2014 Fiscal Year Annual Research Report

有機修飾無機層間化合物による非イオン性有機化合物の選択的認識・捕捉機能の開拓

Research Project

Project/Area Number	26281036
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	亀田知人東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60333895)
Project Period (FY)	2014-04-01 – 2018-03-31
Keywords	層状複水酸化物 / 合成 / 芳香族スルホン酸イオン / インターカレート
Outline of Annual Research Achievements	本課題では、芳香環同士に働く相互作用を利用して、層間に芳香族スルホン酸イオンをインターカレートしたMg－Al系層状複水酸化物(Mg－Al LDH)による水溶液中の芳香族有機化合物の選択的捕捉を検討する。本年度は、そのMg－Al LDHの合成を行った。窒素雰囲気下、30℃に保持しつつ300rpmで攪拌した2,7－ナフタレンジスルホン酸(NDS)溶液250mlに、Mg/Alモル比3.0の 0.375 M Mg(NO3)2－0.125M Al(NO3)3混合溶液250mlを10ml/minで滴下した。溶液のpHはNaOHの滴下により10.5に保持した。滴下終了後の攪拌を1時間継続した後、ろ過、洗浄により得られた生成物を減圧乾燥し、XRD、ICP－AES、HPLCにより分析した。ここでNDS溶液は、下式に従った化学量論量の0.5~3.0倍モルのNDS2－を含んでいる。 0.75Mg2+ + 0.25Al3+ + 0.125NDS2－ +2OH－→Mg0.75Al0.25(OH)2(NDS2－)0.125 生成物は全てLDH構造を有するHydrotaciteに帰属され、いずれの生成物も、層間にCO32－をインターカレートしたMg－Al LDHよりも大きなd値を示す基本面間隔((003)面)のピークが現れた。生成物にはNDSが含まれ、そのMg/Alモル比が出発溶液に近いことから、生成物は、層間にNDS2－をインタ－カレートしたMg－Al LDHであることが分かる。この時の基本面間隔のd値からMg-Al LDHのブルーサイト層の厚さ(4.8Å)を引いて得られる層間隙は4.3～6.1Åであった。NDS2-の分子径が約9.5Åであることから、Mg-Al LDH層間においてNDS2－は、ブルーサイト層に対して25～40°程度傾斜した状態でインターカレートされたと考えられる。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 平成26年度の研究計画に記載した通り、有機修飾無機層間化合物を創成することができたため。
Strategy for Future Research Activity	研究計画調書に記載した通り、平成27年度の研究計画を粛々と進める。
Causes of Carryover	今年度の研究を効率的に推進したことに伴い、発生した未使用額である
Expenditure Plan for Carryover Budget	２７年度の研究費と併せて使用する予定である