鋳型交換法によるセラミックスのメソ多孔質化と新材料の創製

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10450245
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 木島 剛 宮崎大学, 工学部, 教授 (90040451)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 矢田 光徳 宮崎大学, 機器分析センター, 助手 (20274772) ; 町田 正人 宮崎大学, 工学部, 助教授 (70211563)
• Keywords: メソ複合体 / 鋳型合成 / 鋳型交換 / セラミックス / 酸化アルミニウム / 酸化イットリウム / 多孔体 / メソポーラスコンポジット

Research Abstract

本研究では、有機-無機メソ複合体の鋳型成分を高分子に交換することによりメソ多孔質セラミックスを誘導する方法と鋳型成分を低分子イオンと交換することにより多孔質コンポジットとする方法の2種類の多孔質化プロセスを開発することを目的として、以下の研究成果を得た。
1) 酸化アルミニウム/ドデシル硫酸(SDS)メソ複合体にフルフリールアルコールを含浸・反応させ、鋳型部を高分子に交換した後、窒素ガス中、300℃で加熱保持することにより、鋳型部を炭素化させたd〜30Åの長周期構造体に変換できることを見い出した。この処理を二回繰り返した後、炭化成分を酸化除去し、多孔体化するプロセスをさらに検討中である。
2) 尿素を用いる均一沈澱法により酸化イットリウム/SDSメソ複合体を合成し、これを酢酸/エタノールで陰イオン交換処理することにより比表面積545m^2g^<-1>のメソポーラスコンポジットをえた。同様な方法により最高797m^2g^<-1>の高比表面積をもつY-Al-O複合酸化物系メソポーラスコンポジットがえられることも見い出した。
3) 非イオン界面活性剤のノナオキシエチレンドデシルエーテルC_<12>EO_9/水にTi(III)、Mg、Ca、あるいはSrの塩化物を添加した系ではスメクチック液晶を生じるのに対して、Ba添加系ではEO部が板状ブロック化してネマチック相に変換され、さらに加圧下では一部コレステリック相の生成も観察された。