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有機-無機ナノ複合体の熱分解によるチタニア多孔体の作製と構造・物性制御

研究課題

研究課題/領域番号 11750580
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 無機材料・物性
研究機関千葉大学

研究代表者

高橋 亮治  千葉大学, 工学部, 助手 (80292663)

研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2000年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1999年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード多孔質・多孔体 / チタニア / シリカ / 有機-無機複合体 / ナノコンポジット / 細孔内液相拡散 / 担持金属触媒 / 触媒担体 / 有機・無機複合体 / 拡散係数測定 / 吸光光度法 / フローセル
研究概要

本年度は以下のテーマについて研究を進め成果を上げた。
1.有機カルボン酸とチタンアルコキシドの複合体を作製し、その熱処理により細孔構造の制御されたチタニアを作製した。チタニアの細孔サイズ・容積・比表面積は、加える有機カルボン酸の量とアルキル鎖長に依存して変化し、界面活性剤としての性質を有する長鎖カルボン酸が大細孔形成に有効であることがわかった。この複合体を利用したチタニア多孔質薄膜の作製に成功した。この薄膜の構造と性質については引き続き研究を進めているが、粉末焼成品では5-20nmの広いサイズ範囲にわたって比表面積を損なうことなく細孔サイズ制御ができており、新しい多孔質チタニア薄膜の調製法として今後の応用が期待できる。また、有機カルボン酸と金属アルコキシドおよび金属塩の組み合わせによる錯体形成能、複合体のメゾ構造、細孔形成への効果について系統的に研究を進め、ジルコニア、酸化スズ、マグネシア系について多孔体の作成とその細孔制御を行った。
2.ケイ素アルコキシドにヒドロキシ酸を共存させたときの複合体の形成過程、有機物が焼成後のシリカ多孔体の細孔構造に与える影響について検討した。この系においては、強い有機無機相互作用は存在せず、アモルファス状態のクエン酸が乾燥時のシリカゲルの収縮を抑制し、焼成過程でクエン酸が除去されるときにそのまま細孔が形成されることが推測された。気孔率の高いシリカゲルが容易に得られることから超臨界乾燥を経由しない簡便なエアロゲル作製法として展開が期待できる。

報告書

(2件)
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (11件)

  • [文献書誌] Ryoji Takahashi: "Preparation of Microporous Silica Gel by Sol-Gel Process in the Presence of Ethylene Glycol Oligomers"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 73(3). 765-774 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Ryoji Takahashi: "High Surface-Area Silica with Controlled Pore Size. Prepared from Nanocomposite of Sibea and Gfrk Acid"J.Phys.Chem.B.. 104(51). 12184-12191 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Shoichi Takebaka: "Structural Study of Mesoporous Titania Prepared from Titanium Alkoxide and Carboxylic Acids"J.Sol-Gel.Sci.Technol. 19. 711-714 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Ryoji Takahashi: "Preparation of Cn/SiO_2 Catalyst by Solution Exchange of Net Sibea Gel"J.Sol-Gel.Sci.Technol.. 19. 715-718 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Ryoji Takahashi: "Measurement of the diffusion coeficient of nickel nitrate in wet silica gel using UV/VIS spectroscope equipped with aflow cell"Phys.Chem.Chem Phys.. 2. 1199-1204 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Noritumi Nakamura: "Ni/SiO_2 catalyst with hierarchical pore structure prepared by phase separation in sel-gel process"Phys.Chem.Chem.Phys. 2. 4983-4990 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Ryoji Takahashi: "Pore Size Control of High-Surface-Area Silica by Use of Citric Acid."Chem. Lett.. 1999(10). 1107-1108 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ryoji Takahashi: "Preparation of Microporous Silica Gel by Sol-Gel Process in the Presence of Ethylene Glycol Oligomers"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 73(3). 765-774 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ryoji Takahashi: "Measurement of the diffusion coefficient of nickel nitrate in wet silicagel using UV/VIS spectroscope equipped with a flow cell"Phys. Chem. Chem. Phys.. 2(6). 1199-1204 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤智司: "脂肪酸を利用した多孔質TiO_2の調整過程の観察-^BC NMRの有効性"触媒. 41(8). 582-585 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋亮治: "チタンアルコキシド-有機酸複合体の熱分解による多孔質チタニアの作製"エコテクノロジー研究. 5(2). 246-247 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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