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液相析出法による層状複水酸化物構造体の創製

研究課題

研究課題/領域番号 22350094
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
研究機関神戸大学

研究代表者

水畑 穣  神戸大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10283871)

連携研究者 綾部 いつ子  神戸大学, 大学院・工学研究科, 助手 (20167969)
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: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2011年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2010年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
キーワード無機合成 / 液相析出法 / 複水層状化合物 / 水酸化ニッケル / アルミニウム / 液相折出法 / 層状複水酸化物 / 金属フッ化物 / 液体クロマトグラフ / アニオン交換体 / 遷移金属酸化物 / MCM-41
研究概要

本研究では Ni フッ化物錯体による加水分解平衡反応について検討し、Ni-Al 系層状複水酸化物(LDH)の合成条件の最適化を図り、さらに得られた LDH の陰イオン交換能に対する溶液 pH 及び Ni/Al 比依存性とその際の構造変化について検討した。各 Ni フルオロ錯体水溶液の可視吸収スペクトル測定結果から、アンモニア濃度増加に伴い、Ni アンミン錯体に帰属される吸収帯が生じたことを見出した。このことから Ni に配位した F-が NH3もしくはOH-に置換されたことが明らかとなった。また、各 Ni フルオロ錯体を用いて LPD 反応を行い作製した試料の Ni2+析出量及び XRD 測定結果から、従来考えられていた[NiF6]4-ではなく、化学的に不安定な錯体構造をとる[NiF6-x-y(NH3)x(OH)y]n+を LPD 反応の出発物質として用いることにより、非常に効率の良い Ni-Al 複合系 LDH 合成を行うことが可能であることを明らかにした。さらに各 pH の Cl-溶液中における陰イオン交換率(OH-→Cl-)から、Cl-溶液が酸性である場合、非常に陰イオン交換率が高いことを見出した。これは、OH--LDH 層間中に存在する OH-とCl-溶液中の H+が中和反応を起こし、H2O を生成した為 Cl-が Ni-Al LDH 層間中に可逆的に取り込まれた。以上の結果より LPD 法による高効率な Ni-Al LDH 合成条件を確立した。

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

    (46件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (37件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Anion-Exchange Properties of Nickel-Aluminum Layered Double Hydroxide Prepared by Liquid Phase Deposition2013

    • 著者名/発表者名
      Hideshi Maki, Yuki, Mori, Yuzo Okumura, Minoru Mizuhata
    • 雑誌名

      Materials Chemistry and Physics

      巻: (印刷中) 号: 1 ページ: 445-453

    • DOI

      10.1016/j.matchemphys.2013.05.043

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of the composition on the properties of nickel-aluminum layered double hydroxide/carbon (Ni-Al LDH/C) composite fabricated by liquid phase deposition (LPD)2013

    • 著者名/発表者名
      Alexis Bienvenu Beleke, Eiji Higuchi, Hiroshi Inoue, Minoru Mizuhata
    • 雑誌名

      Journal of Power Sources

      巻: Vol.225 ページ: 215-220

    • DOI

      10.1016/j.jpowsour.2012.10.048

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 水溶液からの酸化物ナノ構造材料の合成2012

    • 著者名/発表者名
      出来成人、水畑 穣
    • 雑誌名

      表面技術

      巻: 62巻 ページ: 75-81

    • NAID

      10030476411

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 水溶液からの酸化物ナノ構造材料の合成2012

    • 著者名/発表者名
      出来成人・水畑穣
    • 雑誌名

      表面技術

      巻: 62 ページ: 75-81

    • NAID

      10030476411

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical properties of nickel-aluminum layered double hydroxide/carbon composite fabricated by liquid phase deposition2010

    • 著者名/発表者名
      Alexis B. Beleke, Minoru Mizuhata
    • 雑誌名

      Journal of Power Sources

      巻: Vol.195, Issue 22 号: 22 ページ: 7669-7676

    • DOI

      10.1016/j.jpowsour.2010.05.068

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical properties of nickel-aluminum layered double hydroxide/carbon composite fabricated by liquid phase deposition2010

    • 著者名/発表者名
      Alexis B.Beleke, Minoru Mizuhata
    • 雑誌名

      Journal of Power Sources

      巻: 195 ページ: 7669-7676

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 液相析出法による金属酸化物薄膜形成に帯する溶存イオン平衡挙動の寄与2013

    • 著者名/発表者名
      牧 秀志, 奥村雄三, 水畑 穣
    • 学会等名
      電気化学会第80回大会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 液相析出法による酸化物合成過程における溶存イオン反応平衡2013

