| 研究課題/領域番号 |
05555170
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
曽我 直弘 京都大学, 工学部, 教授 (80026179)
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| 研究分担者 |
今田 清久 宮崎大学, 工学部, 教授 (00037748)
中西 和樹 京都大学, 工学部, 助手 (00188989)
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| キーワード | ゾル-ゲル法 / シリカ / 相分離 / 細孔構造 / 表面修飾 / 分離機能 / クロマトグラフィー / 多孔体 |
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| 研究概要 |
珪素アルコキシドを数種の水溶性高分子の共存下、酢酸を触媒として加水分解することにより、マイクロメートル領域に種々のサイズの絡み合い多孔構造を持つ、湿潤シリカゲルを作製した。このとき得られる構造は、ゾル-ゲル転移とスピノーダル分解機構による相分離が、ほぼ同時に起こることによって形成されることを、レーザー光散乱装置による時分割測定によって確認した。また、本年度購入した小角X線散乱装置によって、シリカ重合体の成長過程を追跡したところ、ある種の高分子においては、重合体の凝集過程を促進する効果があることが解った。このゲルを湿潤状態のまま、種々の温度および濃度のアンモニア水溶液に浸漬し、その後所定の乾燥・熱処理を行って、得られたゲルのナノメートル領域の細孔径分布を、窒素吸着法によって測定した。その結果、浸漬するアンモニア溶液の濃度が高いほど、あるいは温度が高いほど、平均細孔径は大きくなり、最大20nmにまで至ることが明らかになった。細孔径分布を狭くするためには、温度を高くするよりもむしろアンモニアの濃度を高くするほうが効果的であった。また、この浸漬処理によって、ミクロポアはほぼ完全に消失し、最初に形成されているマイクロメートル領域の気孔とナノメートル領域の細孔とが、共に鋭い分布を持つように制御できることが解った。さらに、このようにして得られたバルク状多孔質ゲルの細孔表面を、オクタデシル化およびメチル化させ、一体型クロマトグラフィーカラムとして性能試験を行ったところ、従来品と比較して、分離性能は同程度、所定の流量を得るための試料液体圧力は1/10程度となり、高効率分離用カラムとして極めて有望であることが明らかになった。
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