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コア/シェル複合構造をもつ単分散ナノ結晶からなるシナジーイオニクスの創製

创建由具有核/壳复合结构的单分散纳米晶体组成的协同离子

基本信息

批准号：
17041010
负责人：
小俣孝久
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

(1)ドープしたCeO_2およびZrO_2ナノ結晶の合成セリウムイソプロポキシドとCeBr_3,SmCl_3,GdCl_3との脱ハロゲン化アルキル反応を、オレイルアミンを溶媒および界面活性剤とした溶液中、250℃,30minの条件で行なった。ドープ量の増加に伴い格子定数が増大したこと、Sm203よりもGd203ドープした試料の格子定数が大きかったことから、CeO2ナノ結晶でのドーピングに成功したと結論できた。ナノ結晶中のドーパント濃度は15〜35%、粒径は2.0〜2.3nmであった。ジルコニウムイソプロポキシドとZrCl_4,YCl_3,Gal3との脱ハロゲン化アルキル反応を行なった。反応条件は340℃,1hとした。YCl3を添加した場合、生成物中のY濃度の増大に伴い格子定数は増大し、Gal3を添加した場合は格子定数が減少した。これらより、ZrO2へのドーピングは成功していると結論できた。ドーパントの濃度は10〜35%、粒径は1.2〜2.2nmであった。(2)CeO_2/ZrO_2コア/シェル複合ナノ結晶のキャラクタリゼーション前年度の研究で得られた、CeO_2/ZrO_2コア/シェル複合ナノ結晶のXPSを解析した結果、CeO_2はナノ粒子の内部にあり、表面はZrO_2に覆われていることを明らかにした。(3)CeO_2/ZrO_2コア/シェル複合ナノ結晶の低温焼結に関する研究コア/シェル型CeO_2/ZrO_2ナノ結晶の粉末を空気中,200〜500℃の各温度でそれぞれ5時間後アニールした。400および500℃での加熱後のXRDはシャープな回折線からなり、加熱によりコアのCeO_2とシェルのZrO_2が界面で反応し、CeO_2-ZrO_2固溶体を生成したことが示された。コア/シェル複合ナノ構造を維持したバルク体の作製には、400以下の低温でかつGPaオーダーの超高圧下での緻密化により達成されるであろうことが示された。

(1)The synthesis of CeO_2 and ZrO_2 crystals was carried out at 250℃ for 30 min. The increase in the amount of CeO2 was accompanied by an increase in the number of cells in the sample.ナノ结晶中のドーパント浓度は15〜35%、粒径は2.0〜2.3nmであった。The best way to get rid of ZrCl_4, YCl_3, Gal_3 is to get rid of ZrCl_4, YCl_3, Gal_3 and ZrCl_4. The reverse condition is 340℃,1h. When YCl3 is added, the lattice constant increases with the increase of Y concentration in the product, and when Gal3 is added, the lattice constant decreases. ZrO2 is the most important component of ZrO2. The particle size is 1.2 ~ 2.2nm. (2) XPS analysis results of CeO_2/ZrO_2 composite crystals obtained in previous years show that CeO_2/ZrO_2 composite crystals are composed of CeO_2 particles and ZrO_2 particles. (3) Study on the low temperature sintering of CeO_2/ZrO_2 composite crystals. CeO_2/ZrO_2 composite crystals powder was sintered at 200 ~ 500℃ for 5 hours in air. The XRD of CeO_2-ZrO_2 solid solution after heating at 400 ℃ to 500℃ shows that CeO_2-ZrO_2 solid solution is formed. The structure of the composite structure is maintained at low temperatures below 400 ° C and densified at high pressures.