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Solventless synthesis of bismuth-free and lead-free low-melting glasses

无溶剂合成无铋、无铅低熔点玻璃

基本信息

批准号：
20613007
负责人：
YOKO Toshinobu
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

We have recently developed the low-melting organic-inorganic hybrid silicophosphate glasses, which are prepared by mixing orthophosphoric acid with organically-modified chlorosilane at low temperature (<300℃). These glasses are capable of dissolving both rare earth ions and organic molecules, suggesting that they may be good host material candidates for optical devices. Because of the low water resistance in the atmosphere, the purpose of this study is to improve the water resistance of glasses. We proposed the hydrolytic reaction mechanism of the glasses using quantum chemical calculations. Based on this result, we concluded that the hydrolysis is assisted by acid derived from phosphoric acid and/or hydrochloric acid generated during the glass formation reaction. We also developed HCl-free reaction using orthophosphoric acid and organically-modified alkoxysilane as starting reagents to prepare the water-durable low-melting glasses.Additionally, we have also prepared an organic-inorganic hybrid phosphosilicate membrane with a lot of uniformly-dispersed phosphoric groups based on this method. Thermogravimetric and AC impedance spectroscopy have revealed that the present membrane is a potential candidate for the proton-conducting membrane.

我们最近开发了一种低熔点的有机-无机杂化硅磷酸盐玻璃，它是在低温（<300℃）下将正磷酸与有机改性的氯硅烷混合而成的。这些玻璃能够溶解稀土离子和有机分子，这表明它们可能是光学器件的良好主体材料候选者。由于玻璃在大气中的耐水性较低，本研究的目的是提高玻璃的耐水性。通过量子化学计算，提出了玻璃的水解反应机理。基于该结果，我们得出结论，水解是由在玻璃形成反应期间产生的磷酸和/或盐酸衍生的酸辅助的。我们还开发了以正磷酸和有机改性的烷氧基硅烷为起始剂的无HCl反应制备耐水低熔点玻璃的方法，并在此基础上制备了具有大量均匀分散的磷基团的有机-无机杂化磷硅酸盐膜。热重和交流阻抗谱表明，该膜是一个潜在的候选质子传导膜。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ケイリン酸塩系有機無機ハイブリッド薄膜の無溶媒合成とその応用

硅酸盐基有机无机杂化薄膜的无溶剂合成及其应用

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
奥聡志;徳田陽明;高橋雅英;横尾俊信
通讯作者：
横尾俊信

有機-無機ハイブリッド低融点ホウリン酸塩系ガラスの無溶媒合成

无溶剂合成有机-无机杂化低熔点硼酸盐玻璃

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
Jun-ichi Ito;Yasuhiro Ohki;Masatoshi Iwata;Kazuyuki Tatsumi;林真至;徳田陽明・森田純平・正井博和・横尾俊信;林真一;山本泰河・徳田陽明・正井博和・横尾俊信
通讯作者：
山本泰河・徳田陽明・正井博和・横尾俊信

アルコール縮合反応を利用した有機修飾ホウケイ酸塩系ガラスの新しい低温合成法

醇缩合反应有机改性硼硅酸盐玻璃低温合成新方法