原子価を制御した新しいビスマス酸化物の探査

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12650668
• 研究機関: 山梨大学
• 研究代表者: 熊田 伸弘 山梨大学, 工学部, 教授 (90161702)
• 研究分担者: 木野村 暢一 山梨大学, 工学部, 教授 (50029732)
• キーワード: ビスマス酸化物 / 混合原子価 / 水熱反応 / 結晶構造

研究概要

水和ビスマス酸ナトリウム(NaBiO_3・nH_2O)を用いた水熱反応により新しいビスマス酸化物の物質探査を行った結果、以下に示すよう結果を得ることができた。
1)アルカリクロム酸塩の水溶液を用いた場合には新しい化合物であるCrBi_8O_<15>を見出し、その結晶構造を単結晶X線回折データを用いて解析した。その結晶構造は酸素原子によって7配位から9配位されたビスマス原子と(CrO_4)^<2->から形成されたシートが積み重なっていた。また3価のビスマスに特有な孤立電子対の位置を計算により求めた。その結果、孤立電子対はシートが積み動る方向に互いに向き合っていることがわかった。
2)マンガン、バナジウム、モリブデンおよびタングステンを含む水溶液を用いた場合にも新しい結晶相が得られることを見出し、その結晶構造解析を行っている。
3)上記の新しいビスマス酸塩について酸化触媒への応用を検討している。
水和ビスマス酸ナトリウム(N_aBiO_3・nH_2O)を用いた水熱反応により合成されたAgBiO_3などの5価のビスマスを含む化合物を出発物質として用いた水熱反応においても新しい化合物を合成することができ、現在その結晶構造解析を行っている。
水熱反応以外でもMgO-Nb_2O_5-Bi_2O_3系において新しい化合物を見出し、その結晶構造を解析中である。

研究成果

• [文献書誌] 熊田伸弘 他: "ホランダイト型K_XNb_yTi_<8-y>O_<16>(x【less than or equal】1.15,0【less than or equal】y【less than or equal】1)の合成と結晶構造解析"日本セラミックス教会学術論文誌. (印刷中). (2003)
• [文献書誌] D.Wang et al.: "The First Organically Templated Layer Cerium Phosphate-Hydrogen Sulfates :[enH_2]_<0.5>[Ce^<III> (PO_4)(SO_4)(OH_2)]"Chem.Letters. 2002. 1120-1121 (2002)
• [文献書誌] D.Wang et al.: "Hydrothermal Synthesis of Perovskite-type Solid Solution of (1-x)BatiO_3-xLa_<2/3>TiO_3"Solid State Jonics. 151. 329-333 (2002)
• [文献書誌] D.Wang et al.: "A Novel Layered Zirconium Phosphate [NH_4]_2[Zr(OH)_3(PO_4)] Synthesized Through Non-aqueous Route"Chem.Letters. 2002. 804-805 (2002)
• [文献書誌] R.Yu et al.: "Crystal Structuresof a Novel Iron-Cobalt Phosphate Fluorides"J.Soc.Inorg.Mater.. 9. 99-103 (2002)
• [文献書誌] D.Wang et al.: "Non-aqueous Synthesis and Structure of a Novel Monodimensional Zirconium Phosphate : [NH_4]_3[Zr(OH)_2(PO_4)(HPO_4)]"Chem.Letters. 2002. 398-399 (2002)