JP2000202283A - ガス吸着材及びその製造方法 - Google Patents
ガス吸着材及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定したガス吸着能を有し、しかも合成の再
現性に優れるガス吸着材を提供する。 【解決手段】 イソフタル酸銅（II）錯体は、本発明の
ガス吸着材の一種である。この錯体は、合成直後のみな
らず室温で放置した後も安定したガス吸着能を示し、ま
た、同じ合成手順で合成したものはほぼ同じガス吸着能
を有するため再現性にも優れている。
現性に優れるガス吸着材を提供する。 【解決手段】 イソフタル酸銅（II）錯体は、本発明の
ガス吸着材の一種である。この錯体は、合成直後のみな
らず室温で放置した後も安定したガス吸着能を示し、ま
た、同じ合成手順で合成したものはほぼ同じガス吸着能
を有するため再現性にも優れている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス吸着材及びそ
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】天然ガス自動車の機能向上に役立つと期
待される材料として、フマル酸銅錯体が報告されてい
る。フマル酸銅錯体は、比較的低圧でメタン吸着能を有
するものである。このように低圧でメタン吸着能を有す
る材料は天然ガス自動車の燃料タンクの形をかなり自由
に設計できるという利点がある。例えば、フマル酸銅錯
体からなる平板型の燃料タンクを作製し、これを天然ガ
ス自動車の屋根や床に置けば、多量のメタンを貯蔵して
走行することができる。しかし、フマル酸銅錯体はメタ
ンガスの吸着量が大きくないため、長距離の走行には多
量の吸着材を搭載する必要がある。
待される材料として、フマル酸銅錯体が報告されてい
る。フマル酸銅錯体は、比較的低圧でメタン吸着能を有
するものである。このように低圧でメタン吸着能を有す
る材料は天然ガス自動車の燃料タンクの形をかなり自由
に設計できるという利点がある。例えば、フマル酸銅錯
体からなる平板型の燃料タンクを作製し、これを天然ガ
ス自動車の屋根や床に置けば、多量のメタンを貯蔵して
走行することができる。しかし、フマル酸銅錯体はメタ
ンガスの吸着量が大きくないため、長距離の走行には多
量の吸着材を搭載する必要がある。
【０００３】フマル酸銅錯体の他にも、窒素やメタンな
どの気体を吸着する銅錯体が幾つか報告されている。例
えば、雑誌「化学と工業」第５１巻第２号（１９９８
年）第２１０頁〜第２１２頁には、テレフタル酸銅錯体
の窒素吸着能は最大で銅原子１モルあたり１．８モル
（標準状態に換算すると錯体１ｇあたり１７７ｃｃ）で
あるのに対して、フマル酸銅錯体では０．８モルの窒素
に過ぎないことから、テレフタル酸銅錯体の気体吸着能
がきわめて優れていると報告されている。また、テレフ
タル酸銅錯体は、メタン、ブタジエン、ネオペンタンな
どの炭化水素も吸着する点も報告されている。
どの気体を吸着する銅錯体が幾つか報告されている。例
えば、雑誌「化学と工業」第５１巻第２号（１９９８
年）第２１０頁〜第２１２頁には、テレフタル酸銅錯体
の窒素吸着能は最大で銅原子１モルあたり１．８モル
（標準状態に換算すると錯体１ｇあたり１７７ｃｃ）で
あるのに対して、フマル酸銅錯体では０．８モルの窒素
に過ぎないことから、テレフタル酸銅錯体の気体吸着能
がきわめて優れていると報告されている。また、テレフ
タル酸銅錯体は、メタン、ブタジエン、ネオペンタンな
どの炭化水素も吸着する点も報告されている。
【０００４】テレフタル酸銅錯体については、図２に示
すようにテレフタル酸分子が格子状に配列し、その格子
が積層されて１次元細孔が形成されていることが知られ
ている。また、テレフタル酸銅錯体は、例えば次のよう
にして合成される。即ち、テレフタル酸とギ酸を溶解さ
せたメタノール溶液にギ酸銅（II）のメタノール溶液を
添加し、混合液を室温で数週間〜数ヶ月放置した後、沈
殿物を吸引濾過してテレフタル酸銅錯体の結晶を回収
し、減圧下高温で乾燥する。
すようにテレフタル酸分子が格子状に配列し、その格子
が積層されて１次元細孔が形成されていることが知られ
ている。また、テレフタル酸銅錯体は、例えば次のよう
にして合成される。即ち、テレフタル酸とギ酸を溶解さ
せたメタノール溶液にギ酸銅（II）のメタノール溶液を
