d―f元素系多核錯体を前駆体とする均一複合酸化物の新規低温調製法

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13640552
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 坂本 政臣 山形大学, 理学部, 教授 (20036445)
• キーワード: ヘテロ金属錯体 / d-f元素系錯体 / 熱分解 / ペロブスカイト型酸化物 / 複合酸化物

研究概要

本研究の目的は、一旦結晶として単離したヘテロ金属二核および多核錯体(特にd遷移元素と希土類から成るd-f元素系錯体)を前駆体とし、それらの熱分解によって高均質の複合酸化物を低温で調製する新手法を確立することである。
本年度は、まず、Sm(III)とFe(III)とがCNによって架橋された三次元ネットワーク構造をとっているSm[Fe(CN)_6]・4H_2Oを合成し、その熱分解について調べた。その結果、700℃・1時間の熱処理によってペロブスカイト型酸化物SmFeO_3が完全に生成することが分かった。これに対して、Sm_2O_3とFe_2O_3の(1:1)混合物を反応させる方法(従来のセラミックス法)では1200℃・24時間の熱処理でようやくSmFeO_3の単相を得ることができた。次に、二核化配位子H_4dhbaen(H_4dhbaen=N,N^x-bis(3-hydroxysalicylidene)ethylenediamine)を用いて、二核錯体MnLa(dhbaen)(OH)(NO_3)(H_2O)_4を合成し、その熱分解挙動を調べた。その結果、600〜700℃でペロブスカイト型酸化物LaMnO_3がほぼ完全に生成した。これに対して、La_2O_3とMn_2O_3の(1:1)混合物では1000℃で処理しないとLaMnO_3単相にならないことが分かった。また、Auger分光分析、TEMおよびSEM観察などから、本研究の錯体分解法によって調製したペロブスカイト型酸化物は、従来のセラミックス法によるものよりもはるかに均一であることが分かった。更に、二核錯体CuRE(dhbaen)(NO_3)(dmso)_m(H_2O)_n(RE=Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Y,Ho,Er,Tm,Tb,Lu)の熱分解についても調べた。その結果、RE_2O_2SO_4とCuOが均一に分散した複合体の生成が、かなりの低温(400〜900℃)でも可能であることが分かった。

研究成果

• [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"Journal of the American Ceramic Society. 84巻. 341-347 (2001)
• [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 Corplex,LaMn(dhbaen)(OM)(NO_3)(H_2O)_4"Journal of the American Ceramic Society. 84巻. 969-975 (2001)
• [文献書誌] H.Aono, M.Sakamoto, Y.Sadaoka: "Thermally Decomposed Products of Heteronuclear Complexes,CuRE(dhbaen)(NO_3)(dmso)_m(H_2O)_n,(RE=Sm,En,Gd,Tb,Dy,Y,Ho,Er,Tm,Tb and Lu"Journal of the Ceramic Society of Japan. 109巻. 419-424 (2001)
• [文献書誌] S.Nakayama, M.Sakamoto: "Ionic Conductivities of Apatite-Type La_x(GeO_4)_6 O_<1.5x-12> (x=8-9.33)Polycrystals"Journal of Materials Science Letters. 20巻. 1627-1629 (2001)
• [文献書誌] T.Asahi, Y.L.Aung, M.Saito, S.Imai, M.Sakamoto, S.Nakayama: "Synthesis of(Li_2O)_<35.7> (RE_2O_3)_<7.2> (SiO_2)_<57.1> (RE=Sm,Gd,Dy,Ho,Y,Er and Yb)Syotem Glasses and Their Electrical Properties"Journal of the Ceramic Society of Japan. (印刷中).