| 研究概要 |
我々が発見した,銅イオン交換ゼオライトの窒素吸着特性を利用すると,この物質を窒素の分離,固定,活性化の触媒として使用できる可能性があり,この物質の特性を知ることは大変興味深い重要な問題であると考える.本研究では,窒素の吸着サイトとしてのゼオライト中の銅(I)イオンの構造的・電子的特徴を解析することを目的とした.
1価の銅イオンによる発光スペクトルへの窒素吸着の影響を調べ,窒素の吸着サイトを検討した.窒素の圧力の増加と共に,470と540nmのバンド強度が減少し,同時に540nmのバンドは550nmへシフトした.さらに窒素の圧力を増加させ,1.18kPa付近ですべての発光は消光することがわかった.これらの事実は1価の銅イオンが窒素の吸着サイトであることを示している.
赤外線吸収スペクトルのデータから,COに対する吸着サイトが3種類あり,吸着CO種が2151cm^<-1>に吸収バンドを与えるサイトがN_2吸着サイトとして有効であることも明らかになった.
銅イオン交換ZSM-5型,モルデナイト(M)型,Y型ゼオライトと窒素分子との結合に関するデータ(吸着熱と波数との関係)から,銅イオン交換ZSM-5,M,およびY型ゼオライトと窒素分子との結合において,σ結合が重要な役割をしていることが推定できた.
これらの結果から,ゼオライト中で安定化された1価の銅イオンが特異な吸着性を有すること,ZAM-5中には銅イオンに対する交換サイトが少なくとも3種類あることが明らかになった.さらに,吸着熱と吸着分子の赤外吸収スペクトルのデータから交換イオンと吸着分子の結合状態について重要な知見を得ることができた.
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