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高選択的陰イオン交換実現に向けた層状複水酸化物の層-陰イオン相互作用の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22350090
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機工業材料
研究機関島根大学

研究代表者

笹井 亮  島根大学, 総合理工学研究科, 准教授 (60314051)

研究分担者 森吉 千佳子  広島大学, 理学研究科, 准教授 (00325143)
連携研究者 井伊 伸夫  独立行政法人物質・材料研究機構, 主席研究員 (50343851)
亀島 欣一  岡山大学, 環境理工学研究科, 准教授 (50251616)
乗松 航  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (30409669)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円)
2012年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2011年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2010年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
キーワード層状複水酸化物 / 陰イオン交換反応 / 選択性 / 精密結晶構造解析 / 陰イオン交換 / 陰イオン選択性 / 結晶構造解析 / 資源回収 / 廃水処理 / イオン交換 / 表面・界面物性 / 精密構造解析 / 層状腹水酸化物
研究概要

陰イオン交換材料である層状複水酸化物(LDH)の水処理材としての利用をめざし、 高結晶性と高純度の LDH として Mg/Al 系(Mg/Al=2)および Ni/Al 系(Ni/Al=2,3,4)を水熱合成し、得られたLDH の陰イオン交換反応実験と結晶構造解析を行った。研究を進めた結果、 Ni/Al 系においてその組成比が硝酸イオンに対する選択性に大きな影響を与えることを明らかにした。また、この硝酸選択性が SPring-8 で得られた粉末回折データの解析から層間でのイオンの可動性の違いにより説明できることを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (30件) (うち招待講演 2件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Nitrate-Ion-Selective Exchange Ability of Layered Double Hydroxide Consisting of MgIIand Fe2012

    • 著者名/発表者名
      SASAI, R.; NORIMATSU, W.; MATSUMOTO, Y
    • 雑誌名

      J. Hazard. Mater

      巻: 256 ページ: 311-314

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nitrate-ion-selective exchange ability of layered double hydroxide consisting of Mg^<II> and Fe^<III>2012

    • 著者名/発表者名
      Sasai, R.; Norimatsu, W.; Matsumoto, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Hazardous Materials

      巻: 215-216 ページ: 311-314

    • DOI

      10.1016/j.jhazmat.2012.02.063

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 結晶構造からみた Mg/Al 型層状複水酸化物の陰イオン交換特性2013

    • 著者名/発表者名
      森吉千佳子,帆足宏一,松岡良樹,黒岩芳弘,佐藤宏亮,笹井亮
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2013 年年会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2013-03-19
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Ni/Al型層状複水酸化物の硝酸イオン選択性に対する Ni/Al 比の影響2013

    • 著者名/発表者名
      トピックス発表:笹井亮,佐藤宏亮,帆足宏一,森吉千佳子,黒岩芳弘
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 2013 年年会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2013-03-19
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 高選択的陰イオン交換実現に向けた層状複水酸化物の層-陰イオン相互作用の解明2013

    • 著者名/発表者名
      招待講演:佐藤宏亮,竹川雅俊,新井栄作,笹井亮,帆足宏一,松岡良樹,森吉千佳子,黒岩芳弘
    • 学会等名
      層状複水酸化物の化学に関する研究会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都)
    • 年月日
      2013-03-06
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 層状複水酸化物の陰イオン交換特性の解明2013

    • 著者名/発表者名
      招待講演:笹井亮
    • 学会等名
      ジオ機能材料研究会
    • 発表場所
      物質・材料研究機構(つくば市)
    • 年月日
      2013-02-01
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 陰イオン交換特性をもつ[Ni2+1-xAl3+x(OH)2](An-)x/n・mH2O の精密構造解析2013