添加し、混合液を室温で数週間〜数ヶ月放置した後、沈
殿物を吸引濾過してテレフタル酸銅錯体の結晶を回収
し、減圧下高温で乾燥する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、合成し
た直後のテレフタル酸銅錯体は比較的良好な窒素吸着能
を有しているものの、その後室温で暫く放置したものは
窒素吸着能がほとんど失われてしまうことがわかった。
この原因としては、室温で放置した場合他の気体分子が
１次元細孔に吸着され、その結果窒素吸着能が失われた
とも考えられるが、窒素吸着能の消失したテレフタル酸
銅錯体は高温、高真空下で処理した後も窒素吸着能が回
復しなかったことから、この点は否定された。したがっ
て、現時点では、室温で放置した場合には、テレフタル
酸銅錯体の１次元細孔が壊れ、その結果窒素吸着能が失
われると推察している。
た直後のテレフタル酸銅錯体は比較的良好な窒素吸着能
を有しているものの、その後室温で暫く放置したものは
窒素吸着能がほとんど失われてしまうことがわかった。
この原因としては、室温で放置した場合他の気体分子が
１次元細孔に吸着され、その結果窒素吸着能が失われた
とも考えられるが、窒素吸着能の消失したテレフタル酸
銅錯体は高温、高真空下で処理した後も窒素吸着能が回
復しなかったことから、この点は否定された。したがっ
て、現時点では、室温で放置した場合には、テレフタル
酸銅錯体の１次元細孔が壊れ、その結果窒素吸着能が失
われると推察している。
【０００６】また、テレフタル酸銅錯体は同じ手順で合
成しても、合成するたびに吸着能が変化し、再現性に乏
しいという問題もあった。例えば、前述の通り、テレフ
タル酸銅錯体の窒素吸着能は最大で１７７ｃｃ／ｇと報
告されているが、実際にテレフタル酸銅錯体を合成して
窒素吸着能を測定したところ、このような高い値は得ら
れなかった。
成しても、合成するたびに吸着能が変化し、再現性に乏
しいという問題もあった。例えば、前述の通り、テレフ
タル酸銅錯体の窒素吸着能は最大で１７７ｃｃ／ｇと報
告されているが、実際にテレフタル酸銅錯体を合成して
窒素吸着能を測定したところ、このような高い値は得ら
れなかった。
【０００７】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、その目的は、安定したガス吸着能を有し、しかも合
成の再現性に優れるガス吸着材を提供することにある。
り、その目的は、安定したガス吸着能を有し、しかも合
成の再現性に優れるガス吸着材を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段、発明の実施の形態及び発
明の効果】上記課題を解決するため、本発明のガス吸着
材は、遷移金属イオンと、該遷移金属イオンと配位結合
し得る官能基が１，３−又は１，２−の位置に存する環
式炭化水素とにより形成された有機金属錯体を主成分と
するものである。ここで、遷移金属イオンと配位結合し
得る官能基としては、例えばカルボキシル基（−ＣＯＯ
Ｈ）、１，３−トリアゼン基（−Ｎ（ＮＲ1）（Ｎ
Ｒ2）、但しＲ1、Ｒ2は同じか又は異なる炭化水素）等
が挙げられる。また、環式炭化水素としては、ベンゼン
環、シクロヘキサン環、フラン環、テトラヒドロフラン
環等が挙げられる。
明の効果】上記課題を解決するため、本発明のガス吸着
材は、遷移金属イオンと、該遷移金属イオンと配位結合
し得る官能基が１，３−又は１，２−の位置に存する環
式炭化水素とにより形成された有機金属錯体を主成分と
するものである。ここで、遷移金属イオンと配位結合し
得る官能基としては、例えばカルボキシル基（−ＣＯＯ
Ｈ）、１，３−トリアゼン基（−Ｎ（ＮＲ1）（Ｎ
Ｒ2）、但しＲ1、Ｒ2は同じか又は異なる炭化水素）等
が挙げられる。また、環式炭化水素としては、ベンゼン
環、シクロヘキサン環、フラン環、テトラヒドロフラン
環等が挙げられる。
【０００９】その中でも、下記（１）式で表される化合
物（以下イソフタル酸類という）又は下記（２）式で表
される化合物（以下フタル酸類という）と遷移金属イオ
ンにより形成される有機金属錯体を主成分とするガス吸
着材が好ましく、特にイソフタル酸類が好ましい。
物（以下イソフタル酸類という）又は下記（２）式で表
される化合物（以下フタル酸類という）と遷移金属イオ
ンにより形成される有機金属錯体を主成分とするガス吸
