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2014 年度 実績報告書

単分散シリカナノ粒子コロイド結晶を基盤にした多孔質無機材料の創製と触媒への応用

研究課題

研究課題/領域番号 24360331
研究機関東京工業大学

研究代表者

横井 俊之  東京工業大学, 資源化学研究所, 助教 (00401125)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードナノ触媒 / 触媒・化学プロセス / ゼオライト / TS-1
研究実績の概要

塩基性アミノ酸を溶解させた水溶液中でテトラエトキシシラン(TEOS)の加水分解・重縮合を行うことで、8 - 550 nmの範囲で均一な粒子径を有する単分散球状シリカナノ粒子(SNSs)コロイド結晶の調製が可能である1, 2)。さらに、SNSsコロイド結晶を鋳型として3次元細孔を有する多孔質カーボンのを調製ができる。本研究では粒子径50 nmのSNSsを鋳型として調製した多孔質カーボンの細孔内でTiを骨格内に含有したMFI型チタノシリケートコロイド結晶の調製を試みた。
過酸化水素水とテトラブトキシチタン(TBOT)を混合した溶液に、TS-1(MFI型)の場合テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド(TPAOH)を加えた。次いで、シリカ源としてTEOS、鋳型となる多孔質カーボン、およびエタノールを加えてゲルを調製した。このゲルを乾燥させた後、ドライゲルコンバージョン法にて170℃で結晶化を行った。生成物は550℃で10時間焼成することで有機物を除去し最終生成物とした。
鋳型を用いて調製した試料のXRDパターンよりそれぞれMFI型に由来する回折ピークを確認した。生成物中のSi/Ti比はTS-1で44であった。それらのUV-vis.スペクトルより骨格内4配位Ti種の吸収に由来する220 nmのピークが主に確認された。従来法のTS-1の粒子径は300 nm程度であるのに対し、鋳型としてカーボンレプリカを用いて調製したTS-1は、SNSsと同様の50 nm程度の粒子径を有し、400 nm程度の二次粒子を形成していた。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2014

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 多孔質カーボンを鋳型に用いたチタノシリケートコロイド結晶の合成2014

    • 著者名/発表者名
      馬渕勇介・横井俊之・野村淳
    • 学会等名
      第30回ゼオライト研究発表会
    • 発表場所
      タワーホール船堀,東京
    • 年月日
      2014-11-26 – 2014-11-26
  • [学会発表] カーボンレプリカを鋳型に用いたチタノシリケートの合成2014

    • 著者名/発表者名
      馬渕勇介,横井俊之,野村淳子
    • 学会等名
      第44回石油・石油化学討論会
    • 発表場所
      旭川グランドホテル,北海道
    • 年月日
      2014-10-16 – 2014-10-17

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公開日: 2016-06-01  

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