ヒドロキシカルボン酸の錯形成能を利用した希土類複合酸化物の合成に関する研究

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本研究では,ヒロドキシカルボン酸,特にリンゴ酸の金属イオンと錯形成能を利用したヒドロキシカルボン酸前駆体法による高表面積ペロブスカイト型酸化物La_<0.8>Sr_<0.2>MO_3(M=Co,Mn)の合成とその触媒特性について検討した.得られた結果を以下にまとめる.1.金属イオンの混合水溶液とリンゴ酸の混合水溶液のpHはCo系酸化物で1.5,Mn系酸化物で1.8であった.これに塩基を加えてpHを調製していくと,Co系酸化物では3.0〜3.5,Mn系酸化物では4.0付近で,単一相ペロブスカイトの低温合成と高表面積酸化物の合成が同時に達成できた.2.アンモニア水(NH_3),テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド((CH_3)_4NOH)何れを用いてpH調製をしても,低温合成と高表面積化が達成できたことから,本合成における金属イオン(Co,Mn)のアンミン錯体形成の寄与はないことを確認した.3.金属ーリンゴ酸前駆体の熱重量分析及び赤外分光法により調べた.pH未調整の溶液から得た前駆体では,リンゴ酸のカルボキシル基が酸型(-COOH)とイオン型(-COO^-)で存在し,それぞれの熱分解に相当する重量減少が認められた.pHが高くなるに従い酸型の割合が減少し,最適pHではすべてイオン型として存在することがわかった.4.以上の結果から,リンゴ酸錯体法によるpH調製の効果は,リンゴ酸のカルボキシル基の解離と金属ーリンゴ酸前駆錯体の形成の促進にあると結論した.5.リンゴ酸錯体法で合成したペロブスカイト型酸化物は,従来の硝酸塩分解法で合成したものよりもメタンの完全酸化活性や過酸化水素イオンの分解反応に高い活性を示し,リンゴ酸錯体法が高活性触媒の合成法として優れていることを明らかにした.