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ファンデルワールス空間を利用した新規イオン伝導性インターカレーション化合物の設計

研究課題

研究課題/領域番号 14550668
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関岡山大学

研究代表者

松田 元秀  岡山大学, 環境理工学部, 助教授 (80222305)

研究分担者 三宅 通博  岡山大学, 環境理工学部, 教授 (30143960)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2003年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2002年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワードインターカレーション化合物 / ソフト化学 / イオン伝導体 / ファンデルワールス空間 / 合成 / 新規化合物 / 層状構造 / 層空間
研究概要

現在我々の研究グループは、新規陽イオン伝導体創製を目的とし、ファンデルワールス層空間を持つ層状化合物へのゲスト挿入反応を検討し、得られた新規インターカレーション化合物の特性評価を行っている。本申請研究では、ホストとして層状構造を持つSrO固溶Bi_2O_3(SBO)を、ゲストとしてヨウ素と銀を選び、様々な検討を行った結果、以下の知見を得た。
・ヨウ素と銀の挿入反応は、逐次反応によって進行することがわかった。具体的反応条件としては、ヨウ素挿入反応にとっては170℃程度の熱処理が、また銀挿入反応は300℃程度の熱処理中に進行すると判断された。
・ヨウ素と銀が挿入されると、SBOのc軸は1nm程度伸長されることがわかった。これに対して、a軸には大きな変化は観測されなかった。
・一次元電子密度分布計算を行ったところ、挿入されたヨウ素と銀はホストであるSBOが持つファンデルワールス層空間に存在していることが示唆された。
・ヨウ素と銀の包蔵量は仕込み時に加える銀量によって制御可能であることがわかった。銀仕込み量が増加すると、包蔵される銀量は単調に増加し、それとは逆に、ヨウ素包蔵量は単調に減少することがわかった。
・ヨウ素と銀が包蔵されたSBOの伝導度は銀が包蔵されていないSBOの値に比べ、3桁程度高かった。これより、本研究で合成された新規インターカレーション化合物中では新たに導入された銀が伝導に寄与することが示唆された。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] M.Matsuda, K.Abe, M.Miyake: "Softchemical synthesis and conduction properties of new layered bismuth-based compound incorporated with silver and iodine elements"Solid State Ionics. 154-155. 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
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsuda, K.Abe, T.Tamori, M.Miyake: "Designing a new intercalation compound based on a van der Waals type of layered Bi-based compound"Key Eng.Mater.. 228-229. 273-276 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 上田政樹, 松田元秀, 三宅通博: "新規層状イオン伝導体のソフト化学的な合成とその評価"日本セラミックス協会第9回ヤングセラミストミーティング講演要旨集. 4-5 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松田元秀, 田森妙, 三宅通博: "Ag-I包蔵新規Bi系インターカレーション化合物の電気特性"2003年電気化学会秋季大会講演要旨集. 101 (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
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松田元秀, 田森妙, 三宅通博: "AgとIをゲストとした新規層状Bi系インターカレーション化合物における伝導イオン種"日本セラミックス協会基礎科学討論会講演要旨集. 450-451 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松田元秀, 田森妙, 安部恵子, 三宅通博: "ファンデルワールス層空間を含有する層状Bi系化合物へのゲストインターカレーションによる新規二次元陽イオン伝導体の材料設計"日本化学会第84春季年会講演要旨集. (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsuda, K.Abe, M.Miyake: "Softchemical synthesis and conduction properties of new layered bismuth-based compound incorporated with silver and iodine elements"Solid State Ionics. vol.154-155. 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
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsuda, K.Abe, T.Tamori, M.Miyake: "Designing a new intercalation compound based on a van der Waals type of layered Bi-based compound"Key Eng.Mater.. vol.228-229. 273-276 (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
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ueda, M.Matsuda, M.Miyake: "Soft-chemical synthesis and characterization of new layer structured ion conductor"Proc.9^<th> Young Ceramist Meeting of The Ceramic Society of Japan. 4-5. 4-5 (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
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsuda, T.Tamori, M.Miyake: "Electrical properties of new intercalation compound Ag-I intercalated Sr_<15>Bi_<7.5>O_<12.75>"Proc.2003 Annual Fall Meeting of The Electrochemical Society of Japan. 101 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsuda, T.Tamori, M.Miyake: "Conductive species in Ag-I intercalated layered Bi-based compound"Proc.The 42nd Symp.on Basic Sci.of Ceramics of The Ceramic Society of Japan. 450-451 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsuda, T.Tamori, K.Abe, M.Miyake: "Preparation of new type of two-dimensional ionic conductor by intercalation of guests into Bi-based layer structured compound with van der Waals gaps"Proc.The 83^<rd> Annual Spring Meeting of The Chemical Society of Japan. (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsuda, K.Abe, M.Miyake: "Softchemical synthesis and conduction properties of new layered bismuth-based compound incorporated with silver and iodine elements"Solid State Ionics. 154-155. 413-418 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Matsuda, K.Abe, T.Tamori, M.Miyake: "Designing a new intercalation compound based on a van der Waals type of layered Bi-based compound"Key Eng.Mater.. 228-229. 273-276 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 上田政樹, 松田元秀, 三宅通博: "新規層状イオン伝導体のソフト化学的な合成とその評価"日本セラミックス協会第9回ヤングセラミストミーティング講演要旨集. 4-5 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 松田元秀, 田森妙, 三宅通博: "Ag-I包蔵新規Bi系インターカレーション化合物の電気特性"2003年電気化学会秋季大会講演要旨集. 101 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 松田元秀, 田森妙, 三宅通博: "AgとIをゲストとした新規層状Bi系インターカレーション化合物における伝導イオン種"日本セラミックス協会基礎科学討論会講演要旨集. 450-451 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 松田元秀, 田森妙, 安部恵子, 三宅通博: "ファンデルワールス層空間を含有する層状Bi系化合物へのゲストインターカレーションによる新規二次元陽イオン伝導体の材料設計"日本化学会第84春季年会講演要旨集. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Matsuda, K.Abe, M.Miyake: "Softchemical synthesis and conduction properties of new layered bismuth-based compound incorporated with silver and iodine elements"Solid State Ionics. 154-155. 413-418 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 上田政樹, 松田元秀, 三宅通博: "新規層状イオン伝導体のソフト化学的な合成とその評価"第9回ヤングセラミスト・ミーティングin中四国テキスト. 4-5 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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