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新規な原理に基づく多孔質単結晶「スポンジ結晶」の材料化学の創成

研究課題

研究課題/領域番号 22655070
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 無機工業材料
研究機関広島大学

研究代表者

犬丸 啓  広島大学, 大学院・工学研究院, 教授 (80270891)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
3,690千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 690千円)
2011年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード結晶 / 多孔体 / 多孔質単結晶 / ゼオライト / マイクロポーラスクリスタル / ヘテロポリ酸 / ポリオキソメタレート / スポンジ結晶 / 細孔径分布 / 固体NMR
研究概要

我々は、結晶の繰り返し構造には細孔が存在しない物質で単結晶に細孔が空いた多孔質単結晶を見出し「スポンジ結晶」と命名した。水に不溶のヘテロポリ酸塩(NH_4)_3PW_<12> O_<40>が代表的なスポンジ結晶であるが、本研究では、(NH_4)_4SiW_<12> O_<40>に注目した。この物質は水に可溶で、水溶液を蒸発乾固すると空隙率が高い多孔質結晶が析出する。^1H MAS NMRにより細孔内壁に露出しているNH_4+を定量的に区別できた。細孔内へのプロトン導入はNH_4^+のH^+による置換により可能である。結晶の繰り返し構造に細孔が組み込まれている典型的な多孔質単結晶であるゼオライトの化学に対比的なスポンジ結晶の化学が明らかとなった。

報告書

(3件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2012 2011 2010

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] 12タングストケイ酸アンモニウム塩スポンジ結晶の細孔構造と機能2012

    • 著者名/発表者名
      石川智也、宇山健、犬丸啓
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2012-03-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 水溶性(NH_4)_4SiW_<12> O_<40>スポンジ結晶のミクロ細孔特性2011

    • 著者名/発表者名
      宇山健、山中昭司、犬丸啓
    • 学会等名
      第49回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      2011-01-11
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 水溶性(NH_4)_4SiW_<12>O_<40>スポンジ結晶のミクロ細孔特性2011

    • 著者名/発表者名
      宇山健・山中昭司・犬丸啓
    • 学会等名
      第49回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      2011-01-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] (NH_4)_4SiW_<12> O_<40>スポンジ結晶の細孔特性とガス分離機能2010

    • 著者名/発表者名
      宇山健、犬丸啓、山中昭司
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2010-03-27
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2016-04-21  

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