メソポア径を制御したスメクタイトによるサイズ選択反応の解明

阐明具有受控中孔直径的蒙皂石的尺寸选择反应

基本信息

批准号：
09740413
负责人：
白井誠之
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Tohoku 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：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は,1.スメクタイトのメソ細孔制御,2.メソ細孔内の金属微粒子サイズ,3.高分子の水素化反応について検討した。1. 水ガラス,塩化マグネシウム,界面活性剤を前駆体として水熱法によりスメクタイトを調製した。メソ細孔サイズは界面活性剤の添加,および添加順序により変化した。無添加合成により調製したスメクタイトには40Åのメソ細孔が存在した。水熱合成時に添加すると,メソ細孔は100〜120人に拡がった。合成後に界面活性剤を添加し焼成すると70〜80Åのメソ細孔ができた。水熱時に界面活性剤が存在するとスメクタイトの成長が促進されること,焼成時に界面活性剤が存在するとスメクタイト片の配向が変化することが分かった。2. テトラアンミンジクロロパラジウムを前駆体としてイオン交換法と水素還元処理により合成スメクタイトの細孔内にパラジウム微粒子を導入した。水素吸着実験では径に関係なく分散度1のパラジウム金属微粒子がメソ細孔内に形成され,メソポア径は金属微粒子のサイズと無関係であると分かった。3. メソ細孔径の異なるパラジウム担持スメクタイト触媒を用いて,アセトン中で平均分子量3000のアクリロニトリル-ブタジエン共重合体(NBR)水素化反応を調べた。スメクタイトのポア径の大きさに関係なく,NBRの炭素炭素間二重結合の水素化活性は低くサイズ選択性は存在しなかった。ポア径による反応活性のしきい値は存在しなかった。四塩化炭素を溶媒とした場合では,細孔径が40〜60Åより大きなスメクタイトを用いると反応が進行し,それより小さな細孔をもつ触媒では反応が進行しないサイズ選択性が存在した。四塩化炭素はNBRの貧溶媒であるのに対し,アセトンはNBRの良溶媒であることを考慮すると,アセトン中では溶液内においてNBRは大きく拡がりメソポア内に十分に入り込めず反応がほとんど進行しなかったと考えられる。

今年，我们研究了1.蒙皂石的中孔控制，2.中孔中的金属颗粒尺寸，3.聚合物的氢化反应。 1.以水玻璃、氯化镁、表面活性剂为前驱体，采用水热法制备蒙皂石。介孔尺寸随着表面活性剂的添加量和添加顺序而变化。通过无添加剂合成制备的蒙皂石具有40 Å的介孔。当在水热合成过程中添加时，中孔扩大到100-120个孔。合成后，添加表面活性剂并煅烧产生70-80 Å的中孔。研究发现，水热加热过程中表面活性剂的存在促进了蒙脱石的生长，并且煅烧过程中表面活性剂的存在改变了蒙脱石片的取向。 2.以四氨合二氯化钯为前驱体，通过离子交换和氢还原处理，将钯细颗粒引入到合成蒙脱石的孔隙中。在氢吸附实验中，无论其直径如何，均在中孔内形成分散度为1的钯金属细颗粒，并且发现中孔直径与金属细颗粒的尺寸无关。 3. 研究了不同介孔尺寸的钯负载蒙皂石催化剂对平均分子量为 3000 的丙烯腈-丁二烯共聚物（NBR）在丙酮中的加氢反应。无论蒙皂石孔径大小，NBR中碳-碳双键的加氢活性均较低，且不存在尺寸选择性。不存在取决于孔径的反应活性阈值。当使用四氯化碳作为溶剂时，存在尺寸选择性，当使用孔径大于40-60 Å的蒙脱石时反应进行，但使用孔径较小的催化剂时反应不进行。考虑到四氯化碳是NBR的不良溶剂，而丙酮是NBR的良溶剂，因此在丙酮中，NBR在溶液中扩散很大，不能完全进入介孔，因此反应几乎不进行。。