懸濁液を原料とする超高温高周波誘導プラズマによるニオブ-希土類系酸化物の合成

従来より、金属塩水溶液を霧状に噴霧し、5000K以上の温度を有する高周波誘導プラズマに送り込む方法(Spray-ICP法)により、酸化物の超微粒子や薄膜を合成する研究を行ってきた。この方法は一種のCVD法と考えられる。今回申請した研究の目的は、金属塩水溶液に超微粒子を分散させた懸濁液を出発原料として用いることにある。この方法が成功すれば、適当な金属塩が見つからずこれまでこの方法の対象外にあったニオブ-希土類系のような酸化物にまでSpray-ICP法を拡張することができる。しかし懸濁液を使用した研究例はほとんどなく、最初に実験上の諸問題を解決する必要があるので、可溶金属塩を用いた場合の研究例が報告されているチタン-鉛系化合物にこの方法を適用した。実験は硝酸鉛溶液に酸化チタンの超微粒子を分散させた懸濁液を出発原料とした。この結果、実験技術上の問題を解決すると同時に、チタン酸鉛の超微粒子が合成ができた。可溶塩を用いた場合はチタン酸鉛の合成は不可能だったので、懸濁液を出発原料をする方法の有用性が証明された。さらに、チタン-カルシウム、マグネシウム、ストロンチウム、バリウムの各二成分酸化物系にこの方法を応用した。これらの系のうち、塩化チタンと硝酸バリウムの混合水溶液からはいわゆるペロブスカイト型化合物が生成しないことが従来より明らかにされている。チタン-鉛系の場合と同様に懸濁液を出発原料とすると、カルシウム、ストロンチウム及びバリウムの場合はペロブスカイト型の化合物が得られたが、マグネシウムの場合は2MgO・TiO_2が生成した。以上のように、これらの系の化合物生成の様子が明らかになってきた。これらの研究を基礎として、本来のニオブ-希土類系酸化物の研究を行っているが、シ-ライト型構造以外の生成物が得られている。現在、詳細な研究を継続している。

従来より、金属塩水溶液を霧状に噴霧し、5000K以上の温度を有する高周波誘導プラズマに送り込む方法(Spray-ICP法)により、酸化物の超微粒子や薄膜を合成する研究を行ってきた。この方法は一種のCVD法と考えられる。今回申請した研究の目的は、金属塩水溶液に超微粒子を分散させた懸濁液を出発原料として用いることにある。この方法が成功すれば、適当な金属塩が見つからずこれまでこの方法の対象外にあったニオブ-希土類系のような酸化物にまでSpray-ICP法を拡張することができる。しかし懸濁液を使用した研究例はほとんどなく、最初に実験上の諸問題を解決する必要があるので、可溶金属塩を用いた場合の研究例が報告されているチタン-鉛系化合物にこの方法を適用した。実験は硝酸鉛溶液に酸化チタンの超微粒子を分散させた懸濁液を出発原料とした。この結果、実験技術上の問題を解決すると同時に、チタン酸鉛の超微粒子が合成ができた。可溶塩を用いた場合はチタン酸鉛の合成は不可能だったので、懸濁液を出発原料をする方法の有用性が証明された。さらに、チタン-カルシウム、マグネシウム、ストロンチウム、バリウムの各二成分酸化物系にこの方法を応用した。これらの系のうち、塩化チタンと硝酸バリウムの混合水溶液からはいわゆるペロブスカイト型化合物が生成しないことが従来より明らかにされている。チタン-鉛系の場合と同様に懸濁液を出発原料とすると、カルシウム、ストロンチウム及びバリウムの場合はペロブスカイト型の化合物が得られたが、マグネシウムの場合は2MgO・TiO_2が生成した。以上のように、これらの系の化合物生成の様子が明らかになってきた。これらの研究を基礎として、本来のニオブ-希土類系酸化物の研究を行っているが、シ-ライト型構造以外の生成物が得られている。現在、詳細な研究を継続している。