半導体ミクロポーラスクリスタルの合成と応用

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07555274
• 研究種目: 試験研究(B)
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 山中 昭司 広島大学, 工学部, 教授 (90081314)
• 研究分担者: 川路 均 広島大学, 工学部, 助教授 (10214644)
• キーワード: 層状チタン酸塩 / 層間架橋 / ミクロポア多孔体 / 光化学触媒 / 半導体 / ゲルマニウムクラスレート

研究概要

[目的]当研究者らは、粘土の二次元ケイ酸塩層を構造単位として、その層間を微細な酸化物粒子で架橋して支えることにより、層間にミクロポアを有する、粘土層間架橋多孔体の合成に成功している。本研究では非ケイ酸塩系の半導体層状結晶についても層間架橋を行うと共に、新規半導体ミクロポアポーラスクリスタルの合成を試みる。
[研究成果の概要]
1。層状チタン酸塩の層間架橋
層状結晶Rb_xMn_xTi_<2-x>O_4を出発物質として、シリカおよびチタニアによる層間架橋を行った。シリカ架橋多孔体では600℃まで500〜600m^2/gの高い比表面積を有する耐熱性の高いミクロポア多孔体を得ることに成功した。
2。シリカ架橋粘土多孔体の触媒特性
半導体ミクロポア多孔体の特徴を利用して、光化学触媒機能を検討した。水の光化学分解では、白金無添加試料で、水素の発生が認められた。アンモニアについても低温酸化触媒活性を有することを見出した.
3。層状結晶Rb_xMn_xTi_<2-x>O_4の酸化還元
層状結晶RbxMnxTi2-xO4をKMnO4水溶液で処理することにより、層間のRbイオンを除くことができることを見い出した。層間カチオン量を調節することにより、チタン酸塩層間の架橋密度を調節できる可能性があり、この層状結晶を用いる精密層間架橋を試みている.
4。ゲルマニウムクラスレート化合物の合成
ゲルマニウムのsp^3-s結合によりつくられる開いた網目構造の合成をアーク炉を用いて行った。Baを鋳型として、新しいクラスレートBa_8Ge_<43>の合成に成功し、X線Rietveld法による構造解析を行っている。

研究成果

• [文献書誌] S. Yamanaka: "Optical and Electrochemical Properties of Titania Pillared Clays" J. Porous Materials. 1. 29-41 (1995)
• [文献書誌] S. Yamanaka: "Preparation and Properties of Clays Pillared with Al_2O_3-NiO Mixed Oxide" Mat. Res. Soc. Symp. Proc.371. 157-162 (1995)
• [文献書誌] S. Yamanaka: "New Anion Exchangeable Layered Mixed Basic Salt, Ni_<1-x>Zn_<2x>(OH)_2(OCOCH_3)_<2x>nH_2O" Mat. Res. Soc. Symp. Proc.371. 131-142 (1995)
• [文献書誌] S. Yamanaka: "Preparation and superconductivity of Barium Containing Silicon Clathrate Compound, (Ba, K)_xSi_<46>." Eur. J. Solid State Inorg. Chem.32. 799-807 (1995)
• [文献書誌] S. Yamanaka: "New Deintercalation Reaction of Calcium from Calcium Disilicide. Synthesis of Layered Polysilane" Mat. Res. Bull.(印刷中).
• [文献書誌] 山中昭司: "物質は生きている、現代の物質観(好村滋洋、岡野正義、星野公三編)" 共立出版(分担執筆), 336 (1995)