JPH04285081A - 制御された均一な孔径を有する多孔質シリカの製造方法 - Google Patents
制御された均一な孔径を有する多孔質シリカの製造方法Info
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- JPH04285081A JPH04285081A JP3126989A JP12698991A JPH04285081A JP H04285081 A JPH04285081 A JP H04285081A JP 3126989 A JP3126989 A JP 3126989A JP 12698991 A JP12698991 A JP 12698991A JP H04285081 A JPH04285081 A JP H04285081A
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Landscapes
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- Catalysts (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、制御された均一な孔径
を有する多孔質シリカの製造方法に関する。
を有する多孔質シリカの製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】多孔質シリカは、耐薬品性、
耐熱性、強度などの化学的および物理的特性に優れてお
り、フィルター材、吸着材、触媒担体などとして有用で
ある。しかしながら、従来の多孔質シリカ材料は、孔径
が不均一であったり、或いは所望の孔径に制御されてい
ないため、その優れた化学的および物理的特性にもかか
わらず、その優れた特性が十分に発揮され、利用されて
いるとはいい難い。
耐熱性、強度などの化学的および物理的特性に優れてお
り、フィルター材、吸着材、触媒担体などとして有用で
ある。しかしながら、従来の多孔質シリカ材料は、孔径
が不均一であったり、或いは所望の孔径に制御されてい
ないため、その優れた化学的および物理的特性にもかか
わらず、その優れた特性が十分に発揮され、利用されて
いるとはいい難い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、孔径が均一
で且つ所望の大きさに制御されており、本来の優れた化
学的および物理的性質を有効に発揮し得る多孔質シリカ
を提供することを目的とする。
で且つ所望の大きさに制御されており、本来の優れた化
学的および物理的性質を有効に発揮し得る多孔質シリカ
を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成するために種々研究を重ねた結果、シリカマトリ
ックス中にスターバーストデンドリマーを均一に分散含
有する複合体を加熱して、スターバーストデンドリマー
を分解除去する場合には、上記の目的に適った多孔質シ
リカが得られることを見出した。
を達成するために種々研究を重ねた結果、シリカマトリ
ックス中にスターバーストデンドリマーを均一に分散含
有する複合体を加熱して、スターバーストデンドリマー
を分解除去する場合には、上記の目的に適った多孔質シ
リカが得られることを見出した。
【０００５】すなわち、本発明は、「シリカマトリック
ス中にスターバーストデンドリマーが均一に分散されて
いる透明な有機−無機複合体を焼成してスターバースト
デンドリマーを分解揮散させることを特徴とする制御さ
れた均一な孔径を有する多孔質シリカの製造方法」を提
供するものである。
ス中にスターバーストデンドリマーが均一に分散されて
いる透明な有機−無機複合体を焼成してスターバースト
デンドリマーを分解揮散させることを特徴とする制御さ
れた均一な孔径を有する多孔質シリカの製造方法」を提
供するものである。
【０００６】本発明で使用するスターバーストデンドリ
マーは、公知の材料であり、その製造法は、例えば、Ｄ
．Ａ．Ｔｏｍａｌｉａ ｅｔ ａｌ，Ｐｏｌｙｍｅ
ｒ Ｊｏｕｒｎａｌ，１７，１１７（１９８５）［以
下単に公知文献−１という］などに記載されている。ス
ターバーストデンドリマーの分子は、球形であり、その
大きさは、重合度（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）により正確
にコントロールすることができる。本発明においてはシ
リカマトリックスに対して均一に分散させるために、重
合度１．５〜３．５のスターバーストデンドリマー分子
を使用することが特に好ましい。例えば、重合度が０．
５の分子を使用する場合には、シリカマトリックスへの
均一な分散が困難となり、有機−無機複合体が不透明と
なる。この様な不透明な有機−無機複合体を焼成する場
合には、制御された均一な孔径を有する多孔質シリカは
、得られない。
マーは、公知の材料であり、その製造法は、例えば、Ｄ
