JPH01179729A - 一般式InABMnO↓5(AはFe,GaあるいはCrを,BはMg,Co,NiあるいはZnを表わす)で示される立方晶系のスピネル型構造を有する化合物およびその製造法 - Google Patents

一般式InABMnO↓5(AはFe,GaあるいはCrを,BはMg,Co,NiあるいはZnを表わす)で示される立方晶系のスピネル型構造を有する化合物およびその製造法

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JPH01179729A
JPH01179729A JP160688A JP160688A JPH01179729A JP H01179729 A JPH01179729 A JP H01179729A JP 160688 A JP160688 A JP 160688A JP 160688 A JP160688 A JP 160688A JP H01179729 A JPH01179729 A JP H01179729A
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昇 君塚
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は新規化合物である一般式1nABMnOs (
AはFe、 GaあるいはCrを、BはMg、 Co、
 NiあるいはZnを表わす)で示される立方晶系のス
ピネル型構造を有する化合物およびその製造法に関する
。この新規化合物は陰イオン導電体、半導体材料、触媒
材料として有用なものである。
従来技術 従来立方晶系のスピネル型構造を有する化合物としては
、(1)一般弐ABt04(Aは2価陽イオン、Bは3
価陽イオンを表わす)で示される足止組成の化合物、(
2)7−FetOs 、 Ti5COzOe、 Ti4
Co40+zで示される陽イオン欠陥を持つ化合物が知
られている。
これらの化合物は陽イオン数と陰イオン数との割合が3
対4.2対3あるいは5対8のものであった。
発明の目的 本発明は従来の立方晶系のスピネル型構造を有する化合
物の陽イオン数と陰イオン数の割合とは異なった4対5
の割合である陰イオン欠陥(酸素イオン欠陥)を有する
立方晶系のスピネル型構造を有する化合物を提供するに
ある。
発明の構成 本発明の新規化合物は、−儀式1nABMnOs (A
はFe、 GaあるいはCrを、BはMg、 Co、 
NiあるいはZnを表わす)で示される立方晶系のスピ
ネル型構造を持つ化合物で、陽イオン数と陰イオン数と
の割合が4対5である。
この陽イオン数と陰イオン数との割合は、従来知られて
いる電比組成の3対4.あるいは陽イオン欠陥スピネル
型構造の組成の2対3から大幅にずれている陰イオン欠
陥を有する化合物である。
これらの化合物の格子定数(a(入))の値は次の表−
Aに示す通りである。
これらの化合物が陰イオン欠陥であることは、陰イオン
欠陥状態であると仮定して、上述の格子定数から得られ
る密度とアルキメデス法による実測値とがよく一致して
いる(表−A参照)ことから結論づけられる。
これらの化合物の面指数(hki!、)、面間隔(d(
入))、do(入)は実測値、dC(人)は計算値を示
す)、およびX線に対する相対反射強度(I(%))を
示すと、表−1〜12(前記化学組成の番号1〜12に
対応)に示す通りである。
これらの化合物はいずれも酸素イオン導電体。
半導体材料、触媒材料として有用である。Feを含有す
る化合物の場合は前記のほか、磁性材料としても使用し
得られる。
1に れらの化合物は次の方法によって製造し得られる。
一般式1nABMnOs (AはFe、 Gaあるいは
Crを、BはMg、 Co、 NiあるいはZnを表わ
す)で示される化合物の組成金属であるIn、 A、 
B、 Mnの金属あるいは金属酸化物もしくは加熱によ
り金属酸化物に分解される化合物を、In、 A、  
B、 Mnの割合が原子比で1対1対1対1になるよう
に混合し、この混合物を1200°C以上の温度で、I
n、 Aが各々3価イオン状態、B、Mnが各々2価イ
オン状態を維持する雰囲気の下で加熱することによって
製造し得られる。
本発明に用いる出発物質は市販のものをそのまま使用し
てもよいが、出発物質相互間の化学反応を速やかに進行
させるためには粒径が小さい程よく、特に10μm以下
であることが望ましい。また陰イオン導電体、半導体材
料、触媒材料等として用いる場合には不純物の混入をき
らうので、出発物質の純度は高いほど好ましい。加熱に
より金属酸化物に分解される化合物としては、それぞれ
の金属の水酸化物、炭酸塩、硝酸塩等が挙げられる。
これらの原料はそのままあるいはアルコールまたはアセ
トンと共に充分混合する。原料の混合割合はIn、 A