着材が好ましく、特にイソフタル酸類が好ましい。
【００１０】
【化２】
【００１１】なお、前記（１）式又は（２）式における
Ｘ、Ｙ、Ｚは、同じか又は別の基であり、水素原子、ハ
ロゲン原子（例えばＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、水酸基、エ
ステル基（−ＣＯ2Ｒ、例えばＲ＝ＣＨ3、Ｃ2Ｈ5）、フ
ェニル基及び置換フェニル基（例えばｐ−トルイル基、
ベンジル基、フェニル基）の中から選ばれた基である。
Ｘ、Ｙ、Ｚは、同じか又は別の基であり、水素原子、ハ
ロゲン原子（例えばＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、水酸基、エ
ステル基（−ＣＯ2Ｒ、例えばＲ＝ＣＨ3、Ｃ2Ｈ5）、フ
ェニル基及び置換フェニル基（例えばｐ−トルイル基、
ベンジル基、フェニル基）の中から選ばれた基である。
【００１２】このような有機金属錯体は、テレフタル酸
銅錯体と類似の１次元細孔を有すると考えられるもので
あり、窒素、酸素、天然ガス、各種炭化水素ガス（メタ
ン、エタン、プロパン、ブタン等）を吸着、脱着可能な
ものである。具体的には、常温常圧においてガスが吸着
され、減圧吸引することによりガスが脱着される性質を
有する。本発明のガス吸着材をなす有機金属錯体は、合
成直後のみならず室温で放置した後も安定したガス吸着
能を示し、また、同じ合成手順で合成したものはほぼ同
じガス吸着能を有するため再現性にも優れている。
銅錯体と類似の１次元細孔を有すると考えられるもので
あり、窒素、酸素、天然ガス、各種炭化水素ガス（メタ
ン、エタン、プロパン、ブタン等）を吸着、脱着可能な
ものである。具体的には、常温常圧においてガスが吸着
され、減圧吸引することによりガスが脱着される性質を
有する。本発明のガス吸着材をなす有機金属錯体は、合
成直後のみならず室温で放置した後も安定したガス吸着
能を示し、また、同じ合成手順で合成したものはほぼ同
じガス吸着能を有するため再現性にも優れている。
【００１３】前記（１）式又は（２）式のイソフタル酸
類又はフタル酸類は、ベンゼン環平面の表からみた構造
と裏からみた構造が一致するものである。各置換基Ｘ，
Ｙ，Ｚを選択するに当たっては、錯体形成速度が速く製
造時に錯体が早期に析出すること、安定したガス吸着能
が得られること、合成した後放置してもガス吸着能が劣
化しないこと等の条件をできるだけ満足することが好ま
しい。このようなイソフタル酸類としては、イソフタル
酸、５−ヒドロキシイソフタル酸、５−クロロイソフタ
ル酸、５−ブロモイソフタル酸、５−カルボキシメチル
−１，３−ジカルボン酸、５−フェニルイソフタル酸、
４，６−ジクロロイソフタル酸、４，６−ジブロモイソ
フタル酸、２−ヒドロキシイソフタル酸、２−クロロイ
ソフタル酸、２−ブロモイソフタル酸、２−カルボキシ
メチルイソフタル酸、２−フェニルイソフタル酸などが
例示され、このうちイソフタル酸が立体障害が少ないた
め好ましい。また、フタル酸類としては、フタル酸、
３，６−ジヒドロキシフタル酸、４，５−ジヒドロキシ
フタル酸、３，６−ジクロロフタル酸、４，５−ジクロ
ロフタル酸、３，６−ジブロモフタル酸、４，５−ジブ
ロモフタル酸、３，６−ジカルボキシメチルフタル酸、
４，５−ジカルボキシメチルフタル酸、３，６−ジフェ
ニルフタル酸、４，５−ジフェニルフタル酸などが例示
され、このうちフタル酸が立体障害が少ないため好まし
い。
類又はフタル酸類は、ベンゼン環平面の表からみた構造
と裏からみた構造が一致するものである。各置換基Ｘ，
Ｙ，Ｚを選択するに当たっては、錯体形成速度が速く製
造時に錯体が早期に析出すること、安定したガス吸着能
が得られること、合成した後放置してもガス吸着能が劣
化しないこと等の条件をできるだけ満足することが好ま
しい。このようなイソフタル酸類としては、イソフタル
酸、５−ヒドロキシイソフタル酸、５−クロロイソフタ
ル酸、５−ブロモイソフタル酸、５−カルボキシメチル
−１，３−ジカルボン酸、５−フェニルイソフタル酸、
４，６−ジクロロイソフタル酸、４，６−ジブロモイソ
フタル酸、２−ヒドロキシイソフタル酸、２−クロロイ
ソフタル酸、２−ブロモイソフタル酸、２−カルボキシ
メチルイソフタル酸、２−フェニルイソフタル酸などが
例示され、このうちイソフタル酸が立体障害が少ないた