．Ａ．Ｔｏｍａｌｉａ ｅｔ ａｌ，Ｐｏｌｙｍｅ
ｒ Ｊｏｕｒｎａｌ，１７，１１７（１９８５）［以
下単に公知文献−１という］などに記載されている。ス
ターバーストデンドリマーの分子は、球形であり、その
大きさは、重合度（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）により正確
にコントロールすることができる。本発明においてはシ
リカマトリックスに対して均一に分散させるために、重
合度１．５〜３．５のスターバーストデンドリマー分子
を使用することが特に好ましい。例えば、重合度が０．
５の分子を使用する場合には、シリカマトリックスへの
均一な分散が困難となり、有機−無機複合体が不透明と
なる。この様な不透明な有機−無機複合体を焼成する場
合には、制御された均一な孔径を有する多孔質シリカは
、得られない。
【０００７】本発明で使用するシリカマトリックス中に
スターバーストデンドリマーを均一に分散する透明なガ
ラス状の有機−無機複合体は、ゾルーゲル法により製造
することができる。より具体的には、例えば、スターバ
ーストデンドリマーとテトラアルコキシシランとをアル
コールに溶解し、酸触媒を加え、室温で放置することに
より、製造することができる。
スターバーストデンドリマーを均一に分散する透明なガ
ラス状の有機−無機複合体は、ゾルーゲル法により製造
することができる。より具体的には、例えば、スターバ
ーストデンドリマーとテトラアルコキシシランとをアル
コールに溶解し、酸触媒を加え、室温で放置することに
より、製造することができる。
【０００８】テトラアルコキシシランとしては、炭素数
１〜５程度のアルコキシ基を含むものが使用でき、これ
らの中でもテトラメトキシシランがより好ましい。アル
コールとしては、炭素数１〜５程度の脂肪族アルコール
が挙げられ、これらの中でもメタノールがより好ましい
。酸触媒としては、通常のゾルーゲル法において使用さ
れている塩酸、酢酸などが例示され、これらの中でも塩
酸がより好ましい。
１〜５程度のアルコキシ基を含むものが使用でき、これ
らの中でもテトラメトキシシランがより好ましい。アル
コールとしては、炭素数１〜５程度の脂肪族アルコール
が挙げられ、これらの中でもメタノールがより好ましい
。酸触媒としては、通常のゾルーゲル法において使用さ
れている塩酸、酢酸などが例示され、これらの中でも塩
酸がより好ましい。
【０００９】本発明における前駆体であるガラス状有機
−無機複合体におけるスターバーストデンドリマーとシ
リカマトリックスとの割合は、多孔質シリカの用途など
に応じて求められる細孔容積、比表面積などに適合する
ように定めれば良いが、通常原料としての割合でスター
バーストデンドリマー：テトラアルコキシシラン＝１：
２〜１０程度の範囲にある。
−無機複合体におけるスターバーストデンドリマーとシ
リカマトリックスとの割合は、多孔質シリカの用途など
に応じて求められる細孔容積、比表面積などに適合する
ように定めれば良いが、通常原料としての割合でスター
バーストデンドリマー：テトラアルコキシシラン＝１：
２〜１０程度の範囲にある。
【００１０】本発明においては、上記のようにして得ら
れたシリカマトリックス中にスターバーストデンドリマ
ーを均一に分散する透明なガラス状の有機−無機複合体
を焼成する。この焼成操作により、有機部分であるスタ
ーバーストデンドリマーが焼失して、所望の多孔質シリ
カが得られる。焼成温度は、スターバーストデンドリマ
ーが分解揮散し得る限り、特に限定されないが、通常５
００〜１０００℃程度であり、好ましくは６００℃程度
である。
れたシリカマトリックス中にスターバーストデンドリマ
ーを均一に分散する透明なガラス状の有機−無機複合体
を焼成する。この焼成操作により、有機部分であるスタ
ーバーストデンドリマーが焼失して、所望の多孔質シリ
カが得られる。焼成温度は、スターバーストデンドリマ
ーが分解揮散し得る限り、特に限定されないが、通常５
００〜１０００℃程度であり、好ましくは６００℃程度
である。
【００１１】本発明方法による多孔質シリカは、前駆体
の形態に応じて、種々の形態をとり得る。すなわち、前
駆体は、板状、膜状、円筒状、球状、ブロック状などの
種々の形態で製造することが可能であるので、これを焼
成して得られる多孔質シリカも、同様の形態をとり得る
。
の形態に応じて、種々の形態をとり得る。すなわち、前
駆体は、板状、膜状、円筒状、球状、ブロック状などの
種々の形態で製造することが可能であるので、これを焼
成して得られる多孔質シリカも、同様の形態をとり得る
。
【００１２】本発明による多孔質シリカの孔径は、使用
するスターバーストデンドリマー分子の寸法に依存する
ので、正確に制御された均一なものとなる。また、本発
明による多孔質シリカは、正確に制御された均一な細孔
を有しているので、フィルター、触媒担体、散気板また
は散気管、散液板または散液管、吸着材、充填材などと
