ゼオライト固定金属錯体をキャリヤーとする省エネルギー型酸素分離膜の開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10555312
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 塩谷 優 広島大学, 工学部, 教授 (80002137)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 新田 昌弘 広島工業大学, 環境学部, 教授 (40002034) ; 八尋 秀典 愛媛大学, 工学部, 助教授 (90200568) ; 駒口 健治 広島大学, 工学部, 助手 (80291483)
• Keywords: 酸素吸脱離 / ゼオライト / コバルトフタロシアニン / 軸配位子 / 酸素アダクト / ESR / NOx / 分子運動

Research Abstract

ゼオライトヘの遷移金属錯体の固定化と酸素分子吸・脱着挙動に関する研究を行った.
(1)MCM-41等のゼオライトにコバルトフタロシアニン錯体(Co^<2+>Pc)等の遷移金属錯体を固定化した。アミノ基やシアノ基を持つ化合物を配位子として添加し、ESR、IRなどの分光法により構造を確認した。
(2)合成した遷移金属錯体/ゼオライト複合体の酸素吸・脱着能の温度および各ガス分圧依存性を検討した。さらに、排気・酸素再導入に伴う酸素アダクト生成の可逆性を検討した。排気・酸素導入回数の増加に伴う可逆酸素アダク量の低下は排気操作に伴う軸配位子の脱離に起因することが分かった。
(3)ゼオライト系との比較を行うために、多孔質高分子膜にコバルト錯体を保持させた酸素促進輸膜の酸素/窒素分離特性を検討した。
(4)金属イオン交換ゼオライトに吸着したNO_x(x=1,2)のESR研究を行い、ゼオライトの構造・交換金属イオンと分子吸着・分子運動の関係を検討した。
学会口頭発表
(1)日本化学会第76春季年会(東京、1999年3月)「ゼオライト内のコバルト-酸素錯体のESR法による研究」中貴史、塩谷優、八尋秀典、新田昌弘
(2)ZMPC2000(International Symposium on Zeolites and Microporous Crystals)(仙台、2000年8月)「An ESR Study on Oxygen Molecule Adduct of Co(II)-phthalocyanines Encapsulated into Zeolites」H.Yahiro,T.Naka and M.Shiotani

Research Products

• [Publications] 山之内昭介: "酸素促進輸送膜の分離特性に及ぼす軸配位子の影響"日本化学会誌. 1999. 595-600 (1999)
• [Publications] 塩谷優: "ESRの触媒化学への応用:最近の研究"触媒. 41. 531-536 (1999)
• [Publications] H. Yahiro: "Catalytic Oxidation of Ammonia over the SiO_2-pillaer Oxycompounds Containing Titanium and Manganese with Layered Structure"J. Catal. 187. 249-252 (1999)
• [Publications] H. Li: "ESR Studies of the Effect of Zeolite Structures on Motional Dynamics of NO_2"Microporous and Mesoporous Materials. 30. 275-281 (1999)
• [Publications] D. Biglino: "EPR and ENDOR Studies of NO_x and Cu^<2+> in Zeolites: Bonding and Diffusion"Phys. Chem. Chem. Phys.. 1. 2887-2896 (1999)