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ビスマスおよび鉛フリー低融点ガラスの無溶媒合成

研究課題

研究課題/領域番号 20613007
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 元素戦略
研究機関京都大学

研究代表者

横尾 俊信  京都大学, 化学研究所, 教授 (90158353)

研究分担者 高橋 雅英  大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20288559)
徳田 陽明  京都大学, 化学研究所, 准教授 (30372551)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
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)
2010年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2008年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード有機-無機ハイブリッド / 低融点 / プロトン伝導 / 低融点ガラス / NMR / 無溶媒アルコール縮合 / 軟化温度 / 量子化学計算 / 耐水性 / 鉛フリー / ビスマスフリー / 無溶媒合成 / ケイリン酸塩 / ホウケイ酸塩
研究概要

オルトリン酸と有機修飾クロロシランを混合し、低温で反応させると低温溶融材料が得られる。しかし、この材料は耐水性が低いため、量子化学計算によって反応機構の解明を行った。その結果、加水分解は酸触媒下の存在によって促進されることがわかった。そこで、有機修飾アルコキシシランを出発原料として用いることによって、耐水性の高いガラスが得られると予想できた。実際に作製したガラスは低温溶融性を示し、かつ耐水性の向上したものであった。
また、リン酸基を多量ドープした膜の合成も可能であることがわかった。熱分析や交流インピーダンス法によって燃料電池用プロトン伝導膜として有用であることがわかった。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (13件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Structure manufacturing of proton-conducting organic-inorganic hybrid silicophosphilte membranes by solventless synthesis2011

    • 著者名/発表者名
      Tokuda Y, Oku S, Yamada T, Takahashi M, Yoko T, Kitagawa H, Ueda Y
    • 雑誌名

      J.Mater.Res. 26

      ページ: 796-803

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure manufacturing of proton-conducting organic-inorganic hybrid silicophosphilte membranes by solventless synthesis2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Tokuda, et al.
    • 雑誌名

      J.Mater.Res.

      巻: 26 ページ: 796-803

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Silicophosphate/silicophosphite hybrid materials prepared by solventless ethanol condensation2009

    • 著者名/発表者名
      Tokuda Y, Tanaka Y, Takahashi M, Ihara R, Yoko T
    • 雑誌名

      J.Ceram.Soc.Japan 117

      ページ: 842-846

    • NAID

      10025968601

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Silicophosphate/silicophosphite hybrid materials prepared by solventless ethanol condensation2009

    • 著者名/発表者名
      Tokuda Y, Tanaka Y, Takahshi M, Ihara R, Yoko T
    • 雑誌名

      J. Ceram. Soc. Japan 117

      ページ: 842-846

    • NAID

      10025968601

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] チタノリン酸塩系有機-無機ハイブリッド材料の中低温・無加湿条件下でのプロトン伝導特性2011

    • 著者名/発表者名
      徳田陽明, 西岡聡, 正井博和, 上田義勝, 高橋雅英, 古屋仲秀樹, 横尾俊信
    • 発表場所
      神奈川県
    • 年月日
      2011-03-30
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] チタノリン酸塩系有機-無機ハイブリッド材料の中低温・無加湿条件下でのプロトン伝導特性2011

    • 著者名/発表者名
      徳田陽明・西岡聡史・正井博和・上田義勝・古屋仲秀樹・横尾俊信・高橋雅英
    • 学会等名
      電気化学会第78回大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2011-03-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 低温溶融性有機-無機ハイブリッド材料のタンパク質吸着特性2011

    • 著者名/発表者名
      徳田陽明・森田純平・正井博和・横尾俊信
    • 学会等名
      2011年日本セラミックス協会年会
    • 発表場所
      静岡大学
    • 年月日
      2011-03-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 有機-無機ハイブリッド低融点ホウリン酸塩系ガラスの無溶媒合成2011

    • 著者名/発表者名
      山本泰河・徳田陽明・正井博和・横尾俊信
    • 学会等名
      2011年日本セラミックス協会年会
    • 発表場所
      静岡県
    • 年月日
      2011-03-16
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 有機-無機ハイブリッド低融点ホウリン酸塩系ガラスの無溶媒合成2011

    • 著者名/発表者名
      山本泰河・徳田陽明・正井博和・横尾俊信
    • 学会等名
      2011年日本セラミックス協会年会
    • 発表場所
      静岡大学
    • 年月日
      2011-03-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] チタノリン酸塩系有機-無機ハイブリッド膜の作製とプロトン伝導性2011

    • 著者名/発表者名
      西岡聡史、徳田陽明、高橋雅英、上田義勝、横尾俊信
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第49回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      岡山県
    • 年月日
      2011-01-11
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 有機-無機ハイブリッドポリシロキサンガラスの軟化特性制御に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      品川正志・徳田陽明・高橋雅英・尾俊信
    • 学会等名
      2009年日本セラミックス協会年会
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 年月日
      2010-03-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 有機-無機ハイブリッドポリシロキサンガラスの軟化特性制御に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      品川正志、徳田陽明、高橋雅英、横尾俊信
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2010年年会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2010-03-22
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] アルコール縮合反応を利用した有機修飾ホウケイ酸塩系ガラスの新しい低温合成法2009

    • 著者名/発表者名
      井原梨恵, 高橋雅英, 徳田陽明, 横尾俊信
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2009年年会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2009-03-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ケイリン酸塩系有機無機ハイブリッド薄膜の無溶媒合成とその応用2009

    • 著者名/発表者名
      奥聡志、徳田陽明、高橋雅英、横尾俊信
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第47回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      大阪府
    • 年月日
      2009-01-08
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 無溶媒縮合法による有機修飾酸化物交互共重合体の合成と応用2008

    • 著者名/発表者名
      徳田陽明、高橋雅英、横尾俊信
    • 学会等名
      第49回ガラスおよびフォトニクス材料討論会
    • 発表場所
      宮城県
    • 年月日
      2008-11-27
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 無溶媒縮合法による有機修飾酸化物交互共重合体の合成と応用2008

    • 著者名/発表者名
      徳田陽明, 高橋雅英, 横尾俊信
    • 学会等名
      第49回ガラスおよびフォトニクス材料討論会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2008-11-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 有機無機ハイブリッドケイリン酸塩膜の無溶媒合成およびプロトン伝導特性の評価2008

    • 著者名/発表者名
      奥聡志、徳田陽明、高橋雅英、横尾俊信
    • 学会等名
      粉体粉末冶金平成20年度春期大会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2008-05-27
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [備考] ウェブサイト

    • URL

      http://noncry.kuicr.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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