同形置換を有しない粘土鉱物の表面ルイス酸性に関する量子化学的研究

无同象取代粘土矿物表面路易斯酸度的量子化学研究

• 批准号: 06760062
• 负责人: 松枝 直人
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06760062/
• 关键词: 粘土鉱物; 表面酸性; 分子軌道法

構造中に同形置換由来の負電荷を有しない層状ケイ酸塩粘土鉱物の表面酸性について、まずその特徴づけを行った。これらの鉱物の表面酸性強度は、交換性陽イオン種及び相対湿度(水分含量)に依存せず、一定であった。また、全ての条件下で3八面体型鉱物よりも2八面体型鉱物の方が強い表面酸性を示した。表面酸性点は鉱物全表面の70%以上を占め、また、結晶端面の破壊原子価(ブレンステッド酸点)をNaOHあるいはポリリン酸で閉塞しても、その表面酸点量は減少しなかった。以上の結果から、これら鉱物の表面酸性ルイス型であり、酸性点は結晶の平面部分(シロキサン表面)であると結論した。このルイス酸性は、四面体層と八面体層が連結して2:1型あるいは1:1型鉱物を形成する際に生じる、構造の歪みに由来すると推論し、モデルクラスターを組んで、ab initio 分子軌道法計算を行った。プログラムはGaussian 92で、基底関数は6-31G*を用いた。正四面体シートと連結するために、正八面体シートは回転によってそのb値を拡大し、さらに、Al(Mg)-O結合が伸長している。また、この拡大、伸長は2八面体型(Al系)の方が、その程度が大きい。これらを再現したモデルに対する分子軌道法計算の結果、b値の拡大、及び結合伸長がモデルのLUMOを低下させることが示され、電子受容性(ルイス酸性)が増大することがわかった。さらに、Mg系よりもAl系の方がLUMOが低いことが示され、実験結果と一致した。したがって、同形置換由来の負電荷を有しない粘土鉱物の表面ルイス酸性の起源は、四面体層と八面体層が連結する際に生じる構造の歪みに由来する、八面体シートの電子受容性の増大に起因すると結論した。

The reason for the homomorphism in the process of construction is that the electricity charge has the characteristics of acid and acid on the surface of the clay, and the surface of the clay is acidic. The surface acidity strength, cross-phase humidity (moisture content) and phase humidity (moisture content) are dependent on each other and must be sensitive. The strength of the surface acidity of the octahedral substance is strongly indicated by the surface acidity of the octahedral compound under the conditions of temperature and temperature. The acidity point on the surface accounts for more than 70% of the whole surface, and the end face of the crystal contains more than 70% of the total surface acid point, and the total amount of acid point on the surface is less than that of the surface acid point. The results of the above results show that the acid temperature on the surface of the compound, the acid point on the surface of the crystal plane (the surface of the crystal), and the surface of the acid point on the surface of the crystal. They are acidic, tetrahedral, octahedral, octahedral, 2: 1, octahedron, oc The base number is 6-31G * and the base number is 6-31G *. Gaussian 92. Regular tetrahedron and octahedron are linked to each other, octahedron and octahedron are linked to each other, and Al (Mg)-O is used to extend the temperature. The size of the two octahedrons (Al system) is square and the degree of strength is very high. The results of molecular channel calculation, the results of molecular channel calculation, and the combination of high temperature, high temperature, high temperature The results of LUMO and mg are consistent with each other. The reason for the distortion and the source of the homomorphic electric charge is the origin of the surface temperature and acidity of the clay, the tetrahedron, the octahedron, the octahedron, and the capacitance of the octahedron.

项目成果

松枝 直人: "分子軌道法の粘土研究への応用" 粘土科学. 33. 223-232 (1994)

松枝直人：“分子轨道方法在粘土研究中的应用”《粘土科学》33. 223-232 (1994)。