JP2014189635A - Organic-inorganic composite, structure, and method for manufacturing organic-inorganic composite - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance functionalities of an organic-inorganic composite.SOLUTION: The organic-inorganic composite of the present invention comprises: an inorganic compound including amino groups; an organic compound including carbonyl groups; and a silver component. It is also permissible for this organic-inorganic composite to include: an inorganic compound possessing not only a metal matrix structure including a metal M and oxygen but also an amino group coupled with the side chain Rof the matrix structure; and an organic compound including carbonyl groups in a state where a certain interaction is being invoked between the amino group and carbonyl group. The carbonyl group is assumed to be coupled with the side chain Rof the organic compound and to possess a terminal group R.

Description

本発明は、有機無機複合体、構造体及び有機無機複合体の製造方法に関する。   The present invention relates to an organic-inorganic composite, a structure, and a method for producing the organic-inorganic composite.

従来、複合体としては、ポリ(2−エチル−2オキサゾリン)のようなカルボニル基を有する有機高分子に均一に銀ナノ粒子が分散したナノ複合体が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この複合体では、オレフィンに対する透過性が高く、乾燥した運転条件でも分離性能が安定し、銀イオンの還元などによる分離性能の低下がないとしている。また、有機無機複合体としては、シリカゲルなどの無機酸化物マトリックス中に、ポリオキサゾリンのようなカルボニル基を有する有機高分子と、遷移金属が、均一に分散されたものが提案されている(例えば、特許文献2参照)。この有機無機複合体は、カラーフィルターとして有用であり、この複合体の焼成によって得られる多孔質シリカは、高効率の遷移金属担持無機触媒として極めて有用であるとしている。また、有機無機複合体としては、ポリ(N−ビニルピロリドン)(PVP)のようなカルボニル基を有する有機高分子及びSiO2骨格からなるハイブリッド膜にAgBF4を加えたものが提案されている(例えば、非特許文献1参照)。この有機無機複合体は、例えばC24とC26との分離能を有するとしている。 Conventionally, as a composite, a nanocomposite in which silver nanoparticles are uniformly dispersed in an organic polymer having a carbonyl group such as poly (2-ethyl-2oxazoline) has been proposed (for example, see Patent Document 1). ). This composite has high permeability to olefin, stable separation performance even under dry operating conditions, and no decrease in separation performance due to silver ion reduction or the like. Moreover, as an organic-inorganic composite, an organic polymer having a carbonyl group such as polyoxazoline and a transition metal uniformly dispersed in an inorganic oxide matrix such as silica gel has been proposed (for example, , See Patent Document 2). The organic-inorganic composite is useful as a color filter, and the porous silica obtained by firing the composite is extremely useful as a highly efficient transition metal-supported inorganic catalyst. In addition, as an organic-inorganic composite, a hybrid film composed of an organic polymer having a carbonyl group such as poly (N-vinylpyrrolidone) (PVP) and a SiO 2 skeleton with AgBF 4 added has been proposed ( For example, refer nonpatent literature 1). The organic-inorganic composite, for example, and has a resolution of C 2 H 4 and C 2 H 6.

特開2007−021473号公報JP 2007-021473 A 特開平5−310994号公報JP-A-5-310994

Journal of Materials Science Letters, 21(2002)525-527Journal of Materials Science Letters, 21 (2002) 525-527

しかしながら、特許文献1に記載された複合体では、有機膜であるため、例えば高圧のオレフィンに膨潤して分離性能が低下することがあった。また、特許文献2に記載された有機無機複合体では、ガスなどの流体の分離性能などについては検討されていなかった。このため、銀を添加することについて検討されておらず、また、無機酸化物マトリックスと有機高分子との結合が流体の分離に用いるには不十分なことがあった。また、非特許文献1に記載された有機無機複合体は、有機高分子とSiO2骨格とを十分に結合させるために150℃といった高温での加熱が必要であり、こうした加熱によって銀成分が凝集してしまうなどして分離性能が低下することがあった。 However, since the composite described in Patent Document 1 is an organic membrane, it may swell into, for example, a high-pressure olefin, resulting in a decrease in separation performance. In the organic-inorganic composite described in Patent Document 2, the separation performance of a fluid such as a gas has not been studied. For this reason, the addition of silver has not been studied, and the bond between the inorganic oxide matrix and the organic polymer has sometimes been insufficient for use in fluid separation. Further, the organic-inorganic composite described in Non-Patent Document 1 requires heating at a high temperature of 150 ° C. in order to sufficiently bond the organic polymer and the SiO 2 skeleton, and the silver component aggregates by such heating. In some cases, the separation performance deteriorates.

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、機能性をより高めることができる有機無機複合体、構造体及び有機無機複合体の製造方法を提供することを主目的とする。   The present invention has been made to solve such problems, and has as its main object to provide an organic-inorganic composite, a structure, and a method for producing the organic-inorganic composite that can further enhance functionality. .

上述した主目的を達成するために鋭意研究したところ、本発明者らは、アミノ基を有する無機系化合物と、カルボニル基を有する有機系化合物と、銀成分とを含むものとすると、機能性をより高めることができることを見いだし、本発明を完成するに至った。   As a result of diligent research to achieve the main object described above, the present inventors have found that when an inorganic compound having an amino group, an organic compound having a carbonyl group, and a silver component are included, the functionality is further improved. It has been found that it can be enhanced, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明の有機無機複合体は、
アミノ基を有する無機系化合物と、
カルボニル基を有する有機系化合物と、
銀成分とを備えている。
That is, the organic-inorganic composite of the present invention is
An inorganic compound having an amino group;
An organic compound having a carbonyl group;
With silver component.

本発明の構造体は、基材と、前記基材上に形成された上述の有機無機複合体と、を備えたものである。   The structure of the present invention comprises a base material and the organic-inorganic composite described above formed on the base material.

