JPH0246525B2 - Sca1zn5o8deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は磁性材料、半導体材料および触媒材料
として有用な新規化合物であるScAlZn₅O₈で示さ
れる六方晶系の層状構造を有する化合物およびそ
の製造法に関する。 従来技術 従来、（Yb³⁺Fe³⁺O₃）_oFe²⁺O（ｎは整数を示す）
で示される六方晶系の層状構造を有する化合物は
本出願人によつて合成され知られている。 YbFe₂O₄、Yb₂Fe₃O₇、Yb₃Fe₄O₁₀及び
Yb₄Fe₅O₁₃の六方晶系としての格子定数、YbO_1.5
層、FeO_1.5層、Fe₂O_2.5層の単位格子内における
層数を示すと表−１の通りである。 これらの化合物は酸化鉄（FeO）１モルに対し
て、YbFeO₃がｎモル（ｎ＝１、２、３…）の割
合で化合していると考えられる層状構造を持つ化
合物である。

【表】 発明の目的 本発明は（YbFeO₃）_oFeOの化学式において、
ｎ＝1/5に相当し、Yb³⁺の代わりにSc³⁺を、Fe³⁺
の代わりにAl³⁺を、Fe²⁺の代わりにZn²⁺を置き
かえて得られた新規な化合物を提供するにある。 発明の構成 本発明のScAlZn₅O₈で示される化合物は、イオ
ン結晶モデルでは、Sc³⁺（Al³⁺、Zn²⁺）
Zn₄ ²⁺O₈ ^2-として記載され、その構造はScO_1.5層、
（Al³⁺、Zn²⁺）O_2.5層およびZnO層の積層によつ
て形成されており、著しい構造異方性を持つこと
がその特徴の一つである。Zn²⁺イオンの1/5は
Al³⁺と共に（Al³⁺、Zn²⁺）O_2.5層を作り、残りの
４／５はZnO層を作つている。六方晶系としての格
子定数は次の通りである。 ａ＝3.245±0.001（Å） ｃ＝56.46±0.01（Å） この化合物の面指数（hkl）、面間隔（ｄ（Å））
（d_pは実測値、d_c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−２の通
りである。 この化合物は光機能材料、半導体材料、触媒材
料等に有用なものである。

【表】

【表】 この化合物は次の方法によつて製造し得られ
る。 金属スカンジウムあるいは酸化スカンジウムも
しくは加熱により酸化スカンジウムに分解される
化合物と、金属アルミニウムあるいは酸化アルミ
ニウムもしくは加熱により酸化アルミニウムに分
解される化合物と、金属亜鉛あるいは酸化亜鉛も
しくは加熱により酸化亜鉛に分解される化合物と
を、Sc、AlおよびZnの割合が原子比で１対１対
５の割合で混合し、該混合物を600℃以上の温度
で大気中、酸化性雰囲気中あるいはScおよびAl
が各々３価イオン状態、Znが２価イオン状態よ
り還元されない還元雰囲気中で加熱することによ
つて製造し得られる。 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、化学反応を速やかに進行さ
せるためには粒径が小さい方がよく、特に10μｍ
以下であることが好ましい。 また、光機能材料、半導体材料として用いる場
合には不純物の混入をきらうので、純度の高いこ
とが好ましい。出発物質が加熱により金属酸化物
を得る化合物としては、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。 原料はそのまま、あるいはアルコール類、アセ
トン等と共に充分に混合する。 原料の混合割合は、Sc、Al、及びZnの割合が
原子比で１対１対５の割合であることが必要であ
る。これをはずすと目的とする化合物の単一相を
得ることができない。 この混合物を大気中、酸化性雰囲気中あるいは
ScおよびAlが各々３価イオン状態、Znが２価イ
オン状態から還元されない還元雰囲気中で600℃
以上のもとで加熱する。加熱時間は数時間もしく
はそれ以上である。加熱の際の昇温速度には制約
はない。加熱終了後急冷するか、あるいは大気中
に急激に引き出せばよい。 得られたScAlZn₅O₈化合物の粉末は無色であ
り、粉末Ｘ線回折法によつて結晶構造を有するこ
とが分かつた。その結晶構造は層状構造であり、
ScO_1.5層、（Al、Zn）O_2.5層、及びZnO層の積み
重ねによつて形成されていることが分かつた。 実施例 純度99.99％以上の酸化スカンジウム（Sc₂O₃）
粉末、純度99.99％以上の酸化アルミニウム
（Al₂O₃）粉末、および試薬特級の酸化亜鉛
（ZnO）粉末をモル比で１対１対10の割合に秤量
し、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の微粉末混合物を得
た。該混合物を白金管内に封入し、1450℃に設定
された管状シリコニツト炉内に入れ３日間加熱
し、その後、試料を炉外にとりだし、室温まで急
速に冷却した。得られた試料は、ScAlZn₅O₈の単
一相であり、粉末Ｘ線回折法によつて面指数
（hkl）、面間隔（d_p）および相対反射強度（Ｉ％）
を測定した。その結果は表−２の通りであつた。 六方晶系としての格子定数は、 ａ＝3.245±0.001（Å） ｃ＝56.46±0.01（Å） であつた。 上記の格子定数および表−２の面指数（hkl）
より算出した面間隔（d_c（Å））は、実測の面間隔
（d_p（Å））と極めてよく一致した。 発明の効果 本発明は光機能材料、半導体材料及び触媒とし
て有用な新規化合物を提供する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ScAlZn₅O₈で示される六方晶系の層状構造を
   有する化合物。 ２ 金属スカンジウムあるいは酸化スカンジウム
   もしくは加熱により酸化スカンジウムに分解され
   る化合物と、金属アルミニウムあるいは酸化アル
   ミニウムもしくは加熱により酸化アルミニウムに
   分解される化合物と、金属亜鉛あるいは酸化亜鉛
   もしくは加熱により酸化亜鉛に分解される化合物
   とを、Sc、AlおよびZnの割合が原子比で１対１
   対５の割合で混合し、該混合物を600℃以上の温
   度で、大気中、酸化性雰囲気中あるいはScおよ
   びAlが各々３価イオン状態、Znが２価イオン状
   態より還元されない還元雰囲気中で加熱すること
   を特徴とするScAlZn₅O₈で示される六方晶系の層
   状構造を有する化合物の製造法。