超ゼオライト機能性細孔の創成と産業への先進的展開

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10554041
• 研究機関: 神奈川大学
• 研究代表者: 森 和亮 神奈川大学, 理学部, 教授 (60029709)
• 研究分担者: 関 建司 大阪ガス(株), 開発研究部, 主任研究員 ; 武田 定 北海道大学, 理学部, 教授 (00155011) ; 西本 右子 神奈川大学, 理学部, 助手 (70241114)
• キーワード: ガス吸着材 / ジカルボン酸銅 / 細孔物質

研究概要

(1) これまでに広く工業的に認知されている活性炭・ゼオライト・多孔質ガラスなどがあるが、本研究では、産業界への応用を計ることを目的として新規な細孔物質であるジカルボン酸銅(II)を開発している。特に、気体貯蔵効率が高いマイクロポアー物質としてテレフタル酸銅(II)などのジカルボン酸銅(II)の合成およびその改良を行った。
本年度は、酢酸銅(II)-水和物型の二核構造のカルボン酸銅(II)を直線性のジカルボン酸で結びつけた二次元格子を、ピラジン・トリエチレンジアミンで架橋させて三次元網目状の細孔構造の構築に成功した。
(2) <細孔物質の合成>ジカルボン酸(テレフタル酸)錯体に不均一反応によってピラジンおよびトリエチレンジアミンを導入した。トリエチレンジアミンではいずれも青色の粉末としてほぼ定量的に目的物を得ることに成功した。元素分析および、室温での有効磁気モーメント(μ_<eff>)、およびエックス線粉末パターンから、予想どうりジカルボン酸で架橋された二次元格子がトリエチレンジアミンで架橋された三次元網目構造を形成していると思われる。等圧吸着線および等温吸着線測定を行ったところ、ジカルボン酸錯体に比べて吸着量が多くなっていることが分かった。
<熱的安定>TGA測定による分解温度およびエックス線粉末パターンの温度変化から、テレフタル酸銅(II)トリエチレンジアミン架橋錯体では250℃付近で分解が観測された。このことからトリエチレンジアミン架橋されていないテレフタル酸銅(II)錯体とほぼ同じ熱安定性を有しており、架橋による細孔容積増大に伴う骨格構造の脆弱化が生じないことが分かった。
(3) 本研究で、テレフタル酸銅(II)などのジカルボン酸銅(II)錯体によって、熱的安定性の高く且つ気体貯蔵効率が高いマイクロポアー物質を創成するための知見を得ることに成功した。このジカルボン酸銅(II)の開発を進めれば、天然ガス自動車用のガス吸着材としての応用が可能との指針を得た。

研究成果

• [文献書誌] S.Takamizawa,M.Furihata,S.Takeda,K.Yamaguchi,and W.Mori: "A Novel Inclusion Complex between Molybdenum(II) Fumarate and Poly(ethyleneglycol)"Polymers for Advanced Technology. 11. 840-844 (2000)
• [文献書誌] W.Mori,H.Hoshino,K.Horikawa,Y.Nishimoto, and S.Takamizawa: "Synthesis and gas occlusion of rhodium (II) benzoate bridged by nitrogen donor ligands"Molecular Crystals and liquid Crystals. 342. 193-198 (2000)
• [文献書誌] S.Takamizawa,T.Ohmura,K.Yamaguchi,and W.Mori: "Synthesis and gas-occlusion properties of ruthenium(II, III) dicarboxylate bridged by halogen atoms"Molecular Crystals and liquid Crystals. 342. 199-204 (2000)
• [文献書誌] S.Takamizawa,W.Mori,Y.Yokomichi,Y.Kitagawa,T. Maruta,T.Kawakami,Y.Yoshioka,and K.Yamaguchi: "Molecular Simulations of Argon, Nitrogen, and Hydrogen Adsorption in Microporous Complexes"Molecular Crystals and liquid Crystals. 342. 258-290 (2000)
• [文献書誌] T.Kawakami,S.Takamizawa,Y.Kitagawa,W.Mori,K.Yamaguchi and K.Katsumata: "Theoretical Studies on Radical Spin Arrangements in the Cavity of Microporous Complexes"Molecular Crystals and liquid Crystals. 343. 215-220 (2000)
• [文献書誌] W.Mori and S.Takamizawa: "Microporous Materials of Metal Carboxylates"Journal of Solid State Chemistry. 152. 120-129 (2000)
• [文献書誌] S.Takamizawa,M.Furihata,S.Takeda,K.Yamaguchi,and W.Mori: "Synthesis and Characterization of a Novel Inclusion Complexes between Microporous Moybdenum(II) Dicarboxylates and Organic Polymers"Macromolecules. 33. 6222-6227 (2000)
• [文献書誌] S.Kamiguchi,T.Saito,amd W.Mori: "Magnetic properties of the octahedral chromium chalcogenide cluster complexes [Cr_6Se_8(PEt_3)_6], [Cr_6Se_8(H)(PEt_3)_6], and[Cr_6S_8(H)(PEt_3)_6]"Bulletin of Chemical Society of Japan. 73. 2487-2491 (2000)
• [文献書誌] S.Emori,M.Nakashima,and W.Mori: "Magneto-structural correlations in phenooxo-bridged metal(II) compounds.. Magnetic properties of(R_4N)_2[Co_2Cl_4(4-XC_6H_4O)_2(X=H,CH_3; R=CH_3,C_2H_5)"Bulletin of Chemical Society of Japan. 73. 81-84 (2000)
• [文献書誌] K.Asano,Y.Miyazaki,W.Mori,K.Nakatani,O.Kahn,and M.Sorai: "Calorimetric and magnetic studies on a ferromagnetic phase trasition of the metai-assembled complex MuCu(obbz)・H_2O"Bulletin of Chemical Society of Japan. 73. 885-893 (2000)
• [文献書誌] H.Ohtsu,Y.Shimazaki,A.Odani,O.Yamauchi,W.Mori,S.Itoh,and S.Fukuzumi,: "Synthesis and chracterization ofimidazolate-bridged dinuclear complexes as active site models ofCu,Zn-SOD,"Journal of American Chemical Society. 122. 5733-5741 (2000)
• [文献書誌] M.Tanaka,K.Mashima,M.Nishino,S.Takeda,W. Mori,K.Tani,K.Yamaguchi,and A.Nakamura: "Unique Axial interaction of a Quadruply-Bonded Cr(II)-Cr(II) with Two Pt(II) Atoms in the Linearly Aligned Pt-Cr-Cr-Pt Supported by Four 6-Diphenylphosphino-2-pyridinate Ligands"Bulletin of Chemical Society of Japan. 74. 67-75 (2001)