研究課題/領域番号 |
21H02022
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研究種目 |
基盤研究(B)
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配分区分 | 補助金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
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研究機関 | 北海道大学 |
研究代表者 |
三浦 章 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (10603201)
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研究分担者 |
長尾 雅則 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (10512478)
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研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2023年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2021年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
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キーワード | 窒化物 / 新規物合成 / 触媒能 / 多元系 / 磁化率 / 多元系窒化物 / 燃焼合成 / 触媒 / 新規化合物探索 |
研究開始時の研究の概要 |
本計画では、独自の合成技術であるアミド粉末を用いた自己燃焼反応により、従来法では得ることが困難であった新規三元系窒化物を合成する。化学的安定性を備えた4d、5d遷移金属窒化物と、化学的安定性は乏しいが多彩な物性発現が期待できる3d遷移金属窒化物または4f希土類金属窒化物を組み合わせ、新規電気化学触媒および新規磁性材料・超伝導材料を創出する。
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研究実績の概要 |
本年度も引き続きアミド原料を用いた多元系窒化物の合成とその触媒能調査、磁気特性調査を行た。主な成果を以下に記す。 1) 三元系バナジウムモリブデン窒化物の合成とその電気化学触媒能:ナトリウムアミド、塩化バナジウム、塩化モリブデンを混合することで、バナジウムドープ窒化モリブデンおよびモリブデンドープ窒化バナジウムの合成に成功した。バナジウム量が少ない領域では格子定数のシフトが観測され、電子顕微鏡観察から均一にモリブデンとバナジウムが分布していることから、固溶体の合成に成功した。電気化学的窒素還元能の調査を行ったが、窒素還元に起因する明確な電流は観測されなかった。 2)フッ化物原料からの窒化物合成:フッ化物を出発試料とすることで、窒化物へのフッ化物イオンの導入を試みた。ナトリウムアミドとフッ化マンガンを反応させることで、窒化マンガンを合成した。オージェ分光分析によって、窒化物中にフッ素が1-2%含まれていることが明らかになった。 3)有機物を用いた窒化物合成:大気中で安定な有機物とNa2MoO4をるつぼ中で反応させることで、グラム単位の窒化モリブデンの合成に成功した。元素分析とX線回折、中性子回折から、合成した窒化モリブデンの格子中には酸素をほとんど含まず、相図に現れる窒化物よりも、窒素量の多い窒化物であることが判明した。合成した窒化物の電気化学的水素発生反応を評価した。磁化率測定の結果、合成した窒化物は2Kまで反磁性のシグナルを示さなかったことから、Mo2Nと異なり超伝導体ではないことが示された。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
種々の多元系窒化物の合成に成功していることから、実験は順調に進行している。さらに、新たな窒化剤の開発にも成功していることから、当初の計画以上に順調に進行している。
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今後の研究の推進方策 |
最終年度は新たな窒化剤を用いた多元系窒化物の合成とその評価に注力する予定である。
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