め好ましい。また、フタル酸類としては、フタル酸、
３，６−ジヒドロキシフタル酸、４，５−ジヒドロキシ
フタル酸、３，６−ジクロロフタル酸、４，５−ジクロ
ロフタル酸、３，６−ジブロモフタル酸、４，５−ジブ
ロモフタル酸、３，６−ジカルボキシメチルフタル酸、
４，５−ジカルボキシメチルフタル酸、３，６−ジフェ
ニルフタル酸、４，５−ジフェニルフタル酸などが例示
され、このうちフタル酸が立体障害が少ないため好まし
い。
【００１４】遷移金属イオンとしては、特に限定しない
が、銅イオン、クロムイオン、モリブデンイオン、ロジ
ウムイオン、パラジウムイオン、タングステンイオンな
どが例示され、このうち銅イオン、モリブデンイオン、
ロジウムイオンが平面四配位をとるため好ましく、銅イ
オンが空気中で安定であり且つ安価であるため特に好ま
しい。
が、銅イオン、クロムイオン、モリブデンイオン、ロジ
ウムイオン、パラジウムイオン、タングステンイオンな
どが例示され、このうち銅イオン、モリブデンイオン、
ロジウムイオンが平面四配位をとるため好ましく、銅イ
オンが空気中で安定であり且つ安価であるため特に好ま
しい。
【００１５】有機金属錯体としては、安定したガス吸着
能が得られること、合成した後放置してもガス吸着能が
劣化しないこと等を考慮すれば、イソフタル酸銅錯体が
好ましい。イソフタル酸銅錯体は、コンピュータでシミ
ュレートした分子模型モデル及びモノカルボン酸銅錯体
の構造から図１に示す構造を有すると推定される。即
ち、銅は平面４配位であり、２個の銅イオンをイソフタ
ル酸４分子が９０°ごとに囲むようにして配置し、カル
ボキシル基の２個の酸素原子はそれぞれ別の銅イオンに
配位している。この結果、イソフタル酸分子は格子状に
配列し、その格子点に２個の銅イオンが存在する。そし
て、銅イオンとイソフタル酸より形成される層が積層さ
れた形で結晶が構成されている。その結果、格子が積層
されて１次元細孔が形成される。
能が得られること、合成した後放置してもガス吸着能が
劣化しないこと等を考慮すれば、イソフタル酸銅錯体が
好ましい。イソフタル酸銅錯体は、コンピュータでシミ
ュレートした分子模型モデル及びモノカルボン酸銅錯体
の構造から図１に示す構造を有すると推定される。即
ち、銅は平面４配位であり、２個の銅イオンをイソフタ
ル酸４分子が９０°ごとに囲むようにして配置し、カル
ボキシル基の２個の酸素原子はそれぞれ別の銅イオンに
配位している。この結果、イソフタル酸分子は格子状に
配列し、その格子点に２個の銅イオンが存在する。そし
て、銅イオンとイソフタル酸より形成される層が積層さ
れた形で結晶が構成されている。その結果、格子が積層
されて１次元細孔が形成される。
【００１６】本発明のガス吸着材の用途としては、メタ
ン吸着能に着目した場合には、天然ガス自動車の燃料タ
ンクの代わりに使用でき、例えば燃料タンクの形状を平
板型にするなど燃料タンクの設計の自由度が上がるとい
う利点がある。本発明のガス吸着材の製造方法として
は、低級アルコールと有機酸の混合溶媒に、遷移金属イ
オンと配位結合し得る官能基が１，３−又は１，２−の
位置に存在する環式炭化水素を溶解させ、遷移金属塩を
加えた後、５０℃〜１００℃で反応させ、その後沈殿物
即ち有機金属錯体を回収する方法が好ましい。反応温度
は常温でもよいが、上記温度範囲で反応させた場合に
は、常温で反応させた場合に比べて有機金属錯体が析出
するのに要する時間が短縮化され、生産性が向上するた
め好ましい。従来よりガス吸着材として知られているテ
レフタル酸銅錯体は上記温度範囲のように反応温度が高
い場合にはガス吸着能が失われるという問題があった
が、前記環式炭化水素の有機金属錯体（特にイソフタル
酸類の有機金属錯体）は反応温度が高くても良好なガス
吸着能を有する。
ン吸着能に着目した場合には、天然ガス自動車の燃料タ
ンクの代わりに使用でき、例えば燃料タンクの形状を平
板型にするなど燃料タンクの設計の自由度が上がるとい
う利点がある。本発明のガス吸着材の製造方法として
は、低級アルコールと有機酸の混合溶媒に、遷移金属イ
オンと配位結合し得る官能基が１，３−又は１，２−の
位置に存在する環式炭化水素を溶解させ、遷移金属塩を
加えた後、５０℃〜１００℃で反応させ、その後沈殿物
即ち有機金属錯体を回収する方法が好ましい。反応温度
は常温でもよいが、上記温度範囲で反応させた場合に
