ゼオライト・メソポーラスコンポジットマテリアルの合成

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メソポーラスシリカは細孔壁が非晶質であり、高い比表面積を有し極めて規則性の高いメソ孔を持つため、ゼオライトの細孔径では扱うことの出来なかった大きな分子の関与する触媒反応や、吸着・分離などへの応用が期待されている。しかし、メソポーラスシリカの骨格構造は全てシリカから構成されているため、ゼオライトのような固体酸性やイオン交換能を示さないことから、メソポーラスシリカの高機能化に関する研究が盛んに行われている。メソポーラスシリカ骨格構造中への金属導入による固体酸性の形成および、細孔壁をゼオライト類似構造にする試みが行われているが、ゼオライトと同様な機能を持つまでには至っていない。そこで、計算科学手法および実験的手法を活用し、ゼオライト・メソポーラスコンポジットマテリアルの合成を試みた。昨年度の結果より、メソポーラスシリカの細孔壁はアモルファスであるが、層状構造を取ることを明らかになった。そこで、実験的に細孔壁の結晶化を試みた。その結果、既存のメソポーラスシリカの合成法では規則的に結晶化せず、規則性をあげるための化学種を合成時に導入が必要であることがわかった。また、他のメソポーラスコンポジットマテリアルの合成が試みた結果、Tiを骨格構造に導入したメソポーラスシリカをポリプロピレンのアイソ特性性重合へ適用してみた結果、ポリプロピレンを内包した有機-無機のコンポジットマテリアルの合成に成功した。