無水酸塩基反応を用いた有機-無機ハイブリッド低融点ガラス材料の創製

无水酸碱反应制备有机-无机杂化低熔点玻璃材料

• 批准号: 14655329
• 负责人: 横尾 俊信
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14655329/
• 关键词: 酸塩基反応; 有機無機ハイブリッド材料; 低融点ガラス; ナノ微粒子; フォトニクス材料; 液相合成; 低原子価希土類; 光機能性有機分子; 有機-無機ハイブリッドガラス; 無水酸塩基反応; 光機能性材料; 化学耐久性; パッシベーション

1.オルトリン酸とジメチルジクロロシランの反応過程出発原料にはオルトリン酸(H_3PO_4)、ジメチルジクロロシラン(Me_2SiCl_2)を用いた。窒素雰囲気の反応装置中でオルトリン酸とジメチルジクロロシランを3時間反応させた。組成はH_3PO_4:Me_2SiCl_2=1:0.75〜3である。反応進行中はHClガスの発生が観測され、3時間後にはガスの発生はほとんど無かった。得られた粘性液体の^<31>P NMRスペクトルには、Me_2SiCl_2比が0.75付近では主に3本のシグナルが観測される。反応生成物は主に架橋数2のチェーン状分子であった。シリコン状の有機官能基を宮殿私的なフェニル基に置換することで反応収率の向上が観測されるとともに、化学的耐久性が大きく向上した。化学的耐久性の低さを克服できたことで、酸塩基反応法によるガラス合成が大きく発展することが期待できる。2.金微粒子含有有機-無機ハイブリッドシリコリン酸塩ガラスの作製塩化金を含有させることにより得られたガラスは金微粒子分散ガラスに特有の赤紫色を呈していた。X線回折スペクトルには金に帰属される回折線が観測され、金微粒子が含有されていることが分かる。また、光吸収スペクトルにもプラズモン吸収による吸収バンドが観測され、得られたガラスが金微粒子含有有機無機ハイブリッドガラスであることが分かった。これらのことから、本ガラス系は、過去に報告した、有機色素、(低原子価)希土類イオンに加えて金属微粒子も250℃以下の低温で含有することが可能であり、ガラスマトリックスの有機-無機ハイブリッド化だけではなく、光機能中心のハイブリッド化も可能であり、今までに報告されていない新たな機能性を持つガラスを創出することが期待される。

1. The reaction process for producing raw materials from mixed acid (H_3PO_4) and mixed acid (Me_2SiCl_2) was studied. In the case of a three-time reaction, the reaction time is 3 minutes. H_3PO_4:Me_2SiCl_2=1:0.75 ~ 3. In the middle of the reaction, the HCI starts to grow. After 3 hours, the HCI starts to grow. The <31>ratio of Me_2SiCl_2 to Me_2SiCl_2 was 0.75 and the ratio of Me_2SiCl_2 to Me_2SiCl_2 was 0.75. The anti-oxygen compound has a bridge number of 2. The organic functional groups in the form of carbon atoms are replaced by carbon atoms, and the chemical durability is improved. Chemical durability is low, acid base reaction method is low, and chemical stability is low. 2. Gold particles contain organic-inorganic mixtures of organic and inorganic acids, and gold particles contain purplish red. X-ray reflection lines contain gold particles and gold particles. The gold particles contain organic and inorganic impurities. The organic pigment,(low-atomic) rare earth, and metal particles may be contained at temperatures below 250 ° C. The new functionality is expected to be created in this report.

项目成果

Takahashi, M, Niida, H, Tokuda, Y Yoko, T: "Organic-inorganic hybrid phosphite low-melting glasses for photonics application"J.Non-Cryst.Solids. 326-327. 524-528 (2003)

Takahashi, M, Niida, H, Tokuda, Y Yoko, T：“用于光子学应用的有机-无机杂化亚磷酸盐低熔点玻璃”J.Non-Cryst.Solids。

Takahashi M, Fukuda M, Fukuda M, Fukuda H, Yoko T: "Structure and properties of doped aluminum titanate ceramics with improved thermal and mechanical performance"J.Am.Ceram.Soc.. 85. 3025-3030 (2002)

Takahashi M、Fukuda M、Fukuda M、Fukuda H、Yoko T：“具有改善的热性能和机械性能的掺杂钛酸铝陶瓷的结构和性能”J.Am.Ceram.Soc.. 85. 3025-3030 (2002)

Takahashi, M., Sakoh, A., Ichii, K., Tokuda, T., Yoko, T., Nishii, J.: "Photosensitive GeO_2-SiO_2 films for ultraviolet laser writing of channel waveguides and Bragg gratings"Appl.Opt.. 42(42). 4594-4598 (2003)

Takahashi, M.、Sakoh, A.、Ichii, K.、Tokuda, T.、Yoko, T.、Nishii, J.：“用于通道波导和布拉格光栅的紫外激光写入的光敏 GeO_2-SiO_2 薄膜”Appl.Opt

Takahashi M, Ichii K, Tokuda Y, Uchino T, Yoko T: "Photochemical reaction of Ge^<2+> in germanosilicate glasses under intense near-UV laser excitation"J.Appl.Phys.. 92. 3442-3446 (2002)

Takahashi M、Ichii K、Tokuda Y、Uchino T、Yoko T：“Ge^<2>在强近紫外激光激发下的锗硅酸盐玻璃中的光化学反应”J.Appl.Phys.. 92. 3442-3446 (2002)

Niida, H, Takahashi, M, Uchino, T, Yoko, T: "Preparation and structure of organic-inorganic hybrid low-melting phosphite glasses from phosphonic acid H_3PO_3"J.Mater.Res. 18(5). 1081-1086 (2003)

Niida, H, Takahashi, M, Uchino, T, Yoko, T：“膦酸 H_3PO_3 有机-无机杂化低熔点亚磷酸盐玻璃的制备和结构”J.Mater.Res。