色素修飾メソポーラスシリカの光機能

点击翻译按钮获取中文摘要

界面活性剤の集合体を鋳型とした反応によりその合成が報告されて以来、メソポーラスシリカの合成、評価、応用に関する多くの研究が行われるようになった。その細孔サイズからゼオライトには吸着し得ないバルキーな化合物の吸着剤、触媒としての展開が期待され、金属クラスターや錯体など触媒活性点の担持に関する研究も行われている。一方固定化する活性点の分布や拡散は反応を制御する重要な因子と考えられるのにも関わらず、それらに関する検討は実験的に困難なこともあり、行われていない。本研究では超分子鋳型法により得られるメソポーラスシリカ細孔への光機能ユニットの固定を試みている。固定方法により機能ユニットの挙動が異なる可能性を期待している。本年度はメソポーラスシリカ真球状粒子、厚膜の合成も併せて検討した。メソポーラスシリカMCM-41の細孔表面に存在するシラノール基のシランカップリング剤との反応を利用してナノ空間にフェニルエチル基を固定した。それをクロロ硫酸との反応でフェニル基に硫酸基を導入した後、細孔への[Ru(bpy)3]2+の吸着を試みた、未処理のMCM-41ではほとんど吸着しないのに対し、表面修飾後は導入された酸点の量に対応して定量的に[Ru(bpy)3]2+が吸着した。[Ru(bpy)3]2+の導入量に応じて、発光極大波長、発光強度が変化する様子が観察された。酸性条件下アルコキシシランの重縮合により得られる粘稠溶液をポリエチレン板上にキャストし乾燥,熟成後これを剥がしとることにより自己保持性膜が得られる。これを空気中500℃で加熱することによりメソポーラスシリカの厚膜(膜厚数十μm)を得た。この際前駆溶液にアルミニウム源となる塩化アルミニウムを加えることで、ケイ素の一部をアルミニウムで置換することができた