は、常温で反応させた場合に比べて有機金属錯体が析出
するのに要する時間が短縮化され、生産性が向上するた
め好ましい。従来よりガス吸着材として知られているテ
レフタル酸銅錯体は上記温度範囲のように反応温度が高
い場合にはガス吸着能が失われるという問題があった
が、前記環式炭化水素の有機金属錯体（特にイソフタル
酸類の有機金属錯体）は反応温度が高くても良好なガス
吸着能を有する。
【００１７】ここで、低級アルコールとしては、前記環
式炭化水素や遷移金属塩と反応するものでなければ特に
限定されないが、メタノール、エタノール、プロパノー
ル等が例示され、このうちメタノールが各原料（例えば
イソフタル酸とギ酸銅）を容易に溶解するため好まし
い。
式炭化水素や遷移金属塩と反応するものでなければ特に
限定されないが、メタノール、エタノール、プロパノー
ル等が例示され、このうちメタノールが各原料（例えば
イソフタル酸とギ酸銅）を容易に溶解するため好まし
い。
【００１８】有機酸としては、ギ酸、酢酸、トリフルオ
ロ酢酸、プロピオン酸等が例示されるが、このうちギ酸
が好ましい。遷移金属塩の遷移金属イオンとしては、銅
イオン、クロムイオン、モリブデンイオン、ロジウムイ
オン、パラジウムイオン、タングステンイオンなどが例
示され、このうち銅イオン、モリブデンイオン、ロジウ
ムイオンが好ましく、銅イオンが特に好ましい。また、
カウンターイオンとしては、遷移金属塩の溶解性、生成
する錯体の形成を阻害するものでなければ特に限定され
ない。
ロ酢酸、プロピオン酸等が例示されるが、このうちギ酸
が好ましい。遷移金属塩の遷移金属イオンとしては、銅
イオン、クロムイオン、モリブデンイオン、ロジウムイ
オン、パラジウムイオン、タングステンイオンなどが例
示され、このうち銅イオン、モリブデンイオン、ロジウ
ムイオンが好ましく、銅イオンが特に好ましい。また、
カウンターイオンとしては、遷移金属塩の溶解性、生成
する錯体の形成を阻害するものでなければ特に限定され
ない。
【００１９】但し、遷移金属塩のカウンターイオンと有
機酸の遊離イオンとが一致しない場合には、両イオンを
配位子とする有機金属錯体が形成されてしまうため、好
ましくない。例えば遷移金属塩をギ酸銅つまりカウンタ
ーイオンをギ酸イオンとした場合、ギ酸銅とイソフタル
酸との反応において、銅の配位子がギ酸からイソフタル
酸のカルボキシル基に交換される。このとき、有機酸と
して酢酸等のようなギ酸以外のカルボン酸が存在する
と、ギ酸とカルボン酸との交換が起こり、その結果、生
成する銅錯体に２種類の配位子（イソフタル酸と酢酸）
が含まれてしまう。このため、遷移金属塩のカウンター
イオンは有機酸の遊離イオンとするのが好ましい。
機酸の遊離イオンとが一致しない場合には、両イオンを
配位子とする有機金属錯体が形成されてしまうため、好
ましくない。例えば遷移金属塩をギ酸銅つまりカウンタ
ーイオンをギ酸イオンとした場合、ギ酸銅とイソフタル
酸との反応において、銅の配位子がギ酸からイソフタル
酸のカルボキシル基に交換される。このとき、有機酸と
して酢酸等のようなギ酸以外のカルボン酸が存在する
と、ギ酸とカルボン酸との交換が起こり、その結果、生
成する銅錯体に２種類の配位子（イソフタル酸と酢酸）
が含まれてしまう。このため、遷移金属塩のカウンター
イオンは有機酸の遊離イオンとするのが好ましい。
【００２０】反応温度は、好ましくは５０〜８０℃であ
り、この温度範囲で反応させた場合には、８０℃を越え
る温度で反応させた場合に比べて有機金属錯体の収率が
良好になる。なお、結晶成長を促し大きな結晶を得るた
めに、５０〜１００℃の範囲で反応温度を高温から低温
まで数段階に分けてもよい。
り、この温度範囲で反応させた場合には、８０℃を越え
る温度で反応させた場合に比べて有機金属錯体の収率が
良好になる。なお、結晶成長を促し大きな結晶を得るた
めに、５０〜１００℃の範囲で反応温度を高温から低温
まで数段階に分けてもよい。
【００２１】
【実施例】［実施例１〜４］メタノール８００ｍＬ及び
ギ酸６０ｍＬの混合溶媒にイソフタル酸０．４０ｇを溶
解した。その溶液に、ギ酸銅（II）四水和物０．５０ｇ
をメタノール４００ｍＬに溶解した溶液を加えた後、こ
の混合溶液をオートクレーブ容器に入れ、下記表１に示
す反応条件で反応させた。その後、反応溶液を室温まで
冷却した後、沈殿物を吸引濾過し、１００℃で１０時間
減圧乾燥して、ガス吸着材としてのイソフタル酸銅（I
