本研究は、ゼオライト系化合物のナノスペースを利用して半導体クラスターを合成し、包蔵されたクラスターが示す光応答機能を評価し、さらに機能発現機構を検討することを目的とした。具体的には、ゼオライト系化合物であるカンクリナイトの格子空間を利用した半導体クラスターの合成および生成物の評価、ならびにホストとして利用可能なゼオライト系化合物の合成条件の検討を行った。 前者の研究では、水熱法で合成した硫化物カンクリナイトとチオ硫酸カンクリナイトのナノスペースにイオン交換法により鉛、マンガンを導入し、得られた試料の構造、光学特性、光触媒機能を評価した。その結果、以下の事柄を見いだした。(1)鉛含有カンクリナイトでは、陽イオンと陰イオンとが同一空間に存在し、両者間の電子遷移に基づく吸収ピークの裾野が可視光領域まで広がった。(2)マンガン含有カンクリナイトでは、吸収ピークが可視領域に出現した。(3)総ての試料は可視光照射下で、メタノール水溶液から僅かではあるが水素を発生させる能力、即ち可視光応答光触媒機能を有した。特に、マンガン含有チオ硫酸カンクリナイトが最も優れた光触媒機能を示した。 後者の研究では、硫化物カンクリナイトより大きなナノスペースを有する硫化物ソーダライトを合成し、鉛含有硫化物ソーダライトの光触媒機能を鉛含有硫化物カンクリナイトのそれと比較検討した。その結果、鉛含有硫化物ソーダライトは鉛含有硫化物カンクリナイトより優れた光触媒機能を示すことが分かった。次に、さらに大きなナノスペースを有する遷移金属含有ガロリン酸塩モレキュラーシーブの合成条件を検討した。その結果、少量の酸化亜鉛を出発原料に加えることにより、高結晶性の生成物が得られることを見いだした。
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