바카라 커뮤니티 (Yoshikawa Hiroyuki 회장) (이하 "AIST"라고 불림) 막 화학 연구소 [실험실 감독 미즈카미 후주] (실험실 감독 미즈 카미 후주) (Mizukami Fujio)은 분자 제작 블록으로 독창적으로 합성 된 층상 실리케이션 소금을 사용하는 분자 빌딩 블록입니다 구조높은 실리카바카라 사이트 CDS-1을 성공적으로 개발했습니다
○ 현재의 주류 새로운 바카라 사이트 합성은 나노 미터 크기의 모공을 구성하기위한 템플릿 역할을하는 유기 분자의 설계 및 합성에 중점을 두어 비용 및 제조 공정에서 산업 수준에서 합성을 어렵게 만듭니다
○이 기술에 의해 얻은 CDS-1에서, 8 원 실리콘 고리로 구성된 2 차원 기공은 층상 실리케이트 PLS-1의 5 원 실리콘 고리로 구성된 실리케이트 층의 층 사이에 새로 형성된다 그것은 800 ° C 이상의 내열성을 가지며 화학 저항성이 우수하여 산업용으로 가혹한 조건을 견딜 수 있습니다
○이 기술이 확장되고 분자 빌딩 블록과 같은 다양한 실리케이트 화합물을 사용하기 위해 설계 방법이 설립 된 경우, 새로운 경로가 산업 요구에 적합한 바카라 사이트를 개발하기 위해 열릴 것이며, 나노 기술 자료로서 미래의 전망을 유망한 미래의 전망을 가질 것으로 예상됩니다
앞으로, 우리는 새로운 바카라 사이트를 개발하기위한 새로운 기술을 다양한 계층화 된 실리케이트에 적용함으로써 새로운 기술을 확립하는 것을 목표로합니다 또한, CDS-1은 막 재료 및 분리기 및 화학 반응 촉매로서 사용되도록 의도된다
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계층 실리케이트 PLS-1
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Zeolite CDS-1
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| 층화 된 실리케이트 PLS-1의 결정 구조 모델 및이를 전구체로 사용하여 합성 하였다 |
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계층 실리케이트 PLS-1
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바카라 사이트 CDS-1
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| 층화 된 실리케이트 PLS-1 및 신규 바카라 사이트 CDS-1의 스캐닝 전자 현미경 사진 구조는 원자 수준에서 유사하기 때문에 결정의 외부 모양에는 거의 변화가 없습니다 |
바카라 사이트는 분리 및 흡착제, 형상 선택적 고체 촉매, 이온 교환 제, 크로마토 그래피 필러, 화학 반응 장, 수분 제어제, 건축 자재 등과 같은 매우 광범위한 응용 분야를 가지고 있으며 수요가 증가하고 있습니다 현재 바카라 사이트 합성 연구는 주로 유기 분자를 템플릿으로 사용하여 나노 미터의 순서에 정기적 인 기공을 형성하는데, 이는 최근 합성 된 높은 실리카 유형의 특징이다 그러나, 이들 유기 분자의 합성은 비싸고 복잡하기 때문에 산업이 10,000 톤의 수준에서 다량의 합성을 달성하기가 어렵다 따라서, 산업용 높은 실리카 바카라 사이트의 수는 현재 매우 제한적이다 반면에, 층화 된 규산염은 본질적으로 풍부하며 많은 합성 화합물이 알려져 있지만 놀랍게도 원자 수준에서 구조를 드러낸 것은 거의 없다 그러나, 그들 중 거의 유사한 구조가 바카라 사이트와 비슷한 것으로보고 된 사람은 거의 없다 이러한 배경에서 AIST는 독특하게 합성 된 층의 실리케이트에서 바카라 사이트의 유형 인 소다 라이트를 성공적으로 합성했습니다 이로 인해 우리는 비슷한 구조를 가진 바카라 사이트가 나노 레벨 블록 워크로 층화 된 실리케이트의 골격 구조를 사용하여 구성 될 수 있는지 여부를 고려하게되었습니다 많은 층의 규산염은 저렴하고 합성하기 쉽습니다 이것들이 새로운 바카라 사이트 구조를 설계하고 제어하기 위해 결합 될 수 있다면, 비용이 낮은 비용과 요구에 적합한 재산을 제공하는 바카라 사이트를 제공 할 수있을 것으로 예상됩니다 이 기술은 바카라 사이트를 개발하기위한 새로운 방법으로 경로를 열어 주며, 본 발명을 기반으로 한 설계 방법이 확립되면이 기술의 파급 효과가 매우 커질 것입니다
