| 研究課題/領域番号 |
14340161
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
岩石・鉱物・鉱床学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
杉山 和正 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (40196762)
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| 研究分担者 |
田中 雅彦 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助手 (60249901)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
14,300千円 (直接経費: 14,300千円)
2004年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2003年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2002年度: 10,900千円 (直接経費: 10,900千円)
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| キーワード | ゼオライト / 結晶構造 / X線回折 / 異常散乱法 / laumontite / Zn-Al-P-O系 / Co-Al-P-O系 / SHG発振 / laumonitite / ZN-Al-P-O系 / 非線形光学効果 / Zn-Al-P-O系化合物 / 単結晶構造解析 / セオライト / 水熱合成 / 異常散乱 / 放射光 |
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| 研究概要 |
触媒および分子ふるいとしての機能を活用するため、骨格構造および細孔内部を化学的に修飾したゼオライトの研究開発が盛んである。ゼオライト結晶素材の特性発現メカニズムを解明するためには、修飾元素の分布を正確に把握することが不可欠である。本研究グループは、原子番号が隣り合う元素が共存する場合でも目的元素の構造情報を得ることができるX線異常散乱法をゼオライトの構造的研究に導入し、修飾元素の配列規則と細孔に挿入された有機分子との相互作用を解明するプロジェクトを推進した。
本研究では、強い白色X線源を有する高エネルギー加速器研究機構放射光実験施設に複雑構造の異常散乱実験を可能とする異常散乱単結晶構造解析装置を導入し、光学系の設定および積分反射強度の測定法など計画通りの性能が実現できていることを確認した。そして、ゼオライトに内包するセレンクラスターの構造を詳細に決定することができた。また、天然laumontite型骨格構造を有するZn-Al-P-O系ゼオライトおよび新規な骨格構造を有するゼオライトの育成に成功した。特に、laumontite型Zn-Al-P-O系ゼオライトは、内包する有機分子と遷移元素の相互作用が強いため、有機分子の変化に対応して空間群が変化する特性を明らかとした。さらに、パルスレーザー線源を用いた物性測定により、微弱ではあるが遷移元素および有機分子の相互作用によって非線形光学特性の発現を確認した。この特性をより効果的に発現させるためには、欠陥の少ない結晶の育成が望まれるが、新しいゼオライト素材の可能性を提唱できた成果は、将来の応用展開が期待できる。また、鉄系およびマンガン系のリン酸塩試料では、有機物は内包されないもののゼオライト類似のイオン交換能を有する可能性のある新しい物質を作成することができた。
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