| 研究課題/領域番号 |
17H03396
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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 |
無機材料・物性
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
小平 哲也 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 上級主任研究員 (40356994)
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| 研究分担者 |
阪東 恭子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (50357828)
池田 拓史 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (60371019)
西 宏二 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 准教授 (70535335)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
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| キーワード | ゼオライト / LTA / 単結晶 / アルミノケイ酸塩 / リン酸ガリウム / 水熱反応合成 / メカニズム / LTA型 / 合成プロセス / X線吸収分光法 / 固体NMR法 / 合成 / 結晶成長 / リン酸ガリウム塩 / 多孔質結晶 / 解析・評価 / プロセス |
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| 研究成果の概要 |
アルミノケイ酸塩，リン酸ガリウム塩によりそれぞれ構成されるLTA型単結晶の水熱合成において，結晶サイズを司る因子を明らかにした。前者では従来未考慮だった水酸基濃度の重要性を見いだし，一片90μmの世界最大の立方体単結晶を得た。後者ではフッ化物イオンと合成溶液濃度が結晶サイズに寄与する。更に，その合成水溶液に対し，X線吸収分光スペクトル測定に成功した。有機構造指向剤のジプロピルアミンはGaイオンとリン酸イオンを架橋するように配位するモデルにより，合成溶液のゲル化特性やpH値，Ga K吸収端に対するX線吸収端近傍構造のエネルギー変化の溶液組成依存性が統一的に解釈できるに至った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
LTA型骨格構造は最も応用範囲の広いゼオライト構造の一つであり，特に骨格がアルミノケイ酸塩の場合，単結晶化とその合成条件の解明は，今後の単結晶の用途開発の上でも重要である。他方，酸性水溶液から合成されるリン酸ガリウム塩骨格のLTAでは，合成メカニズムに関する基盤的研究事例がそもそも存在しなかった。この系では，X線吸収分光法による合成溶液内の局所構造情報の収集が可能であることを初めて実証できた。結晶成長メカニズムを議論する新しい手法の提案は，学術的意義が高い。
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