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申請者らが提案するゼオライトの高配向超薄膜合成法、すなわちゼオライトの核形成を促進させる構造指向剤(Structure Directing Agent;SDA)を支持体基板上に予め配列させ、その二次元的に配列されたSDAを核としてゼオライトを反応溶液中で選択的に成長させる方法に従い、本研究を行った。
本年度は、MFI型ゼオラィト薄膜の作製を検討した。MFI型ゼオライトのSDAあるテトラプロピルアンモニウム(TPA)の導入処理についてまず検討を行った。その結果、ZrO_2支持基板表面へ末端にカルボキシル(COOH)基をもつアルカンチオールを固定化、配列した後、支持基板をTPA水溶液に浸漬することで、密に充填されたTPA二次元配列を得ることに成功した。得られたTPA二次元配列は、室温の脱イオン水で数回洗浄した後も、保持されており、TPAは基板表面の-COOHを介して、比較的強固に固定化されていることが分かった。次に、MFI型ゼオライトの結晶化が起こる130〜200℃の水熱条件下で、TPA修飾支持基板の構造安定性を検討した。しかし、いずれの条件においてもTPA修飾層が崩壊し、目的とするMFI型ゼオライト薄膜は得られなかった。
以上の結果より、本手法でゼオライト薄膜を作製するためには、水熱処理条件に耐えうる強固なSDA二次元配列の構築、すなわち表面親水基の種類や修飾処理条件等について、今後さらなる検討が必要と考えられる。
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