層状オクトシリケートの有機修飾による新規ケイ酸塩骨格の構築

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15655075
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 黒田 一幸 早稲田大学, 理工学部, 教授 (90130872)
• 研究分担者: 板垣 哲朗 早稲田大学, 理工学部, 助手 (40350459) ; 下嶋 敦 日本学術振興会, 特別研究員(PD) ; 菅原 義之 早稲田大学, 理工学部, 教授 (50196698)
• キーワード: 層状ケイ酸塩 / ハイブリッド / シラン系化合物 / 表面修飾

研究概要

層状ポリケイ酸塩の一種であるオクトシリケートにジアルコキシジクロロシラン類でシリル化することにより、ジアルコキシシリル基が層表面に規則的に配列して固定化した。この新規なボトムアップアプローチにより、新たなSiO4四面体が層状ケイ酸塩骨格の上下に規則的に積み上がることになり、これは結晶性ケイ酸塩構造のデザインを可能にするものと考えている。本研究ではオクトシリケートをアルコキシトリクロロシランによりシリル化した。オクトシリケートのケイ酸塩構造におけるシラノール基の配列とNNRを含む各種分析結果から、アルコキシトリクロロシランでは、2つのCl基が層表面シラノール基と反応し、層間にはアルコキシクロロシリル基で固定化されることがわかった。アルコキシクロロシリル基は、ジアルコキシシリル基と比べ、層間により高い反応性を有すると予想できる。今後精密な条件制御のもとで加水分解を行い、層間の反応性について検討する予定である。さらに加水分解後に得られる生成物のケイ酸構造について詳細に検討し、従来のジアルコキシジクロロシランを用いた場合と比較しつつ、本概念の有効性を明らかにするとともに、新たな層表面修飾剤を合成し、より精緻に構造を設計することを計画している。