2016 Fiscal Year Annual Research Report
Procise fabrication of non-silica-based hybrid mesoporous materials through a molecular design of starting chemicals
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26288110
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
木村 辰雄 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 無機機能材料研究部門, 研究グループ長 (20308191)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 多孔体 / メソポーラス / 無機固体化学 / ナノ機能材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
有機官能基の安定性等を正確に把握しなければ適切な触媒反応の選択並びに反応条件が設定できないため、芳香族化合物で架橋されたホスホン酸エステル或いはその部分的な酸処理物からの各種メソポーラスホスホン酸アルミニウム薄膜の規則性向上と詳細な耐熱性評価に必要な各種分析（データ収集）に注力した。その結果、アミノ基及びスルホン酸基を含むメソポーラスホスホン酸アルミニウム薄膜の合成に成功した。
種々の合成条件を検討した結果、ベンゼン架橋ではホスホン酸エステルの部分的な酸処理を必要としたが、アミノ基及びスルホン酸基を含む場合は、エステルから直接薄膜合成を行うことで、構造規則性のより高いメソポーラス薄膜を得ることができた。耐熱性（400℃）が高いベンゼン架橋を基本骨格として、焼成温度の影響を細かく調査することで、250℃より高温域ではアミノ基、400℃より高温域ではスルホン酸基が除去されることを確認した。即ち、有機官能基の耐熱性を考慮して適切な温度で焼成すれば、アニリン或いはベンゼンスルホン酸で架橋されたメソポーラスホスホン酸アルミニウム薄膜が得られることを明確化した。
以上の結果は、親水空間が誘起する特異な吸着機能や触媒機能の調査が可能なレベルに研究成果を高めることができたことを意味しており、用途開発に関する調査は継続していくが、メソポーラス薄膜合成並びに規則性向上については、概ね計画通りの研究成果が得られたものと判断している。
その他、アルミニウムとは反応性が異なる金属種（チタン、バナジウム等）でもメソポーラス金属ホスホン酸塩の薄膜合成を行った。より反応性が高いチタン系は非水系で合成する必要があったが、ベンゼン架橋のホスホン酸チタン或いはホスホン酸バナジウムの規則性メソポーラス薄膜を得ることにも成功しており、他の金属種への拡張性についても、一定の波及効果が見込める研究成果を創出することができた。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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