ポリアミンで修飾した層状リン酸塩による悪臭ガス吸着剤の開発

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10650831
• 研究機関: 神戸薬科大学
• 研究代表者: 津波古 充朝 神戸薬科大学, 薬学部, 教授 (60068335)
• 研究分担者: 江口 太郎 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (50107083) ; 中山 尋量 神戸薬科大学, 薬学部, 助教授 (40189080)
• キーワード: 核磁気共鳴 / インタカレーション / 吸着

研究概要

まず、昨年度のカルボン酸ガス吸着の機構を固体^<31>P,^<13>C NMRにより詳細に検討した。その結果カルボン酸はポリアミンの末端アミノ基と相互作用して、ポリアミンとカルボン酸の複合体を生成する。その複合体が層間を押し広げていることがわかった。この結果は飽和吸着量の値とも矛盾はない。つまり、カルボン酸はインターカレーション反応により吸着されていることが分かった。
一方、アルデヒドについては、吸着により層間距離に大きな変化がなく、カルボン酸とは吸着機構が異なっていることが分かった。そこで、その吸着機構を明らかにするために、^<13>C enrichアルデヒドガスを用いて実験を行った。自作の密閉式吸着器具を用いて恒温器(井内)内で吸着実験を行った。得られた試料を昨年度製作した真空ラインシステムを用いて表面吸着したアルデヒドを取り除いた後、固体NMRにより吸着分子の状態を調べた。ホルムアルデヒドの場合、吸着された分子は、層間のポリアミンの末端アミノ基によって、自己酸化還元反応を起こし、メタノールとギ酸に変化し、表面および層間に吸着されていることが判った。つまり、ホルムアルデヒドの場合は、インターカレーション化合物によって触媒作用を受け吸着されていることが判った。他のアルデヒドについても検討中である。

研究成果

• [文献書誌] J.V.Barkley: "Solid State Studies (X-ray and ^1H-,^<13>C-NMR) on (Nme_4)_<4-x>[H_xNi_<12>(CO)_<21>]・S(x=1,S=Me_2CO;x=2,S=2THF)"J.Organometal.Chem.. 573. 254-260 (1999)
• [文献書誌] Tatsuya Asanuma: "Molecular Motion and Plastic-Phase Transition of Crystalline C_2F_6 as Studied by ^<19>F NMR"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. 326. 395-407 (1999)
• [文献書誌] Hirokazu Nakayama: "Synthesis and Characterization of n-Alkylamine Intercalation Compounds of γ-Ce(H_2PO_4)(PO_4)・1.33H_2O"Phosphorus Res.Bull.. 9. 55-62 (1999)
• [文献書誌] Aki Hayashi: "Intercalation of α,ω-Alkanediamines in Layered Aluminium Dihydrogen Triphosphate Dihydrate"J.Inclusion.Phenom.. 34. 401-412 (1999)
• [文献書誌] Mayumi Danjo: "Structure and Organic Gas-adsorption Properties of Polyamine Intercalated α-Zirconium Phosphate"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 17. 2079-2084 (1999)
• [文献書誌] Junko Nagano: "Intercalation of α,ω-Alkanediamines in Layered aluminium Dihydrogen Triphosphate Dihydrate"Microporous and Mesoporous Materials. 33. 249-256 (1999)