準安定な酸水酸化物結晶の創製と水酸基化学への展開

亚稳态氢氧化物晶体的制备及其在羟基化学中的应用

• 批准号: 22H02170
• 负责人: 稲田 幹
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02170/
• 关键词: 水酸基化学; 準安定結晶; オストワルド段階則; 構造安定性の計算; 特異結晶; 高温XRD

本研究では、(I)溶液中ならびに(II)固体中のOHを制御することで、 (A)ペロブスカイトMTiO3（M＝Ba, Ca, Sr）の水熱合成、(B)ハイドロガーネットM3A6H（M＝Ca, Sr）の液相合成と熱分解によるM12A7マイエナイト結晶合成を達成し、(III)準安定相を得るための設計指針を確立する。本年度は、溶液中のOH制御によりMTiO3、M3A6Hの合成と構造評価を行い、生成物に対する溶液中のOH、陽イオンの影響について検討を行った。また、固体中のOH変化を確認するため高温XRDによりマイエナイト結晶析出挙動を調査した。Ba-Sr比を変化させてMTiO3合成を行ったが、現在までにSrの存在下で特異結晶は確認できなかった。SrはBaよりもOHに対して敏感な挙動を示す傾向が見られた。一方、M3A6Hについては、Ca-Sr比を変化させた全ての条件においてSrコア-Caシェル型のハイドロガーネット粒子が得られ、本系においてもSrがBaよりもOH応答が敏感な傾向が示唆された。これらのことから、今後はpHタイトレータ付き粒度分布計を用いて陽イオンとOHとの関係について調査する必要があると考えている。高温XRD測定を行ったところ、OHの脱離に伴って結晶壊れ（ピーク強度の低下）ることが確認され、OHが結晶を構成する重要な因子であることが示唆された。今後、本年度導入した水蒸気発生ユニットを用いて水蒸気雰囲気制御下での高温XRDを行い、OHの影響を調査する。さらに、分担者との協働により、マイエナイトにおける結晶の安定性を計算した。ハイドロガーネットからのマイエナイト結晶化に際し、Ca系に比べてSr系は反応が進みにくいという知見を得た。

In this study で は, (I) solution な ら び に (II) solid の OH を suppression す る こ と で, (A) ペ ロ ブ ス カ イ ト MTiO3 (M = Ba, Ca, Sr) の hydrothermal synthesis, (B) ハ イ ド ロ ガ ー ネ ッ ト M3A6H (M = Ca, Sr) の liquid-phase synthesis と pyrolysis に よ る M12A7 マ イ エ ナ イ ト crystalline synthetic を reached し, (III) quasi stable phase を る た め の design pointer を establish す る. は this year, in the solution の OH suppression に よ り MTiO3, M3A6H の synthetic と structure evaluation 価 を い, products に す seaborne る solution の OH, Yang イ オ ン の influence に つ い て 検 line for を っ た. ま た, の OH - in the solid を confirm す る た め high-temperature XRD に よ り マ イ エ ナ イ ト crystallization precipitation 挙 dynamic を survey し た. Ba - Sr than を variations change さ せ て MTiO3 synthetic line を っ た が, now ま で に で specific crystallization in the presence of Sr の は confirm で き な か っ た. Sr に Baよ <s:1> <s:1> OHに is sensitive to て な挙 movement を shows す tendency が see られた. Party, M3A6H に つ い て は, Ca, Sr than を variations change さ せ た full て の conditions に お い て Sr コ ア - Ca シ ェ ル type の ハ イ ド ロ ガ ー ネ ッ が ト particles have ら れ, the department に お い て も Sr が Ba よ り も OH 応 answer が sensitive な tendency が in stopping さ れ た. こ れ ら の こ と か ら, future は pH タ イ ト レ ー タ き particle size distribution plan を pay い て Yang イ オ ン と OH と の masato is に つ い て survey す る necessary が あ る と exam え て い る. High temperature XRD measurement line を っ た と こ ろ, OH の from に っ て crystallization 壊 れ (ピ ー ク low intensity の) る こ と が confirm さ れ, OH が crystallization を す る な factors で あ る こ と が in stopping さ れ た. In the future, this year's import し た water steam 気 発 raw ユ ニ ッ ト を with い て water steam 気 雰 囲 気 under the system of imperial で high-temperature XRD を い, OH の の を survey す る. Youdaoplaceholder0, bearer と <s:1> cooperative によ によ, さらに エナ トにおける トにおける crystalline <s:1> stability を calculation た た. ハ イ ド ロ ガ ー ネ ッ ト か ら の マ イ エ ナ イ ト crystallization に interstate し, Ca に than べ て Sr system は anti 応 が into み に く い と い う knowledge を た.

项目成果

Si固溶C12A7マイエナイトの合成

Si固溶体C12A7钙铝石的合成

• 发表时间: 2023
• 作者: 瀧石寛太;稲田幹
• 通讯作者: 稲田幹

研究者情報

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