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J-GLOBAL ID：202002228386119215   整理番号：20A1517344

Ge置換Na-テニオライトのイオン伝導に与えるditrigonal holeの大きさとNa⁺イオンの位置の影響

Influence of Size of Ditrigonal Hole and Location of Na⁺ Ions on Ionic Conductivity of Ge-Substituted Na-Taeniolites

著者 (4件)： 毛見隼之介 (信州大学大学院総合工学系研究科) ,  山口朋浩 (信州大学工学部物質化学科) ,  岡田友彦 (信州大学工学部物質化学科) ,  樽田誠一 (信州大学工学部物質化学科)
資料名： 粘土科学  (日本粘土学会誌)
巻： 59  号： 1  ページ： 18-27(J-STAGE)  発行年： 2020年 
JST資料番号： G0435A  ISSN： 0470-6455  CODEN： NEKAAJ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 本研究では,Ge置換Na-テニオライト(NaMg₂LiSi_4-xGe_xO₁₀F₂,x=0,1,2,3,4;Ge-NTA,x=0-4)のイオン伝導度に及ぼすditrigonal holeの大きさとNa⁺イオンの位置の影響を調べた。x=0-3のGe-NTAの格子定数bおよび底面間隔c-sinβは,Ge含有量の増加とともに増加し,それらのbおよびc-sinβは直線関係を示した。しかし,x=4のGe-NTAのbとc=sinβは,x=4のGe-NTAの構造変形がx=0-3のGe-NTAのそれよりかなり大きいため,直線関係から逸脱した。さらに,Ge含有量の増加に伴い,Ge-NTAのditrigonal holeの大きさは減少した。しかし,x=0-3のGe-NTAの格子定数bは増加した。x=0-3のGe-NTAでは,3種類のNa⁺イオンが存在する。それらは,層間の水和Na⁺オン,底面酸素に取り囲まれたNa⁺イオン,およびditrigonal holeに引き込まれたNa⁺イオンである。Ge-NTA中のditrigonal holeの大きさはGe含有量の増加とともに小さくなるので,底面酸素によって囲まれたNa⁺イオンは増加し,Na⁺イオンと底面酸素との結合はより強くなった。x=4のGe-NTAでは,Na⁺イオンは3つの底面酸素とF^-イオンが配位し,ditrigonal hole内部でかなり制限されるように見えた。Ge-NTAのイオン伝導度を交流4プローブ法を用いて400から600°Cで測定した。Ge-NTAのイオン伝導度は,x=0-3のGe-NTAの場合,Na⁺イオンと底面酸素の間の結合はGe含有量の増加とともに強くなるため,Ge含有量の増加に伴って減少し,x=4のGe-NTAの場合,ditrigonal hole内部でかなり制限されたNa⁺イオンは,イオン伝導率にほとんど寄与しなかった。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： ゲルマニウム ,  置換 ,  *イオン伝導 ,  電気伝導率 ,  規模 ,  カチオン ,  ナトリウム化合物 ,  金属イオン ,  *雲母 ,  位置 ,  格子定数 ,  面間隔 ,  *結晶構造 ,  固相 ,  焼成
準シソーラス用語： ditrigonal hole ,  Na-テニオライト ,  ナトリウムイオン ,  結晶相 ,  大きさ

著者キーワード (10件)： Na-雲母 ,  テニオライト ,  同形置換 ,  構造変形 ,  イオン伝導率 ,  Na-雲母 ,  テニオライト ,  同形置換 ,  構造変形 ,  イオン伝導率

分類 (3件)： 固体中の拡散一般  (BL06021L) ,  珪酸塩鉱物  (DE08030A) ,  その他の無機化合物の結晶構造  (BK07030J)

引用文献 (19件)：

• 1) Rouman, L. and Peinan, Z. (1986) J. Non-Cryst. Solids, 80, 600-604.
• 2) 楯功・北島圀夫・大門信利(1968)工業化学雑誌,71, 976-980.
• 3) Taruta, S., Shimodaira, S., Yamaguchi, T. and Kitajima, K. (2006) Mater. Lett., 60, 464-466.
• 4) Kemi, J., Yamaguchi, T., Okada, T. and Taruta, S. (2019) Clay Sci., in press.
• 5) Kitajima, K. and Daimon, N. (1973) Chem. Lett., 2, 535-538.

タイトルに関連する用語 (6件)： Ge ,  置換 ,  Na ,  テニオライト ,  イオン伝導 ,  イオン