I）錯体を得た。
ギ酸６０ｍＬの混合溶媒にイソフタル酸０．４０ｇを溶
解した。その溶液に、ギ酸銅（II）四水和物０．５０ｇ
をメタノール４００ｍＬに溶解した溶液を加えた後、こ
の混合溶液をオートクレーブ容器に入れ、下記表１に示
す反応条件で反応させた。その後、反応溶液を室温まで
冷却した後、沈殿物を吸引濾過し、１００℃で１０時間
減圧乾燥して、ガス吸着材としてのイソフタル酸銅（I
I）錯体を得た。
【００２２】
【表１】
【００２３】［比較例１］イソフタル酸に代えてテレフ
タル酸を使用した以外は実施例１と同様にしてテレフタ
ル酸銅（II）錯体を得た。 ［比較例２］イソフタル酸に代えてテレフタル酸を使用
した以外は実施例３と同様にしてテレフタル酸銅（II）
錯体を得た。
タル酸を使用した以外は実施例１と同様にしてテレフタ
ル酸銅（II）錯体を得た。 ［比較例２］イソフタル酸に代えてテレフタル酸を使用
した以外は実施例３と同様にしてテレフタル酸銅（II）
錯体を得た。
【００２４】［メタン吸着能の測定］サンプル約２０ｍ
ｇを測定セルに精秤して入れ、これを石英製のバネにぶ
ら下げた。測定系（耐圧ガラス製容器）全体を真空ポン
プで脱気した後、所定量のメタンを導入した。その後、
サンプルに吸着したメタンの量を７１０ｍｍＨｇ（約１
気圧）、室温下でバネの変位から読み取った。実施例１
〜４で得られたイソフタル酸銅（II）錯体につき、上記
測定方法でメタン吸着能を測定したところ、０．８５〜
０．９０（ｍｍｏｌ／ｇ）であった。また、同じ反応条
件につき複数回合成を行ったところ、いずれも同等のメ
タン吸着能が得られた。この結果から、イソフタル酸銅
（II）錯体では、メタン吸着能に関し、反応条件によっ
て差が見られず安定した値が再現性よく得られることが
わかった。
ｇを測定セルに精秤して入れ、これを石英製のバネにぶ
ら下げた。測定系（耐圧ガラス製容器）全体を真空ポン
プで脱気した後、所定量のメタンを導入した。その後、
サンプルに吸着したメタンの量を７１０ｍｍＨｇ（約１
気圧）、室温下でバネの変位から読み取った。実施例１
〜４で得られたイソフタル酸銅（II）錯体につき、上記
測定方法でメタン吸着能を測定したところ、０．８５〜
０．９０（ｍｍｏｌ／ｇ）であった。また、同じ反応条
件につき複数回合成を行ったところ、いずれも同等のメ
タン吸着能が得られた。この結果から、イソフタル酸銅
（II）錯体では、メタン吸着能に関し、反応条件によっ
て差が見られず安定した値が再現性よく得られることが
わかった。
【００２５】［窒素吸着能の測定］測定はＱＵＡＮＴＡ
ＣＲＯＭＥ社の気体吸着装置「ＡＵＴＯＳＯＲＢ−１」
を用いて行った。即ち、サンプル約２０ｍｇを測定セル
に精秤して入れ、これを液体窒素温度（７７Ｋ）に冷や
し、２０Ｔｏｒｒで窒素を導入し、サンプルに窒素が吸
着するために起きる圧力の減少から吸着能を求めた。実
施例１〜４で得られたイソフタル酸銅（II）錯体につ
き、合成直後に上記測定方法で窒素吸着能を測定したと
ころ、１０５．３〜１４４．５（ｃｃ／ｇ）（標準状態
に換算した値、以下同じ）であった。特に、室温で合成
した実施例１では１０５．３（ｃｃ／ｇ）、高温で合成
した実施例４では１４４．５（ｃｃ／ｇ）であった。こ
れに対して、テレフタル酸銅（II）錯体につき、室温で
合成した比較例１では２４．１（ｃｃ／ｇ）、高温で合
成した比較例２ではほとんどゼロであった。
ＣＲＯＭＥ社の気体吸着装置「ＡＵＴＯＳＯＲＢ−１」
を用いて行った。即ち、サンプル約２０ｍｇを測定セル
に精秤して入れ、これを液体窒素温度（７７Ｋ）に冷や
し、２０Ｔｏｒｒで窒素を導入し、サンプルに窒素が吸
着するために起きる圧力の減少から吸着能を求めた。実
施例１〜４で得られたイソフタル酸銅（II）錯体につ
き、合成直後に上記測定方法で窒素吸着能を測定したと
ころ、１０５．３〜１４４．５（ｃｃ／ｇ）（標準状態
に換算した値、以下同じ）であった。特に、室温で合成
した実施例１では１０５．３（ｃｃ／ｇ）、高温で合成
した実施例４では１４４．５（ｃｃ／ｇ）であった。こ
れに対して、テレフタル酸銅（II）錯体につき、室温で
合成した比較例１では２４．１（ｃｃ／ｇ）、高温で合
成した比較例２ではほとんどゼロであった。
【００２６】この結果から、イソフタル酸銅（II）錯体
では、テレフタル酸銅（II）錯体に比べて、窒素吸着能