本発明の有機無機複合体の製造方法は、
無機系化合物と有機系化合物と銀成分とを備えた有機無機複合体の製造方法であって、
前記無機系化合物の原料にアミノ基を有する物質を用い、前記有機系化合物の原料にカルボニル基を有する物質を用いて、前記無機系化合物と前記有機系化合物とを複合化し、有機無機複合体を得る複合化工程、を含むものである。
The method for producing the organic-inorganic composite of the present invention comprises:
A method for producing an organic-inorganic composite comprising an inorganic compound, an organic compound, and a silver component,
Using the substance having an amino group as the raw material for the inorganic compound and using the substance having a carbonyl group as the raw material for the organic compound, the inorganic compound and the organic compound are combined to form an organic-inorganic composite. To obtain a composite process.

本発明の有機無機複合体、構造体及び有機無機複合体の製造方法は、機能性をより高めることができる。この理由は、以下のように推察される。例えば、無機系化合物がアミノ基を有し、有機系化合物がカルボニル基を有しているため、100℃以下や常温のような比較的低い温度で合成しても、アミノ基とカルボニル基との間に適度な結合力が働くと考えられる。そして、それにより、無機系化合物と有機系化合物とが均一に混合して構造が安定化すると考えられる。ところで、銀成分は、100℃よりも高温で加熱すると凝集してしまうことがある。しかし、本発明では、比較的低い温度で合成しても無機系化合物と有機系化合物との構造を安定化でき、高温での加熱が不要なため、加熱による銀成分の凝集を抑制できる。そして、銀成分が凝集することなく均一に分散するため、分離機能といった、銀成分の有する機能をより高く発現できる。これにより、機能性をより高めることができると考えられる。   The method for producing an organic-inorganic composite, structure and organic-inorganic composite of the present invention can further enhance functionality. The reason is presumed as follows. For example, since an inorganic compound has an amino group and an organic compound has a carbonyl group, even if synthesized at a relatively low temperature such as 100 ° C. or lower or normal temperature, It is thought that moderate binding force works between them. Then, it is considered that the inorganic compound and the organic compound are uniformly mixed to stabilize the structure. By the way, the silver component sometimes aggregates when heated at a temperature higher than 100 ° C. However, in this invention, even if it synthesize | combines at comparatively low temperature, since the structure of an inorganic type compound and an organic type compound can be stabilized and heating at high temperature is unnecessary, aggregation of the silver component by heating can be suppressed. And since a silver component disperse | distributes uniformly, without aggregating, the function which a silver component, such as a separation function, can express more highly. Thereby, it is thought that functionality can be improved more.

本発明の有機無機複合体の一例を表す説明図。Explanatory drawing showing an example of the organic inorganic composite of this invention. 有機無機複合体の具体例を表す説明図。Explanatory drawing showing the specific example of an organic inorganic composite. 構造体10の構成の概略の一例を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of a schematic configuration of a structure body.

本発明の構造体の一実施形態を、図面を用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態である有機無機複合体の一例を表す説明図である。図2は、有機無機複合体の具体例を表す説明図である。図3は、構造体10の構成の概略の一例を示す説明図である。本発明の有機無機複合体は、アミノ基を有する無機系化合物と、カルボニル基を有する有機系化合物と、銀成分とを備えている。   An embodiment of the structure of the present invention will be described with reference to the drawings. Drawing 1 is an explanatory view showing an example of an organic inorganic composite which is one embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a specific example of an organic-inorganic composite. FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of a schematic configuration of the structure 10. The organic-inorganic composite of the present invention includes an inorganic compound having an amino group, an organic compound having a carbonyl group, and a silver component.

無機系化合物は、例えば、金属マトリクス構造と、金属マトリクス構造に結合したアミノ基と、を有しているものとしてもよい。金属マトリクス構造は、例えば、金属と酸素との鎖状構造であるものとしてもよいし、3次元構造であるものとしてもよい。アミノ基は、金属マトリクス構造のうち金属に結合しているものとしてもよい。このアミノ基は、金属マトリクス構造の主鎖に結合しているものとしてもよいし、側鎖に結合したアミノ基としてもよい。側鎖としては、例えば、炭素数1〜10程度の、置換基を有していてもよい炭化水素基が挙げられる。また、この側鎖は、N、O、S、Pのうち1以上を含むものとしてもよい。無機系化合物は、Si、Ti、Al及びZrから選ばれる1以上と、Oとを含む化合物であるものとしてもよい。これらの金属を含む化合物では、酸素との結合により、機械的強度の高い構造としやすい。また、鎖状構造又は3次元構造としやすく好ましい。   The inorganic compound may have, for example, a metal matrix structure and an amino group bonded to the metal matrix structure. The metal matrix structure may be, for example, a chain structure of metal and oxygen or a three-dimensional structure. The amino group may be bonded to a metal in the metal matrix structure. This amino group may be bonded to the main chain of the metal matrix structure, or may be an amino group bonded to the side chain. Examples of the side chain include a hydrocarbon group having about 1 to 10 carbon atoms, which may have a substituent. The side chain may include one or more of N, O, S, and P. The inorganic compound may be a compound containing one or more selected from Si, Ti, Al, and Zr and O. A compound containing these metals tends to have a structure with high mechanical strength due to bonding with oxygen. In addition, a chain structure or a three-dimensional structure is preferable.

無機系化合物は、金属アルコキシドの加水分解化合物であるものとしてもよい。金属アルコキシドは、加水分解及び重合しやすく、好ましい。この金属アルコキシドは、例えば、上記アミノ基を有しているものとしてもよい。金属アルコキシドとしては、例えば、金属をSiとした場合は、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリプロポキシシラン、3−アミノプロピルジエトキシメチルシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシランなどが挙げられ、金属をTiとした場合は、2−(ジメチルアミノメチル)−4,6−ジメチルフェノキシトリイソプロポキシチタンなどが挙げられる。   The inorganic compound may be a hydrolyzed compound of a metal alkoxide. Metal alkoxide is preferable because it is easily hydrolyzed and polymerized. This metal alkoxide may have, for example, the above amino group. As the metal alkoxide, for example, when the metal is Si, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltripropoxysilane, 3-aminopropyldiethoxymethylsilane, N- 2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3aminopropylmethyldimethoxysilane, 3- Ureidopropyltriethoxysilane and the like are mentioned. When the metal is Ti, 2- (dimethylaminomethyl) -4,6-dimethylphenoxytriisopropoxytitanium and the like are mentioned.