    • 著者名/発表者名
      帆足宏一,佐藤宏亮,笹井亮,森吉千佳子,黒岩芳弘
    • 学会等名
      第26回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      2013-01-14
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Ni と Al とからなる層状複水酸化物の陰イオン交換特性に対する Ni/Al 比の影響2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤宏亮,帆足宏一,森吉千佳子,黒岩芳弘, 笹井亮
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第51回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      仙台国際センター(仙台市)
    • 年月日
      2013-01-10
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] NiとAlからなる層状複水酸化物の陰イオン交換特性に対するNi/Al比の影響2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤宏亮,帆足宏一,森吉千佳子,黒岩芳弘,笹井 亮
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第51回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      仙台国際センター(仙台市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 陰イオン交換特性をもつ[Ni2+1-x Al3+x (OH)2 ](An-)x/n・mH2Oの精密構造解析2013

    • 著者名/発表者名
      帆足宏一, 佐藤宏亮, 笹井亮, 森吉千佳子, 黒岩芳弘
    • 学会等名
      第26回日本放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 層状複水酸化物の構成元素比による陰イオン交換反応への影響2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤宏亮,笹井亮
    • 学会等名
      日本セラミックス協会中国四国支部ヤングセラミスト・ミーティングin 中四国
    • 発表場所
      徳島大学(徳島市)
    • 年月日
      2012-11-17
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 層状複水酸化物のメタノール-水混合溶媒中での陰イオン交換反応2012

    • 著者名/発表者名
      竹川雅俊,笹井亮
    • 学会等名
      日本セラミックス協会中国四国支部ヤングセラミスト・ミーティング in 中四国
    • 発表場所
      徳島大学(徳島市)
    • 年月日
      2012-11-17
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 層状複水酸化物とリンオキソ酸イオンの陰イオン交換反応2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤宏亮,笹井亮
    • 学会等名
      日本化学会第2回 CSJ フェスタ 2012
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2012-10-16
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 層状複水酸化物の水-メタノール混合溶媒中での陰イオン交換反応2012

    • 著者名/発表者名
      竹川雅俊,笹井亮
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 層状複水酸化物のリンオキソ酸との陰イオン交換反応2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤宏亮,笹井亮
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 2012 年年会サテライトプログラム第4回資源・環境対応セラミックス材料/技術研究講演会
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 年月日
      2012-03-19
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 層状複水酸化物のリンオキソ酸イオンとの陰イオン交換反応2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤宏亮・笹井亮
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2012年年会サテライトプログラム「第4回資源・環境対応セラミックス材料/技術研究討論会」
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2012-03-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 層状複水酸化物とリンオキソ酸イオンの陰イオン交換反応2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤宏亮・笹井 亮
    • 学会等名
      CSJ第2回化学フェスタ
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 層状複水酸化合物の水-メタノール混合溶媒中での陰イオン交換特性2012

    • 著者名/発表者名
      竹川雅俊・笹井亮
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 放射光粉末回折実験による層状複水酸化物の結晶構造解析2011

    • 著者名/発表者名
      松岡良樹・佐藤宏亮・竹川雅俊・森吉千佳子・笹井亮・黒岩芳弘
    • 学会等名
      第18回中国・四国・北九州地区誘電体セミナー
    • 発表場所
      島根大学
    • 年月日
      2011-12-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 層間に酸化物ピラーを有する層状複水酸化物の陰イオン交換反応2011

    • 著者名/発表者名
      笹井亮,松本千誉
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第24回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2011-09-09
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 層間に酸化物ピラーを有する層状複水酸化物の陰イオン交換反応2011

    • 著者名/発表者名
      笹井亮・松本千誉
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第24回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2011-09-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 陰イオン交換特性をもつ層状複水酸化物の放射光精密構造解析2011

    • 著者名/発表者名
      松岡良樹,森吉千佳子,黒岩芳弘,佐藤宏亮,竹川雅俊,笹井亮
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第24回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2011-09-08
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] リンを含むオキソ酸イオンを層間にもつ層状複水酸化物の作成と評価2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤宏亮,笹井亮
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第24回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2011-09-08
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 陰イオン交換特性をもつ層状複水酸化物の放射光精密構造解析2011

