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不活性ガスの吸着による固体酸の表面性質評価

研究課題

研究課題/領域番号 14540524
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 機能・物性・材料
研究機関北海道教育大学

研究代表者

松橋 博美  北海道教育大学, 教育学部・函館校, 助教授 (70192341)

研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2003年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2002年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード固体酸 / アルゴン / 窒素 / 吸着熱 / 酸強度 / ブレンステッド酸 / ルイス酸 / 固体超強酸 / アルゴン吸着 / 酸量 / ゼオライト
研究概要

アルゴンや窒素などは化学的に不活性であるが、分極した部分に近づくとそれ自身に分極が誘起され双極子モーメントを持つようになり、静電的な引力が生じると考えられる。固体酸の表面で最も強く分極しているのは酸点であるといえるため、酸点とアルゴンや窒素の誘起双極子との間に静電的な相互作用が生じ、形としては酸塩基的相互作用(プロトン酸の場合は水素結合)が生じると考えられる。また、この強さは分極の様子、つまり酸強度に依存すると言える。
本研究ではプロトン型のモルデナイト、ベータ、ZSM-5ゼオライト、硫酸化ジルコニア、シリカ-アルミナ、等を試料として、アルゴンの吸着をヘンリー型と考えて吸着熱を測定する方法を試み,吸着熱も酸強度の指標となることを示した。
吸着等温線は実際にはヘンリー型ではなく算出される吸着熱も飽和吸着量の変化を無視した近以値であることから、さらに詳細な検討を行い、吸着をラングミア型として算出された吸着熱が酸強度を表すこと,飽和吸着量は酸量と関係すること,吸着温度による吸着熱の変化と細孔経に関係があることを見出した。
酸点の酸強度分布を明らかにする目的で、吸着等温線に対しクラジウス-クラペイロン式を適用し、吸着量に対する吸着熱の変化を、吸着ガスをアルゴンと窒素として比較したところ、アルゴンを執着ガスとした場合、酸強度分布を明らかにできること、窒素がルイス酸に対して非常に強く吸着することから、窒素とアルゴンの吸着熱の比較でブレンステッド酸とルイス酸を区別できることを明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (8件)

  • [文献書誌] 松橋博美, 佐藤大志, 荒田一志: "Influence of Calcination Temperature on Surface Acidity of the Solid Superacid of Sulfated Alumina"Reactiion Kinetics and Catalysis Letters. 81. 183-188 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松橋博美, 荒田一志: "Measurement of the Relative Acid Strength and Acid Amount of Solid Acids by Argon Adsorption"Physical Chemistry Chemical Physics. 6. 2529-2533 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松橋博美, 山縣桂子, 荒田一志: "Distinction of Acid-type on Solid Acid Surface by Comparison of Adsorption Heats of Nitrogen and Argon"Chemistry Letters. 33. 554-555 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiromi Matsuhashi, Daishi Salo, Kazusi Arata: "Influence of Calcination Temperature on Surface Acidity of the Solid SuSperacid of Sulfated Alumina."Reacuion Kinetics and Catalysis Letters. 81. 183-188 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiromi Matsuhashi, Kazusi Arata: "Measurement of the Relative Acid Strength and Acid Amount of Solid Acids by Argon Adsorption"Physical Chemistry Chemical Physics. 6. 2529-2533 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiromi Matsuhashi, Keiko Yamagata, Kazushi Arata: "Distinction of Acid-type on Solid Acid Surface by Comparison of Adsorption Heats of Nitrogen and Argon"Chemistry Letters. 554-555 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松橋博美, 佐藤大志, 荒田一志: "Influence of Calcination Temperature on Surface Acidity of the Solid Su Speracid of Sulfated Alumina"Reactiion Kinetics and Catalysis Letters. 81. 183-188 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 松橋博美, 田中孝枝, 荒田一志: "Study on Measurement of Relative Acid Strength and Acid Amount on Solid Acid by Argon Adsorption"Physical Chemistry and Chemical Physics. (発表予定).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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