有機系化合物は、炭素原子が結合した炭素構造と、この炭素構造に結合したカルボニル基と、を有しているものとしてもよい。この炭素構造は、鎖状構造であるものとしてもよいし、3次元構造であるものとしてもよい。また、この炭素構造は、主鎖や側鎖にN、O、S、Pのうち1以上を含むものとしてもよい。カルボニル基は、炭素構造の主鎖に結合しているものとしてもよいし、側鎖に結合したカルボニル基としてもよい。このようなものとしては、ポリマーが挙げられる。ポリマーとしては、例えば、主鎖にカルボニル基を含むものとして、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレートなど)、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリウレタンなどが挙げられる。また、ポリマーとしては、例えば、側鎖にカルボニル基を含むものとして、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリ(2−エチル−2−オキサゾリン)(POZ)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)などが挙げられる。   The organic compound may have a carbon structure in which carbon atoms are bonded and a carbonyl group bonded to the carbon structure. This carbon structure may be a chain structure or a three-dimensional structure. The carbon structure may include one or more of N, O, S, and P in the main chain and side chain. The carbonyl group may be bonded to the main chain of the carbon structure, or may be a carbonyl group bonded to the side chain. Such can include polymers. Examples of the polymer include polyesters (polyethylene terephthalate, polyarylate, etc.), polycarbonates, polyamides, polyurethanes, etc., as those containing a carbonyl group in the main chain. Examples of the polymer include those containing a carbonyl group in the side chain, such as polyvinylpyrrolidone (PVP), poly (2-ethyl-2-oxazoline) (POZ), polyvinyl acetate (PVAc), polymethyl methacrylate ( PMMA).

銀成分は、金属銀としてもよいし、銀イオンとしてもよい。銀成分は、銀成分の有する機能をより少量で発現できることから、銀イオンであることがより好ましい。銀成分が金属銀である場合、その粒径D50は1nm以上10nm以下などが好ましい。銀成分が銀イオンである場合、例えば、PF6 -やBF4 -、ClO4 -、NO3 -などのアニオンとともに塩を構成したもの、すなわち、AgPF6、AgBF4 、AgClO4 、AgNO3などとして含まれていてもよい。この銀成分は、上述した金属マトリクス構造を構成する金属に対して20mol%以上含まれていることが好ましい。銀成分を多く含むため、銀成分の有する機能をより高く発現できるからである。なお、本発明の有機無機複合体では、有機系化合物と無機系化合物とが均一に混合しているため、銀成分が分散しやすく、銀成分を多量に含む(例えば、金属マトリクス構造を構成する金属に対して20mol%以上)場合にも、銀成分が凝集しにくい。 The silver component may be metallic silver or silver ions. Since a silver component can express the function which a silver component has in a small amount, it is more preferable that it is a silver ion. When the silver component is metallic silver, the particle size D50 is preferably 1 nm or more and 10 nm or less. If the silver component is silver ion, for example, PF 6 - or BF 4 -, ClO 4 -, NO 3 - that constitute the anion with a salt, such as, i.e., such AgPF 6, AgBF 4, AgClO 4 , AgNO 3 May be included. This silver component is preferably contained in an amount of 20 mol% or more based on the metal constituting the metal matrix structure described above. This is because the silver component is contained so that the function of the silver component can be expressed more highly. In the organic-inorganic composite of the present invention, since the organic compound and the inorganic compound are uniformly mixed, the silver component is easily dispersed and contains a large amount of the silver component (for example, constituting a metal matrix structure). In the case of 20 mol% or more with respect to the metal, the silver component hardly aggregates.

本発明の有機無機複合体は、複数の成分からなる流体に含まれる特定の成分を選択的に透過する機能を有するものとしてもよい。流体としては、液体や気体が挙げられる。例えば、この有機無機複合体は、オレフィン/パラフィンの分離機能を有しているものとしてもよい。このとき、銀成分が分離機能を発現するものとしてもよい。また、本発明の有機無機複合体は、流体に含まれる第1成分と流体に含まれる第2成分とを分離する機能を有するものとしてもよい。   The organic-inorganic composite of the present invention may have a function of selectively transmitting a specific component contained in a fluid composed of a plurality of components. Examples of the fluid include liquid and gas. For example, the organic-inorganic composite may have an olefin / paraffin separation function. At this time, the silver component may exhibit a separation function. Moreover, the organic-inorganic composite of the present invention may have a function of separating the first component contained in the fluid and the second component contained in the fluid.

本発明の有機無機複合体は、オレフィン/パラフィンの分離機能の耐久性を表す選択性維持率が、0.50以上であることが好ましく、0.60以上であることがより好ましく、0.70以上であることが更に好ましい。この選択性維持率は、以下のように求めるものとする。オレフィン単体ガス又はパラフィン単体ガスを用い、23℃、0MPa〜1MPaの測定条件で有機無機複合体にこのガスを吸着させる。この吸着を10回繰り返して行う。この吸着結果を用い、(1MPaでのエチレン吸着量)/(エタンの吸着量)を選択性とする。また、(測定10回目の選択性)/(測定1回目の選択性)を選択性維持率とする。この選択性維持率が高いほど、ガス分離機能の耐久性がより高い。用いるガスは、オレフィンとしては例えば、エチレン、プロピレンなどが挙げられる。また、パラフィンとしては、メタン、エタン、プロパンなどが挙げられる。   In the organic-inorganic composite of the present invention, the selectivity maintenance ratio representing the durability of the olefin / paraffin separation function is preferably 0.50 or more, more preferably 0.60 or more, and 0.70. It is still more preferable that it is above. This selectivity maintenance rate is obtained as follows. Using an olefin simple substance gas or a paraffin simple substance gas, this gas is adsorbed to the organic-inorganic composite under measurement conditions of 23 ° C. and 0 MPa to 1 MPa. This adsorption is repeated 10 times. Using this adsorption result, (ethylene adsorption amount at 1 MPa) / (ethane adsorption amount) is defined as selectivity. Further, (selectivity at the 10th measurement) / (selectivity at the first measurement) is defined as the selectivity maintenance rate. The higher the selectivity maintenance rate, the higher the durability of the gas separation function. Examples of the olefin used include olefin and ethylene. Examples of paraffin include methane, ethane, and propane.

