新しい多核複金属錯体を出発原料とする複合酸化物の合成と評価、応用

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10650811
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 定岡 芳彦 愛媛大学, 工学部, 教授 (50036422)
• キーワード: 多核錯体 / 熱分解 / ペロブスカイト型酸化物 / 微粒子 / ガスセンサ / 二酸化窒素 / 表面分析

研究概要

2種類以上の金属を含む複合酸化物は、超伝導体、燃料電池の電極材料、化学センサの材料などとして注目されており、新規な均質微粒子の作成法が求められている。報告者らは、多核複金属錯体を合成して出発原料とし、これを低温で熱分解することにより複合酸化物を合成する新しい方法について検討を行なった。主に希土類Lnと遷移金属Mから成るペロブスカイト型酸化物を作製した。LaMn-有機多核錯体の600℃低温熱分解により、直径が約20nmの均質微粒子が得られた。特にLa[Fe(CN)_6]・nH_2Oの低温における熱分解挙動が検討され、350℃の低温でも長時間焼成すれば、LaFeO_3の微粒子が得られた。同じように他の希土類元素Lnと遷移金属Mの組み合わせで、La_<1-x>Sm_xFeO_3、NdFe_<0.5>Co_<0.5>O_3、YBa_2Cu_3O_7などの様々な3成分複合酸化物の均質微粒子が合成され、その結晶のキャラクタリゼーションがなされた。さらに、この方法で、LaFeO_3やSmFeO_3を合成しNO_2ガスセンサへ応用したところ、一般的に用いられる固相反応法により得たものよりもかなり優れたセンサ材料になりうることが明かになり、さらに表面分析を行なったところ、多核錯体法で作製した方が、吸着サイトの数が多く、均質性が優れていた。また、焼成雰囲気によりガス吸着サイトの数が制御できることが明らかになった。一方、LaCu-有機錯体では、La_2CuO_4-CuO複合酸化物となるが、これに10ppmH_2Sガスを通じたところ、2桁以上の伝導度変化がみられた。この材料の表面構造がどのようにH_2Sにより変化するかがXPSにより検討された。

研究成果

• [文献書誌] E.Traversa,P.Nunziante,M.Sakamoto,Y.Sadaoka,M.C.Cristina,G.Martinelli: "Thermal Evolution of the Microsrstructure of Nanosized LaFeO_3 Powders from the Thermal Decomposition of a Heteronuclear Complex, La[Fe(CN)_6]・5H_2O"J.Mater.Res.. 13. 1335-1344 (1998)
• [文献書誌] H.Aono,K.Kinoshita,Y.Sadaoka,M.Sakamoto: "Homogeneity for NdFe_<0.5>Co_<0.5>O_3 Trimetallic Oxide Prepared by Thermal Decomposition of Heterounclear Complexes, Nd[Fe_<0.5>Co_<0.5>(CN)_6]・4H_2O"J.Ceram.Soc.Jpn.. 106(10). 958-963 (1998)
• [文献書誌] Y.Sadaoka,H.Aono,E.Traversa,M.Sakamoto: "Thermal Evolution of Nanosized LaFeO_3 Powders from a HeteronuclearComplex, La[Fe(CN)_6]・nH_2O"J.Alloys and Compounds,. 278. 135-141 (1998)
• [文献書誌] E.Hasegawa,H.Aono,T.Igoshi,M.Sakamoto,E.Traversa,Y.Sadaoka: "Preparation of YBa_2Cu_3O_<7-x> by the Thermal Decomposition of a Heteronuclear Complex, CuY_<1/3>Ba_<2/3>(dhbaen)(NO_3)_<1/3>(H_2O)_3,"J.Alloys and Compounds. 287. 150-158 (1999)
• [文献書誌] E.Traversa,S.Villanti,G.Gusmano,H.Aono,Y.Sadaoka: "Design of Ceramic Materials for Chemical Sensors : SmFeO_3 Thick Films Sensitive to NO_2 "J.Am.Ceram.Soc.. 82. 2442-2450 (1999)
• [文献書誌] H.Aono,M.Tsuzaki,A.Kawaura,M.Sakamoto,E.Traversa,Y.Sadaoka: "LaMnO_3 Fine Powder Prepared by the Thermal Decomposition of a Heteronuclear Complex, LaMn(dhbaen)(OH)(NO_3) (H_2O)_4,"Chem.Lett.. 1999(11). 1175-1176 (1999)
• [文献書誌] E.Traversa,G.Gusmano,B.Allieri,L.E.Depero,L.Sangaletti,H.Aono,Y.Sadaoka: "Synthesis and Characterization of Trimetallic Rare Earth Orthoferrites, La_xSm_<1-x>FeO_3"The Korean Journal of Ceramics. 6. 21-26 (2000)
• [文献書誌] E.Traversa,P.Nunziante,L.Sangaletti,B.Allieri,L.E.Depero,H.Aono,Y.Sadaoka: "Synthesis and Structural Characterization of Trimetallic Perovskite-type Rare Earth Orthoferrites"J.Am.Ceram.Soc.. 83. 1087-1092 (2000)
• [文献書誌] H.Aono,J.Ohmori,and Y.Sadaoka: "Effects of Sintering Atmosphere on Surface Structure and Electrical Properties of LaFeO_3 Prepared by Thermal Decomposition of La[Fe(CN)_6]・nH_2O"J.Ceram.Soc.Jpn.. 108. 892-897 (2000)
• [文献書誌] H.Aono,M.Sakamoto,Y.Sadsoka: "Surface Composition and Electrical Conductivity of La_2CuO_4 and CuO Composite on Exposure to ppm Level H_2S"J.Ceram.Soc.Jpn.. 108. 1050-1057 (2000)
• [文献書誌] H.Aono,M.Sato,E.Traversa,M.Sakamoto,Y.Sadaoka: "Design of Ceramic Materials for Chemical Sensors : Effect of SmFeO_3 Processing on its Surface and Electrical Properties"J.Am.Ceram.Soc.,. (in press.).
• [文献書誌] H.Aono,M.Tsuzaki,A.Kawaura,M.Sakamoto,E.Traversa,Y.Sadaoka: "Preparation of Nanosized Perovskite-type LaMnO_3 Powders Using the Thermal Decomposition of a Heteronuclear Complex, LaMn (dhbaen) (OH) (NO_3) (H_2O)_4"J.Am.Ceram.Soc.,. (in press).