放射光を利用したナノ構造・機能の計測・解析 立命館大学SRセンター Nanotechnology Innovation by Synchrotron Radiation 平成19年度 トピックス 「XAFS」領域における支援成果 メソポーラスシリカ のＸＡＦＳによる構造解析 A京都大学工学系研究科, b立命館大学SRセンター 山本 孝a, 森 樹久a 、川口 俊明b 河合 潤a 徹a 、田中庸裕a 、中西 康次b, 太田 【研究目的】 我々は種々の酸触媒反応を促進するシリカメソ多孔体FSM-16のXAFS解析を行い，FSM-16 のシロキサン結合(≡Si-O-Si≡)が非晶質シリカより歪むことで特異な物性が発現するとする従 来の提案を裏付ける知見を得た． 【成 果】 シリカメソ多孔体ＦＳＭ-16 は、左図に示すように非常に均質なサイズの孔径を持つ材料であり、 高い触媒活性を持つ。この試料の局所構造をSi K-XAFS測定によって調べた。まず中図に示 すように、XANESスペクトル形状はt他の標準試料と酷似しており、Siの周りを4配位のＯが取り 囲む構造になっていることを示す。結晶性試料には微細構造が出現しているが、FEM-16では それが消失していることから、非晶質であることがわかる。EXAFSのフーリエ解析結果を右図に 示した。FSM-16に長周期は観察されない。EXAFS解析からわかるSi-O距離を標準試料と比較 すると、： FSM-16 > 石英 > 非晶質シリカ，ZSM-5であり、シロキサンブリッジ（の一部）が 歪んで伸びていることを示している。このことが、ルイス酸点として作用する FSM-16 の活性と相関があることを裏付けている。T.Yamamoto et al:J.Phys. Chem. C. 112 (2008) 328 細孔径分布曲線 Dk: 2.8 – 9.1 Å-1 2.8 1500 1000 silica gel 500 FSM-16 SiO2 gel FSM -MES (4nm) -4 FSM-16 FSM -C12 (2nm) FSM-16 (3nm) 3 2000 no peak! FT of k (k) /Å FSM-16 28Å 5 FSM-16 as syn. Normalized absorption 2500 dV/dR ＥXAＦS XANES ZSM-5 FSM- (3nm) as syn. quartz silica gel 0 2 4 6 8 2 10 2R /nm Photon energy /eV HO O Si O O Si O O O H ZSM-5 Si 1840 1860 1880 1900 quartz 0 1 2 3 4 R /Å 5 6
© Copyright 2024 ExpyDoc
