テンプレートフリー多孔体創製技術の確立と機能性デバイスへの展開

无模板多孔材料制备技术的建立及其在功能器件中的应用

• 批准号: 16J05048
• 负责人: 土居 茜
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J05048/
• 关键词: アルカリ土類フェライト; マグネシウムフェライト; 異種元素添加; 微粒子; 結晶子成長; X線吸収分光

前年度までに、MgFe2O4にSiを添加すると結晶子サイズが大きく減少するとともに、粒子表面に特異的な多孔質構造が現れることを明らかにした。また、Laを添加したMgFe2O4についても、結晶子の微細化に対してSiと同様の効果が確認され、比表面積が向上した。本年度はLaを添加したMgFe2O4について(1) X線吸収スペクトル（XAS）測定によるLaの存在状態の確認、(2) 水素による昇温還元測定による還元特性の評価を実施した。(1) XAS測定より得られたFe K-edgeに関する同径構造関数を比較したところ、未添加試料およびLa添加試料はどちらもFe-O結合由来のピークが確認された。Laを添加すると、第２配位圏以降のピーク強度が大きく減少しており、低結晶性または配位数の変化が原因であると考えられる。(2)MgFe2O4では約430度でFe(Ⅲ)のFe(Ⅱ)への還元、490～530度でFe(Ⅱ)からFe(Ⅰ)への還元、それ以降の高温ではFe(Ⅱ)またはFe(Ⅰ)からFe(0)への還元が進行することがわかった。焼成温度が700度以上の試料では結晶性が良くなるため、還元ピークは高温側に現れた。Laを添加した試料では、この還元ピークは低温へシフトし、Laの添加により還元されやすくなることが明らかとなった。また、1 wt%のPd及びCuを担持させると更に低温で還元した。以上より、La添加MgFe2O4が有用な触媒担体として期待できる結果が得られた。

去年，我们发现，当向 MgFe2O4 添加 Si 时，微晶尺寸显着减小，颗粒表面出现独特的多孔结构。此外，添加La的MgFe2O4具有与Si相同的微晶细化效果，且比表面积提高。今年，对于掺杂La的MgFe2O4，我们(1)通过X射线吸收光谱(XAS)测量确认了La的存在，(2)通过测量氢的程序升温还原来评估还原特性。 (1)当比较由XAS测量获得的与Fe K-边缘相关的同直径结构函数时，在未掺杂样品和La掺杂样品中都确认了源自Fe-O键的峰。当添加La时，从第二配位层开始的峰强度显着降低，这被认为是由于低结晶度或配位数的变化引起的。 (2) MgFe2O4中，Fe(III)在430度左右还原为Fe(II)，Fe(II)在490～530度还原为Fe(I)，Fe(II或Fe(II)的还原Fe(I) 到 Fe(0) 的进展。在700度以上温度烧成的样品结晶度较好，因此还原峰出现在高温侧。在添加了La的样品中，该还原峰转移到更低的温度，这清楚地表明La的添加促进了还原。此外，当负载1wt％的Pd和Cu时，还原在较低温度下进一步减少。由上可知，添加La的MgFe2O4有望成为一种有用的催化剂载体。

项目成果

Micronization of MgFe₂O₄ particles doped with Si

Si掺杂MgFe₂O₄颗粒的微粉化

• DOI: 10.2109/jcersj2.16042
• 发表时间: 2016
• 期刊: Journal of the Ceramic Society of Japan
• 影响因子: 1.1
• 作者: A. Doi;M. Nishibori;K. Obata;T. Suzuki;K. Shimanoe;S. Matsushima
• 通讯作者: S. Matsushima

Effect of adding an additional element for microstructure of magnesium ferrite

添加添加元素对铁氧体镁显微组织的影响

• 发表时间: 2016
• 作者: DOI Akane;NISHIBORI Maiko;SHIMANOE Kengo;OBATA Kenji;MATSUSHIMA Shigenori
• 通讯作者: MATSUSHIMA Shigenori

MgFe2O4の微細構造における異種元素の添加効果

不同元素添加对MgFe2O4显微组织的影响

• 发表时间: 2016
• 作者: 任龍フン;上東貴志;土居茜・西堀麻衣子・島ノ江憲剛・鈴木拓・小畑賢次・松嶋茂憲
• 通讯作者: 土居茜・西堀麻衣子・島ノ江憲剛・鈴木拓・小畑賢次・松嶋茂憲

軟X線XAFS測定による多孔質アルカリ土類フェライト中のケイ素の局所構造解析

使用软 X 射线 XAFS 测量对多孔碱土铁氧体中的硅进行局部结构分析

• 发表时间: 2017
• 作者: A. Doi;M. Nishibori;K. Obata;T. Suzuki;K. Shimanoe;S. Matsushima;土居茜・西堀麻衣子
• 通讯作者: 土居茜・西堀麻衣子

MgFe2O4におけるLaの導入効果

MgFe2O4中引入La的效果

• 发表时间: 2016
• 作者: DOI Akane;NISHIBORI Maiko;SHIMANOE Kengo;OBATA Kenji;MATSUSHIMA Shigenori;平野達也・土居茜・小畑賢次・西堀麻衣子・島ノ江憲剛・松嶋茂憲
• 通讯作者: 平野達也・土居茜・小畑賢次・西堀麻衣子・島ノ江憲剛・松嶋茂憲