に関し反応条件によって著しい差が見られず比較的大き
な値が安定して得られること、高温で合成した方が高い
窒素吸着能を示す傾向にあることがわかった。なお、同
じ反応条件につき複数回合成を行ったところ、いずれも
同等の窒素吸着能が得られ、安定した値が再現性よく得
られた。
では、テレフタル酸銅（II）錯体に比べて、窒素吸着能
に関し反応条件によって著しい差が見られず比較的大き
な値が安定して得られること、高温で合成した方が高い
窒素吸着能を示す傾向にあることがわかった。なお、同
じ反応条件につき複数回合成を行ったところ、いずれも
同等の窒素吸着能が得られ、安定した値が再現性よく得
られた。
【００２７】また、実施例１の窒素吸着能は合成直後で
１０５．３（ｃｃ／ｇ）、室温放置後で１０２．３（ｃ
ｃ／ｇ）であったのに対し、比較例１の窒素吸着能は合
成直後で２４．１（ｃｃ／ｇ）、室温放置後で０（ｃｃ
／ｇ）であった。この結果から、イソフタル酸銅（II）
錯体では、合成直後のみならず室温で放置した後も安定
した窒素吸着能を示すことがわかった。
１０５．３（ｃｃ／ｇ）、室温放置後で１０２．３（ｃ
ｃ／ｇ）であったのに対し、比較例１の窒素吸着能は合
成直後で２４．１（ｃｃ／ｇ）、室温放置後で０（ｃｃ
／ｇ）であった。この結果から、イソフタル酸銅（II）
錯体では、合成直後のみならず室温で放置した後も安定
した窒素吸着能を示すことがわかった。
【００２８】なお、本発明は、上記実施例に何ら限定さ
れるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種
々の形態を採り得ることはいうまでもない。例えば、実
施例２〜４では温度を２段階に分けて反応させたが、温
度を２段階に分けずに反応させてもよいし、温度を３段
階に分けて反応させてもよい。
れるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種
々の形態を採り得ることはいうまでもない。例えば、実
施例２〜４では温度を２段階に分けて反応させたが、温
度を２段階に分けずに反応させてもよいし、温度を３段
階に分けて反応させてもよい。
【図１】 イソフタル酸銅錯体の構造を表す説明図であ
る。
る。
【図２】 テレフタル酸銅錯体の構造を表す説明図であ
る。
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G066 AA15A AA15B AB03B AB06A AB07A AB07B AB24B CA27 CA51 DA04 FA03 FA34 FA37 4H048 AA02 AA03 AB80 AC90 AD17 BB14 BB17 BC10 VA00 VA10 VA20 VA56 VB10
Claims (9)
- 【請求項１】 遷移金属イオンと、該遷移金属イオンと
配位結合し得る官能基が１，３−又は１，２−の位置に
存する環式炭化水素とにより形成された有機金属錯体を
主成分とするガス吸着材。 - 【請求項２】 前記環式炭化水素は、下記（１）式又は
（２）式である請求項１記載のガス吸着材。 【化１】 前記（１）式、（２）式におけるＸ、Ｙ、Ｚは、同じか
又は別の基であり、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、
エステル基、フェニル基及び置換フェニル基の中から選
ばれた基である。 - 【請求項３】 前記（１）式で表される化合物がイソフ
タル酸（Ｘ、Ｙ、Ｚはすべて水素原子）である請求項２
記載のガス吸着材。 - 【請求項４】 前記（２）式で表される化合物がフタル
酸（Ｘ、Ｙは共に水素原子）である請求項２記載のガス
吸着材。 - 【請求項５】 前記遷移金属イオンが銅イオンである請
求項１〜４のいずれかに記載のガス吸着材。 - 【請求項６】 前記有機金属錯体がイソフタル酸銅であ
る請求項１〜３及び５のいずれかに記載のガス吸着材。 - 【請求項７】 吸着されるガスがメタンガスである請求
項１〜６のいずれかに記載のガス吸着材。 - 【請求項８】 低級アルコールと有機酸の混合溶媒に、
遷移金属イオンと配位結合し得る官能基が１，３−又は
１，２−の位置に存在する環式炭化水素を溶解させ、遷
移金属塩を加えた後、５０℃〜１００℃で反応させ、そ
の後沈殿物を回収することにより請求項１〜７のいずれ
かに記載のガス吸着材を得るガス吸着材の製造方法。 - 【請求項９】 前記低級アルコールがメタノールであ