    • 著者名/発表者名
      松岡良樹・森吉千佳子・黒岩芳弘・佐藤宏亮・竹川雅俊・笹井亮
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第24回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2011-09-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] リンを含むオキソ酸イオンを層間にもつ層状複水酸化物の作製と評価2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤宏亮・笹井亮
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第24回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2011-09-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Crystal Structure of Anion Exchangeable Mg2+-Al3+Layered DoubleHydroxides2011

    • 著者名/発表者名
      MORIYOSHI, C.; MATSUOKA, Y.; SATO, H.; SASAI, R.; KUROIWA, Y
    • 学会等名
      XXII Congress and General Assembly of International Union of Crystallography
    • 発表場所
      Madrid(SPAIN)
    • 年月日
      2011-08-24
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 層状複水酸化物の陰イオン交換反応への金属組成の影響2011

    • 著者名/発表者名
      笹井亮,松本千誉
    • 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
      岡山コンベンションセンター(岡山市)
    • 年月日
      2011-01-11
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 層状複水酸化物の陰イオン交換反応への金属組成の影響2011

    • 著者名/発表者名
      笹井亮・松本千誉
    • 学会等名
      第49回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター
    • 年月日
      2011-01-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Crystal structure of anion exchangeable Mg^<2+>-Al^<3+> layered double hydroxide2011

    • 著者名/発表者名
      Moriyoshi, C.; Matsuoka, Y.; Sato, H.; Sasai, R.; Kuroiwa, Y.
    • 学会等名
      第22回国際結晶学連合会(IUCr2011)
    • 発表場所
      Madrid, SPAIN
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 層状複水酸化物の水-メタノール混合溶媒中での陰イオン交換特性

    • 著者名/発表者名
      竹川 雅俊・笹井(ササイ) 亮(リョウ)
    • 学会等名
      第19回ヤングセラミスト・ミーティングin中四国
    • 発表場所
      徳島大学(徳島市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 層状複水酸化物の陰イオン交換特性の解明

    • 著者名/発表者名
      笹井 亮
    • 学会等名
      ジオ機能材料研究会―層状複水酸化物などの低次元無機材料の化学―
    • 発表場所
      NIMS(つくば市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高選択的陰イオン交換実現に向けた層状複水酸化物の層-陰イオン相互作用の解明

    • 著者名/発表者名
      佐藤 宏亮・竹川 雅俊・新井 栄作・笹井 亮・帆足 宏一・松岡 良樹・森吉 千佳子・黒岩 芳弘
    • 学会等名
      層状複水酸化物の化学に関する研究会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 主催した研究講演会 ミニシンポジウム「層状複水酸化物の機能化に向けた取り組み」,2012年 12 月 26 日,島根大学(松江市)研究講演会「資源・環境・エネルギー分野に向けたナノ材料の可能性」 ,2010 年 12 月 27 日,島根大学(松江市)層状複水酸化物(LDH)勉強会,2010年 10 月 7 日,島根大学(松江市)

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考] SPRing-8 利用研究課題の取得状況 [1] 「層状複水酸化物の選択的陰イオン交換反応の機構解明のための構造的研究」,一般課題(2010A1287)[2] 「層状複水酸化物層間に存在する水和水と交換性イオンとの相互作用に関する構造的研究」,一般課題(2010B1279)[3] 「高度水処理システム構築に向けた層状複水酸化物の陰イオン交換反応の詳細解明のための構造的描像」,一般課題(2012B1770)

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考] 研究代表者主宰の研究室の HP

    • URL

      http://www.phys.shimane-u.ac.jp/ryo_lab/index.html

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考] 笹井研究室HP

    • URL

      http://www.phys.shimane-u.ac.jp/ryo_lab/index.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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