嵩高い層間カチオンをもつ層状アルミノリン酸塩の一段階合成

摘要

当研究室ではこれまでに、チタン酸ナノシートなどの金属酸ナノシートが、金属アルコキシドと水 酸化テトラアルキルアンモニウムを水中で室温において攪拌するという非常に簡単な方法によって合成でき ることを明らかにしている。従来、金属酸ナノシートは、層間にアルカリ金属イオンをもつ層状金属酸を高 温での固相法で合成し、多段階のイオン交換によりテトラブチルアンモニウムイオン(N(C4H9)4 + などの嵩高い イオンを層間にインターカレートして、層剥離により合成されている。一方、当研究室の方法は、金属酸ナ ノシートや層間に嵩高いカチオンをもつ層状金属酸塩が一段階でボトムアップ合成できるのが特長である。 これまでにこの方法により、チタン酸ナノシートや層状チタン酸塩のような層内に一種類のカチオンを含む ものしか合成していない。そこで、層内に複数のカチオンを含む金属酸ナノシートの合成へもこの方法が応 用できないかと考えた。その一つとして、層内に金属とリンの二種類のカチオンをもつ層状メタロリン酸塩 がある。層状メタロリン酸は様々な金属:リン比のものや様々な結晶構造が知られており、層状チタン酸塩な どと同様に負に帯電した層からなる。本研究では、層間に嵩高いカチオンをもつ層状アルミノリン酸塩を当 研究室の方法を用いて一段階合成することを試みた。