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2007 年度 実績報告書

層状ペロブスカイト型化合物を出発原料とした機能性多孔質材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19760539
研究機関秋田大学

研究代表者

小笠原 正剛  秋田大学, 工学資源学部, 助教 (40431613)

キーワード層状化合物 / メソ構造体 / 複合材料・物性 / 多孔質材料 / 触媒・化学プロセス
研究概要

本年度は,1.多孔質材料の出発原料とする層状ペロブスカイト型化合物の新規合成,2.K_2NbO_3Fとアルキルトリメチルアンモニウム系界面活性剤(C_nTMA)からメソ構造体を合成し,そのNb-局所構造解析および塩基触媒としての評価,3.メソ構造体から鋳型を焼成により除去し,得られた多孔体についての塩基触媒としての評価,を行いそれぞれ以下の知見を得た。
1.新規層状ペロブスカイト型化合物の合成は,固相反応法により行った。種々検討した中で,K-Nb-Mo-0-F系において単一相が得られた。しかしながら,組成のバリエーションはまだ低いため引き続き検討を重ねる。
2.EXAFS分析により,K_2NbO_3FとC_nTMAから得られるメソ構造体のNb-局所構造は,合成時のpHによって変化することを見出した。得られた知見から,メソ構造体の局所構造制御により触媒作用の設計が可能になることが期待される。シアノ酢酸エチルとベンズアルデヒドのKnoevenagel反応をテストリアクションとして,メソ構造体の塩基触媒活性を評価した。その結果,低pHで合成した場合活性が低下することがわかった。そこで,高活性なメソ構造体を得ることを企図し出発原料にアルカリ金属塩化物MCI(M=Na,KCs)を加え,Nb-M系メソ構造体の合成を行った。
3.Nb-M系メソ構造体は熱安定性が低かったため,更にTEosを出発原料に加えsi-Nb-M系メソ構造体を合成した後,鋳型を除去し2〜4nmのメソ孔を有する多孔体を合成した。得られた多孔体の塩基触媒活性を比較した結果,Naを導入した組成において活性が高くなることがわかった。多孔体の組成分析を行った結果,NaはKやCsに比べて多く含まれることから,アルカリ金属の種類によって細孔壁内における存在サイトが異なることが示唆され,それに伴い触媒活性が異なるこどが推察された。ことが推察された。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] EXAFS and XRD Studies on Nb-Mesostructured Materials Prepared from Layered-Perovskite Type Potassium Niobium Oxyfluoride2008

    • 著者名/発表者名
      M., Ogasawara, T., Akaogi, K., Abe, S., Nakata, M., Shirai
    • 雑誌名

      International Journal of the Society of Materails Engineering for Resources 15

      ページ: 23-29

    • 査読あり
  • [学会発表] 層状ペロブスカイト型化合物を用いた塩基性メソ多孔体の合成2007

    • 著者名/発表者名
      小笠原正剛・天本優作・佐々木一樹・加藤純雄・中田真一
    • 学会等名
      第23回ゼオライト研究発表会
    • 発表場所
      秋田市
    • 年月日
      2007-11-08
  • [学会発表] アルカリ金属含有メソポーラスシリカの合成とその固体塩基特性2007

    • 著者名/発表者名
      天本優作・佐 々 木一樹・小笠原正剛・加藤純雄・中田真一
    • 学会等名
      平成19年度日本セラミックス協会東北北海道支部研究発表会
    • 発表場所
      秋田市
    • 年月日
      2007-11-01
  • [学会発表] 層状ペロブスカイト型化合物を用いた固体塩基触媒の調製2007

    • 著者名/発表者名
      天本優作・阿部康輔・小笠原正剛・加藤純雄・中田真一
    • 学会等名
      平成19年度化学系学協会東北大会
    • 発表場所
      山形市
    • 年月日
      2007-09-23

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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