、  B、 Mn (A、 Bは前記と同じ)が原子比
で1対1対1対1の割合である。この割合をはずすと目
的とする化合物の単一相のものを得ることができない。
この混合物をIn、 Aが各々3価イオン状態、B。
加熱後はO′Cに急冷するかあるいは大気中に急速に引
き出せばよい。
実施例1゜ InFeMgMnO3の合成 純度99.99%以上の酸化インジウム(TnzO:+
)粉末、純度99.99%以上の酸化鉄(Fez(1+
)粉末、純度99.9%以上の酸化マグネシウム(Mg
O)粉末および純度99.9%以上の酸化マンガン(M
nO)粉末を、モル比で1対1対2対2の割合に秤量し
、これらの粉末をめのう乳鉢内でエタノールを加えて約
30分間混合し平均粒径数μmの微粉状混合物を得た。
この混合物を白金管内に封入し、1450°Cに設定さ
れた管状シリコニット炉内に入れ4日間加熱した後、試
料を炉外に取出し室温まで急冷した。得られた試料はI
nFeMgMnO3の単一相のものであった。
これを粉末X線回折法によって面指数(hMり、面間隔
(do(人))およびX線に対する相対反射強度(I(
%))を測定し結果は表−1に示す通りであった。立方
晶系としての格子定数は a =8.603±0.001(入)であった。
上記の格子定数および表−1の面指数(hkf)より算
出した面間隔(dc(入))は実測の面間隔(d。
(人))と極めてよい一致を示した。
実施例2゜ InFeCoMnO3の合成 実施例1における酸化マグネシウム粉末に代え酸化コバ
ルト(CoO)を用いた他は実施例1と同様にして試料
を得た。この試料はInFeCoMnO3単一相のもの
であった。これを粉末X線回折法によって面指数(hk
ffi)、面間隔(do(入))およびX線に対する相
対反射強度(1(%))を測定した結果は表−2に示す
通りであった。立方晶系としての格子定数は、 a =8.625±0.001(人)であった。
上記の格子定数および表−2の面指数(hkf)より算
出した面間隔(dc(入))は実測の面間隔(do(人
))と極めてよい一致を示した。
実施例3゜ InFeNiMnOsの合成 実施例1における酸化マグネシウム粉末に代え酸化ニッ
ケル(Nip)粉末を用いた他は実施例1と同様にして
試料を得た。この試料はInFeNiMnOs単−相の
ものであった。これを粉末X線回折方法によって面指数
(hkffi)、面間隔(do(入))およびX線に対
する相対反射強度(1(%))を測定した結果は表−3
に示す通りであった。立方晶系としての格子定数は、 a =8.604±0.001(人)であった。
上記の格子定数および表−3の面指数(hklりより算
出した面間隔(dc(人))は実測の面間隔(d。
(入))と極めてよい一致を示した。
実施例4゜ InFeZnMnO3の合成 実施例1における酸化マグネシウム粉末に代え酸化亜鉛
(ZnO)粉末を用いた他は実施例1と同様にして試料
を得た。この試料はInFeZnMn0.単一相のもの
であった。これを粉末X線回折法によって面指数(hk
ffi)、面間隔(do(人))およびX線に対する相
対反射強度(I(%))を測定した結果は表−4に示す
通りであった。立方晶系としての格子定数は a =8.661±0.001であった。
上記の格子定数および表−4の面指数(hkffi)よ
り算出した面間隔(dc(入))は実測の面間隔(d。
(人))と極めてよい一致を示した。
実施例5゜ InGaMgMnOsの合成 純度99.99%以上の酸化インジウム(TnzO3)
粉末、純度99.99%以上の酸化ガリウム(Gaze
s)粉末、純度99.9%以上の酸化マグネシウム(M
gO)粉末および純度99.9%以上の酸化マンガン(
MgO)粉末を、モル比で1対1対2対2の割合に秤量
し、これら粉末をめのう乳鉢内でエタノールを加えて約
30分間混合し、平均粒径数μmの微粉状混合物を得た
。この混合物を白金管内に封入し、1450°Cに設定
された管状シリコニット炉内に入れ4日間加熱した後、
試料を炉外に取出し室温まで象、冷した。得られた試料
はTnGaMgMnOs単一相のものであった。これを
粉末X線回折方法によって面指数(hkn)、面間隔(
do(入))およびX線に対する相対反射強度(1(%
))を測定した結果は表−5に示す通りであった。立方
晶系としての格子定数は、 a =8.562±0.001(入)であった。
上記の格子定数および表−5の面指数(hkf)より算
出した面間隔(dc(入))は実測の面間隔(d。
(入))と極めてよい一致を示した。
実施例6〜B。
(6)  InGaCoMnO3の合成(7)  In
GaNiMn06の合成(8)  InGaZnMnO
sの合成実施例5における酸化マグネシウム粉末に代え
、酸化コバルト(6)、酸化ニッケル(7)、酸化亜鉛
