化学蒸着(CVD)法によるシリカ超薄層の精密調整と酸性質

従来から用いてきた方法により、γ-アルミナを担体としてテトラメトキシシランを320℃で蒸着させ、シリカ超薄層を形成した。シリカは積み重なることなくモノレイヤーを形成したが、平面方向には重合してシロキサンネットワークをつくった。つぎに、蒸着温度を200℃以下にすると、分散したシリコン種が得られた。320℃で表面カチオン密度が低いジルコニア・チタニア・酸化スズを担体とした場合も、シリコン密度の低いモノレイヤーが得られ、重合の程度は低かった。シラン化剤として、モノメトキシトリメチルシランをはじめとするメトキシメチルシラン類を用いた場合も、重合度の低いよく分散したシリコン種が得られた。最後に、あらかじめ吸着させたベンズアルデヒドをテンプレートとして利用し、その後シリカの蒸着を行ったところ、やはり高分散したシリコン種が得られた。以上の構造解析はベンズアルデヒド-アンモニア滴定、赤外分光などで行なった。以上の試料の中で、比較的強い酸性を示したのは最初に述べたネットワークを持つもののみであった。このことから、シリカ薄層の酸点は界面に接する表面水酸基(Al-O-Si-OH)のうち、シロキサンネットワークによって2次元的につながったものであることがわかった。アルミナ上に発達したシロキサンネットワークにおいては、構造的な歪みが発生すると思われる。したがって、酸性が発現するためには、単なる2種の酸化物の界面のみでなく、構造的な歪みが必要と結論される。

従来から用いてきた方法により、γ-アルミナを担体としてテトラメトキシシランを320℃で蒸着させ、シリカ超薄層を形成した。シリカは積み重なることなくモノレイヤーを形成したが、平面方向には重合してシロキサンネットワークをつくった。つぎに、蒸着温度を200℃以下にすると、分散したシリコン種が得られた。320℃で表面カチオン密度が低いジルコニア・チタニア・酸化スズを担体とした場合も、シリコン密度の低いモノレイヤーが得られ、重合の程度は低かった。シラン化剤として、モノメトキシトリメチルシランをはじめとするメトキシメチルシラン類を用いた場合も、重合度の低いよく分散したシリコン種が得られた。最後に、あらかじめ吸着させたベンズアルデヒドをテンプレートとして利用し、その後シリカの蒸着を行ったところ、やはり高分散したシリコン種が得られた。以上の構造解析はベンズアルデヒド-アンモニア滴定、赤外分光などで行なった。以上の試料の中で、比較的強い酸性を示したのは最初に述べたネットワークを持つもののみであった。このことから、シリカ薄層の酸点は界面に接する表面水酸基(Al-O-Si-OH)のうち、シロキサンネットワークによって2次元的につながったものであることがわかった。アルミナ上に発達したシロキサンネットワークにおいては、構造的な歪みが発生すると思われる。したがって、酸性が発現するためには、単なる2種の酸化物の界面のみでなく、構造的な歪みが必要と結論される。