り、前記遷移金属塩がギ酸銅である請求項８記載のガス
吸着材の製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP00788899A JP4072637B2 (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | ガス吸着材及びその製造方法 |
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| JP00788899A JP4072637B2 (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | ガス吸着材及びその製造方法 |
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|---|---|
| JP2000202283A true JP2000202283A (ja) | 2000-07-25 |
| JP4072637B2 JP4072637B2 (ja) | 2008-04-09 |
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| JP2010180201A (ja) * | 2009-01-07 | 2010-08-19 | Kuraray Co Ltd | 金属錯体及びその製造方法 |
| JP2010180202A (ja) * | 2009-01-07 | 2010-08-19 | Kuraray Co Ltd | 金属錯体及びその製造方法 |
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| JP2011063648A (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Honda Motor Co Ltd | 有機金属錯体及びその製造方法 |
| JP2011068631A (ja) * | 2009-08-24 | 2011-04-07 | Kuraray Co Ltd | 金属錯体及びそれからなる分離材 |
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| JP2011184355A (ja) * | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Honda Motor Co Ltd | 有機金属錯体の製造方法 |
| JP2011213616A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Honda Motor Co Ltd | 有機金属錯体及びその製造方法 |
| JP2012046472A (ja) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Honda Motor Co Ltd | メタンガス吸着材及び有機金属錯体の使用方法 |
| JP2012045533A (ja) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Honda Motor Co Ltd | 二酸化炭素ガス吸着材及び有機金属錯体の使用方法 |
| JP2012180322A (ja) * | 2011-03-02 | 2012-09-20 | Kuraray Co Ltd | 炭化水素系混合ガスの分離方法 |
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| WO2014069574A1 (ja) * | 2012-11-02 | 2014-05-08 | 新日鐵住金株式会社 | 多孔性高分子金属錯体、ガス吸着材、これを用いたガス分離装置およびガス貯蔵装置 |
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-
1999
- 1999-01-14 JP JP00788899A patent/JP4072637B2/ja not_active Expired - Fee Related
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