して有用である。さらに、本発明による多孔質シリカは
、立体選択的な有機合成の触媒もしくはその担体として
、或いは光学異性体の分割剤としての用途も考えられる
。さらにまた、本発明による多孔質シリカを利用する場
合には、例えば、プロピレンオキシドの開環重合などの
重合反応を制御できる可能性もあり、この場合には、反
応場の利用による分子量の揃った高分子合成が可能とな
る。
するスターバーストデンドリマー分子の寸法に依存する
ので、正確に制御された均一なものとなる。また、本発
明による多孔質シリカは、正確に制御された均一な細孔
を有しているので、フィルター、触媒担体、散気板また
は散気管、散液板または散液管、吸着材、充填材などと
して有用である。さらに、本発明による多孔質シリカは
、立体選択的な有機合成の触媒もしくはその担体として
、或いは光学異性体の分割剤としての用途も考えられる
。さらにまた、本発明による多孔質シリカを利用する場
合には、例えば、プロピレンオキシドの開環重合などの
重合反応を制御できる可能性もあり、この場合には、反
応場の利用による分子量の揃った高分子合成が可能とな
る。
【００１３】
【実施例】以下に実施例を示し、本発明の特徴とすると
ころをより一層明確にする。
ころをより一層明確にする。
【００１４】実施例１
前記公知文献−１に記載された方法に従って、重合度の
異なる各種のスターバーストデンドリマーを製造した後
、スターバーストデンドリマーとテトラメトキシシラン
とを所定の割合でメタノールに溶解し、触媒として塩酸
を加え、室温で放置することにより、有機−無機複合体
を製造した。第１表に使用したスターバーストデンドリ
マー（ＳＢＤ）の重合度、有機−無機複合体製造時のＳ
ＢＤとテトラメトキシシラン（ＴＭＳ）との比（ＳＢＤ
／ＴＭＳ）および得られた有機−無機複合体の外観を示
す。
異なる各種のスターバーストデンドリマーを製造した後
、スターバーストデンドリマーとテトラメトキシシラン
とを所定の割合でメタノールに溶解し、触媒として塩酸
を加え、室温で放置することにより、有機−無機複合体
を製造した。第１表に使用したスターバーストデンドリ
マー（ＳＢＤ）の重合度、有機−無機複合体製造時のＳ
ＢＤとテトラメトキシシラン（ＴＭＳ）との比（ＳＢＤ
／ＴＭＳ）および得られた有機−無機複合体の外観を示
す。
【００１５】
【００１６】次いで、上記で得られた試料Ｎｏ．７を６
００℃で焼成して、多孔質シリカを得た。得られた多孔
質シリカの細孔の孔径分布を第１図に示す。多孔質シリ
カの細孔の孔径は、使用した重合度＝３．５のＳＢＤ分
子の半径（１２．９オングストローム）に極めて近似し
ており、ＳＢＤ分子の半径に依存して制御されているこ
とが明らかである。なお、得られた多孔質シリカの細孔
容積は、０．４８ｃｃ／ｇであり、比表面積は、６１２
ｍ２／ｇであった。
００℃で焼成して、多孔質シリカを得た。得られた多孔
質シリカの細孔の孔径分布を第１図に示す。多孔質シリ
カの細孔の孔径は、使用した重合度＝３．５のＳＢＤ分
子の半径（１２．９オングストローム）に極めて近似し
ており、ＳＢＤ分子の半径に依存して制御されているこ
とが明らかである。なお、得られた多孔質シリカの細孔
容積は、０．４８ｃｃ／ｇであり、比表面積は、６１２
ｍ２／ｇであった。
【００１７】
【図１】 本願実施例１で得られた多孔質シリカの特
性を示すグラフである。
性を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】 シリカマトリックス中にスターバース
トデンドリマーが均一に分散されている透明な有機−無
機複合体を焼成してスターバーストデンドリマーを分解
揮散させることを特徴とする制御された均一な孔径を有
する多孔質シリカの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3126989A JPH04285081A (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | 制御された均一な孔径を有する多孔質シリカの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3126989A JPH04285081A (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | 制御された均一な孔径を有する多孔質シリカの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04285081A true JPH04285081A (ja) | 1992-10-09 |
Family
