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ナノチャンネルを有する有機無機複合材料の合成及びイオン交換特性

纳米通道有机-无机复合材料的合成及离子交换性能

基本信息

批准号：
17760597
负责人：
村上賢治
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Akita University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

メソポーラスシリカ合成時にアミノ基を有するシランカップリング剤を添加することによって,細孔内をアミノ基で修飾したメソポーラスシリカを合成し,その構造及びイオン交換能を検討した。シリカ骨格の大きさは固定化アミノ基量に依存せず,約40Åで一定であった。一方,細孔径はアミノ基量の増加に伴い大きく減少し,アミノ基量が15mol%(仕込み量)の時,21Åとなった。特に興味深いのは細孔容積の変化であり,アミノ基を導入しない場合,900mm3/gであったが,15mo1%のアミノ基を導入すると300mm3/gまで減少した。この減少量は導入したアミノ基の体積のみを考慮しても説明できず,アミノ基が細孔内に固定化されることによって生じる死空間の存在を考慮しなければならないことが明らかとなった。この複合体中のアミノ基は酸性溶液中で4級アンモニウムとして存在しているため,陰イオン交換体として作用する。その陰イオン交換能を検討するため酸塩基滴定を行った結果,(1)イオン交換容量は細孔内に固定化したアミノ基量の増加に伴い増加し,約1.5mmol/gまで増加したこと,及び(2)陰イオン交換能を示すpH領域は固定化アミノ基量に依存しないことが明らかとなった。次にメチルオレンジのイオン交換実験を行った。メチルオレンジ吸着量は溶液のpHによって大きく変化することがわかった。酸性溶液中では仕込んだメチルオレンジの90%以上が吸着した。溶液のpHを上昇させるとpH5付近からイオン交換量は減少し始め,中性領域(pH8付近)では全く吸着しないことが明らかとなった。この溶液pHに対するイオン交換量の変化は滴定曲線にほぼ一致したことから,4級アンモニウムの対イオン(本研究ではCl^-)とのイオン交換が進行していることが明らかとなった

The structure and exchange properties of the polymer are discussed. A large number of immobilized cells are dependent on the base amount, which is about 40%. On the one hand, the increase of pore size and the decrease of pore size are accompanied by the increase of pore size and the decrease of pore size and pore size. When the pore size is 15 mol %(pore size), the pore size is 21 mol %. In particular, when the pore volume is changed and the base material is introduced, the pore volume is reduced by 900 mm3/g and 15mo1% by 300 mm3/g. The volume of the substrate is taken into account. The substrate is immobilized in the pore. The space is taken into account. In this complex, there are four kinds of negative exchange bodies in acidic solution. As a result of acid radical titration,(1) the exchange capacity increased with the increase of immobilization base amount in pores, about 1.5 mmol/g, and (2) the exchange capacity increased with the increase of immobilization base amount in pH domain. The next step is to change the color of the film. The pH value of the solution is high. More than 90% of the acid solution is adsorbed. When the pH of the solution rises, the exchange capacity decreases, and the neutral domain (pH8) decreases. The titration curve of the pH value of the solution is consistent with the titration curve of the solution. The titration curve of the solution is consistent with the titration curve of the solution. The titration curve of the solution is consistent with the titration curve of the solution. The titration curve of the solution is consistent with the titration curve of the solution.