FAQs

金属塩水溶液を加熱すると平衡は以下のように水酸化物、酸化物側にシフトします。水熱合成反応は、加水分解と脱水反応と考えることができます。この平衡のシフトを利用して(水)酸化物を合成する手法が水熱合成です。
  MAx + xH₂O = M(OH)x + xHA、M(OH)x = MOx/2 + x/2H₂O
ここでAは、Cl⁻、NO₃⁻、SO₄⁻のようなアニオンです。

以下に代表的な超臨界水熱合成のナノ粒子の例を参考として示します。

出発物資 ナノ粒子 粒子径
[nm]
温度
[℃]
圧力
[MPa]
形態
Al(NO₃)₃ AlOOH 50~600 250~400 25~40 六角板
Ce(NO₃)₃ CeO₂ 20~300 250~400 30 八面体
Co(NO₃)₃ Co₃O₄ ~100 400 35 八面体
Fe(NO₃)₃ α-Fe₂O₃ ~50 400 35 球状
Gd(NO₃)₂ Gd(OH)₃ ~20  
Ni(NO₃)₂ NiO ~200 400 35 八面体
酢酸Ni(Ⅱ)+H₂ Ni ~500  
Ti(SO₄)₂ TiO₂ ~20 400 35 球状
Zn(NO₃)₂ ZnO ~20  
ZrOCl₂ ZrO₂ ~10 400~490 30 球状

出発物資 ナノ粒子 粒子径
[nm]
温度
[℃]
圧力
[MPa]
形態
Fe(NH₄)₂H(C₆H₅O₇)₂ Fe₃O₄ ~50 400 35 球状
Al(NO₃)₃,Co(NO₃)₂ CoAl₂O₄ ~10  
Ba(NO₃)₂,Fe(NO₃)₃ BaO₆Fe₂O₃ 50~300 400 30  
Ba(NO₃)₂,Ti(SO₄)₂ BaTiO₃ 50~1,000  
酢酸Co(Ⅱ),酢酸Fe(Ⅱ) CoFe₂O₄ 40~70 200~400 25  
LiOH,Co(NO₃)₂ LiCoO₂ 50~1000 300~400 100  
Li塩、リン酸塩 他 LiFePO₄ 350 450  
LiOH,Mn(NO₃)₂,H₂O₃ LiMnO₄ 20~40 400 30  
酢酸Ni(Ⅱ),酢酸Fe(Ⅱ) NiFe₂O₄ 30~40 190~400 25  
Fe(NO₃)₃、Sr(NO₃)₂ SrFe₁₂O₁₉ 200 400 30  

主に以下の文献などを参考にしました。:Journal of the Soceity of Inorganic Matericals, Japan 12,429 (2005) 表1
高圧力の科学と技術 vol.20,3 (2010) Table 1、超臨界流体とナノテクノロジー、シーエムシー出版 p103表1 他

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