AIST는 전통적으로 그랬습니다SOL-GEL 메소드를 사용하여 실리카 화합물의 합성 및 적용에 대한 연구를 수행하고있다 또한 실리카 공급원으로 알려진 층 화소를 사용하여 바카라 사이트의 합성에서 성공적이었다 또한, 확장으로서, 새로운 실리케이트 화합물의 합성에서 층화 된 실리케이트의 규칙적인 결정 구조를 이용하기위한 연구가 수행되었다 우리는 실험실의 광대 한 합성 노하우 및 고급 결정 구조 분석 기술을 사용하여 지금까지 일본에서 거의 볼 수 없었던 합성, 구조 결정 및 새로운 바카라 사이트의 적용의 삼위 일체를 연구하는 것을 목표로합니다 이 연구는 NEDO (New Energy and Industrial and Industrial Technology Development Organization)의 2003 년 산업 기술 연구 보조금 프로젝트 "나노 팜트를 사용한 고성능 미세 다공성 재료를위한 설계 방법 개발"의 결과 중 하나입니다
1) 층화 된 규산염에서 바카라 사이트와 구조적 유사성을 사용한 구조적 설계 및 합성
결정화 가속기로서 주로 테트라 메틸 암모늄 이온, 실리카 공급원 및 알칼리 금속 이온을 함유하는 층화 된 실리케이트 PLS-1은 약 1-2 µm이고 두께가 약 02 µm의 얇고 스케일 형 결정질 형태이다 분말 X- 선 결정 구조 분석은 결정 구조가 기본 구조에서 실리콘 5- 원 링으로 구성된 실리케이트 층임을 밝혀 냈습니다 또한, 상부 및 하부 규산염 층을 연결함으로써 층 사이에 새로운 기공이 형성 될 수있는 것으로 예측되었다 이를 기반으로, 구조적 변화 과정은 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 예측되었고, 가장 안정적인 바카라 사이트 구조는 층이 함께 연결될 때 모델링되었다 층을 함께 결합시키기 위해 층의 끝에서 분포 된 실라놀 그룹은
탈수 된 다 커번 곤란완료해야합니다 PLS-1 분말을 진공 하에서 가열하고 CDS-1로 쉽게 변형시킨다 이때, CDS-1의 결정 형태는 PLS-1에서 거의 변하지 않았으며, 분말 X- 선 결정 구조 분석으로부터 시뮬레이션에 의해 예측 된 모델과 일치 하였다 결과적으로, 원자 수준에서 기하학적 유사성을 갖는 신규 한 바카라 사이트 CDS-1은 층화 된 실리케이트 PLS-1로부터 얻을 수 있음이 밝혀졌다
2) 높은 실리카 바카라 사이트이기 때문에 소수성이기 때문에 열 저항성과 화학 저항성이 우수합니다
실리카 조성이 높은 바카라 사이트는 일반적으로 소수성 및 우수한 내열성을 특징으로합니다 CDS-1은 800도 이상의 내열성을 가지며, 산 또는 알칼리성 용액에 침지 될 때에도 파손되지 않고 안정적입니다
3) 유기 주형 분자에 기초한 현재의 열수 합성 방법과 달리 합성은 쉽다
템플릿 유기 분자를 설계하려면 매우 고품질 기술이 필요합니다 또한, 바카라 사이트 합성에 사용될 때 결정화 메커니즘이 알려지지 않은 것과 같은 문제가있다 한편, PLS-1은 실리카 공급원의 알칼리 금속과 시판되는 유기 화합물을 단순히 혼합함으로써 대량으로 합성 될 수있다 또한, 바카라 사이트가 CDS-1로 전환 될 때, 합성 조건은 약 420 ℃의 가열 온도에서 탈수 다축산 및 회전 펌프로 얻어지기에 충분한 진공 수준을 유발하기에 충분하다 또한, 결정도가 낮 으면 단독으로 가열하여 얻을 수 있습니다
4) 산업적으로 이용 가능한 비용으로 바카라 사이트 합성의 길을 깨기
에 언급 된 주형 유기 분자 3) 매우 비싸다 또한 실제로 바카라 사이트로 사용되기 위해서는 해고되어야하며 재사용 할 수 없습니다 CDS-1과 같은 바카라 사이트 합성은 적용에 따라 다양한 조성물을 결합 할 수있게하므로, 새로운 구조뿐만 아니라 알려진 구조도 비용을 줄일 수 있고 목적에 맞는 특성을 가질 수 있습니다
5) 기존의 시행 착오 합성 방법에 대한 논리적 분자 공학 방법이 제안된다
층화 된 규산염을 전구체로 사용하는 바카라 사이트 합성에 대한 몇 가지 보고서가 작성되었습니다 그러나, CDS-1은 선구자의 골격 구조를 파괴하지 않고 새로운 바카라 사이트 구조를 구성하는 데 성공한 것은 이번이 처음이다 대부분의 바카라 사이트 합성은 열수 합성에 의해 수행되기 때문에, 결정이 실제로 형성되고 성장하는 과정을 블랙 박스라고 할 수 있습니다 따라서 궁극적으로 시행 착오 합성 방법입니다 이와 관련하여, 목재 작업에 사용될 전구체를 사용하는 방법은 분자 공학 구조 설계 및 열수 방법 이외의 다른 방법에 적응할 수 있습니다
현재, CDS-1은 막 물질로 사용되고 있으며 분리 및 반응 촉매와 같은 응용 분야의 개발에 사용되고있다 또한, 다양한 촉매 반응에 적응하기 위해, 우리는 금속 요소를 CDS-1의 프레임 워크에 부분적으로 포함시키는 것과 같은 개선을 통해 CDS-1 사용 범위를 확장하고자한다
또한 CDS-1 합성과 동일한 방법을 사용하여 새로운 바카라 사이트 합성 작업을 수행하고 있으며 구조 설계를위한 기술적으로 확립하는 것을 목표로합니다