メソ多孔性シリカの細孔構造の制御と吸着特性 The Control of Pore Structure and Adsorption Characteristics of Mesoporous Silicas

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著者

    • 加藤 雅裕 KATOH Masahiro
    • 徳島大学工学部 化学応用工学科 Department of Chemical Science and Technology, Faculty of Engineering, The University of Tokushima
    • 片岡 淳司 KATAOKA Jyunji
    • 徳島大学工学部 化学応用工学科 Department of Chemical Science and Technology, Faculty of Engineering, The University of Tokushima
    • 冨田 太平 TOMIDA Tahei
    • 徳島大学工学部化学応用工学科 Department of Chemical Science and Technology, Faculty of Engineering, The University of Tokushima

抄録

メソ多孔性シリカであるFSM-16の骨格にA1を導入したAl-FSM-16,およびシリル化処理を施したTMS中FSM-16を調製し,その細孔構造と吸着特性について,窒素および二酸化炭素をプローブ分子として検討した.Al-FSM-16の比表面積は470m<sup>2</sup>・g<sup>-1</sup>,FSM-16にくらべ半分程度となったが,二酸化炭素と窒素との混合気体を吸着させると,0.2~0.3MPaの圧力領域で,二酸化炭素の分離係数がFSM-16にくらべ2倍以上大きくなった.これは,Al導入にともない負電荷を補償するために存在するNa<sup>+</sup>へ,二酸化炭素が選択的に吸着したためである.FSM中16のシリル化では,メソ孔内表面の82%がTMS基により被覆され,細孔径が2.8nmから2.3nmへ減少した.TMS中FSM-16への二酸化炭素の吸着量は,FSM-16にくらべ,自由Si0H基がシリル化により減少したため,吸着温度273Kで半分程度となった.

To modify the adsorption characteristics of the mesoporous silica FSM-16, Al-incorporated FSM-16 (Al-FSM-16) and trimethylsilylated FSM-16 (TMS-FSM-16) were prepared. The pore structureand the adsorption characteristics of these modified mesoporous materials were examined by usingprobe molecules of N2 and CO<sub>2</sub>. BET surface area of Al-FSM-16 was reduced to 470 m<sup>2</sup>·g<sup>-1</sup>, about one-half of the surface area of FSM-16. However, the separation factor for CO2 from CO<sub>2</sub>-N<sub>2</sub> gas mixtures (CO<sub>2</sub>/N<sub>2</sub>=20.1/79.9) on Al-FSM-16 was higher than on FSM-16 in the total pressure range from 0.2 to 0.3 MPa. This implies that CO<sub>2</sub> is adsorbed selectively to Na+, which is present to compensate for thenegative charge generated by incorporating Al in the framework of the mesoporous silicas. By trimethyl-silylation of FSM-16, 82% of the surface area was covered with trimethylsilyl (TMS) groups, and thepore size decreased to 2.3 nm from the 2.8 nm of FSM-16. Much less CO2 was adsorbed on TMS-FSM-16 than that on FSM-16, possibly due to the smaller amount of free SiOH groups of TMS-FSM-16.

収録刊行物

  • 化学工学論文集

    化学工学論文集 27(6), 719-723, 2001-11-20

    公益社団法人 化学工学会

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10007561621
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    5992205
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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