2019 Fiscal Year Annual Research Report
Low-temperature synthesis of oxynitrides for development of new functional materials
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17H04950
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
三浦 章 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (10603201)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 酸窒化物 / メタセシス反応 / 低温合成 / 電気化学触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
酸窒化物は、大気中の主要元素である酸素と窒素によって物質の電子構造を自在に制御することができ、新規材料開発においてますます注目されている。本研究では、申請者らが開発した固体源のアミドを用いた酸化物の低温窒化法を用いて、電子構造を精密に制御した酸窒化物の粉末や薄膜の合成を行うこと、およびそれらの化合物の新たな機能性を引き出すことを目的としている。
本年度は、ナトリウムアミドや尿素を用いた反応によって合成した窒化物および酸窒化物の電気化学触媒としての評価を行った。窒化モリブデンに３ｄ遷移金属をドープすることによって、触媒能の向上することがわかった。ドープにより超伝導転移が消失したことから、触媒能の向上は電子構造の変化に起因していると考えられる。また、他の酸窒化物においても比較的高い酸素還元能を示す酸窒化物が得られている。ナトリウムアミドと有機溶媒を用いた低温合成では、室温に近い温度での合成においても窒素が含有している可能性を示唆する結果が得られており、XPSやX線吸収を用いた実験を計画中である。また、窒化銅や酸窒化タンタル薄膜の合成にも成功した。さらに、熱力学的な安定性の低い化合物を論理的に設計に向けて、米国バークレー研究所およびUCバークレー、ミシガン大学との共同で行なった。出発試料から生成物のエネルギーを偽三元相図で表現し、偽三元相図用いた合成反応設計を提案した。本手法は酸窒化物に適応可能であり、さらなる酸窒化物合成への設計指針として有効であろう。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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