フーリエ変換近赤外分光法による表面化学種のキャラクタリゼイション

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09490019
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 角田 範義 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (30201411)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大北 博宣 豊橋技術科学大学, 工学部, 教務職員 (20262967) ; 水嶋 生智 豊橋技術科学大学, 工学部, 講師 (60239233)
• Keywords: 近赤外分光法 / 水酸基 / 酸性質

Research Abstract

本年度は最終年度であるため今までの液体系、固体系の結果を中心に再測定を行うとともにその問題点及び成果の確認を行った。近赤外領域(4000cm^<-1>〜10000cm^<-1>)測定は、透過法で行うため液体試料以外難しく、固体粉末の場合、対象としている吸収帯に吸収がない四塩化炭素、ベンゼン、トリクロロメタンなどの溶媒を用いて測定した。そのため、その溶媒との相互作用とみられる吸収も出現し、目的とする吸収の変化がそれ自身かまたは溶媒によるものかの判断が困難であった。さらに今までの測定された結果が、紫外可視分光計で測定されていたため測定単位がnmであり、本研究でのcm^<-1>と違っていたことも解析を複雑にした。しかしそれにもかかわらず、液体系での酸強度とOH基の振動数には、(1)、pKaが4.5程度の場合、その水酸基のCDCl_3中での振動数は約6890Cm^<-1>付近に現れる。(2)、pKaが3程度の強い酸になると水酸基の振動数は6850cm^<-1>までシフトする。(3)、その間の強さを持つ酸は、この水酸基の振動数の間に位置する。というように酸性を持つ水酸基と振動数との間には、相関関係があることが認められた。また、固体系では、骨格構造が判っているゼオライトにおいて、空気中に暴露した状態であるが、6500-700cm^<-1>に見られるショルダーと5000cm^<-1>に見られるショルダーが特徴的であり、Si/Al比の違いにより変化することから酸点に起因する水酸基によるものと推定できた。固体系の場合、吸着水の影響が無視できないため、in-situ測定の重要性が強く認識された。この方法は、透過法でも可能であるが、透過強度が弱いためそのシグナル強度に信頼性が薄く、反射法などの手法も併用する必要がある。