2007 Fiscal Year Annual Research Report
有機修飾ナノシートのゾル-ゲル反応による多孔質材料の合成とその光触媒能の調査
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18656195
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
菅原 義之 Waseda University, 理工学術院, 教授 (50196698)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安盛 敦雄 東京理科大学, 基礎工学部, 教授 (40182349)
熊田 伸弘 山梨大学大学院, 医学工学総合研究部, 教授 (90161702)
田原 聖一 早稲田大学, 理工学術院, 助手 (20434293)
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| Keywords | ナノシート / インターカレーション / グラフト反応 / ゾルーゲル法 / 光触媒 / 酸化チタン / 層状オキシハロゲン化物 |
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| Research Abstract |
層状金属カルコゲンハロゲン化物の一種であるTiOCIは、層表面に反応活性なTi-Cl結合が規則正しく配列していることから、アルカリ金属アルコキシドと反応させることにより、アルカリハライドの脱離と同時にアルコキシ基が層表面に固定されることを昨年度は明らかにし た。本年度は、これらの結果を受け、まずアルコキシ基修飾ナノシートのゾル-ゲル反応を試みたが、溶媒中で剥離挙動が認められず、多孔体を合成する事はできなかった。そこで高分子中にナノシートをランダムに分散させ、得られたハイブリッドを熱処理する事により多孔体化するルートを探索した。2重結合を持つアルコールを用いてナノシートを修飾し、その後SiH基を持つケイ素系高分子のグラフトをヒドロシリル化反応を行った。ヒドロシリル化反応により層間距離は増加したものの、積層方向の規則性は反応後も保たれており、多孔体化の前駆体とはならないと考えられた。そこで、ポリエチレングリコール(PEG)をりチオ化し、TiOClと直接反応させてオキシエチレン鎖の固定化を試みた。平均分子量約200のPEGを用いた反応では、層間距離は増加したものの、積層方向の規則性は保たれていた。一方、平均分子量約600のPEGを用いた反応では、積層方向の規則性が認められないハイブリッドを得る事ができた。しかしながら、微構造を観察したところ、積層が乱れただけで剥難には至っておらず、ハイブリッドを多孔体の前駆体として用いる事はできなかった。
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