本発明の有機無機複合体は、例えば、図1に示すように、金属M及び酸素を含む金属マトリクス構造とマトリクス構造の側鎖R1に結合したアミノ基とを備えた無機系化合物と、カルボニル基を備えた有機系化合物と、を備え、アミノ基とカルボニル基との間に何らかの相互作用が働いているものとしてもよい。なお、図1では、カルボニル基は、有機化合物の側鎖R2に結合し、末端基R3を有するものとした。この有機無機複合体は、より具体的には、例えば、図2に示すように、アミノプロピル基が結合したSiマトリクス構造を有する無機系化合物と、ピロリドン構造を有するポリマーである有機系化合物とを備え、アミノ基とカルボニル基により何らかの相互作用が働いているものとしてもよい。 As shown in FIG. 1, for example, the organic-inorganic composite of the present invention includes an inorganic compound having a metal matrix structure containing a metal M and oxygen and an amino group bonded to a side chain R 1 of the matrix structure, And an organic compound having a group, and some interaction may act between the amino group and the carbonyl group. In FIG. 1, the carbonyl group is bonded to the side chain R 2 of the organic compound and has a terminal group R 3 . More specifically, for example, as shown in FIG. 2, the organic-inorganic composite includes an inorganic compound having an Si matrix structure to which an aminopropyl group is bonded and an organic compound that is a polymer having a pyrrolidone structure. It is also possible to have some interaction between the amino group and the carbonyl group.

この有機無機複合体のドメインサイズは、20nm以下であることが好ましく、10nm以下であることがより好ましい。ここで、「ドメインサイズ」とは、有機無機複合体の構成単位の大きさをいうものとする。このドメインサイズが小さい状態で無機物と有機物とがハイブリッド化されていれば、機械的強度などに優れると考えられる。また、銀成分を均一に分散させることができると考えられる。ドメインサイズは、以下のようにして測定するものとする。まず、有機無機複合体の表面もしくは断面を走査型電子顕微鏡(SEM)又は透過型顕微鏡(TEM)により、ランダムに10視野を撮影し、得られた画像において、コントラストの違う領域、具体的には、白に近い領域と黒に近い領域とに分離する。SEMにおいて、有機無機複合体の断面を2000〜5000倍で撮影するものとする。画像に含まれる白もしくは黒い円状の領域の最大の長さ(長径)をドメインサイズとし、このドメインサイズを計測する。TEMにおいては、有機無機複合体の表面もしくは断面を20万倍で撮影し、色の違う領域、具体的には、白に近い領域と黒に近い領域とに分離する。そして、上記SEMと同様にドメインを計測する。上記の方法で10視野中の全ドメインのサイズを計測し、その平均値を有機無機複合体のドメインサイズとする。   The domain size of the organic-inorganic composite is preferably 20 nm or less, and more preferably 10 nm or less. Here, “domain size” refers to the size of the structural unit of the organic-inorganic composite. If the inorganic substance and the organic substance are hybridized in a state where the domain size is small, it is considered that the mechanical strength is excellent. Moreover, it is thought that a silver component can be disperse | distributed uniformly. The domain size shall be measured as follows. First, the surface or cross section of the organic-inorganic composite was randomly photographed with a scanning electron microscope (SEM) or a transmission microscope (TEM), and 10 fields of view were randomly picked up. , It is separated into an area close to white and an area close to black. In SEM, the cross section of the organic-inorganic composite is taken at a magnification of 2000 to 5000 times. The maximum length (major axis) of the white or black circular region included in the image is defined as the domain size, and this domain size is measured. In TEM, the surface or cross section of an organic-inorganic composite is photographed at a magnification of 200,000 times, and separated into regions of different colors, specifically, regions close to white and regions close to black. Then, the domain is measured in the same manner as the SEM. The size of all domains in 10 fields of view is measured by the above method, and the average value is set as the domain size of the organic-inorganic composite.

次に、この有機無機複合体の製造方法について説明する。この製造方法は、無機系化合物の原料にアミノ基を有する物質を用い、有機系化合物の原料にカルボニル基を有する物質を用いて、無機系化合物と前記有機系化合物とを複合化し、有機無機複合体を得る複合化工程、を含む。   Next, a method for producing this organic-inorganic composite will be described. This manufacturing method uses an inorganic compound as a raw material for an inorganic compound, and a compound having a carbonyl group as a raw material for an organic compound to combine the inorganic compound and the organic compound, thereby producing an organic-inorganic composite. A compounding step to obtain a body.

複合化工程では、例えば、無機系化合物の原料としてアミノ基を有する金属アルコキシドを用い、有機系化合物の原料としてカルボニル基を有するポリマーを用い、金属アルコキシドとポリマーとを含む溶液で金属アルコキシドを加水分解することにより、無機系化合物を生成すると共に無機系化合物と有機系化合物とを複合化するものとしてもよい。   In the compounding step, for example, a metal alkoxide having an amino group is used as a raw material for an inorganic compound, a polymer having a carbonyl group is used as a raw material for an organic compound, and the metal alkoxide is hydrolyzed with a solution containing the metal alkoxide and the polymer. By doing so, an inorganic compound may be generated and an inorganic compound and an organic compound may be combined.

複合化工程には、例えば、カルボニル基を有するポリマーである有機系化合物を溶解した溶液に金属アルコキシドを添加し加水分解及び重合させて前駆体ゾルを作製する前駆体生成工程を含むものとしてもよい。前駆体生成工程では、ポリマー溶液として、例えば、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)などの有機溶媒やアルコールと、水との混合溶液にポリマーを溶解するものとしてもよい。金属アルコキシドは、例えば、Si、Ti、Al及びZrから選ばれる1以上の金属と、アミノ基とを有するものが好ましい。この場合、複合化工程には、前駆体ゾルを乾燥する乾燥工程を含むものとしてもよい。ゾルの乾燥は、100℃以下で行うことが好ましく、80℃以下で行うことがより好ましい。   The complexing step may include, for example, a precursor generation step in which a metal alkoxide is added to a solution in which an organic compound that is a polymer having a carbonyl group is dissolved, and hydrolysis and polymerization are performed to prepare a precursor sol. . In the precursor generation step, as the polymer solution, for example, the polymer may be dissolved in a mixed solution of an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), an alcohol, and water. The metal alkoxide preferably has, for example, one or more metals selected from Si, Ti, Al and Zr and an amino group. In this case, the compounding step may include a drying step of drying the precursor sol. The drying of the sol is preferably performed at 100 ° C. or less, and more preferably at 80 ° C. or less.

