シリカをテンプレート剤とするIVb,Vb族元素の微細構造制御

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チタンをシリカマトリックスに高分散してシリカの配位座をテンプレートとして利用することにより4配位すなわち配位不飽和のチタンを調製することを試みた。XAFS分析によりチタン含量20%以下の場合には効率よく4配位構造のチタンが得られること、この4配位チタンは液相でのオレフィンのエポキシ化反応に活性であることを見出した。アルミナ上にチタンを少量添加した場合、あるいは酸化チタン単身でも低温焼成の場合にはわずかに4配位構造が得られ、エポキシ化活性が認められた。しかし、4配位チタンを効率よく生成する手段はそれぞれのアルコキシドを原料としてチタンをシリカマトリックスにはめ込むことであり、その調製条件を詳細に検討した。ジルコニウムおよびニオブについても同様にシリカテンプレートを利用して配位不飽和状態を作り出すことを試みた。チタンと同様に低含量の場合にジルコニウムニオブも配位不飽和となることがXAFS解析からみとめられた。これら配位不飽和種はエポキシ化活性を有した。しかし、チタンの場合とは異なり、有為のエポキシ化反応が起るのはジルコニウムでは1%以下、ニオブでは5%以下の極めて低含量の場合であり、シリカに対する親和性がチタンよりはかなり劣るためと推定した。