二置換ポリアセチレン膜の気体混合物分離機構に関する研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63550666
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 小谷 壽 京都大学, 化学研究所, 教授 (70027019)
• 研究分担者: 綱島 良祐 京都大学, 化学研究所, 助手 (30089130) ; 堀井 文敬 京都大学, 化学研究所, 助教授 (70124758)
• キーワード: ポリ[1ー(トリメチルシリル)ー1ープロピン / ポリ [0ー(トリメチルシリル)フェニルアセチレン / 気体混合物 / 透過 / 分離 / 分子運動

研究概要

1.ベンゼン溶液から溶媒蒸発法により作製した、二置換ポリアセチレンであるボリ[1ー(トリメチルシリル)ー1ープロピン](PTMSP)膜を試料として、前年度に続きさらに詳細に、^<13>C及び^<29>Si固体高分解能NMR測定を行った。magic angle spining(MAS)を行ったときと行わないときの^<13>CNMRスペクトル測定結果より、主鎖とメチル基の結合のランダム運動はかなり拘束されているが、主鎖とSiの結合は等方的運動をしていることが明らかになった。また、^<29>SiNMRスペクトルの同様な測定より、主鎖とSiとの結合がかなり振幅の大きい運動をしており、この運動がSiとメチル基のCとの結合の運動を促進していることがわかった。さらに、Siを結合している主鎖のCの方が、メチル基を結合している主鎖のCよりもKHz域の運動性が高いことが明らかになり、昨年度に気体混合物の透過測定を行った結果から推察した、PTMSP膜の気体混合物の分離機構に対する実験的証拠を得ることができた。
2.PTMSP同様、大きくて運動性に富むトリメチルシリル基をもつ置換ポリアセチレンであるポリ[0ー(トリメチルシリル)フェニルアセチレン(PTPA)膜へのO_2、N_2等5種類の気体の透過挙動を調べた。PTPA膜の理想的気体分離係数は、PTMSP膜に比べて数倍大きいが、一方各気体の透過性はPTMSP膜の1/2ないし1/3であることがわかった。また、PTPA膜は、PTMSP膜について見られた長期間にわたる気体透過性の経時変化をほとんど示さないことが明らかになった。これらの結果は、PTPAではトリメチルシリル基と主鎖の間にベンゼン環が介在するため、トリメチルシリル基の高い運動性の主鎖への影響がPTMSPほど著しくなく、また主鎖間の平均距離はPTDAの方が若干短いことによると、両置換ポリアセチレンの局所的な構造と分子運動に基づいて解釈した。

研究成果

• [文献書誌] 'UYEDA,Tadash(植田,正): "Sorption'and Transport of Water Vapor in an Injectionーmolded Nylon 6,6 Sheet" Bull.Inst.Chem.Res.,Kyoto Univ.68. (1990)
• [文献書誌] 植田正: "ポリエチレン/ポリアミド混合物の射出成形シ-トへの水蒸気の輸送・溶解" 高分子論文集. 47. (1990)
• [文献書誌] YAMAMOTO,Hiroyuki(山本裕之): "Structural Changes of Native Cellulose Crystals Induced by Annealing in Aqueou's Alkaline and Acidic Solutions.at High Temperatures" Macromolecules. 22. 4130-4132 (1989)
• [文献書誌] 植田正: "高剪断速度で射出成形したポリエチレン/ポリアミドシ-トへの水蒸気の拡散,溶解" Polym.Prepr.,Japan. 38. 1186 (1989)
• [文献書誌] 胡,紹華: "種々の温度におけるPVAの固体構造と水素結合" Polym.Prepr.,Japan. 38. 838 (1989)
• [文献書誌] 木村恒久: " ｀Hスピン拡散によるミクロ相分離構造の解析(I)ポリエチレン" Polym.Prepr.,Japan. 38. 840 (1989)
• [文献書誌] 三瀬興造: "ポリエチレン/ポリアミドブレンドの射出成形シ-トへの水蒸気の輸送,溶解" 高分子と水に関する討論会要旨集. 27. 21-22 (1989)
• [文献書誌] 胡紹華: "立体規則性の異なるPVAの固体構造と水素結合に関するVT/MAS^<13>C NMR研究" Polym.Prepr.,Japan. 38. 3296-3298 (1989)
• [文献書誌] 木村恒久: "^1Hスピン拡散によるミクロ相分離構造の解析(II)" Polym.Prepr.,Japan. 38. 3266-3268 (1989)
• [文献書誌] 植田正: "ポリアセチレン置換体の分子運動に関する^<13>C及び^<29>Si固体高分解能NMR研究" Polym.Prepr.,Japan. 39. (1990)
• [文献書誌] 植田正: "一置換ポリアセチレン膜への気体透過" Polym.Prepr.,Japan. 39. (1990)
• [文献書誌] 植田正: "ポリブタジエンへの蒸気混合物の吸収・脱着" Polym.Prepr.,Japan. 39. (1990)
• [文献書誌] 胡紹華: "PVA單結晶の相構造" Polym.Prepr.,Japan. 39. (1990)
• [文献書誌] 村田ツヨシ: "長いメチレン連鎖を含むテレフタル酸系ポリエステルの分子運動に関するVT/MAS^<13>C NMR研究" Polym.Prepr.,Japan. 39. (1990)