ベーマイトのアルキル誘導体におけるアルキル基密度制御による分子凝集空間制御

• 研究課題/領域番号: 17036023
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 井上 正志 京都大学, 工学研究科, 教授 (30151624)
• 研究期間 (年度): 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円); 2005年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
• キーワード: ベーマイト / アルキル誘導体 / 分子凝集空間 / メタン / 吸着 / 層状無機格子 / アルキル層

研究概要

アルミニウムアルコキシドを直鎖第一級アルコール中でソルボサーマル処理をして、ベーマイトのアルキル誘導体を得た。この生成物は、ベーマイト層に共有結合したアノキル層を持つ一種の層間化合物である。この反応を側鎖を持つアルコール中で行うと、無定形アルミナまたはX^-アルミナが生成し、ベーマイトのアルキル誘導体は生成しなかった。また、直鎖第一級アルコール中の反応系に少量の水を共存させると、ステージ2構造を持つベーマイトのアルキル誘導体が生成したが、アルコールの炭素鎖が長くなるにつれて、ステージ2構造の生成物を生成するために必要な水の量も少なくなり、またステージ2構造生成物を与える水の濃度範囲も狭くなり、炭素数6以上のアルコールを用いると、1.5%までの水の共存下ではステージ1構造のベーマイトのアルキル誘導体を与え、それ以上の本を共存させるとステージ2構造の生成物は生成せず、代わりにベーマイト自体が生成した。これらのベーマイトのアルキル誘導体を比較的低温で熱分解し、部分的にアルキル基を除去し、アルキル層内に空間が発生するか否かを、窒素、二酸化炭素、メタンの吸着挙動により評価した。アルキル基除去によりベーマイト層内のアルキル基密度は減少するにも係わらず、ベーマイトの層間隔はほとんど影響を受けなかった。窒素吸着に評価したBET表面積はアルキル基除去によるこの増加は重量減少分を考慮しても増加した。また、二酸化炭素吸着量が著しく増加し、ベーマイト層間にミクロ孔に由来する分子凝集空間が発生したことが示唆された。さらに、メタン吸着量を評価したところ、吸着圧42atmで1.6%程度の吸着量を示し、アルキル層内の分子凝集空間をメタンの吸着場として利用する可能性が示された。