    • 著者名/発表者名
      奥村雄三, 牧 秀志, 水畑 穣
    • 学会等名
      第51回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 液相析出法における3d遷移金属酸化物薄膜の合成条件最適化2013

    • 著者名/発表者名
      生田紘隆, 牧 秀志, 水畑 穣
    • 学会等名
      第51回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 液相析出法による3d遷移金属酸化物薄膜合成の最適化2012

    • 著者名/発表者名
      生田紘隆, 牧秀志, 水畑 穣
    • 学会等名
      平成24年度 第3回 関西電気化学研究会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2012-12-01
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 電池材料におけるナノファブリケーション2012

    • 著者名/発表者名
      水畑 穣
    • 学会等名
      化学工学会関西支部 環境&資源エネルギー研究会第8回研究会(招待講演)
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2012-08-17
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 固相をフッ素消費剤とする液相析出法によるシリカ多孔体の表面修飾2012

    • 著者名/発表者名
      長谷川 敬士, 松本 聡, 水畑 穣
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-03-26
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 液相析出反応におけるフッ素消費剤の機能に対する金属フッ化物錯体平衡依存性2012

    • 著者名/発表者名
      水畑 穣, 生田宏隆
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-03-26
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 液相析出反応におけるフッ素消費剤の機能に対する金属フッ化物錯体平衡依存性2012

    • 著者名/発表者名
      水畑穣, 他
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県)
    • 年月日
      2012-03-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 固相をフッ素消費剤とする液相析出法によるシリカ多孔体の表面修飾2012

    • 著者名/発表者名
      長谷川敬士, 他
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県)
    • 年月日
      2012-03-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 液相析出法により合成したNi-Al系層状複水酸化物とそのアニオン交換能2012

    • 著者名/発表者名
      森 裕輝,水畑 穣
    • 学会等名
      セラミックス基礎科学討論会第50回記念大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-01-13
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 液相析出法による金属酸化物析出過程におけるフッ素消費剤の寄与(2)2012

    • 著者名/発表者名
      水畑 穣, 生田宏隆
    • 学会等名
      セラミックス基礎科学討論会第50回記念大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-01-13
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 液相析出法による金属酸化物析出過程におけるフッ素消費剤の寄与(2)2012

    • 著者名/発表者名
      水畑穣, 他
    • 学会等名
      セラミックス基礎科学討論会第50記念大会
    • 発表場所
      国際ファッションセンター(東京都)
    • 年月日
      2012-01-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 液相析出法により合成したNi-Al系層状複水酸化物とそのアニオン交換能2012

    • 著者名/発表者名
      森裕輝, 他
    • 学会等名
      セラミックス基礎科学討論会第50記念大会
    • 発表場所
      国際ファッションセンター(東京都)
    • 年月日
      2012-01-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] メソ細孔多孔体をテンプレートとする液相析出法におけるフッ素消費剤の寄与2012

    • 著者名/発表者名
      水畑 穣,長谷川敬士,松本聡, 牧秀志
    • 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
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 液相析出法による3d遷移金属酸化物薄膜の合成2012

    • 著者名/発表者名
      生田紘隆, 牧 秀志, 水畑 穣
    • 学会等名
      第62回マテリアルズ・テーラリング研究会
    • 発表場所
      軽井沢
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 液相析出法による金属酸化物ナノ粒子分散Nafion膜の保水性の向上2011

    • 著者名/発表者名
      水畑 穣, 長谷川敬士
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2011-09-28
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 液相析出法による金属酸化物ナノ粒子分散Nafion膜の保水性の向上2011

    • 著者名/発表者名
      水畑穣, 他
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県)
    • 年月日
      2011-09-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] FeOOH合成における液相析出法に対する磁場効果2011

    • 著者名/発表者名
      中江太一, 水畑 穣
    • 学会等名
      第6回日本磁気科学会年次大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-09-27
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] FeOOH合成における液相析出法に対する磁場効果2011

    • 著者名/発表者名
      中江太一, 他
    • 学会等名
      第6回日本磁気科学会年次大会
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2011-09-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 半導体基板上の液相析出法の初期過程核成長に対する溶液組成の影響2011

    • 著者名/発表者名
      水畑 穣, 池田彩香, 森 裕輝
    • 学会等名
      電気化学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2011-09-15
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 半導体基板上の液相析出法の初期過程核成長に対する溶液組成の影響2011

    • 著者名/発表者名
      水畑穣, 他
    • 学会等名
      電気化学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター(新潟県)
    • 年月日
      2011-09-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Electrochemical and ion-exchange properties of Ni-Al Layered Double Hydroxide fabricated by the Liquid Phase Deposition Method2011