ID=14948904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3126989A Pending JPH04285081A (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | 制御された均一な孔径を有する多孔質シリカの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04285081A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0891947A1 (de) * | 1997-07-14 | 1999-01-20 | Basf Aktiengesellschaft | Aluminiumoxid enthaltender Feststoff mit grosser Oberfläche |
| FR2833936A1 (fr) * | 2001-12-26 | 2003-06-27 | Rhodia Chimie Sa | Materiaux mineraux de haute porosite et procede de preparation de ces materiaux |
| JP2005290032A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Kazuki Nakanishi | 長距離秩序を有するメソ孔を含む階層的多孔質体の製造方法 |
| JP2012201873A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Lintec Corp | 保護膜形成用フィルム、およびチップ用保護膜形成用シート |
| GR1010001B (el) * | 2019-12-30 | 2021-05-12 | Πυρογενεσις Αβεε | Υδρογελες και ξηρογελες φορεις δραστικων συστατικων αποτελουμενες απο δενδριτικα πολυμερη και πυριτια για εφαρμογες επικαλυψης σε στερεα υποστρωματα |
| CN114573823A (zh) * | 2020-12-02 | 2022-06-03 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种树状分子功能化介孔材料及其制备方法和应用 |
-
1991
- 1991-03-11 JP JP3126989A patent/JPH04285081A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0891947A1 (de) * | 1997-07-14 | 1999-01-20 | Basf Aktiengesellschaft | Aluminiumoxid enthaltender Feststoff mit grosser Oberfläche |
| FR2833936A1 (fr) * | 2001-12-26 | 2003-06-27 | Rhodia Chimie Sa | Materiaux mineraux de haute porosite et procede de preparation de ces materiaux |
| WO2003055827A1 (fr) * | 2001-12-26 | 2003-07-10 | Rhodia Chimie | Materiaux mineraux de haute porosite et procede de preparation de ces materiaux |
| JP2005290032A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Kazuki Nakanishi | 長距離秩序を有するメソ孔を含む階層的多孔質体の製造方法 |
| JP2012201873A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Lintec Corp | 保護膜形成用フィルム、およびチップ用保護膜形成用シート |
| GR1010001B (el) * | 2019-12-30 | 2021-05-12 | Πυρογενεσις Αβεε | Υδρογελες και ξηρογελες φορεις δραστικων συστατικων αποτελουμενες απο δενδριτικα πολυμερη και πυριτια για εφαρμογες επικαλυψης σε στερεα υποστρωματα |
| CN114573823A (zh) * | 2020-12-02 | 2022-06-03 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种树状分子功能化介孔材料及其制备方法和应用 |
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