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青色マンガン(V,VI)リン酸化合物の合成とキャラクタリゼーション

磷酸蓝锰(V,VI)化合物的合成与表征

基本信息

批准号：
22K05266
负责人：
沼子千弥
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

シリアで発掘された青色ビーズと同質の青色物質を非生物系で合成することを目的として、はじめに、常温常圧・湿式でハイドロキシアパタイト（HAp)の沈殿を合成条件の検討を行った。硝酸カルシウム水溶液にビュレットでリン酸水素アンモニウム水溶液を滴下しながら、駒込ピペットで硝酸やNaOHを添加して、pH を 2, 6, 7, 8, 9, 10 に調整して合成を行った沈殿はいずれも白色であった。生成物は吸引ろ過後に風乾し、粉末X線回折で同定を行った。pH = 2ではCaHPO4・2H2Oのみがみられたが、pH = 6以上でHApが生成していくとともに減少し、pH = 9, 10ではHApのみが存在することがわかった。次に、硝酸カルシウム水溶液に当量の塩化マンガンを共存させ同様の方法でMn添加HApを合成することを試みた。HApと異なり生成物は褐色であった。しかし生成物ではX線回折のシャープなピークが観察されず、非晶質であることがわかった。そこで、Mn-L3 XAFS測定を行ったところ、生成物中のマンガンは２価で、MnCl2の形で沈殿に吸着しており、HApの結晶構造の中には入っていないことがわかった。薄赤色で吸光係数が小さいMnCl2が主成分であるにもかかわらず、生成物が褐色に呈色した理由として、NaOHを添加する際のpH増大によりHApの生成より先にMn(OH)2が生成し、溶存酸素により沈殿表層が酸化を受け濃褐色のMnOOHが生成したことが考えられた。HApの形成にはpH9-10の塩基性にする必要があるため、この共存マンガンの加水分解とそれによる水酸化物イオン欠乏を防ぎながらHApが形成する合成条件を今後検討する。またこれと同時に、マンガンがHApの結晶構造に置換しさらに青色を呈するような物質の合成法を、乾式の高温実験やゾルゲル法など検討を行う。

として、はじめに, normal temperature and pressure, wet でハイドロキシアパタイト (HAp) の沈堂をsynthetic conditions の検を行った. Calcium Nitrate Aqueous Solution Calcium Nitrate Hydrochloride Calcium Nitrate Water Soluble Liquid をdropping しながら, Komagome ピペットでnitric acid, やNaOHをadding して, pHを 2, 6, 7, 8, 9, 10 にadjusted して synthesized を行った戈堂はいずれも白であった. The product can be air-dried after being absorbed, and the powder X-ray can be folded in the same way. pH = 2ではCaHPO4・2H2Oのみがみられたが、pH = 6 or more HApがgeneratedしていくとともにreduceし、pH = 9, 10ではHApのみがexistentすることがわかった. The coexistence method of に, nitric acid カルシウム aqueous solution and equivalent amount of マンガンを is the same as the method of adding HAp を to synthesize することを test みた. HAp is a different product and is a brown color. The product of しかし is the ではX-ray return のシャープなピークが看されず, and the amorphous であることがわかった.そこで、Mn-L3 XAFS measurement of を行ったところ, のマンガンは2価で, and MnCl2 shape in the product Shen Dian's しており, HAp's crystal structure の中には入っていないことがわかった. The light absorption coefficient of thin red color is small. The main component of MnCl2 is the main component. The product is brown and the color is brown. The reason is the reason. NaOH is added and the pH is increased.によりHApのGenerationよりFirstにMn(OH)2がGenerationし、Dissolved acid elementによりShendian surface acidificationをReceived the rich brown colorのMnOOHがGenerationしたことがtestえられた. The formation of HAp requires the coexistence of pH 9-10 and basic pH 9-10 and the addition of moisture. Solve the problem of とそれによる water acid compound イオン lack of を prevent ぎながらHAp が formation する synthesis conditions を will discuss in the future する.またこれとsimultaneousに、マンガンがHApのcrystal structureにsubstitutionしさらに青をappearするような Material の Synthesis Method を, Dry の High Temperature 実験やゾルゲル Method など検検を行う.