有機化合物を選択的に吸着する無機・有機層間化合物の合成

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本研究では層間化合物への有害有機化合物の吸着を利用した環境浄化材料の設計を目指している。その一つの方法として層状複水酸化物の層間にデオキシコール酸を挿入した層間化合物の調製を試みた。デオキシコール酸はコレステルール類似の構造から生体物質の分離、吸着、または担持材料への展開を期待している。デオキシコール酸自身は溶解性が低く、層間化合物の合成は極めて困難であり、従来行われている層状複水酸化物層間へのゲストの導入方法は適用できなかった。そこで出発物質に水酸化マグネシウムと水酸化アルミニウムを用い、水熱反応を行うことにより層間化合物の合成を試みた。その結果層間にデオキシコール酸が挿入された層間化合物の合成が可能となった。現在この層間化合物の吸着特性について検討を行っているところである。また層間にシラノール基を有する層状ポリケイ酸塩等をホストに用い、多様なミクロ構造の層間化合物を合成し、その吸着特性を検討している。今年度は層状ポリケイ酸塩層間のシラノール基とシリル化剤との反応によって有機基を導入した層間化合物(昨年度までにその合成には成功し、論文も発表済み)の吸着特性の評価を中心に研究を行った。特にオクチルシリル基を固定したものについて直鎖アルコールの吸着を検討した。その結果、表面に固定する官能基の空間的分布を制御することにより吸着特性を定量的に制御できることが明らかとなった。官能基の固定量が小さければ、吸着容量が大きくなる。新しいタイプの材料としてさらに多様な化合物の吸着特性の検討を行っている。