| 研究課題/領域番号 |
07455265
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
阿部 良弘 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (90024223)
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| 研究分担者 |
春日 敏宏 名古屋工業大学, 工学部, 助手 (30233729)
野上 正行 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (90198573)
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| キーワード | 多孔質材料 / 結晶化ガラス / リン酸塩結晶 / NASICON / イオン交換 / 抗菌性 / 触媒 / リン酸チタニウム |
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| 研究概要 |
本研究は、ガラスのスピノ-ダル分解による相分離を利用して、抗菌機能や触媒機能などを目的として新規の機能性多孔質リン酸塩結晶化ガラスの合成を試みた。
1.抗菌機能を持つ多孔質結晶化ガラスの合成とその性能評価
Li_<1.4>Al_<0.4>Ti_<1.6>(PO_4)_3-Ca_3(PO_4)_2系の結晶化ガラスを酸処理して、LiTi_2(PO_4)_3結晶を骨格とする多孔体(気孔率約50%比表面積約10m^2/g)を作製した。この多孔体の骨格のLi^+イオンと外部のAg^+イオンとが容易にイオン交換することを利用して、表層に高濃度のAg^+イオンをもつ多孔質材料を作製した。この材料は高い抗菌性を示した。導入されたAg^+イオンの水への溶出は1μeq/g以下と極めて少なかった。この溶出量は熱処理によりさらに抑えられた。
2.触媒機能を持つ新多孔質材料の合成
CuTi_2(PO_4)_3結晶またはCuTi_4(PO_4)_6結晶を骨格とする多孔質結晶化ガラスの合成が、母ガラス組成をCuTi_4(PO_4)_6-Cu_3(PO_4)_2系の擬似二成分系とすることで可能となった。得られたガラスを再加熱処理するとCuTi_2(PO_4)_3とCu_3(PO_4)_2、及びCuO相が析出した。これを硫酸で処理するとCu_3(PO_4)_2相及びCuO相が選択的に溶出し、CuTi_2(PO_4)_3結晶を骨格とする多孔質結晶化ガラスが得られた。一方、母結晶化ガラスを塩酸で処理すると、骨格がCu^<2+>を含むCuTi_4(PO_4)_6結晶からなる多孔質結晶化ガラスを作製できた。前者は、プロペンからアクロレインへの転換、後者は2-プロパノールからアセトンへの転換において活性を示した。従来の焼結法により得られたものに比べ、これらの多孔質結晶化ガラスは比表面積が約50〜70m^2/gとして1桁大きく、また触媒活性も1.5〜5倍もの高い値を示した。
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