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取組事例テーマ

気相-固相反応を利用した機能性セラミックス ~異元素置換による新たな材料の創出を目指して~

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本取り組みの概要
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固溶体化による新規材料の創出
取組概要

 気相中のガス成分と固体物質との反応を利用した機能性セラミックスは、CO2吸収セラミックスや酸素貯蔵材料、酸素透過膜材料として、地球温暖化の抑制や化学ループ燃焼などへの応用が期待されています。本取り組みでは、FeやAlのように地球上に豊富に存在するユビキタス元素より成るセラミックス酸化物を対象にして、それらを構成する元素とは異なる元素を部分的に置き換えること(固溶体化)により、新たな機能性セラミックスの創製に挑戦しています。このような固溶体化では、置き換える元素の種類や量、合成時の温度や雰囲気ガスの種類をパラメータとして調整することで、得られる特性を制御することが可能になります。

今後の展開

 これまでにBaFeO3?δのFeの代わりに異なる元素(In)を導入して、結晶構造が大きく変化して酸素吸収放出特性が2倍程度向上した材料の開発に成功しました。今後は、周期表上にある様々な元素を系統的?網羅的に置き換えることで、さらに有益な特性を持つ材料の創出に挑戦します。

担当者
  • 講師 藤代 史
    2021欧洲杯比分 教育研究部 自然科学系 理工学部門
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