kato and A. Kudo: "Polymerizable complex synthesis of pure Sr_2Nb_Xta_2-XO_7 solid solutions with high photocatalytic activities for water decomposition into H_2 and O_2"Chem. Mater.. 14. 3369-3376 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D. Dey and M. Kakihana: "A softer and efficient route for the synthesis of lithium niobate powder"Transactions of the Materials Research Society of Japan. in press.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Tomita and M. Kakihana: "Synthesis of SrTiO_3 from aqueous solution using lactate titanium complex"Transactions of the Materials Research Society of Japan. in press.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.R.Camargo, M.Kakihana, et al.: "Sodium Niobate (NaNbO_3) Powders Synthesized by a Wet-chemical Method Using a Water-soluble Malic Acid Complex"Chemistry of Materials. 14. 2365-2368 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Tada, M.Kakihana, et al.: "A new water-soluble ammonium citratoperoxotitanate as environmentally beneficial precursor for TiO_2 thin films and RuO_2/BaTi_4O_9 photocatalysts"Chemistry of Materials. 14. 2845-2846 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yoshino, M.Kakihana, et al.: "Polymerizable Complex Synthesis of Pure Sr_2Nb_xTa_<2-x>O_7 Solutions with High Photocatalytic Activities for Water Decomposition into H_2 and O_2"Chemistry of Materials. 14. 3369-3376 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] E.R.Camargo, M.Kakihana: "Low temperature synthesis of lithium niobate powders based on water-soluble niobium malato complexes"Solid State Ionics. 151. 413-418 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] D.Dey, M.Kakihana: "A softer and efficient route for the synthesis of lithium niobate powder"Transactions of the Materials Research Society of Japan. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tomita, M.Kakihara: "Synthesis of SrTiO_3 from Aqueous Solution Using Lactate Titanium Complex"Transactions of the Materials Research Society of Japan. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kakihana: "Peroxide Based Route Free from Halides For the Synthesis of Lead Titanate Powder"Chemistry of Materials. 13. 1181-1184 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kakihana, V.Petrykin, M.Osada: "Structure and Stability of Water Soluble (NH_4)_8[Ti_4(C_6H_4O_7)_4(O_2)_4]-8H_2O"Inorganic Chemistry. 40. 891-894 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kakihana: "Chemical synthesis of lithium niobate powders (LiNbO_3) prepared from Water-soluble DL-malic acid complexes"Chemistry of Materials. 13. 1905-1909 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kakihana,M.Osada: "A novel aqueous solution route to the low-temperature synthesis of SrBi_2Nb_2O_9 by use of water-soluble Bi and Nb complex."Journal of Alloys and Compounds. 309. 113-117 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kakihana: "Synthesis of (H_3O) TiNbO_5・0.26H_2O via hydronium ion (H_3O^t) exchange reaction and its photocatalytic activity for H_2 evolution from aqueous methanol solution"Physical Chemistry Chemical Physics . 2. 4461-4464 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Osada,M.Kakihana: "アモルファス金属錯体法で合成した(La_<1-x>Ca_x)(Ba_<1.75-x>La_<0.25+x>)Cu_3O_<7+δ>の高調複素帯磁率"粉体及び粉末冶金. 47. 1111-1115 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kakihana: "The synthesis of Photocatalysts Using the Polymerizable-Complex Uethod"MRS Bulletin. 25. 27-32 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 垣花眞人: "環境調和機能をもつチタン化合物-難水溶性金属の親水錯体化技術-"現代化学. 3月. 25-32 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kakihana,V.Petrykin,M.Osado: "Structure and Stability of Water Soluble (NH_4)_8[Ti_4(C_6H_4O_7)_4(O_2)_4]・8H_2O"Inorganic Chemistry. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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