日本ゼオライト学会　刊行物 Publication of Japan Zeolite Association

ISSN: 0918–7774
一般社団法人日本ゼオライト学会 Japan Zeolite Association
〒162-0801 東京都新宿区山吹町358-5 アカデミーセンター Japan Zeolite Association Academy Center, 358-5 Yamabuki-cho, Shinju-ku, Tokyo 162-0801, Japan
Zeolite 40(2): 63-71 (2023)
doi:10.20731/zeoraito.40.2.63

解説解説

固体電解質としてのゼオライトの電気的特性Electrical Properties of Zeolites as a Solid Electrolyte

橋新 剛1,2,3，松田 元秀1,2Takeshi Hashishin1,2,3, Motohide Matsuda1,2

1 熊本大学大学院先端科学研究部物質材料生命工学部門Division of Materials Science and Chemistry, Faculty of Advanced Science and Technology, Kumamoto University ◇ 〒860–8555 熊本市中央区黒髪2丁目39–1

2 熊本大学大学院先端科学研究部附属半導体研究教育センターForefront Research and Education Center for Semiconductors, Kumamoto University ◇ 〒860–8555 熊本市中央区黒髪2丁目39–1

3 熊本大学産業ナノマテリアル研究所表面・粒界部門Division of Surface and Grain Boundary, Institute of Industrial Nanomaterials, Kumamoto University ◇ 〒860–8555 熊本市中央区黒髪2丁目39–1

受理日：2023年3月9日Accepted: March 9, 2023
発行日：2023年4月15日Published: April 15, 2023
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イオン交換，触媒，吸着などゼオライトが示す化学的特性はこれまでに多くの用途を生み出している。一方，物理的特性に対する関心は限られ，応用に向けた検討例は化学的特性に対する検討例に比べ少ない。たとえば，物理的特性の一つに電気的特性がある。アルミノシリケート骨格からなるゼオライトは電子絶縁体である。しかし，アルミノシリケート骨格内でのイオンの振る舞いに注目すると，ゼオライトはイオン伝導性を示す材料としての魅力を有する。最近我々の研究グループは，アナルサイムの単結晶を用いた検討から，アナルサイムが高いナトリウムイオン伝導性を示すことを見出し，CO2用ガスセンサの固体電解質として応用可能であることを明らかにした。ここでは，我々の検討結果を交えながら，アルミノシリケート骨格内でのイオンの動きに対する水分子の影響や結晶の方位がイオン伝導性に与える影響について触れてみたい。

The chemical properties of zeolites, such as ion exchange, catalysis, and adsorption, have been utilized in many applications. On the other hand, the physical properties of zeolites have received limited attention for practical uses compared to the chemical properties. Electrical property is one of the physical properties. Zeolites composed of aluminosilicate frameworks are electronic insulators. However, in considering the behavior of ion-exchangeable cations within cavities formed by the aluminosilicate frameworks, zeolites are potential as solid electrolytes with cation conductions. Our research group recently found out high Na+ ion conduction for analcime in investigations using single crystals, and reported to have the applicability as a solid electrolyte of gas sensor for CO2 sensing. In this paper, the influence of water molecules on the movement of cations within the cavities and the effect of crystal orientation on ionic conductivity are briefly discussed with our experimental results for analcime.

キーワード：アナルサイム；ナトリウムイオン伝導；固体電解質；ガスセンサ；二酸化炭素検知

Key words: analcime; sodium ion conduction; solid electrolyte; gas sensor; carbon dioxide detection

© 2023 一般社団法人日本ゼオライト学会© 2023 Japan Zeolite Association

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