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分子軌道法による吸着構造解析を活用したエチレン吸着剤設計法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 10650759
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 反応・分離工学
研究機関京都大学

研究代表者

田門 肇  京都大学, 工学研究科, 教授 (30111933)

研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
1999年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1998年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワード分子軌道法 / 吸着構造解析 / エタンーエチレン吸着分離 / シリカゲル / 硝酸銀添着 / 塩化銅添着 / エチレン吸着選択性 / 添着質選定法 / エタン-エチレン吸着分離 / 分子起動法
研究概要

金属イオンを添着したシリカゲル,アルミナ表面のクラスターモデルを設定し,非経験的分子軌道法プログラム(Gaussinan94)によって構造最適化を行い,最適構造における全エネルギーE1を計算した.また,エチレン,エタンの構造最適化を行い,全エネルギーE2を求めた.モデル表面と吸着質が種々の配置をとる場合の吸着系の全エネルギーE1を計算した。ΔE(=E2+E3-E1)が相互作用エネルギーとなる.先ず,種々の金属塩とエチレンとの相互作用エネルギーを計算し,ΔEが最大となるように金属塩を選定した.次に銀イオンあるいは銅イオンを添着したシリカゲル表面でのエタンとエチレンの吸着構造最適化を行い,相互作用エネルギーを求めた.さらに,硝酸銀と塩化銅をシリカゲルに添着した吸着剤を含浸法,CVD法を用いて作製し,エタンとエチレンの吸着選択性に実験的検討を加えた.その結果,以下の結論が得られた.
(1)金属塩-エチレンの相互作用エネルギーを分子軌道計算により求めたところ,エタンーエチレン分離のための添着質として硝酸銀と塩化銅が適している.
(2)塩化銅添着シリカゲルを調整する際,適量の塩化銅を数回に分けて添着させる多回CVD添着法が有効である.
(3)塩化銅添着シリカゲルの銅原子の添着状態は添着量とともにCu^+に近い状態からCuClに近いまで変化する.
(4)分子軌道計算および吸着実験により,塩化銅,硝酸銀添着シリカゲルあるいは硝酸銀,塩化銅添着アルミナはエチレン高選択性を示すことが示された.

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] Tetsuo Suzuki: "A Theoretical Study on Interaction between Metal Embedded/Impregnated Silica Gel and Adsorbed Molecules by Using Ab Intio MO Method"Fundamentals of Adsorption. 885-890 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuo Suzuki: "A Theoretical Study on Interaction between AgNO_2-Silica Gel and Adsorbed Molecules by Using Ab Initio MO Method"Proc. of the 8th APCChE Congress. 3. 1781-1784 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuo Suzuki: "A Theoretical Study on Interaction between Metal Embedded/Impregnated Silica Gel and Adsorbed Molecules by Using Ab Initio MO Method"Fundamentals of Adsorption. 885-890 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuo Suzuki: "A Theoretical Study on Interaction between AgNOィイD23ィエD2-Silica Gel and Adsorbed Molecules by Using Ab Initio MO Method"Proc. of the 8th APCChE Congress. Vol.3. 1781-1784 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuo Suzuki: "A Theoretical Study on Interaction between AgNo_3-Silica Gel and Adsorbed Molecules by Using Ab Initio MO Method"Proceedings of the 8th APCCHE Congress. Vol.3. 1781-1784 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsuo Suzuki, Hajime Tamon and Morio Okazaki: "A Theoretical Study on Interactions Between Metal Embedded/Impregnated Silica Gel and Adsorbed Molecules by Using ab Initio MO Method" Fundamentals of Adsorption 6 (Elseuier). 885-890 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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