1 東京農工大学農学部環境資源科学科Dept. of Environmental and Natural Resource Science, Faculty of Agriculture, Tokyo Univ. of Agriculture and Technology ◇ 〒183-8509 東京都府中市幸町3-5-8
2 科学技術振典事業団さきがけ研究21PRESTO, Japan Science and Technology Corp.
3 北海道大学大学院地球環境科学研究科物質環境科学専攻Div. of Materials Science, Graduate School of Environmental Earth Science, Hokkaido Univ.
層状リン酸バナジルVOPO4・2H2Oのインターカレーションと層の剥離について，著者らの結果を中心に解説する。バナジウム・リン酸化物は触媒やその前駆体として重要な物質群である。その中でVOPO4・2H2Oは，層状構造を有し，層間に様々な有機分子を挿入（インターカレート）する。ただし，VOPO4・2H2Oの層構造はそれほど頑丈ではなく，極性の高い有機分子との反応によって崩壊する。一方最近，極性有機分子をインターカレートさせたVOPO4・2H2Oを極性有機溶媒に分散させることで，層を剥離させられることが分かってきた。得られた剥離層から，元のVOPO4・2H2Oとは異なる形態でVOPO4の層状構造を再構築させることも可能である。これらの性質はバナジウム・リン酸化物のナノ構造修飾に有用である。
This review summarizes recent studies, mainly ours, of the intercalating and exfoliating properties of layered vanadyl phosphate VOPO4･2H2O. Vanadium phosphorus oxides are important materials as catalysts or their precursors, and VOPO4･2H2O is a typical layered vanadium phosphorus oxide. This material is intercalated with various organic molecules, although the layered structure is not so rigid; the layered structure collapses by reactions with highly polar organic compounds. Exfoliation of VOPO4 nanosheets is a recent progress of the intercalation chemistry of this oxide. Intercalation compounds of VOPO4･2H2O with polar organic molecules can be exfoliated by dispersion in polar organic solvents, and the exfoliated layers are reconstructed into the layered structure but with morphologies being different from that of original VOPO4･2H2O. These properties will be useful for nanostructural modification of vanadium phosphorus oxides.
Key words: layered vanadium phosphorus oxides; intercalation; exfoliation; reconstruction; polarity of organic molecules
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