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遷移金属を骨格とした層状およびハニカム型複水酸化物の作製

研究課題

研究課題/領域番号 18750121
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 機能物質化学
研究機関熊本大学

研究代表者

鯉沼 陸央  熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 講師 (70284742)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2007年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2006年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワード層状複水酸化物 / 逆オパール / 遷移金属 / インターカレーション / 拡散 / ナノサイズ / ナノ材料 / 複合材料 / ハニカム構造
研究概要

ポリマー配列体をテンプレートとして化合物を合成する「逆オパール法」で作製された3次元規則配列多孔体(逆オパール)は、その特殊な構造により多様な反応場を持つ。本研究では、種々の遷移金属を含み構造中に大きさの異なる2種類の空隙を持つ逆オパール型層状複水酸化物(LDH)の合成と薄膜化を行い、その手法や特性について考察した。
種々の粒系を持つポリスチレンビーズを逆オパール型のテンプレートとし、2価と3価の遷移金属イオンを含む溶液により、ポリスチレンビーズの表面にLDHを合成した。また、基板上に固定したポリスチレンビーズにより、逆オパール型LDH薄膜の合成に成功した。ポリスチレンビーズ-LDH複合体を400℃で焼成、もしくはトルエンかd-リモネンに浸漬して、ポリスチレンビーズを構造中から除去した。焼成した試料は水に24時間浸漬することで、一部壊れたLDH構造を復元させた。
作製した逆オパール型遷移金属含有LDHは、ポリスチレンビーズが存在していた部分に由来する数100nmの空間とLDHの層間隔に由来する1nm程度の空隙が存在していることが、SEMおよびBET比表面積の結果によって、判明した。作製した薄膜の電気化学測定によって、数100nmの空隙には、拡散によって、陰イオンが導入されるのに対して、LDHの層間には、イオン交換によって、陰イオンが導入されることが示唆された。
この手法を用いることで、規則的な空穴を持った多孔体が基板上に直接作製でき、2種類の空隙を持つ特殊な構造を生かした、大きい反応面積を持った電極の作製等への応用が考えられる。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2008 2007

すべて 学会発表 (6件)

  • [学会発表] 遷移金属イオンを含む逆オパール型層状複水酸化物の薄膜化と特性評価2008

    • 著者名/発表者名
      岡山寛子
    • 学会等名
      電気化学会第75回大会
    • 発表場所
      山梨県甲府市武田、山梨大学
    • 年月日
      2008-03-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 遷移金属カチオンを含む逆オパールLDHの合成と特性評価2007

    • 著者名/発表者名
      岡山寛子
    • 学会等名
      2007年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      東京都目黒区大岡山、東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      2007-09-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 遷移金属カチオンを含む逆オパールLDHの合成と特性評価2007

    • 著者名/発表者名
      岡山寛子
    • 学会等名
      KFC(九州ファインセラミックス・テクノフォーラム)第14回九州夏期セラミックス研究会
    • 発表場所
      熊本県阿蘇郡南阿蘇村、アソシエート
    • 年月日
      2007-08-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 層状複水酸化物の合成と評価2007

    • 著者名/発表者名
      志賀大祐
    • 学会等名
      KFC(九州ファインセラミックス・テクノフォーラム)第14回九州夏期セラミックス研究会
    • 発表場所
      熊本県阿蘇郡南阿蘇村、アソシエート
    • 年月日
      2007-08-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 遷移金属カチオンを含む逆オパールLDHの合成2007

    • 著者名/発表者名
      岡山寛子
    • 学会等名
      第44回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      福岡県北九州市小倉北区、北九州国際会議場
    • 年月日
      2007-07-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 遷移金属をホスト層に含む層状複水酸化物の合成と評価2007

    • 著者名/発表者名
      志賀大祐
    • 学会等名
      第44回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      福岡県北九州市小倉北区、北九州国際会議場
    • 年月日
      2007-07-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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