複合化工程には、例えば、銀成分を添加する銀成分添加工程を含むものとしてもよい。この銀成分添加工程は、例えば、加水分解前に行うものとしてもよいし、加水分解以降に行うものとしてもよい。加水分解以降に行う場合、例えば、上述した前駆体生成工程で得られた前駆体ゾルに銀成分を添加するものとしてもよい。なお、無機系化合物の原料や有機系化合物の原料として銀成分を含むものを用いた場合には、銀成分添加工程はなくてもよい。銀成分を添加するには、金属銀を添加してもよいし、銀イオンを含む塩を添加してもよい。金属銀や、銀イオンを含む塩としては、上述したものなどを用いることができる。   The compounding step may include, for example, a silver component addition step of adding a silver component. This silver component addition process may be performed before hydrolysis or may be performed after hydrolysis, for example. When performed after hydrolysis, for example, a silver component may be added to the precursor sol obtained in the precursor generation step described above. In addition, when the thing containing a silver component is used as the raw material of an inorganic compound or the raw material of an organic compound, the silver component addition process does not need to be. To add the silver component, metallic silver or a salt containing silver ions may be added. As the metal silver or the salt containing silver ions, those described above can be used.

この有機無機複合体の製造方法では、上述した乾燥工程を含め、複合化工程以降の工程を100℃以下の温度で行うことが好ましく、80℃以下の温度で行うことがより好ましい。こうすれば、銀成分が凝集しにくく、機能性の低下を抑制することができる。   In this method for producing an organic-inorganic composite, the steps after the compounding step including the drying step described above are preferably performed at a temperature of 100 ° C. or lower, and more preferably performed at a temperature of 80 ° C. or lower. By so doing, the silver component is less likely to aggregate, and a decrease in functionality can be suppressed.

次に、本発明の構造体について説明する。本発明の構造体は、基材と、基材上に形成された上述したいずれかの有機無機複合体と、を備えたものである。基材は、特に限定されないが、例えば、樹脂などの有機材料、無機材料及び金属材料などとすることができる。無機材料としては、例えば、コージェライト、Si結合SiC、再結晶SiC、チタン酸アルミニウム、ムライト、窒化珪素、サイアロン、リン酸ジルコニウム、ジルコニア、チタニア、アルミナ及びシリカから選択される1以上とすることができる。有機無機複合体は、例えば、膜状として基体上に形成されているものとしてもよい。このとき、有機無機複合体の厚さは、例えば、0.01μm〜数10μm程度とすることができる。   Next, the structure of the present invention will be described. The structure of the present invention comprises a base material and any one of the organic-inorganic composites described above formed on the base material. Although a base material is not specifically limited, For example, organic materials, such as resin, an inorganic material, a metal material, etc. can be used. Examples of the inorganic material include one or more selected from cordierite, Si-bonded SiC, recrystallized SiC, aluminum titanate, mullite, silicon nitride, sialon, zirconium phosphate, zirconia, titania, alumina, and silica. it can. The organic-inorganic composite may be formed on the substrate as a film, for example. At this time, the thickness of the organic-inorganic composite can be, for example, about 0.01 μm to several tens of μm.

この構造体の具体例を説明する。図3に示すように、本発明の構造体10は、混合流体の流路となる複数のセル12を形成する基材としての多孔質の隔壁部14と、上述した有機無機複合体からなり隔壁部14の内表面15に設けられた機能層16と、を備えている。また、隔壁部14の端面17には、シール部18が形成されている。このシール部18は、例えば、ガラスやセラミックス、樹脂などのうち緻密質な材料により形成されており、隔壁部14の端面17からの流体の流入や流出を防ぐものである。この構造体10では、機能層16は、混合流体を分離する分離膜として機能する。具体的には、入口側からセル12へ入った混合流体のうち、機能層16の銀成分と親和性の高い流体は、機能層16が形成された多孔質の隔壁部14を通過して濃縮され、濃縮流体として構造体10の側面から排出される。一方、銀成分と親和性が低く機能層16を通過できない流体は、セル12の流路に沿って流通し、分離流体としてセル12の出口側から排出される。隔壁部14は、気孔径の大きな粗粒部14aの表面に気孔径の小さな細粒部14bが形成された二層以上の多層構造を有しているものとしてもよい。粗粒部14aの気孔径は、例えば、0.1μm〜数100μm程度とすることができる。細粒部14bの気孔径は、粗粒部14aの気孔径に比して小さいものであればよく、例えば、気孔径が0.001〜1μm程度のものとすることができる。こうすれば、隔壁部14の透過抵抗を低減することができる。このように、構造体10を形成し、有機無機複合体を利用することができる。   A specific example of this structure will be described. As shown in FIG. 3, the structure 10 of the present invention includes a porous partition wall portion 14 as a base material for forming a plurality of cells 12 serving as a flow path for a mixed fluid, and the partition wall formed of the organic-inorganic composite described above. And a functional layer 16 provided on the inner surface 15 of the portion 14. In addition, a seal portion 18 is formed on the end surface 17 of the partition wall portion 14. The seal portion 18 is formed of a dense material such as glass, ceramics, or resin, and prevents inflow or outflow of fluid from the end surface 17 of the partition wall portion 14. In the structure 10, the functional layer 16 functions as a separation membrane that separates the mixed fluid. Specifically, among the mixed fluid entering the cell 12 from the inlet side, the fluid having a high affinity with the silver component of the functional layer 16 passes through the porous partition wall 14 in which the functional layer 16 is formed and is concentrated. And discharged from the side surface of the structure 10 as a concentrated fluid. On the other hand, a fluid that has a low affinity with the silver component and cannot pass through the functional layer 16 flows along the flow path of the cell 12 and is discharged from the outlet side of the cell 12 as a separation fluid. The partition wall portion 14 may have a multilayer structure of two or more layers in which a fine particle portion 14b having a small pore diameter is formed on the surface of a coarse particle portion 14a having a large pore diameter. The pore diameter of the coarse particle portion 14a can be set to, for example, about 0.1 μm to several hundred μm. The pore diameter of the fine-grained portion 14b only needs to be smaller than the pore diameter of the coarse-grained portion 14a. For example, the pore diameter can be about 0.001 to 1 μm. If it carries out like this, the permeation | transmission resistance of the partition part 14 can be reduced. Thus, the structure 10 can be formed and an organic-inorganic composite can be utilized.

