遷移金属化合物クラスターを包接したゼオライトの結晶構造及び磁気構造に関する研究

含过渡金属化合物簇沸石的晶体结构和磁结构研究

基本信息

批准号：
06750684
负责人：
大西直之
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究ではゼオライト細孔内に遷移金属化合物クラスターを導入し、結晶構造や磁気構造について、X線・中性子構造解析及び高分解能電子顕微鏡法を用いて明らかにし、磁気的性質との関連を調べることを目的としている。本年度における成果は以下の三項目に要約される。1.粉末X線構造解析と磁化測定Niをイオン交換により導入したLTA型ゼオライト(Ni-LTA)は低温でスピングラス的振る舞いを示す。このNi-LTAの粉末X線構造解析を行い、細孔内のNi及び水分子の位置を明らかにした。その結果からNiの周囲には六個の酸素原子が近接して存在することがわかった。このことから、Niが細孔内において水溶液中に類似した六水和錯イオンを形成している可能性が高いことが明らかになった。このことはNi-LTAの光吸収スペクトルがNi(OH)_2水溶液のそれに極めて類似していることからも裏付けられた。また、FAU型ゼオライトについて同様な現象が現れることを見いだした。2.粉末中性子構造解析重水中でイオン交換処理を行ったNi-LTAについて、低温での磁気構造を解明することを目的として粉末中性子構造解析を行い細孔内イオンの位置を明らかにした。しかしながら細孔中の過剰の重水による散乱と考えられるバックグランドが非常に高く、低温での磁気散乱の寄与を検出するには至らなかった。試料作成法、測定方法などの改善を計画中である。3.高分解能電子顕微鏡観察スロースキャンCCDカメラを用いて、有機分子を導入したMFI型ゼオライトの電子回折パターン及び高分解能像を撮影し、電子回折強度のフーリエ変換により構造解析を行った。このことから、今後磁性クラスターを導入した系においても電子回折の定量評価による局所構造解析が可能であることが示された。

在本研究中，我们将过渡金属化合物簇引入沸石孔隙中，利用X射线/中子结构分析和高分辨率电子显微镜阐明晶体结构和磁性结构，并研究其与磁性的关系。今年的成绩可以概括为以下三点。 1.粉末X射线结构分析和磁化强度测量通过离子交换引入Ni的LTA型沸石(Ni-LTA)在低温下表现出类似自旋玻璃的行为。对这种 Ni-LTA 进行粉末 X 射线结构分析，以明确孔内镍和水分子的位置。结果表明，Ni 周围有 6 个相互靠近的氧原子。这表明Ni很可能在孔隙内的水溶液中形成类似的六水合络离子。 Ni-LTA 的光学吸收光谱与 Ni(OH)_2 水溶液的光学吸收光谱极其相似，这一事实证明了这一点。我们还发现FAU型沸石也出现类似的现象。 2.粉末中子结构分析粉末中子结构分析是为了阐明在低温重水中进行离子交换处理的Ni-LTA的磁性结构，从而揭示孔内离子的位置。然而，被认为是由于孔隙中过量重水引起的散射造成的背景非常高，并且不可能检测低温下磁散射的贡献。正在计划改进样品制备方法、测量方法等。 3.高分辨率电子显微镜观察使用慢扫描CCD相机，拍摄引入有机分子的MFI型沸石的电子衍射图和高分辨率图像，并通过电子衍射强度的傅里叶变换分析结构。这表明即使在引入磁性团簇的系统中，也可以通过电子衍射的定量评估来分析局部结构。