2015年10月20日

京大、「活性水素」利用の新しい酸窒化物合成法を開発

【カテゴリー】：ファインケミカル 【関連企業・団体】：京都大学

京都大学大学院の陰山洋教授（工学研究科）らは20日、マイナス電荷をもつ水素イオン（ヒドリド）の高い活性を利用した酸窒化物の新しい合成法の開発に成功したと発表した。 陶器や電子部品など、現在、身の回りで使われているセラミックス材料は、酸素イオンからなる酸化物だが、最近は酸素イオンと窒素イオンの両方を含む酸窒化物が、可視光触媒など優れた特性を有する次世代材料として注目されている。だが、酸窒化物の合成には高温（900～1500℃）のアンモニア気流中で焼成するという過酷な条件が必要で、組成と構造に大きな制約があるため機能の制御が困難だった。 陰山教授らの研究チームは、酸化物中に存在するマイナス電荷の水素イオン（ヒドリド）が高い活性を有することに着目し、温和な条件で酸窒化物を合成する新しい手法を開発した。同教授らはすでに2012年にヒドリドを大量に有する酸化物の合成に成功しており、その結果はネイチャーマテリアルズ誌に報告済みだ。 今回は、同物質をアンモニア気流中、500℃以下の温度で処理したところ、物質中のヒドリドがアンモニア分子の窒素と結晶骨格を保ったまま交換し、最終的に酸窒化物が得られることを見出した。酸窒化物は次世代強誘電材料として注目されている。また、今後は酸窒化物に限らず、従来不可能だったさまざまな無機材料の設計が可能になると期待される。 研究成果は英国科学誌「ネイチャーケミストリー」誌10月19日（ロンドン時間）電子版で公開された。