以上説明した有機無機複合体によれば、無機系化合物がアミノ基を有し、有機系化合物がカルボニル基を有しているため、比較的低い温度で合成しても無機系化合物と有機系化合物が均一に混合して構造を安定化でき、高温での加熱が不要である。このため、加熱による銀成分の凝集を抑制できる。そして、銀成分が凝集することなくその分散性が高いため、分離機能といった、銀の有する機能をより高く発現できる。これにより、機能性をより高めることができる。   According to the organic-inorganic composite described above, since the inorganic compound has an amino group and the organic compound has a carbonyl group, the inorganic compound and the organic compound can be synthesized even at a relatively low temperature. Can be uniformly mixed to stabilize the structure, and heating at a high temperature is unnecessary. For this reason, aggregation of the silver component by heating can be suppressed. And since the dispersibility is high, without a silver component aggregating, the function which silver, such as a separation function, can express more highly. Thereby, functionality can be improved more.

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes as long as it belongs to the technical scope of the present invention.

例えば、上述した実施形態では、構造体10は複数のセル12を備え流体が流通するものとしたが、基材と基材上に形成された有機無機複合体とを備えるものとすれば、特にこの形状に限定されない。例えば、1つのセルを備えたチューブラー形状としてもよい。あるいは、本発明の有機無機複合体は、粉末の状態で用いるものとしてもよい。有機無機複合体の粉末は、例えば、吸着剤や触媒として利用することができる。   For example, in the above-described embodiment, the structure 10 includes a plurality of cells 12 and fluid flows. However, if the structure 10 includes a base material and an organic-inorganic composite formed on the base material, It is not limited to this shape. For example, it may be a tubular shape with one cell. Alternatively, the organic-inorganic composite of the present invention may be used in a powder state. The organic-inorganic composite powder can be used, for example, as an adsorbent or a catalyst.

上述した実施形態では、有機無機複合体からなる機能層16は流体としての混合流体を分離する分離膜として機能するものとしたが、特にこれに限定されず、液体や気体を殺菌・浄化する殺菌・浄化膜として機能するものとしてもよい。こうした殺菌・浄化膜としての機能層16を備えた構造体10は、殺菌・浄化用フィルターとして用いることができる。   In the above-described embodiment, the functional layer 16 made of an organic-inorganic composite functions as a separation membrane that separates a mixed fluid as a fluid. However, the functional layer 16 is not limited to this, and sterilization that sterilizes and purifies liquids and gases. -It may function as a purification membrane. The structure 10 provided with the functional layer 16 as such a sterilization / purification film can be used as a sterilization / purification filter.

以下には、有機無機複合体を具体的に作製した例を実験例として説明する。なお、実験例1〜4、7が本発明の実施例に相当し、実験例5〜6が比較例に相当する。   Hereinafter, an example in which an organic-inorganic composite is specifically produced will be described as an experimental example. Experimental examples 1 to 4 and 7 correspond to examples of the present invention, and experimental examples 5 to 6 correspond to comparative examples.

[実験例1]
まず、前駆体ゾルを合成した。ポリマーとしてのポリビニルピロリドン2gと、溶媒としてのエタノールと水との混合溶媒(モル比で9:1)80gとを混合し、ポリマー溶液を調整した。次に、触媒としての硝酸1gをポリマー溶液に添加した。無機系化合物の原料としての3−アミノプロピルトリエトキシシラン10gを、上記ポリマー溶液に添加し、撹拌した。すると、3−アミノプロピルトリエトキシシランの加水分解及び重合が進行した。さらに、この溶液にAgBF4を4g添加し、攪拌することで、前駆体ゾルが得られた。この前駆体ゾルを、シャーレに入れて乾燥させ、ゲルを作製した。得られたゲルを70℃で一晩乾燥し、得られた有機無機複合体を実験例1とした。
[Experimental Example 1]
First, a precursor sol was synthesized. A polymer solution was prepared by mixing 2 g of polyvinylpyrrolidone as a polymer and 80 g of a mixed solvent of ethanol and water (9: 1 in molar ratio) as a solvent. Next, 1 g of nitric acid as a catalyst was added to the polymer solution. 10 g of 3-aminopropyltriethoxysilane as a raw material for the inorganic compound was added to the polymer solution and stirred. Then, hydrolysis and polymerization of 3-aminopropyltriethoxysilane proceeded. Furthermore, 4 g of AgBF 4 was added to this solution and stirred to obtain a precursor sol. This precursor sol was put in a petri dish and dried to prepare a gel. The obtained gel was dried at 70 ° C. overnight, and the obtained organic-inorganic composite was used as Experimental Example 1.

[実験例2−4]
ポリビニルピロリドンの代わりに、ポリ(2−エチル−2−オキサゾリン)を用いた以外は実験例1と同様の工程を行い、得られた有機無機複合体を実験例2とした。また、ポリビニルピロリドンの代わりに、ポリ酢酸ビニルを用いた以外は実験例1と同様の工程を行い、得られた有機無機複合体を実験例3とした。また、金属アルコキシドの加水分解及び重合の工程にて、3−アミノプロピルトリエトキシシランの代わりにN−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシランを用いた以外は実験例1と同様の工程を行い、得られた有機無機複合体を実験例4とした。
[Experimental Example 2-4]
Except for using poly (2-ethyl-2-oxazoline) in place of polyvinylpyrrolidone, the same steps as in Experimental Example 1 were performed, and the obtained organic-inorganic composite was set as Experimental Example 2. Further, the same process as in Experimental Example 1 was performed except that polyvinyl acetate was used instead of polyvinyl pyrrolidone, and the obtained organic-inorganic composite was taken as Experimental Example 3. Moreover, it is the same as that of Experimental Example 1 except that N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane was used instead of 3-aminopropyltriethoxysilane in the hydrolysis and polymerization steps of the metal alkoxide. The organic-inorganic composite obtained by performing the above process was used as Experimental Example 4.

