Synthesis of mesoporous phosphosilicate including dissimilar elements and ion-exchange property for minor metal

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リンケイ酸ネットワークを有するメソポーラス多孔体の合成について引き続き検討した。今年度は、リンケイ酸ネットワークの形成方法として、シリカ源にはテトラエトキシシランを、リン酸源にはオルトリン酸とピロリン酸の二種類を検討した。合成の際のエチルアミン量を変化させたところ、オルトリン酸を用いた場合では最大で12mol%程度、ピロリン酸を用いた場合では最大でおよそ3.6mol%程度のリン酸含有量となり、特にオルトリン酸を用いた場合でリン酸を豊富に含む多孔体の合成に成功した。しかしながら一方で、リン酸含有量が大きくなるほど多孔体構造は崩壊していった。またその際のシリカのネットワーク構造をXPSにより調査したところ、Siの配位環境では、リン酸が多くなるほどQ2やQ3構造が増加しQ4は減少した。このことからも、リンケイ酸ネットワークを有するメソポーラスシリカの合成が確認された。なお、ピロリン酸でリン酸含有量が増加しなかった理由は不明であるが、プロトンの解離度が関係していることが考えられる。またこれらの試料について、希土類金属の吸着量について検討したところ、特にランタノイドの軽希土類において吸着特性で優位性を示すことが分かった。また、上に凸のテトラド効果が確認された。上に凸であることは、イオン交換により希土類金属イオンが吸着していることを暗に示している。このことから、吸着量を増加させるためには、リン酸に起因するプロトンを増加させる方法が現実的であることが考えられた。