(8)、の粉末を用いた他は実施例5と同様にしてそれ
ぞれ試料を得た。得られた試料はそれぞれ、InGaC
oMnOs。
InGaNiMnOs、 InGaZnMnOsの単一
相のものであった。
これらを粉末X線回折方法によって面指数(hkffi
)、面間隔(d、(入))およびX線に対する相対反射
強度(I(%))を測定した結果は、それぞれ表−69
表−72表−8に示す通りであった。立方晶系としての
格子定数は、それぞれ a =8.597±0.001  (入)・・・・・・
(6)a =8.558±o、ooi  <入)・・・
・・・(7)a =8.591 ±0.001  (入
)・・・・・・(8)上記の格子定数および各表の面指
数(hk(!、>より算出した面間隔(dc(入))は
実測の面間隔(do(入))と極めてよい一致を示した
実施例9゜ InCrMgMnOsの合成 純度99.99%以上の酸化インジウム(Inz(L+
)粉末、純度99.99%以上の酸化クロム(CrJ:
+)粉末、純度99.9%以上の酸化マグネシウム(M
gO)および純度99.9%の酸化マンガン(MnO)
粉末を、モル比で1対1対2対2の割合に秤量し、これ
ら粉末をめのう乳鉢内でエタノールを加えて約30分間
混合し、平均粒径数μmの微粉状混合物を得た。この混
合物を白金管内に封入し、1450°Cに設定された管
状シリコニント炉内に入れ、4日間加熱した後、試料を
炉外に取出し室温まで急冷し。得られた試料はInCr
MgMnOs単−相のものであった。これを粉末X線回
折方法によって面指数(hM2)、面間隔(do(人)
)およびX線に対する相対反射強度(1(%))を測定
した結果は表−9に示す通りであった。立方晶系として
の格子定数は a =8.561 ±0.001  (入)であった。
上記の格子定数および表−9に示す面指数(hk n 
)より算出した面間隔(dc(入))は実測の面間隔(
d。
(入))と極めてよい一致を示した。
実施例10〜12 00)  InCrCoMnO3の合成θl)  Tn
CrNiMnOsの合成Q$  InCrZnMnOs
の合成 実施例9における酸化マフネシウム粉末に代え酸化コバ
ルト00) 、酸化ニッケルθ11.酸化亜鉛(l乃の
粉末を用いた他は実施例9と同様にしてそれぞれ試料を
得た。得られた試料はそれぞれ、InCrCoMnOs
InCrNiMnO3,InCrZnMnOsの単一相
のものであった。
これらを粉末X線回折法によって面指数(h k I!
、)、面間隔(do(入))およびX線に対する相対反
射強度(I(%))を測定した結果はそれぞれ表−10
1表−11゜表−12に示す通りであった。
立方晶系としての格子定数はそれぞれ a =8.586±0.001(入)・・・・・・00
)a =8.570±0.001(入)・・−・−(1
1)a =8.602 ±0.001(入)・・・・・
・(12)であった。
上記の格子定数および各表の面指数(hkf)より算出
した面間隔(dc(入))は実測の面間隔(d。
(人))と極めてよい一致を示した。
発明の効果 本発明は陰イオン導電体、半導体材料、触媒材料。
磁性材料として有用な陰イオン欠陥を有する新規な立方
晶系のスピネル型構造を有する化合物を提供し得たもの
である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)、一般式InABMnO_5(AはFe、Gaある
    いはCrを、BはMg、Co、NiあるいはZnを表わ
    す)で示される立方晶系のスピネル型構造を有する化合
    物。 2)、一般式InABMnO_5(AはFe、Gaある
    いはCrを、BはMg、Co、NiあるいはZnを表わ
    す)で示される化合物の組成金属であるIn、A、B、
    Mnの金属あるいは金属酸化物もしくは加熱により金属
    酸化物に分解される化合物を、In、A、B、Mnの割
    合が原子比で1対1対1対1になるように混合し、この
    混合物を1200℃以上の温度で、In、Aが各々3価
    イオン状態、B、Mnが各々2価イオン状態を維持する
    雰囲気の下で加熱することを特徴とする一般式 InABMnO_5(A、Bはそれぞれ前記と同じもの
    を表わす)で示される立方晶系のスピネル型構造を有す
    る化合物の製造法。
JP160688A 1988-01-07 1988-01-07 一般式InABMnO↓5(AはFe,GaあるいはCrを,BはMg,Co,NiあるいはZnを表わす)で示される立方晶系のスピネル型構造を有する化合物およびその製造法 Granted JPH01179729A (ja)

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