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

2002 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)を前駆体として用い、それら熱分解によって高均質の複合酸化物を低温で調製する手法を確立することである。
2年目に当たる本年度は、Bi-La-Fe系の複合酸化物の調製を試みた。そのために、Bi(III)、La(III)およびFe(III)が三次元ネットワーク構造を取り得るヘテロ金属錯体Bi_<1-x>La_x[Fe(CN)_6]・nH_2O(x=0-1)を合成し、それらの熱分解挙動を調べた。すべての錯体について、ペロブスカイト型酸化物Bi_<1-x>La_xFeO_3の単相を得ることができた。これらの中で、注目すべきことは、Bi[Fe(CN)_6]・4H_2Oでは700〜800℃でBiFeO_3の単相に、La[Fe(CN)_6]・5H_2Oでは600〜700℃でLaFeO_3の単相になるのに対し、Bi_<1-x>La_x[Fe(CN)_6]・nH_2O(x=0.1-0.9)では約500℃という低温でペロブスカイト型酸化物の単相になったことである。このような低温において調製できるために、粒子成長の抑制が可能となる。事実、500℃で得られたBi_<0.5>La_<0.5>FeO_3のTEM観察を行った結果、約30nmの微粒子であることがわかった。また、La[Co(C_2O_4)_3]・8.5H_2Oは600℃でLaCoC_3の単相になり、従来のセラミックス法によって1000℃で調製したLaCoO_3よりも、成分元素の均一性がはるかに高いこともEPMA測定から確認することができた。

研究成果

• [文献書誌] T.Asahi, Y.L.Aung, M.Saito, S.Imai, M.Sakamoto, S.Nakayama: "Preparation of (Li_2O)_<35.7>(RE_2O_3)_<7.2>(SiO_2)_<57.1> (RE=Sm, Gd, Dy, Ho, Y, Er and Yb) Glasses and Their Electrical Properties"Journal of the Ceramic Society of Japan. 110巻. 200-203 (2002)
• [文献書誌] 中山享, 寺田忠史, 柿田進一, 今井真二, 坂本政臣: "固相反応,共沈法による前駆物質の熱分解法または複核錯体の熱分解法により調製されたペロブスカイト型酸化物 LaC_0O_3"日本化学会誌. 3号. 485-488 (2002)
• [文献書誌] H.Aono, S.Nakano, N.Kondo, H.Katagishi, M.Sakamoto, E.Asato, Y.Sadaoka: "Preparation of Heteronuclear Bi_<1-x>La_x[Fe(CN)_6]・nH_2O Complexes and Their Thermal Decomposition"Chemistry Letters. 6号. 568-569 (2002)
• [文献書誌] S.Nakayama, Y.L.Aung, M.Kimura, M.Okazaki, T.Terada, S.Imai, M.Sakamoto: "Preparations of Perovskite-type Oxides LaCoO_3 from Three Different Methods and Their Evaluation by Homogeneity, Sinterability and Conductivity"Solid State Ionics. 158巻1-2号. 133-139 (2003)