チタノシリケートおよびカルシウムリン酸塩マイクロポーラス・ナノ結晶の構造評価

钛硅酸盐和磷酸钙微孔纳米晶体的结构评估

• 批准号: 10F00745
• 负责人: 中山 則昭
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10F00745/
• 关键词: マイクロポーラス結晶; チタノシリケート; 赤外ラマン分光法; イオン交換体; 含水状態; リン酸カルシウム; MgおよびZn添加効果; TEM観察; 水和状態; 粉末X線回折; 赤外吸収スペクトル

水吸着剤および放射性廃液処理剤として期待されるGTS型チタノシリケートの,2価金属イオンによる交換体を調製し,粉末XRD,FT-IRおよびRaman分光法による構造評価を行った。また,生体材料として期待されるMgおよびZn置換カルシウム水酸化アパタイトのTEM観察による構造評価を行った。1.Na-GTS型チタノシリケートのCo2+およびSr2+イオン交換体の構造を比較検討した。Co2+の場合,イオン交換量の増加とともに格子定数が増大するのに対し,Sr2+の場合,格子定数は減少する。XRDピーク強度比の変化にも違いが見られ、計算値と比較して、細孔内における交換性イオンの占有サイトについて検討した。Coの場合には、8員環の中心からシフトした1種類の占有サイト、Srの場合には2種類の占有サイトが考えられる。FT-IRスペクトルは、Srイオン交換による顕著な変化を示さなかったが、Coイオン交換により、Ti-0伸縮振動(570cm-1)およびSi-0伸縮振動(885cm-1)によるピークが、高波数側へシフトした。Co2+イオンの方が、骨格構造により大きな変化をもたらしている。また,水分子のOH伸縮振動によるピークは,イオン交換により幅が広くなり,低エネルギー側にシフトした。'2.ZnおよびMgがβ-TCPに固溶しており,結晶構造の対称性(空間群P3c)に変化は無いことがわかった。固溶量の増加とともに、粒子サイズは増大した。1000℃で焼成した場合、Mg組成2%の時、粒径200-400nmであるのに対し、Mg組成10%では粒径800-2000nmであった。また、Zn組成1%の時、粒径350-700nmであるのに対し、Mg組成13%では粒径2-3μmであった。Mg固溶体の粒径は、Zn固溶体より小さくなった。以上の結果を取りまとめ,2つの国際会議において発表した。

Water sorption and radioactive liquid treatment are expected to be carried out by GTS type ion exchange, 2-metal ion exchange, powder XRD,FT-IR and Raman spectroscopy. In addition, the structure evaluation of biological materials is expected to be carried out by Mg and Zn substitution and TEM observation. 1. The structure of Na-GTS-type Co2+-Sr2 +-type exchanger is compared and discussed. In the case of Co2+, the lattice constant increases when the exchange quantity increases, and in the case of Sr2 +, the lattice constant decreases. XRD intensity ratio variation is observed, calculated, compared, and occupied in pores. In the case of Co, the center of the 8-member ring is divided into 1 category and 2 categories. FT-IR spectra show that Ti-0 stretching vibration (570cm-1) and Si-0 stretching vibration (885cm-1) are different from those of Sr-0 and Sr-0. Co2+ is the most important element in the structure of the lattice. The OH stretching vibration of water molecules is not stable, and the exchange rate is low. 2. Zn Mg β-TCP The amount of solid solution increases, and the amount of particles increases. When sintered at 1000℃, Mg composition 2% and particle size 200-400nm, Mg composition 10% and particle size 800-2000nm. When Zn content is 1% and particle size is 350-700nm, Mg content is 13% and particle size is 2-3μm. Mg solid solution particle size, Zn solid solution particle size. The above results are presented at the International Conference.

项目成果

Crystal Structures and Hydration States of Cobalt Exchanged Sodium Titanosilicates with Pharmacosiderites-type Structure

药菱铁矿型钴交换钛硅酸钠的晶体结构和水合状态

• 发表时间: 2011
• 作者: A. Woodward;T. Ikegami;Y. Ogai.;R.Titorenkova;K. Fujiwara;R. Titorenkova;R. Titorenkova;R.Titorenkova;K.Fujiwara;R.Titorenkova;K.Fujiwara
• 通讯作者: K.Fujiwara

Crystal Structures of Cobalt Exchanged Sodium GTS-type Titanosilicates and the Elution Test by Acid Solution

钴交换GTS型钛硅酸钠的晶体结构及酸溶液洗脱试验

• 发表时间: 2012
• 作者: A. Woodward;T. Ikegami;Y. Ogai.;R.Titorenkova;K. Fujiwara
• 通讯作者: K. Fujiwara

Crystal Structure and Hydration State of Sr- and Co- exchanged GTS type Titanosilicates

Sr 和共交换 GTS 型钛硅酸盐的晶体结构和水合状态

• 发表时间: 2012
• 作者: A. Woodward;T. Ikegami;Y. Ogai.;R.Titorenkova;K. Fujiwara;R. Titorenkova;R. Titorenkova
• 通讯作者: R. Titorenkova

FT-IR and Raman spectroscopic study of GTS-type titanosilicate (H,K,Na)_4Ti_4Si_3O_<16>・nH_2O

GTS型钛硅酸盐(H,K,Na)_4Ti_4Si_3O_<16>·nH_2O的FT-IR和拉曼光谱研究

• 发表时间: 2012
• 期刊: Topics in Chemistry and Material Science : Advanced Micro- and mesoporous materials
• 作者: A. Woodward;T. Ikegami;Y. Ogai.;R.Titorenkova
• 通讯作者: R.Titorenkova

Composition Dependence of Crystal Structure and Water Content of Cobalt Exchanged Sodium Titanosilicates with Pharmacosiderites-type Structure

药菱铁矿型钴交换钛硅酸钠晶体结构和含水量的成分依赖性

• 发表时间: 2011
• 作者: A. Woodward;T. Ikegami;Y. Ogai.;R.Titorenkova;K. Fujiwara;R. Titorenkova;R. Titorenkova;R.Titorenkova;K.Fujiwara
• 通讯作者: K.Fujiwara