混合導電性酸化物の酸素透過動力学全容解明に基づく選択的酸素高透過性材料の構造設計

点击翻译按钮获取中文摘要

研究計画の２年目となる昨年度は、一昨年度に得た研究実績および研究着手前に立案した研究計画に基づき、高い酸素透過性が期待できる系として引き続きRuddlesden-Popper型Ni基層状ペロブスカイト化合物（Lnn+1NinO3n+1, Ln = La, Pr and Nd）を中心に種々の検討を進め、（１）n=1のNd2NiO4のNiサイトへのCoの導入は酸化物イオンの拡散性を向上させ、その効果はペロブスカイト層と岩塩層が積層したc軸方向で顕著なことに加え、（２）n=1以外の系として緻密体作製が困難とされるn=2のNd1.5Pr1.5Ni2O7で、常圧下でのプロセッシングで緻密体の作製が可能であること、（３）合成例が少なく単相合成が容易でないとされているn=3のPr4Ni3O10で、Lou らが他の系において有用性を示すプロセスを用いて100時間程度の酸素気流中での熱処理で単相試料が合成できること、といった新しい知見も見出されている。既報を見てもn=1以外の系の研究は十分に実施されているとは言い難く、現在本研究では、n=2系の基礎物性評価用として、検討組成物質の結晶磁気異方性を明らかにしながら磁場配向プロセスを用いて任意の配向性を持つ緻密体の作製に取り組んでいる。一昨年度に得た研究実績を基に、n=2系に対しても組成制御を介しながら種々検討を行い、nの違いつまり岩塩層間に挟まれたc軸方向に沿ったペロブスカイト層数が異なる系が示す物性値（酸素透過動力学パラメータ）の比較検討に取り組む準備を進めている。