中性子回折による水酸アパタイトおよびペロブスカイト型光触媒の欠陥構造と機能の発現

中子衍射表达羟基磷灰石和钙钛矿光催化剂的缺陷结构和功能

• 批准号: 21760534
• 负责人: 藤森 宏高
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21760534/
• 关键词: セラミックス; 中性子; アパタイト; 光触媒

生体材料、電子材料など様々な分野で応用が期待されている水酸アパタイトの物理的、化学的性質は、その結晶構造、特にOHイオンと密接に関係している。本研究では中性子回折により、欠陥量が80%以上導入された水酸アパタイトの欠陥構造と、その酸素イオン伝導パスの解明を行うことを目標としている。近年深刻化しているエネルギー・環境問題を根本的に解決するために、光触媒を用いた水の分解反応が注目されている。本研究では我々が発見した光触媒Ba_5Ta_4O_<15>において、触媒活性と格子歪みの効果を明らかにする。そのために酸素原子に敏感な中性子回折により、ペロブスカイトにおける酸素八面体の歪みを明らかにすることを目的とする。本年度実施した内容は以下の通りである。(1) 錯体重合法を用いて、精密分析に充分耐えられる均一な試料を合成した。中性子回折測定用の試料として、重水(D_2O)を用いて、アパタイト中のOHをODに置換した試料を作製した。光触媒であるBa_5Ta_4O_<15>の合成に関しても、組成が極めて均一な試料を合成できる錯体重合法を用いて合成を行った。(2) ラマン散乱およびNMR測定;hydroxyapatiteの脱水反応により生成されるoxy-hydroxyapatiteのような欠陥構造に対しては、回折法に比べて短いコヒーレント長さを有するラマン散乱が構造変化を決定するに当たり威力を発揮すると期待される。回折法では同一のサイトに存在する異種原子の存在比を求めるのは困難であるため、D置換水酸アパタイトの重水素置換率はラマン散乱により調べた。更に水酸アパタイトに対しては、ラマン散乱法よりも局所的な構造に敏感な高分解能固体NMR装置を用いて、水素およびリン原子近傍の欠陥構造の測定も行った。

Biological materials and electronic materials The physical and chemical properties, the crystal structure, the characteristics and the close relationship between them. In this study, more than 80% of the neutral subsides were introduced into the neutrophilic aqueous acid solution.の无陥structuralと、その acid elementイオン伝guidanceパスの解明を行うことをtargetとしている. In recent years, the fundamental solution to environmental problems has been deepened, and the use of photocatalysts to decompose and react with water has attracted much attention. This study focused on the photocatalyst Ba_5Ta_4O_<15>, the catalyst activity, and the lattice distortion effect.そのために acid atomsにsensitiveなneutral backturnにより、ペロブスカイトにおける acid octahedron のskew みを明らかにすることをpurpose とする. The contents of this year's 実事した are as follows. (1) The weight is legal and the sample is synthesized using a homogeneous sample that is fully resistant to precise analysis. The sample used for the neutralon return measurement was made by using the sample used for the measurement of neutral subsidence, the sample used for heavy water (D_2O) replacement, and the sample used for the OD replacement of the heavy water (D_2O). The photocatalyst is made of Ba_5Ta_4O_<15>. (2) NMR measurement of ラマン三级および; hydroxyapatite の dehydration reaction に よ り generation さ れ る oxy-hydroxyapatite の よ う なThe structure is short and the folding method is shorter than the folding method and the length is longer than the folding method. The structure of the loose structure changes and the decision is made. The power is determined and the power is expected. The inversion method means that the existence of the same type of atoms and the existence of different atoms are more difficult than the search for the same type of atoms.るため, D replacement water acid アパタイトの heavy water replacement rate はラマン scattered によりtone べた. The structure of the water acid アパタイトに対しては and the ラマン scattered method よりもburo are more sensitive and highly decomposed A solid-state NMR device is used to measure the structure of hydrogen atoms near the atoms.

项目成果

中性子回折による光触媒Ba5Ta4O15の欠陥構造

中子衍射光催化剂Ba5Ta4O15缺陷结构

• 发表时间: 2009
• 作者: 梅本康記、和氣剛;ら;藤森宏高
• 通讯作者: 藤森宏高

単斜および六方水酸アパタイトの結晶構造と電子密度分布

单斜和六方羟基磷灰石的晶体结构和电子密度分布

• 发表时间: 2010
• 作者: Yuki Imamura;Yumi Tanaka;Kimihiro Yamashita;Yuzo Takagi;米原幸彦
• 通讯作者: 米原幸彦

単斜晶系および六方晶系の水酸アパタイトの電子密度解析

单斜晶和六方羟基磷灰石的电子密度分析

• 发表时间: 2009
• 作者: 古賀貴寛;稲田幹;田中優実;榎本尚也;北條純一;米原幸彦
• 通讯作者: 米原幸彦

Neutron Diffraction Study on Deuterium Ionic Conduction of Hydroxyapatite and Structural Distortion of Strontium Tantalate Photocatalyst

羟基磷灰石氘离子传导及钽酸锶光催化剂结构畸变的中子衍射研究

• 发表时间: 2009
• 期刊: ソフト溶液プロセスNews Letter 34
• 作者: Miho Nakamura;Akiko Nagai;Yumi Tanaka;Yasutaka Sekijima;Kimihiro Yamashita;Hirotaka Fujimori
• 通讯作者: Hirotaka Fujimori

粉末X線解析の実際 第2版(中井泉、泉富士夫編集, F.水酸アパタイトの構造精密化)

粉末 X 射线分析的实用实践，第 2 版（由 Izumi Nakai 和 Fujio Izumi 编辑，F. 羟基磷灰石的结构细化）

• 发表时间: 2009
• 作者: 寺澤慎祐、和氣剛;ら;藤森宏高
• 通讯作者: 藤森宏高