研究課題
基盤研究(B)
本研究では Ni フッ化物錯体による加水分解平衡反応について検討し、Ni-Al 系層状複水酸化物(LDH)の合成条件の最適化を図り、さらに得られた LDH の陰イオン交換能に対する溶液 pH 及び Ni/Al 比依存性とその際の構造変化について検討した。各 Ni フルオロ錯体水溶液の可視吸収スペクトル測定結果から、アンモニア濃度増加に伴い、Ni アンミン錯体に帰属される吸収帯が生じたことを見出した。このことから Ni に配位した F-が NH3もしくはOH-に置換されたことが明らかとなった。また、各 Ni フルオロ錯体を用いて LPD 反応を行い作製した試料の Ni2+析出量及び XRD 測定結果から、従来考えられていた[NiF6]4-ではなく、化学的に不安定な錯体構造をとる[NiF6-x-y(NH3)x(OH)y]n+を LPD 反応の出発物質として用いることにより、非常に効率の良い Ni-Al 複合系 LDH 合成を行うことが可能であることを明らかにした。さらに各 pH の Cl-溶液中における陰イオン交換率(OH-→Cl-)から、Cl-溶液が酸性である場合、非常に陰イオン交換率が高いことを見出した。これは、OH--LDH 層間中に存在する OH-とCl-溶液中の H+が中和反応を起こし、H2O を生成した為 Cl-が Ni-Al LDH 層間中に可逆的に取り込まれた。以上の結果より LPD 法による高効率な Ni-Al LDH 合成条件を確立した。
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