日本ゼオライト学会 刊行物 Publication of Japan Zeolite Association

ISSN: 0918–7774
一般社団法人日本ゼオライト学会 Japan Zeolite Association
〒162-0801 東京都新宿区山吹町358-5 アカデミーセンター Japan Zeolite Association Academy Center, 358-5 Yamabuki-cho, Shinju-ku, Tokyo 162-0801, Japan
Zeolite 26(2): 51-58 (2009)
doi:10.20731/zeoraito.26.2.51

解説解説

応答性有機基で修飾したメソ多孔体/ゼオライトの細孔ゲーティングと物質移動制御Pore gating and molecular transfer control of mesoporous materials and zeolites modified with responsive groups

産業技術総合研究所ナノテクノロジー研究部門(関西センター)Synthetic Nano-Function Materials Group, Nanotechnology Research Institute, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Kansai Center (AIST-Kansai) ◇ 〒563-8577 大阪府池田市緑丘1-8-31

受理日:2009年2月2日Accepted: February 2, 2009
発行日:2009年6月10日Published: June 10, 2009
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メソポーラスシリカ等のメソ多孔体やゼオライトの無機固体マトリックスは,サイズがよく揃い,かつ構造規則の高い細孔空間を形成している。この空間サイズは,多くの分子のサイズと同程度であり,その内部ではほとんどの分子の拡散・運動が決定的な制約を受ける。メソ多孔体の場合,細孔出入口に開閉可能なゲート分子を施すことで,ステロイド等の比較的大きなモノマー分子の細孔内外の移動・拡散を制御することができる。この効果を利用することで,分子放出や触媒反応の進行を,光やレドックス等の外部刺激により完全にコントロールすることができた。また,メソ多孔体内でアゾベンゼンの連続的な光異性化運動を引き起こすことで,細孔からの分子放出を促進することも可能であった。一方,モルデナイトやZSM-5のミクロ孔は,ジシラン化合物やジボラン化合物により稠密に閉塞することができ,また焼成や酸処理により細孔を再開放することも可能であった。これにより,窒素分子の細孔内への進入を完全に制御することもできた。

Porous materials such as mesoporous silicas and zeolites provide well-ordered pore voids of uniform size. These minute pore spaces are comparable with various kinds of molecules in size, and consequently dominate the diffusion and the transport of the molecules in their pore voids. In the cases of mesoporous materials, the modifications of the outlet of their pores with responsive organic substituents as openable and closable gates manipulate the release and the transport of various molecules between inside and outside of the pore voids. These effects are applied to controlled release of molecules such as steroids and switching of the progress of catalytic reaction. Furthermore, the molecular motion of azobenzene substituent caused by the continuous photo isomerization between its trans and cis isomers promotes the release of molecules from the pore. On the other hand, the micropores of zeolites were sealed by the graftings of organosilane and organoboron compounds on their surfaces, and the permeation of molecular nitrogen into the micropores was completely restricted. After calcination or acid treatment, the micropore of zeolites was reopened, and the nitrogen permeation recovered.

キーワード:メソ多孔体;ゼオライト;分子ゲート;物質移動;コントロールリリース

Key words: Mesoporous material; Zeolite; Molecular gate; Molecular transfer; Controlled release

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