    • 著者名/発表者名
      Minoru Mizuhata, Yuki Mori, Alexis Bienvenu Beleke
    • 学会等名
      62nd Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
    • 発表場所
      Niigata
    • 年月日
      2011-09-11
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Electrochemical and ion-exchange properties of Ni-Al Layered Double Hydroxide fabricated by the Liquid Phase Deposition Method2011

    • 著者名/発表者名
      M.Mizuhata, et al
    • 学会等名
      62nd Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター(新潟県)
    • 年月日
      2011-09-11
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 液相析出法による金属酸化物析出過程におけるフッ素消費剤の寄与2011

    • 著者名/発表者名
      水畑 穣, 森 裕輝, 生田紘隆
    • 学会等名
      セラミックス協会第24回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2011-09-07
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 液相析出法による金属酸化物析出過程におけるフッ素消費剤の寄与2011

    • 著者名/発表者名
      水畑穣, 他
    • 学会等名
      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(北海道)
    • 年月日
      2011-09-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ソフト溶液プロセスによる層状複水酸化物の合成及びアニオン交換容量の検討2011

    • 著者名/発表者名
      森裕輝
    • 学会等名
      ナノ学会「ナノ構造・物性」第3回研究会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2011-03-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ソフト溶液プロセスによる層状複水酸化物の合成及びアニオン交換容量の検討2011

    • 著者名/発表者名
      水畑 穣, Alexis Bienvenu Beleke, 森 裕輝
    • 学会等名
      ナノ学会「ナノ構造・物性」第3回研究会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 液相析出法を用いたNi-Al系層状複水酸化物の合成とアニオン交換性2010

    • 著者名/発表者名
      森 裕輝, Alexis Bienvenu Beleke, 水畑 穣
    • 学会等名
      平成22年度第3回関西電気化学研究会
    • 発表場所
      池田
    • 年月日
      2010-12-11
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 液相析出法を用いたNi-Al系層状複水酸化物の合成とアニオン交換性2010

    • 著者名/発表者名
      森裕輝
    • 学会等名
      平成22年度第3回関西電気化学研究会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2010-12-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Performance of Ni-MH secondary batteries using Ni-Al layered double hydroxide/carbon composite for cathode material2010

    • 著者名/発表者名
      Alexis B Beleke,Minoru Mizuhata, Eiji Higuchi, Hiroshi Inoue
    • 学会等名
      第51回電池討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2010-11-11
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Performance of Ni-MH secondary batteries using Ni-Al layered double hydroxide/carbon composite for cathode material2010

    • 著者名/発表者名
      Alexis B Beleke
    • 学会等名
      第51回電池討論会
    • 発表場所
      愛知県産業労働センター
    • 年月日
      2010-11-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 電池材料に対する液相析出(LPD)法の適用2010

    • 著者名/発表者名
      水畑 穣
    • 学会等名
      平成22年度化学系学協会東北大会
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2010-09-26
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 電池材料に対する液相析出(LPD)法の適用2010

    • 著者名/発表者名
      水畑穣
    • 学会等名
      平成22年度化学系学協会東北大会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス
    • 年月日
      2010-09-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ソフト溶液プロセスによるナノ材料創製と電極材料への展開2010

    • 著者名/発表者名
      水畑 穣
    • 学会等名
      電気化学会電解技術委員会第81回委員会および第11回R&D研究懇談会
    • 発表場所
      芦屋
    • 年月日
      2010-05-25
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ソフト溶液プロセスによるナノ材料創製と電極材料への展開2010

    • 著者名/発表者名
      水畑穣
    • 学会等名
      電気化学会電解技術委員会第81回委員会および第11回R&D研究懇談会
    • 発表場所
      カネカ「研修センター芦屋荘」
    • 年月日
      2010-05-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 電池材料におけるナノファブリケーション

    • 著者名/発表者名
      水畑 穣
    • 学会等名
      化学工学会関西支部 環境&資源エネルギー研究会第8回研究会
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 液相析出法による3d遷移金属酸化物薄膜合成の最適化

    • 著者名/発表者名
      生田紘隆
    • 学会等名
      平成24年度 第3回 関西電気化学研究会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] フッ素化学入門2010基礎と応用の最前線2010

    • 著者名/発表者名
      出来成人・水畑 穣
    • 総ページ数
      537
    • 出版者
      三共出版
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [図書] フッ素化学入門2010基礎と応用の最前線2010

    • 著者名/発表者名
      出来成人・水畑穣
    • 総ページ数
      537
    • 出版者
      三共出版
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://cx2.scitec.kobe-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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