水熱合成のメカニズム、装置や手法の選び方・使い方、その応用

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本セミナーでは、水熱合成について基礎から解説し、結晶成長や結晶化の不均一性への対応、高温高圧条件での合成による装置への負荷について詳解いたします。

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プログラム

第1部 水熱反応の基礎、考え方、 概要について

(2025年7月14日 10:00〜11:30)

 水熱反応は高温・高圧の水を伴う反応で、有機・無機を問わず幅広い活用がなされている。その基本となる概念や、水熱反応の可能性について解説する。

第2部 水熱反応の考え方、その研究事例について

(2025年7月14日 11:45〜13:15)

 水熱反応は密閉系での高温・高圧下の水を溶媒とした非平衡化学反応と定義され、このような条件下のみで生成する化合物が多数存在する。水熱反応を用いた無機化合物の合成についてこれまでの研究結果を基に解説する。

  1. 水熱反応とは
    1. 人工水晶の水熱合成
    2. 低温水熱反応
  2. 水熱反応による物質探査
    1. ビスマス酸化物系
    2. 金属リン酸塩系
    3. 金属酸化物系
  3. 水熱反応による無機系産業廃棄物の物質変換
    1. カルシウム酸化物系
    2. ケイ酸塩系

第3部 超臨界水を用いた水熱合成とその可能性

(2025年7月14日 14:15〜15:30)

 水はその臨界点 (374°C、22.1MPa) を超えた超臨界状態において、塩が溶解しにくいなどの特徴的な性質を示す。本講座では、超臨界水を用いた高速な金属酸化物微粒子の合成技術である、超臨界水熱合成について解説する。

  1. 超臨界水の反応場としての特徴
    1. 超臨界流体とは
    2. 高温高圧水とは
    3. 超臨界水の物性
    4. 反応場としての超臨界水
  2. 超臨界水熱合成
    1. 超臨界水を利用した微粒子合成の原理
    2. 超臨界水熱合成の装置
    3. 単一金属の酸化物
    4. 複合酸化物
  3. 微粒子のサイズ・形状制御
    1. 有機表面修飾
    2. 二段階合成

第4部 水熱合成における結晶成長の 特殊性について

(2025年7月14日 15:45〜17:00)

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