光CVD法により調整した固定化触媒上の光物理過程と光触媒活性の研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02805099
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 藤井 恒男 信州大学, 工学部, 助教授 (10092892)
• 研究分担者: 安保 正一 大阪府立大学, 工学部, 教授 (70094498)
• キーワード: ゾル-ゲル法 / 金属複合酸化物 / 光触媒 / 光物理過程 / 固定化触媒 / 蛍光スペクトル / 光CVD法 / 光プロ-ブ

研究概要

本研究における主な概要は次のようである。
Si:Al比を変え、酸及び塩基触媒による複合アルコキシド(珪素、アルミニウム、チタン)のゲル化に伴う媒体の極性、媒体の粘度変化等を1ーナフト-ルで、錯体形成も含めてを蛍光プロ-ブとして調べた。Al量が少ないときにはゲル化は比較的遅く、媒体の極性増とミクロ環境における粘度増は比較的早いが、Al量が増すと逆の挙動を示した。酸触媒系では加水分解反応が急速に進み、それに続く縮重合反応が律速段階であった。一方、塩基触媒系では、縮重合反応が早く、加水分解反応が律速段階であった。さらに、Al量を多くすると、ゾル-ゲル反応を酸触媒で行っても珪素のみの場合と異なり、透明ゲルが作製された。1ーナフト-ルおよび3種のベンゾキノリンはゾル-ゲル反応過程におけるミクロ環境を反映する良いプロ-ブであることを明らかにした。
光エネルギ-が熱エネルギ-へ変換されるその瞬間においては、熱放出分子の周辺は非常な高温となり、カプセル化された分子の熱分解反応が生じる可能性がある。ロ-ダミンBとフルオレセインは珪素のみのゾル-ゲル反応によりーOーSiーOーネットワ-クを有するキセロゲル中にカプセル化することにより、空気雰囲気中より熱安定性が大きく増した。フルオレセインはカチオン種、アニオン種、ジアニオン種等の分子種として吸着された。被覆率増により2量体からの発光の可能性を指摘した。
SiーTiやSiーAl複合系キセロゲル中において、ピレンのエキシマ-様蛍光が出現する。前者中では、ピレンはTi^<3->近傍に2分子吸着されるが、後者ではAlとのピレン1分子との錯体形成がその原因であると指摘した。ロ紙に吸着されたピレンはモノマ-蛍光とエキシマ-様蛍光のハロゲン化アルカリによる消光を調べ、Li<Na<KおよびCl<Br<KおよびCl<Br<Iであり、モノマ-蛍光はエキシマ-蛍光より強く消光されることを示した。

研究成果

• [文献書誌] Tsuneo FUJII,Akira ISHII,Masakazu ANPO: "Absorption and Fluorescence Spectra of Rhodamine B Molecules Encapsulated in Silica Gel Networks and Their Thermal Stability" J.Photochem.Photobiol.A:Chem.54. 231-237 (1990)
• [文献書誌] T.FUJII,O.KAWAUCHI,Y.KURIHARA,A.ISHI,N.NEGISHI,M.ANPO: "Enhancement of Thermal Stability of Fluorescein Molecules Encapsulated into Silica Gel Networks by SolーGel Method" Chem.Express. 5. 917-920 (1990)
• [文献書誌] T.FUJII,H.KITAMURA,S.KAWAUCHI,T.MABUCHI,N.NEGISHI: "Study of 1ーnaphthol as a Fluorescent Probe for the Sol to Gel to Xerogel Reaction of Mixed Aluminium and Silicon Systems" J.Photochem.Photobiol.A:Chem.61. 365-372 (1991)
• [文献書誌] Tsuneo FUJII,Akira ISHII,Masakazu ANPO: "Fluorescence Spectra and Chemical Species of Fluorescein Molecules Adsorbed in a Calcinated Vycor Glass" Res.Chem.Intermed.17. 1-17 (1992)
• [文献書誌] Tsuneo FUJII,Hirofumi MIYOSHI: "Quenching of Monomer and Excimer Fluorescences of Pyrene by NaI Adsorbed on Filter Paper" Chem.Express. 6. 451-454 (1991)
• [文献書誌] Tsuneo FUJII,Hirofumi MIYOSHI,Kyoichi OKI: "Monomer and Excimerーlike Fluorescence Quenching of Pyrene by Alkali Halides Adsorbed on Filter Paper" Chem.Express. 7. 5-8 (1992)
• [文献書誌] T.FUJII,T.MABUCHI,H.KITAMURA,O.KAWAUCHI,N.NEGISHI,M.ANPO: "Fluorescence Spectra of 1ーNaphtol During the SolーGel Process of a Mixed AluminumーSilicon Alkoxide(Si:Al=94:6)" Bull.Chem.Soc.Jpn.,. 65. (1992)
• [文献書誌] T.FUJII,H.YAMAMOTO,Y.YOBIKO,M.ANPO: "Fluorescence Spectra of Methyl Salicylate Along SolーGel Transition of SiーAl Mixed Metal Alkoxides"
• [文献書誌] N.NEGISHI,M.ANPO,T.FUJII,and K.MURAYAMA: "Abnormal Changes of Fluorescence Spectra of Pyrene in SiーTi Binary Systems During Their SolーGelーXerogel Transition"
• [文献書誌] 藤井 恒男: "ゾルゲル法による有機分子のカプセル化と固体色素レ-ガの調整" 表面. 30. (1992)