高電荷密度マイカの六角スペースのサイズ制御によるイオン交換特性の向上

通过控制高电荷密度云母中六方空间的尺寸来改善离子交换性能

基本信息

  • 批准号:
    21K04640
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.75万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

①新規高電荷密度マイカの同形置換とその評価昨年度、合成が確立された四ケイ素型で高電荷密度の新規マイカ(Na4MgxLi2(4-x)Si8O20F4, x=2, 3, 4)の中で、x=2および4のマイカについて同形置換を行い、その構造解析を行った。x=2のマイカ(Na-4-TA2)については、四面体位置のSi4+をサイズの大きいGe4+で置換した。その結果、8あるSiのうち6までをGeで置換できた。そのGeの置換量の増加に伴い、マイカの格子定数は増加したが、六角スペースは逆に小さくなった。これは、大きくなった四面体シートとサイズが変化しない八面体シートのサイズのミスマッチによるものと考えられた。そこで、Ge置換と同時に八面体位置のLi+をサイズの大きいNa+で置換した。その結果、Geのみの置換体よりもNaを置換することで、格子定数だけでなく六角ホールも大きくなることを見出した。特に、Na4(Mg2Na4)(Si4Ge4)O20F4とした置換体の六角ホールは、Na-4-TA2の六角ホールよりも大きくなった。マイカ中のNa+の位置については、GeおよびNaの置換によって、六角ホールにあるNa+が少なくなることが解明された。x=4のマイカについては、Ge置換はわずかにしかできず、Na-4-TA2よりも同形置換が困難であった。②Na-4-マイカの同形置換と置換体のイオン交換特性昨年度、Na-4-マイカ(Na4Mg6Al4Si4O20F4)のSi4+およびAl3+をGe4+およびGa3+で置換すると、六角ホールが縮小することを見出したが、本年度、層間イオンのNa+の位置を解析した結果、置換によって、六角ホールにあるNa+が少なくなり、層間の中央付近で水和したNa+が増加することを見出した。また、同形置換により、マイカの膨潤能も増加することも明らかとなった。
(1) New regulations for high charge density, isoform substitution and structural analysis (Na4MgxLi2 (4-x) Si8O20F4, x=2, 3, 4). x=2 (Na-4-TA2) The result is that 8 Si and 6 Ge are replaced. The amount of Ge substitution increases, and the lattice number increases, and the hexagonal lattice number decreases. This is the first time I've ever seen a tetrahedron. Ge substitution and Li+ substitution at octahedral sites As a result, Ge and Na are substituted for each other, and the lattice number is determined. Special, Na4(Mg2Na4)(Si4Ge4) O 20 F 4 and Na-4-TA2 hexagonal substitution It is clear that the position of Na+ in the market is not consistent, the replacement of Ge and Na is not consistent, and the amount of Na+ in hexagonal grains is very small. x=4, Ge substitution, Na-4-TA 2 isomorphic substitution, Ge substitution, Na-4-TA2 isomorphic substitution, Na-4 isomorphic substitution. Na-4-substituted isoform substitution Na-4-substituted isoform substitution (Na4Mg6Al4Si4O20F4) Si4 + Al3 + Ge4 + The same type of swelling increases.

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Na-4-マイカの四配位位置および六配位位置の 同形置換によるDitrigonal holeのサイズ変化
Na-4-云母中四个和六个配位位置的同构取代导致二方孔尺寸变化
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    松本潮;小川貴史;クレイグ・A・J・フィッシャー;峰松治生,樽田誠一
  • 通讯作者:
    峰松治生,樽田誠一
雲母材料の合成と機能化
云母材料的合成及功能化
Na-4-マイカの四面体位置の同形置換が Ditrigonal holeのサイズおよび層間Na+イオンの位置に与える影響
Na-4-云母四面体位置同构取代对二方孔尺寸及层间Na+离子位置的影响
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Takafumi Ogawa;Ayako Taguchi;Akihide Kuwabara;峰松治生,樽田誠一
  • 通讯作者:
    峰松治生,樽田誠一
異なる溶融塩を用いたイオン交換によるジルコニア/Na-4-マイカ複合体の化学強化
不同熔盐离子交换化学强化氧化锆/Na-4-云母复合材料
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    山地翔大;山上朋彦;山口朋浩;樽田誠一
  • 通讯作者:
    樽田誠一
透明なリチウムマイカ結晶化ガラスのCu+イオン交換およびイオン交換体の性質
透明锂云母微晶玻璃的Cu+离子交换及离子交换性能
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    藤森宏高;清水良佑;高橋季暉,樽田誠一
  • 通讯作者:
    高橋季暉,樽田誠一
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樽田 誠一其他文献

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