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NMRを用いたガラス化と最安定局所構造解析

使用 NMR 进行玻璃化和最稳定的局部结构分析

基本信息

批准号：
16686041
负责人：
高橋雅英
金额：
$ 18.05万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

低温溶融ガラスとは数百度以下で軟化するガラスの総称であり、一般的に鉛含有ガラスがその代表例として挙げられる。低温溶融ガラスは接着剤や封着材として多く用いられるだけでなく電子デバイスの絶縁保護や接着などにも用いられており、現代社会において欠かすことのできない重要な基幹材料の一つである。我々は最近、無溶媒下における新たなガラス作製法として"無水酸塩基反応法"を報告している。原料に主にリン酸とクロロシランを用い、無溶媒下において出発原料の混合物からガラスを直接合成する手法である。この手法の大きな利点は、溶媒や触媒が介在しないため、均一で成形性のよい緻密な透明ハイブリッド材料を得ることが可能である点であり、フォトニクス材料としての応用が期待される。本年度は、NMRを用いたリンの局所構造解析により、無水酸塩基反応によるガラスネットワーク形成機構の解明、ガラス安定構造解析を主な研究対象とした。実験に用いたガラス系は、有機修飾ケイリン酸主鎖からなるハイブリッドガラス系である。本ガラス系も我々の研究グループにより新たに発券された新規ガラス形成系である。31P-NMR測定結果より、ケイリン酸主鎖形成に及ぼす有機官能基依存性を詳細に解明した結果、出発試薬である、リン酸と有機クロロシランのうち、有機クロロシランの感応記の電子供与性とガラス形性に大きな相関があることを見いだした。量子化学計算結果と併せて反応性ラインナップを確立し、以下に示すSN2型共置換反応によるネットワーク形性機構を明らかにした。2H_3PO_4〓H_4PO_4^+ + H_2PO_4^- (autoprotolysis) (1)R_2SiCl_2 + H_2PO_4^- → H_2O_3P-O-SiR_2Cl + Cl^- (2)Cl^- + H_4PO_4^+ → H_3PO_4 + HCl. (3)得られた反応機構に基づいた材料設計により、反応収率100%のガラス系を得ることに成功し、フォトニクスへの応用について検討段階に入っている。

Low-temperature melting temperature is several hundred degrees below the softening temperature, and the general lead content is typical. Low temperature melt bonding is an important basic material in modern society. I recently reported on a new solvent-free process called "anhydrous acid-based reaction." The raw material is mainly composed of acid and solvent. The raw material mixture can be synthesized directly without solvent. The method of the invention has the advantages of high temperature, solvent catalyst and medium, uniform formability, dense transparent and transparent materials, and can be used for various purposes. This year, NMR is used to analyze the structure of the structure, the structure of the anhydrous acid base reaction, the structure of the formation of the structure, the structure of the stability of the main research object. In fact, the organic modification of the acid main lock can be used as the main lock. This article is about the research on the formation of new rules and regulations. 31P-NMR measurement results: The formation of the main lock of the organic acid and the dependence of the organic functional group are explained in detail. The results of the emission test, the electron donation of the organic acid and the organic functional group, and the dependence of the organic functional group are also explained in detail. The results of quantum chemistry calculations show that the SN2-type co-substitution reaction mechanism is well established. 2H_3PO_4〓H_4PO_4^+ + H_2PO_4^- (autoprotolysis) (1)R_2SiCl_2 + H_2PO_4^- → H_2O_3P-O-SiR_2Cl + Cl^- (2)Cl^- + H_4PO_4^+ → H_3PO_4 + HCl. (3)In order to achieve the goal of improving the quality of the products, we need to improve the quality of the products.

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Enhancement of polymerization reaction by diethyl ether-aqueous NaOH immiscible two phase liquid treatment of phenyl-modified polysiloxane glass

乙醚-NaOH不混溶两相液处理苯基改性聚硅氧烷玻璃增强聚合反应

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
J.Ceram.Soc.Jpn 113
影响因子：
0
作者：
Hirokazu Masai
通讯作者：
Hirokazu Masai

2D spinodal phase separated TiO2 films prepared by sol-gel process and photocatalvtic activity

溶胶-凝胶法制备二维旋节线相分离TiO2薄膜及其光催化活性

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Mat.Res.Bull. 39
影响因子：
0
作者：
Mori;R.
通讯作者：
R.

Photochemical process of divalent germanium responsible for photorefractive index change in GeO2-SiO2 glasses.

DOI：
10.1016/j.jnoncrysol.2004.08.037
发表时间：
2003-10
期刊：
Optics express
影响因子：
3.8
作者：
Akifumi Sakoh;Masahide Takahashi;T. Yoko;J. Nishii;Hiroaki Nishiyama;I. Miyamoto
通讯作者：
Akifumi Sakoh;Masahide Takahashi;T. Yoko;J. Nishii;Hiroaki Nishiyama;I. Miyamoto

ナノハイブリッド材料の最新技術

纳米杂化材料最新技术

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
影响因子：
0
作者：
E.S.Otabe;I.Kohno;M.Kiuchi;T.Matsushita;T.Nomura;T.Motohashi;M.Karppinen;H.Yamauchi;S.Okayasu;A.Chiba;R.Yoshida et al.;Mitsuhiro Katayama 他7名;橋詰峰雄
通讯作者：
橋詰峰雄

Gel-melting method for preparation of organically modified siloxane low-melting glasses