NMRイメ-ジング及び固体高分解能NMRの物質科学への応用:物性と内部構造変化

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02453032
• 研究機関: 東京水産大学
• 研究代表者: 渡部 徳子 東京水産大学, 水産学部, 教授 (40092382)
• 研究分担者: 横山 拓史 九州大学, 教養部, 助教授 (20136419)
• キーワード: NMRイメ-ジング / 固体高分解能NMR / ^<29>SiーNMR / ^<27>AlーNMR / ムライト / アルミノシリケ-ト / ムライトプリカ-サ-

研究概要

1.非晶質アルミノシリケ-トの焼成過程における構造変化:セラミックの一つとして知られているムライトはSi/Al比が0.22から0.33の範囲の連続固溶体であるといわれているが、その構造や生成過程は明確でない。申請者らはムライトの生成過程および最終生成物は出発物質の化学組成に強く影響されると考えており、最終生成物と同一組成を持つアルミノシリケ-トをムライト前駆体として提唱し、その焼成過程と最終生成物の構造を27ーAlおよび29ーSi固体高分解能NMRで追跡した。非晶質SiO_2やγーAl_2O_3の混入のない3/2タイプ(3Al_2O_3・2SiO_2)のムライトを生成することが出来た。(J.Am.Cer.Soc.投稿予定)また生成過程において5配位のAlが生成されアンダルサイト様の構造を経由してムライト構造を形成することを明らかにした。(J.Am.Cer.Soc.投稿予定)2/1ムライトと3/2ムライトの構造は空孔の数にちがいがあるだけで、本質的には同じであることも明かとなった。(Chem.Lett.投稿予定)
2.粘土鉱物における水の吸着機構の解明:モンモリロナイトおよびベントアイトに吸着された水の存在状態を明らかにするために17ー0と1ーHのNMRを測定した。緩和時間が非常に短いために定量的な検討をするまでには至っていない。測定条件の検討が必要である。
3.ゴム成形品中の可塑剤や硬化剤の分布と物性:サ-フェイスコイルをもちいて31ーP核のNMRイメ-ジングを測定した。NR中のTNPおよびTOPを画像化することに挑戦したところ、被写体の形に一様な明画像が得られた。硬化剤の分布を知るためにはより高い空間分解能が必要である。このためには新しいコイルの開発が必要である。

研究成果

• [文献書誌] T.Yokoyama,Y.Takahashi,T.Tarutani: "Detering and accelration effect of Aluminium on the growth of polysilicic acid particles." J.Colloid & Interface Sci.,. 141. 559-563 (1991)
• [文献書誌] T.Yokoyama,K.Nishu,S.Torii,Y.Ikeda,and T.Watanabe: "Murite precursor I:Characterization of Murite precursor formed by adsorption of monosilicic acid on Aluminium hydroxide." J.Am.Ceramic Soc.,.
• [文献書誌] T.Watanabe,T.Yokoyama,K.Nishuu and Y.Ikeda: "Structural change from amorphous murite precursor to 3/2 murite in thermal treatment process;Study by solid state high resolution NMR." J.Am.Ceramic Soc.,.
• [文献書誌] Y.Ikeda,Y.Yokoyama,and T.Watanabe: "MAS/NMR study of the structure of 3/2 murite and 2/1 murite." Chem.Lett.,.
• [文献書誌] T.Watanabe,Y.Yokoyama,K.Nishu and Y.Ikeda: "ESR study of Fe impurity in murite precursor and murite.Local crystal structure change in formation of murite." J.Am.Ceramic Soc.,.