[実験例5]
実験例1の触媒の添加及び金属アルコキシドの添加を省略し、無機系化合物を含まないものを実験例5とした。
[Experimental Example 5]
The addition of the catalyst and the addition of the metal alkoxide in Experimental Example 1 were omitted, and Experimental Example 5 was the one containing no inorganic compound.

[実験例6]
金属アルコキシドの加水分解及び重合の工程にて、3−アミノプロピルトリエトキシシランの代わりにテトラエトキシシランを用いた以外は実験例1と同様の工程を行い、得られた有機無機複合体を実験例6とした。
[Experimental Example 6]
In the step of hydrolysis and polymerization of metal alkoxide, the same steps as in Experimental Example 1 were carried out except that tetraethoxysilane was used instead of 3-aminopropyltriethoxysilane, and the resulting organic-inorganic composite was tested as an experimental example. It was set to 6.

[実験例7]
実験例1にて作製した前駆体ゾルを、直径10mm、長さ10cm、表面細孔径0.1μmの多孔質アルミナ基材上に塗布し、70℃で一晩乾燥し、構造体を作製した。この構造体の一方の端部を封止し、他方の端部にガラス管を接続し、得られた構造体を実験例7とした。
[Experimental Example 7]
The precursor sol produced in Experimental Example 1 was applied onto a porous alumina substrate having a diameter of 10 mm, a length of 10 cm, and a surface pore diameter of 0.1 μm, and dried at 70 ° C. overnight to produce a structure. One end of this structure was sealed, a glass tube was connected to the other end, and the resulting structure was referred to as Experimental Example 7.

(吸着性能の耐久性評価)
実験例1〜6のガス分離機能に関する測定を、磁気浮遊天秤を有する高圧ガス吸着量測定装置(日本ベル株式会社製MSB−AD−H)を用いて行った。ここでは、オレフィン/パラフィンの分離機能を考察するものとし、そのモデルとして、エチレン及びエタンの吸着測定を10回繰り返して実施した。エチレン又はエタンのいずれかをより吸着するものとすれば、オレフィン/パラフィンの分離機能がより高いと判断することができる。吸着測定は、エチレン単体ガス又はエタン単体ガスを用い、23℃、0MPa〜1MPaの測定条件で行った。吸着測定の結果を用い、(1MPaでのエチレン吸着量)/(エタンの吸着量)を選択性とした。また、(測定10回目の選択性)/(測定1回目の選択性)を選択性維持率とした。この選択性維持率が高いほど、ガス分離機能の耐久性がより高いものと判断することができる。
(Durability evaluation of adsorption performance)
The measurement regarding the gas separation function of Experimental Examples 1 to 6 was performed using a high-pressure gas adsorption amount measuring apparatus (MSB-AD-H manufactured by Nippon Bell Co., Ltd.) having a magnetic floating balance. Here, the separation function of olefin / paraffin was considered, and as a model, ethylene and ethane adsorption measurements were repeated 10 times. If either ethylene or ethane is more adsorbed, it can be determined that the olefin / paraffin separation function is higher. The adsorption measurement was carried out using ethylene simple gas or ethane simple gas under measurement conditions of 23 ° C. and 0 MPa to 1 MPa. Using the results of adsorption measurement, (ethylene adsorption amount at 1 MPa) / (ethane adsorption amount) was defined as selectivity. Further, (selectivity at the 10th measurement) / (selectivity at the first measurement) was defined as the selectivity maintenance rate. It can be determined that the higher the selectivity maintenance rate, the higher the durability of the gas separation function.

(構造体のガス透過性評価)
実験例7のガス分離機能に関する測定を行った。ガス透過性評価は、エチレン/エタン混合ガス(1:1)を用い、23℃、1MPaの測定条件で行った。
(Evaluation of gas permeability of structure)
The measurement regarding the gas separation function of Experimental Example 7 was performed. The gas permeability was evaluated using an ethylene / ethane mixed gas (1: 1) under measurement conditions of 23 ° C. and 1 MPa.

(結果と考察)
実験例1〜6の、有機無機複合体の構成及び選択性維持率についてまとめて表1に示す。表1に示すように、実験例5,6ではガスの選択性維持率が極めて低かった。実験例6は、無機系化合物の添加による効果として、実験例5に比して選択性維持率は高いものの、その値は実験例1〜4に比較して低かった。これは、無機系化合物がアミノ基を有していないため、無機系化合物と有機系化合物との親和性が低く、無機系化合物と有機系化合物との間で剥離などが生じ劣化したためであると推察された。これに対して、実験例1〜4では、ガスの選択性維持率が0.50以上と、高い値を示すことがわかった。これについて考察すると、無機系化合物は、金属−酸素結合を有する金属マトリクス構造を有し、この金属マトリクス構造にアミノ基が結合していることが推察される。一方、有機系化合物は、カルボニル基を有している。このため、無機系化合物のアミノ基と、有機系化合物のカルボニル基との分子間にイオン結合性の相互作用が働いているものと考えられた。この相互作用により、無機系化合物と有機系化合物とがより強固になるものと推察された。また、実験例7にてガス透過性の評価を行った結果、エタンに比べてエチレンが選択的に透過することを確認した。
(Results and discussion)
It shows in Table 1 collectively about the structure and selectivity maintenance factor of the organic inorganic composite of Experimental Examples 1-6. As shown in Table 1, in Examples 5 and 6, the gas selectivity maintenance rate was extremely low. In Experimental Example 6, although the selectivity maintenance rate was higher than that in Experimental Example 5 as an effect of the addition of the inorganic compound, the value thereof was lower than in Experimental Examples 1 to 4. This is because the inorganic compound does not have an amino group, so the affinity between the inorganic compound and the organic compound is low, and peeling occurs between the inorganic compound and the organic compound, resulting in deterioration. Inferred. On the other hand, in Experimental Examples 1-4, it turned out that the selectivity maintenance rate of gas shows a high value with 0.50 or more. Considering this, it is presumed that the inorganic compound has a metal matrix structure having a metal-oxygen bond, and an amino group is bonded to the metal matrix structure. On the other hand, the organic compound has a carbonyl group. For this reason, it was considered that an ionic bond interaction was acting between the molecules of the amino group of the inorganic compound and the carbonyl group of the organic compound. It was speculated that this interaction strengthens the inorganic compound and the organic compound. Moreover, as a result of evaluating gas permeability in Experimental Example 7, it was confirmed that ethylene permeates selectively as compared with ethane.

