1 東京大学生産技術研究所Institute of Industrial Science, the University of Tokyo ◇ 〒153-8505 東京都目黒区駒場4-6-1
2 東京大学大学院工学系研究科化学システム工学専攻Department of Chemical System Engineering, The University of Tokyo
3 科学技術振典機構（PRESTO）PRESTO, JST
メソ多孔体乾燥過程における相転移と構造決定に寄与する因子に関して総括的に検討した。シリカ系メソ多孔体では，合成中に観察される相転移の多くが充填パラメータの支配する方向へ進むのに対して，乾燥中には逆方向へ進行した。メソ構造およびその相転移と構造中に取り込まれた水の配座およびその蒸発には強い相関があり，乾燥誘起の相転移のメカニズムとして，「水が界面活性剤の接頭部から抜けることにより，界面活性剤の有効頭部面積が減少し，結果として充填パラメータ支配によらない相転移を誘発した」と説明できる。またこの相転移は，シリカの重合度を始めとする合成系全体の柔軟性によってコントロールされる。メソ構造の決定因子は，いわゆるthermodynamicなパラメータである充填因子とkineticsを支配する系のフレキシビリティであると結論した。
The essential parameter on mesophase determination and transformation of mesoporous silica is investigated, in particular, the phase selection induced by drying process subsequent to the synthesis in aqueous phase. The phase transformation, which has been recognized to be governed by a thermodynamic packing parameter, occasionally occurs in the opposite direction determined by the parameter. Evaporation of solvent, H2O in this case, has a critical role in the phase determination and transformation. The unique phase transformation can be explained as follows; the H2O molecules trapped in the confined space between silica and surfactant micelle structure are subtracted by drying, leading to a conformational change of micelle packing structure. The degree of silica condensation is also strongly related in the phase transformation; more condensed silica shows less mobility, in the case phase transformation hardly occurs. In conclusion, the phase determination of mesoporous silica depends on the thermodynamic packing parameter AND kinetic flexibility of the synthesis medium.
Key words: mesoporous silica; drying process; mesophase determination / transformation; kinetic hindrance; system flexibility
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