グラファイト状B-C-N化合物の新規合成法に関する研究

グラファイト状B-C-N化合物は,グラファイトとh-BNのハイブリッドとしての性質を持つことが期待され,近年,多くの研究がなされている。我々はBN合成の前駆体として知られているホウ酸メラミンに金属Mgを加えN_2あるいはAr気流中で加熱するとB-C-Nから成る化合物が得られることを初めて見い出した。本年度は,昨年度に引き続きB-C-N化合物の合成と性質に関する検討を行なった。本研究で得られるグラファイト状B-C-N化合物は,熱分解過程において出発物質であるホウ酸メラミンからトポタクチックに変化するため,ホウ酸メラミンを結晶成長させることで,半導性を有するミリメートルサイズのB-C-N化合物が合成できることが明らかとなった。B-C-N化合物の結晶構造は六方晶BNと同様の乱層構造を持ち,比表面積が215m^2/gと活性炭にやや劣るものの比較的大きな値を持つことから活性炭に代わる吸着剤や触媒としての可能性が見い出された。FT-IR測定の結果、B-C-N化合物は780cm^<-1>にBNの面外振動とCNの面外変角振動の吸収が認められ、1380cm^<-1>にBN環の面内変角振動とCN環の伸縮振動の吸収が認められた。

グラファイト状B-C-N化合物は,グラファイトとh-BNのハイブリッドとしての性質を持つことが期待され,近年,多くの研究がなされている。我々はBN合成の前駆体として知られているホウ酸メラミンに金属Mgを加えN_2あるいはAr気流中で加熱するとB-C-Nから成る化合物が得られることを初めて見い出した。本年度は,昨年度に引き続きB-C-N化合物の合成と性質に関する検討を行なった。本研究で得られるグラファイト状B-C-N化合物は,熱分解過程において出発物質であるホウ酸メラミンからトポタクチックに変化するため,ホウ酸メラミンを結晶成長させることで,半導性を有するミリメートルサイズのB-C-N化合物が合成できることが明らかとなった。B-C-N化合物の結晶構造は六方晶BNと同様の乱層構造を持ち,比表面積が215m^2/gと活性炭にやや劣るものの比較的大きな値を持つことから活性炭に代わる吸着剤や触媒としての可能性が見い出された。FT-IR測定の結果、B-C-N化合物は780cm^<-1>にBNの面外振動とCNの面外変角振動の吸収が認められ、1380cm^<-1>にBN環の面内変角振動とCN環の伸縮振動の吸収が認められた。