JP6080614B2 - 金属錯体担持メソポーラス材料の製造方法 - Google Patents
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Description
上記一般式(1)中のBは、前記Aに対して1個のアゾメチン結合を形成する次式
上記一般式(1)中のRは、末端基として前記Bにアゾメチン結合を形成する次式
nは、フェニルアゾメチンデンドリマーの前記Bの構造を介しての世代数を表し;
mは、フェニルアゾメチンデンドリマーの末端基Rの数を表し、n=0のときはm=pであり、n≧1のときはm=2npである。)
フェニルアゾメチンデンドリマー化合物の金属錯体は、下記一般式(1)で表されるフェニルアゾメチンデンドリマー化合物と、金属元素を含む金属化合物と溶液中で混合して調製することができる。
メソポーラス材料の材質や形状は特に限定されない。メソポーラス材料の典型的な形状としては、粒子形状や膜形状が挙げられる。メソポーラス材料の材質としては、シリカ、金属、又は金属酸化物が好ましい。金属としては、ニッケル、コバルト、パラジウム、銅、金、白金、銀、及びこれらの合金が挙げられる。金属酸化物に含まれる金属種としては、Ce、Zr、Al、Ti、Mg、W、Fe、Sr、Y等が挙げられる。メソポーラス材料の材質が金属酸化物である場合、金属酸化物は2種以上の金属元素を含んでいてもよい。メソポーラス材料の材質としては、シリカ、チタニア、ジルコニア、アルミナ、白金、及びゼオライトがより好ましい。
以上説明した、フェニルアゾメチンデンドリマー化合物の金属錯体の溶液と、メソポーラス材料とを接触させることで、フェニルアゾメチンデンドリマー化合物をメソポーラス材料の細孔内に担持させることができる。フェニルアゾメチンデンドリマー化合物の金属錯体の溶液と、メソポーラス材料とを接触させる方法は特に限定されず、通常、フェニルアゾメチンデンドリマー化合物の金属錯体の溶液に、メソポーラス材料を浸漬するのが好ましい。この場合、必要に応じて、メソポーラス材料を加えられたフェニルアゾメチンデンドリマー化合物の金属錯体の溶液を撹拌してもよい。メソポーラス材料の使用量は特に限定されず、メソポーラス材料の比表面積や細孔容積等を勘案して適宜選択される。
以上のようにして製造される、細孔内にフェニルアゾメチンデンドリマー化合物の金属錯体を担持する金属錯体担持メソポーラス材料は、金属含有ナノ粒子担持メソポーラス材料を製造するための前駆体として好適に使用される。また、金属錯体担持メソポーラス材料は、金属錯体に含まれる金属化合物の種類に応じて、触媒等の用途に好適に使用することができる。
以上説明した方法により得られる、金属錯体担持メソポーラス材料中の金属錯体を金属含有ナノ粒子を内包するフェニルアゾメチンデンドリマー化合物に変換した後に、メソポーラス材料からフェニルアゾメチンデンドリマー化合物を除去することで、金属含有ナノ粒子担持メソポーラス材料を製造することができる。
DPAG4er(5μmol/L)をクロロホルム/アセトニトリル(体積比1:1)の混合溶媒に溶解させた溶液3mLに対し、AuCl3のアセトニトリル溶液(4.68mmol/L)150μLを加えて、DPAG4er−AuCl3錯体の濃度5μmol/Lの溶液を得た。DPAG4erに対するAuCl3の等量は14等量である。なお、AuCl3の等量とは、DPAG4er1molに対する、AuCl3のモル数を意味する。得られたDPAG4er−AuCl3錯体の溶液に、メソポーラスシリカ(MCM−41、細孔径2〜3nm)20mgを加えて、メソポーラスシリカにDPAG4er−AuCl3錯体を担持させた。
