1996 Fiscal Year Annual Research Report

In-situ赤外分光法によるゼオライト細孔内のプロトンのダイナミックス

Research Project

Project/Area Number	06640760
Research Institution	National Science Museum
Principal Investigator	若林文高国立科学博物館, 理工学研究部, 研究官 (30158589)
Keywords	ゼオライト / 酸点 / 赤外分光法 / MTG反応 / メタノール / メトキシ種 / 水 / 動的挙動
Research Abstract	本年度は、(1)H-ZSM-5上でのメタノールの反応により生成する表面メトキシ種の反応性、および(2)H-ZSM-5への水吸着の動的挙動を、赤外分光法を用いて検討した。 (1)160℃以上でH-ZSM-5にメタノールを導入すると、脱水反応が進行し、表面にジメチルエーテル吸着種(DME_<ad>)が生成する。気相成分を排気すると熱安定性の異なる複数のメトキシ種が存在することがわかった。このメトキシ種の反応性を重水素標識化合物を用いて検討し、反応性の異なる3種のメトキシ種が存在することが判明した。表面水酸基の挙動を同時に検討することにより、このメトキシ種の生成サイトを、反応性の高い順に、酸性水酸基、細孔内欠陥シラノール、外部表面シラノールに帰属した。メタノールを導入すると前2者からDME_<ad>が生成することを観測した。(2)H-ZSM-5への水吸着の初期課程を高速赤外分光法を用いて検討した。その結果、水は吸着平衡に達した後も動的な吸脱着を行っており、酸性水酸基と水素交換を動的に行っていることを直に観測した。以上の結果は国際シンポジウム等で発表するとともに論文として印刷公表した。さらに、前年度までに得られた結果を論文としてまとめ、印刷公表した。その内容は次の通りである:(1)水はゼオライトの水酸基に優先的に吸着し、水を赤外分光学的な滴定剤として用いることによりゼオライト中のルイス酸点を定量できる;(2)等核2原子分子や希ガスなどの基本的気体分子のH型ゼオライトへの吸着を赤外分光法を用いて詳細に検討することによりゼオライトの酸点をキャラクタライズできる。以上の結果を含め、3カ年のとりまとめを行った。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] F.Wakabayashi et al.: "FT-IR studies of the interaction between zeolitic hydroxyl groups and small molecules 3.Adsorption of oxygen,argon,nitrogen,and xenon on H-ZSM-5 at low temperatures." The Journal of Physical Chemistry. 100. 4154-4159 (1996)
[Publications] F.Wakabayashi et al.: "An attempt to a semi-quantitative analysis of Lewis acid sites in H-ZSM-5 zeolite using water as an IR-spectroscopic titrant." Catalysis Letters. 38. 15-19 (1996)
[Publications] T.Fujino et al.: "FT-IR and quantum chemical studies of the interaction between dimethyl ether and H-ZSM-5 zeolite." The Journal of Physical Chemistry. 100. 11649-11653 (1996)
[Publications] F.Wakabayashi et al.: "Comments on “N_2 asorption at 77 K on H-mordenite and alkali-metal exchanged mordenites : an IR study"" The Journal of Physical Chemistry. 100. 18882-18882 (1996)
[Publications] F.Wakabayashi et al.: "Rapid-scanning FT-IR study on the adsorptions of methanol and water on H-ZSM-5 zeolite." Studies in Surface Science and Catalysis. 105. 1739-1746 (1997)
[Publications] F.Wakabayashi et al.: "FT-IR study of the interaction between oxygen,argon,helium,nitrogen,and xenon with hydroxyl groups in H-Y zeolite at low temperatures." Microporous Materials. 8. 29-37 (1997)

1996 Fiscal Year Annual Research Report

In-situ赤外分光法によるゼオライト細孔内のプロトンのダイナミックス

Principal Investigator

若林 文高 国立科学博物館, 理工学研究部, 研究官 (30158589)

Research Products

[Publications] F.Wakabayashi et al.: "FT-IR studies of the interaction between zeolitic hydroxyl groups and small molecules 3.Adsorption of oxygen,argon,nitrogen,and xenon on H-ZSM-5 at low temperatures." The Journal of Physical Chemistry. 100. 4154-4159 (1996)

[Publications] F.Wakabayashi et al.: "An attempt to a semi-quantitative analysis of Lewis acid sites in H-ZSM-5 zeolite using water as an IR-spectroscopic titrant." Catalysis Letters. 38. 15-19 (1996)

[Publications] T.Fujino et al.: "FT-IR and quantum chemical studies of the interaction between dimethyl ether and H-ZSM-5 zeolite." The Journal of Physical Chemistry. 100. 11649-11653 (1996)

[Publications] F.Wakabayashi et al.: "Comments on “N_2 asorption at 77 K on H-mordenite and alkali-metal exchanged mordenites : an IR study"" The Journal of Physical Chemistry. 100. 18882-18882 (1996)

[Publications] F.Wakabayashi et al.: "Rapid-scanning FT-IR study on the adsorptions of methanol and water on H-ZSM-5 zeolite." Studies in Surface Science and Catalysis. 105. 1739-1746 (1997)

[Publications] F.Wakabayashi et al.: "FT-IR study of the interaction between oxygen,argon,helium,nitrogen,and xenon with hydroxyl groups in H-Y zeolite at low temperatures." Microporous Materials. 8. 29-37 (1997)

若林文高国立科学博物館, 理工学研究部, 研究官 (30158589)