【研究分野】無機材料・物性

【研究領域課題番号】12555177 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

水 / チタン錯体 / クエン酸 / 低環境負荷 / 水溶性錯体 / 環境調和機能

【研究成果の概要】

本研究の目的は、電子材料や触媒材料として工業的に広く使われているチタン・ニオブ・タンタル・ビスマス金属酸化物における原料の問題点を解決し、水に安定に溶け毒性のない新しい水溶性チタン・ニオブ・タンタル・ビスマス化合物を化学設計・合成し、これらを用いた複合酸化物の低環境負荷プロセスを開発することである。当該研究期間内に以下のような研究成果を得た。
(1)チタンペルオキソクエン酸アンモニウムの開発
金属チタンを過酸化水素水で処理してペルオキソ化した後、ここにクエン酸を添加して水に可溶なチタンペルオキソクエン酸アンモニウムを合成した。この錯体を単結晶として育成し、X線回折による詳細な構造解析を実施し、その構造を明らかにした。
(2)水溶性チタンペルオキソクエン酸アンモニウムを用いた酸化チタン及びBaTi_4O_9の合成
水溶性チタンペルオキソクエン酸アンモニウムを出発原料に用い、水を溶媒とした安価な薄膜・超微粒子製造法を検討した。TiO_2薄膜及びBaTi_4O_9を作製し、それらの光触媒活性機能を調べた。
(3)水溶性チタン乳酸錯体の開発とそれを用いたSrTiO_3微粒子及び薄膜の合成
過酸化水素水で処理したチタン金属と乳酸とを混合した水溶液から水溶性チタン乳酸錯体の単結晶を育成し、X線回折を用いてその詳細な構造を明らかにした。この錯体を用いて、500℃という低温でSrTiO_3の超微粒子並びに膜厚約300nmのSrTiO_3薄膜の水からの作製に成功した。
(4)水溶性ニオブ、タンタル化合物の開発
酸化ニオブ又はタンタル酸をアンモニアを含む過酸化水素水で処理することにより水に安定に溶ける(NH_4)_3[Nb(O_2)_4]及び(NH_4)_3[Ta(O_2)_4]化合物を開発し、それらを用いた水溶液からの複合酸化物の合成を実施した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2000 - 2002

【配分額】13,000千円 (直接経費: 13,000千円)