DPAG4er(5μmol/L)をクロロホルム/アセトニトリル(体積比1:1)の混合溶媒に溶解させた溶液3mLに対し、AuCl3のアセトニトリル溶液(4.68mmol/L)150μLを加えて、DPAG4er−AuCl3錯体の濃度5μmol/Lの溶液を得た。DPAG4erに対するAuCl3の等量は14等量である。なお、AuCl3の等量とは、DPAG4er1molに対する、AuCl3のモル数を意味する。得られたDPAG4er−AuCl3錯体の溶液に、メソポーラスシリカ(SBA−15、細孔径5〜7nm)5mgを加えて、メソポーラスシリカにDPAG4er−AuCl3錯体を担持させた。
DPAG4er(5μmol/L)をクロロホルム/アセトニトリル(体積比1:1)の混合溶媒に溶解させた溶液3mLに対し、GaCl3のアセトニトリル溶液(3mol/L)120μLを加えて、DPAG4er−GaCl3錯体の濃度5μmol/Lの溶液を得た。DPAG4erに対するGaCl3の等量は14等量である。なお、GaCl3の等量とは、DPAG4er1molに対する、GaCl3のモル数を意味する。得られたDPAG4er−GaCl3錯体の溶液3mLに、メソポーラスシリカ(MCM−41、細孔径2〜3nm)5.0mgを加え、メソポーラスシリカにDPAG4er−GaCl3錯体を担持させた。DPAG4er−GaCl3錯体の溶液と、メソポーラスシリカを加えられた溶液とについて、波長300〜600nmの光線に対する吸収スペクトルを測定した。その結果、メソポーラスシリカを加えられた溶液のスペクトルでは、DPAG4er−GaCl3錯体の溶液のスペクトル中に観察されるDPAG4er−GaCl3錯体に由来するピークが消失していることが分かった。これにより、メソポーラスシリカを加えられた溶液では、DPAG4er−GaCl3錯体がメソポーラスシリカに担持されていることが分かる。
Claims (7)
- 下記一般式(1)で表されるフェニルアゾメチンデンドリマー化合物に金属元素を配位させた金属錯体を含む溶液を、メソポーラス材料と接触させる工程を含む、金属錯体担持メソポーラス材料の製造方法。
上記一般式(1)中のBは、前記Aに対して1個のアゾメチン結合を形成する次式
上記一般式(1)中のRは、末端基として前記Bにアゾメチン結合を形成する次式
nは、フェニルアゾメチンデンドリマーの前記Bの構造を介しての世代数を表し;
mは、フェニルアゾメチンデンドリマーの末端基Rの数を表し、n=0のときはm=pであり、n≧1のときはm=2npである。) - 前記金属元素が、Ga、Au、Fe、Pt、Ti、Sn、Cu、V、Ag、Ir、Tl、Ru、及びRhからなる群より選択される1種以上である、請求項1に記載の金属錯体担持メソポーラス材料の製造方法。
- 前記メソポーラス材料が有する細孔の平均径が2〜7nmである、請求項1又は2に記載の金属錯体担持メソポーラス材料の製造方法。
- 下記一般式(1)で表されるフェニルアゾメチンデンドリマー化合物に金属元素を配位させた金属錯体を担持する、金属錯体担持メソポーラス材料。
上記一般式(1)中のBは、前記Aに対して1個のアゾメチン結合を形成する次式
上記一般式(1)中のRは、末端基として前記Bにアゾメチン結合を形成する次式
nは、フェニルアゾメチンデンドリマーの前記Bの構造を介しての世代数を表し;
mは、フェニルアゾメチンデンドリマーの末端基Rの数を表し、n=0のときはm=pであり、n≧1のときはm=2npである。) - 前記金属元素が、Ga、Au、Fe、Pt、Ti、Sn、Cu、V、Ag、Ir、Tl、Ru、及びRhからなる群より選択される1種以上である、請求項4に記載の金属錯体担持メソポーラス材料。
- 前記メソポーラス材料が有する細孔の平均径が2〜7nmである、請求項4又は5に記載の金属錯体担持メソポーラス材料。
- 請求項4〜6のいずれか1項に記載の金属錯体担持メソポーラス材料中の金属錯体を金属含有ナノ粒子を内包するフェニルアゾメチンデンドリマー化合物に変換した後に、メソポーラス材料から前記フェニルアゾメチンデンドリマー化合物を除去する工程を含む、金属含有ナノ粒子担持メソポーラス材料の製造方法。
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