メソポア径を制御したスメクタイトによるサイズ選択反応の解明

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09740413
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 白井 誠之 東北大学, 反応化学研究所, 助手 (70250850)
• Keywords: 触媒 / メソ多孔体 / 金属微粒子 / サイズ選択性 / 水素化反応 / スメクタイト

Research Abstract

本年度は、1. メソ細孔径を制御したスメクタイトの調製、2. 金属担持スメクタイト触媒の調製、3. 高分子の水素化反応について検討した。
1. 水ガラスと塩化マグネシウムからなるスラリーを水熱処理し、乾燥、焼成することにより、メソ細孔(平均細孔径40Å)を持つ合成スメクタイトを調製した。 水熱合成温度と水熱時にアルキル鎖長の異なるアルキル第4級アンモニウムクロライドを加えることで平均細孔径の異なる(40〜130Å)スメクタイトを調製した。
2. イオン交換法により合成スメクタイトにテトラアンミンジクロロパラジウムを担持し水素還元処理することでパラジウム担持スメクタイト触媒を調製した。 種々の平均細孔径を持つスメクタイトを用いることでメソ細孔径の異なるパラジウム担持スメクタイト触媒を調製した。
3. 平均メソ細孔径の異なるパラジウム担持スメクタイト触媒を用いて、水素流通下、四塩化炭素中でのアクリロニトリルーブタジエン共重合体(平均分子量3000)の水素化反応について検討した。 平均細孔径が60Å以上のスメクタイトを担体とした場合は反応時間と共に共重合体の炭素炭素間二重結合が水素化された。 シアノ基は水素化されなかった。 平均細孔径が40Å以下のスメクタイトを担体とした場合、水素化反応は進行しなかった。 パラジウムを担持しないスメクタイトを用いた場合は水素化反応は進行しなかった。 共重合体の四塩化炭素中における平均径は42Åであった。 以上のことから本反応では、共重合体のサイズよりも大きなメソ細孔を持つ触媒においては、共重合体が細孔内のパラジウムに接近し水素化されるが、小さなメソ細孔内には共重合体が入れずパラジウムに接触できないため反応が進行しないサイズ選択的反応であることがわかった。