| 研究課題/領域番号 |
18K04713
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26020:無機材料および物性関連
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| 研究機関 | 神奈川大学 |
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研究代表者 |
齋藤 美和 神奈川大学, 公私立大学の部局等, 教務技術職員 (60594215)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | ペロブスカイト / 酸水酸化物 / 酸素欠陥 / プロトン伝導 / 赤外分光法 / oxyhydroxides / proton conductor / infrared spectroscopy / 複合アニオン / プロトン / 水熱合成 / ペロブスカイト構造 |
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| 研究成果の概要 |
ペロブスカイト関連構造を有するバリウム-ニオブ酸化物に関して、酸水酸化物化した複合アニオンの合成と評価を推進した。酸素欠損ペロブスカイト構造をもつBa(ZnxNb1-x)O3-dは大気中から結晶格子中へ水分子を取り込み酸水酸化物Ba(ZnxNb1-x)O3-d(OH)yへと変化し、中温度域でプロトン伝導性を発現することがわかった。
酸水酸化物化を促進するため、気相水酸化物化反応により、酸水酸化物化を促進した試料合成に成功した。
得られた試料について、脱離ガスや熱分析および電気伝導度測定に加え、加熱拡散反射によるFTIR法を用い複数のO-H種について解析した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、エネルギーおよび環境問題にかかる材料開発において、有効な合成法および分析法に関する知見を得た。高温高濃度水蒸気下の合成法を確立したことにより、酸化物から複合アニオンの一種である酸水酸化物の創製が容易に可能となった。得られた試料に内包された水酸化物は中温度域（400℃～500℃）まで脱離せずに保持され、その水酸化物がプロトンとして振舞うことにより、中温度域で高いイオン伝導性を有することがわかった。ただし、本試料を直接実用化（例えば燃料電池の電解質）に用いるにはまだ導電率が不十分であるため、構造や構成元素の最適化により、より高い導電性を有する材料開発を実施する必要がある。
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