Figure 2014189635
Figure 2014189635

本発明は、フィルターやハニカム構造体などの機能材の分野に利用可能である。   The present invention can be used in the field of functional materials such as filters and honeycomb structures.

10 構造体、11 端面、12 セル、14 隔壁部、14a 粗粒部、14b 細粒部、15 内表面、16 機能層、17 端面、18 シール部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Structure, 11 End surface, 12 Cell, 14 Partition part, 14a Coarse grain part, 14b Fine grain part, 15 Inner surface, 16 Functional layer, 17 End surface, 18 Seal part.

Claims (13)

アミノ基を有する無機系化合物と、
カルボニル基を有する有機系化合物と、
銀成分と、
を備えた有機無機複合体。
An inorganic compound having an amino group;
An organic compound having a carbonyl group;
Silver component,
An organic-inorganic composite comprising
前記無機系化合物は、金属マトリクス構造と、該金属マトリクス構造に結合したアミノ基と、を有している、請求項1に記載の有機無機複合体。   The organic-inorganic composite according to claim 1, wherein the inorganic compound has a metal matrix structure and an amino group bonded to the metal matrix structure. 前記無機系化合物は、Si、Ti、Al及びZrから選ばれる1以上と、Oとを含む化合物である、請求項1又は2に記載の有機無機複合体。   The organic-inorganic composite according to claim 1, wherein the inorganic compound is a compound containing one or more selected from Si, Ti, Al, and Zr and O. 前記無機系化合物は、金属アルコキシドの加水分解化合物である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機無機複合体。   The organic-inorganic composite according to any one of claims 1 to 3, wherein the inorganic compound is a hydrolyzed compound of a metal alkoxide. 前記有機系化合物は、炭素原子が結合した炭素構造と、該炭素構造に結合したカルボニル基と、を有している、請求項1〜4のいずれか1項に記載の有機無機複合体。   The organic-inorganic composite according to any one of claims 1 to 4, wherein the organic compound has a carbon structure in which carbon atoms are bonded and a carbonyl group bonded to the carbon structure. 前記有機系化合物は、前記カルボニル基を有するポリマーである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の有機無機複合体。   The organic-inorganic composite according to any one of claims 1 to 5, wherein the organic compound is a polymer having the carbonyl group. 複数の成分からなる流体に含まれる特定の成分を選択的に透過する機能を有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の有機無機複合体。   The organic-inorganic composite according to any one of claims 1 to 6, which has a function of selectively transmitting a specific component contained in a fluid composed of a plurality of components. 前記無機系化合物は、金属マトリクス構造と、該金属マトリクス構造に結合したアミノ基と、を有しており、
前記銀成分は、前記金属マトリクス構造を構成する金属に対して20mol%以上含まれている、請求項1〜7のいずれか1項に記載の有機無機複合体。
The inorganic compound has a metal matrix structure and an amino group bonded to the metal matrix structure.
The organic-inorganic composite according to any one of claims 1 to 7, wherein the silver component is contained in an amount of 20 mol% or more based on the metal constituting the metal matrix structure.
基材と、
前記基材上に形成された請求項1〜8のいずれか1項に記載の有機無機複合体と、
を備えた構造体。
A substrate;
The organic-inorganic composite according to any one of claims 1 to 8, formed on the substrate,
A structure with
無機系化合物と有機系化合物と銀成分とを備えた有機無機複合体の製造方法であって、
前記無機系化合物の原料にアミノ基を有する物質を用い、前記有機系化合物の原料にカルボニル基を有する物質を用いて、前記無機系化合物と前記有機系化合物とを複合化し、有機無機複合体を得る複合化工程、を含む、
有機無機複合体の製造方法。
A method for producing an organic-inorganic composite comprising an inorganic compound, an organic compound, and a silver component,
Using the substance having an amino group as the raw material for the inorganic compound and using the substance having a carbonyl group as the raw material for the organic compound, the inorganic compound and the organic compound are combined to form an organic-inorganic composite. A compounding step to obtain,
A method for producing an organic-inorganic composite.
前記複合化工程では、前記無機系化合物の原料としてアミノ基を有する金属アルコキシドを用い、前記有機系化合物としてカルボニル基を有するポリマーを用い、前記金属アルコキシドと前記ポリマーとを含む溶液で前記金属アルコキシドを加水分解することにより、前記無機系化合物と前記有機系化合物とを複合化する、請求項10に記載の有機無機複合体の製造方法。   In the complexing step, a metal alkoxide having an amino group is used as a raw material of the inorganic compound, a polymer having a carbonyl group is used as the organic compound, and the metal alkoxide is added in a solution containing the metal alkoxide and the polymer. The method for producing an organic-inorganic composite according to claim 10, wherein the inorganic compound and the organic compound are compounded by hydrolysis. 前記複合化工程では、前記加水分解の後に前記銀成分を添加する、請求項11に記載の有機無機複合体の製造方法。   The method for producing an organic-inorganic composite according to claim 11, wherein in the complexing step, the silver component is added after the hydrolysis. 前記複合化工程以降の工程を100℃以下の温度で行う、請求項10〜12のいずれか1項に記載の有機無機複合体の製造方法。   The manufacturing method of the organic inorganic composite of any one of Claims 10-12 which performs the process after the said composite process at the temperature of 100 degrees C or less.
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