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LAYERED IRIDIUM ACID SALT, LAYERED IRIDIUM ACID AND IRIDIUM OXIDE NANOSHEET commons meetings

Patent code P140010952
File No. N13115
Posted date Aug 28, 2014
Application number P2014-048253
Publication number P2015-171966A
Patent number P6173951
Date of filing Mar 11, 2014
Date of publication of application Oct 1, 2015
Date of registration Jul 14, 2017
Inventor
  • (In Japanese)杉本 渉
  • (In Japanese)清水 航
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人信州大学
Title LAYERED IRIDIUM ACID SALT, LAYERED IRIDIUM ACID AND IRIDIUM OXIDE NANOSHEET commons meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide layered iridium acid salt and layered iridium acid which are used to make an iridium oxide nanosheet, and to provide an iridium oxide nanosheet.
SOLUTION: The layered iridium acid salt is provided in which MxIrOy-nH2O (M is a monovalent metal, x is 0.1 to 0.5, y is 1.5 to 2.5, and n is 0.5 to 1.5) overlap one another in layers, and in which M is potassium and a diffraction peak is present at diffraction angle 2θ=13.0° and 26.0°. The layered iridium acid is provided in which HxIrOy-nH2O (X is 0.1 to 0.5, y is 1.5 to 2.5, and n is 0 to 1) overlap one another in layers, and in which a diffraction peak is present at diffraction angle 2θ=12.3° and 24.6°. The iridium oxide nanosheet is provided which is an iridium oxide single crystal sheet having a thickness of 3 nm or less.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

ナノシートは、厚さがナノメートルオーダーであるのに対して、横サイズがその数十倍から数百倍以上という高い形状異方性を持つ2次元状の物質である。そうしたナノシートは、母相の機能性(導電性、半導体的性質、誘電性等)を受け継ぐだけでなく、触媒反応等に必要な広い比表面積を有している。また、ナノシートは、一次元の量子サイズ効果を発現する等、際立った物性を示すことがある。さらに、ナノシートは、一度分離させたナノシートを機能性ブロックとして再び3次元的に集積化し、熱力学的には達成できない人工超格子状のナノ構造材料を形成することにより、物性・特性を自在に制御できる可能性を秘めている。そにため、ナノシートについては、これまで分子線ビームエピタキシー等の気相合成技術が主流であった超格子アプローチを液相で展開できるため、製品性能だけでなく合成ルートの視点からも、エネルギー・デバイス分野を中心とした産業界から高い関心を集めている。

ナノシートの合成方法に関しては、分子、イオン等から成長させる方法、層状化合物を単層剥離する方法等が提案されている。これらの合成方法は、金属化合物のナノシートの合成に向けて検討されてきたものであるが、液相反応を利用して白金や金等といった貴金属のナノシートを製造する技術も提案されている(特許文献1,2参照)。

本発明者は、金属ナノシートを得るための新しい方法として、金属化合物の層状化合物を前駆体として利用する技術を提案した(特許文献3参照)。この技術は、酸化ルテニウムが層状に重なる層状化合物を準備し、その酸化ルテニウムを還元して層状化合物を前駆体とする金属ルテニウムナノシートを得る方法であり、酸化ルテニウムナノシートの薄膜の状態で酸化ルテニウムを還元して金属ルテニウムナノシートを得ている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、層状イリジウム酸塩、層状イリジウム酸及び酸化イリジウムナノシートに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
MxIrOy・nH2O(Mは1価の金属、xは0.1~0.5、yは1.5~2.5、nは0.5~1.5)が層状に重なり合っていることを特徴とする層状イリジウム酸塩。

【請求項2】
 
前記Mがカリウムであり、回折角2θ=13.0°、26.0°に回折ピークがある、請求項1に記載の層状イリジウム酸塩。

【請求項3】
 
HxIrOy・nH2O(xは0.1~0.5、yは1.5~2.5、nは0~1)が層状に重なり合っていることを特徴とする層状イリジウム酸。

【請求項4】
 
回折角2θ=12.3°、24.6°に回折ピークがある、請求項3に記載の層状イリジウム酸。

【請求項5】
 
3nm以下の厚さの酸化イリジウム単結晶シートである酸化イリジウムナノシートの製造方法であって、
MxIrOy・nH2O(Mは1価の金属、xは0.1~0.5、yは1.5~2.5、nは0.5~1.5)が層状に重なり合っている層状イリジウム酸塩を酸性溶液中で処理してHxIrOy・nH2O(xは0.1~0.5、yは1.5~2.5、nは0~1)が層状に重なり合っている層状イリジウム酸とし、
次いで、前記層状イリジウム酸をアルキルアンモニウム-層状イリジウム酸層間化合物とし、溶媒と混合して、酸化イリジウムナノシート分散溶液を得て、
前記酸化イリジウムナノシート分散溶液から相互吸着法で得る3nm以下の厚さの酸化イリジウム単結晶シートを得る、ことを特徴とする酸化イリジウムナノシートの製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2014048253thum.jpg
State of application right Registered
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