金属ナノ粒子担持メソポーラスシリカ

【 Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｍｅｔａｌ　ｉｎ　ＴＭＰＳ】

ナノ細孔内で金属還元生成を行なうことで高度に分散した金属ナノ粒子が得られる

TEM写真（白金ナノ粒子担持ＴＭＰＳ）

白金ナノ粒子担持ＴＭＰＳによるPROX反応

水分吸着特性

TMPSは、大きな比表面積、ナノサイズの均一細孔を有しており、特異的な水分吸脱着特性を示します。

調湿材料、デシカント空調、吸着式ヒートポンプへの応用

ナノ細孔中での気体－液体平衡

水蒸気吸着等温線　（２５℃）

脱臭能（アンモニア）

アンモニアに対する消臭試験

各種吸着剤１ｇを入れた臭い袋に基準ガス（30ｐｐｍアンモニア）２．５Lを充填後、経時的に臭気指数を測定した。

【使用機器】　　SHIMADZU　におい識別装置　AFF-2A

【測定環境】　　室温　２６℃　　湿度　３０％

アンモニア

TMPSは、他の吸着材と比較してアンモニアの消臭能力（即効性及び吸着量）に優れる。

香料担持TMPSの徐放作用

溶剤中でメントールをＴＭＰＳに含浸させることでメントール担持ＴＭＰＳが調製できます。

メントールの結晶に比べ、約20倍の昇華速度の遅延が認められました。

メントールの昇華性比較

ＴＧ/ＤＴＡにより測定　（測定条件：35から40℃に昇温）

メントール結晶： メントール結晶/アルミナ＝25/80 　（粉体混合） 10.59ｍｇ

TMPSに担持されたメントール：メントール/TMPS＝25/75　（ナノ孔に担持） 10.09ｍｇ

メソポーラス材料関連文献

(Articles related to mesoporous materials)

1. Self-assembly of cubic phenylene bridged mesoporous hybrids from allylorganosilane precursors. M. P. Kapoor, M. Yanagi, Y. Kasama, T. Yokoyama, S. Inagaki, T. Shimada, H. Nanbu and L. R. Juneja. Journal of Material Chemistry,16,3305,2006,(Featured as News piece in Chemical Sciences＆Chemical World, RSC publications,“Porous silicas cleans up air”14th August, 2006)

2. Functionalized mesoporous dendritic silica hybrids as base catalyst with volatile organic compound elimination ability.M.P.Kapoor,Y.Kasama,T.Yokoyama,M.Yanagi,S.Inagaki,H.Nanbu,and L.R. Juneja. Journal of Material Chemistry,16,4714,2006.

3. Highly ordered mesoporous organosilica hybrid materials. M. P. Kapoor, and S. Inagaki. Bulletin Chemical. Society of Japan, (Review article), 79 (10), 1463, 2006, [Award Account]

4. Hierarchically organized hybrid organic-inorganic mesoporous nanocomposite materials:Scientific development and outlooks.Chapter in“BOTTOM-UP NANOFABRICATION: Supramolecules, Self-Assemblies and Organized Films”,M.P. Kapoor and S.Inagaki,(Eds.K.Ariga and H.S.Nalwa), 2007.

5. Mesostructured silica with bush-like morphology and its transformation into nanosized mesoporous silica particles. M.P.Kapoor,Y.Kasama,M.Yanagi,T.Yokoyama,H.Nanbu,and L.R.Juneja,Chemistry Letters,36(5),2007.

.6. Cubic phynylene bridged mesoporous hybrids from allylorganosilane precursors and their applications in Friedel-Craft acylation.M.P.Kapoor,Y.Kasama,M.Yanagi,T.Yokoyama,S.Inagaki,T.Shimada,H.Nanbu,and L.R. Juneja.Microporous and Mesoporous Materials,101,231,2007.

7. Direct synthesis of porous organosilicas containing chiral organic groups within their framework and new analytical method for enantiomeric purity of organosilicas.S.Inagaki,S.Guan,Q.Yang,M.P.Kapoor and T.Shimada.RSC Chemical Communications,202,2008.

8. Chemical modification of crystal-like mesoporous phenylene-silica with amino group. M. Ohashi, M. P. Kapoor and S. Inagaki. RSC Chemical Communications,doi:10.1039 /b716141g, adv. view, 2008.

ＴＭＰＳの応用・用途

ＴＭＰＳの拡がる可能性

ＴＭＰＳ（TaiyoKagaku Meso Porous Silicas）は、界面活性剤のミセルを鋳型として合成される、ハニカム（蜂の巣）状の均一なメソポアを有するシリカ多孔体（メソポーラスシリカ）です。

ＴＭＰＳは大きな比表面積（～１３００ｍ２/g）と細孔容積（～１ｃｍ３/ｇ）を有します。

太陽化学は独自の界面制御技術を活かし、業界に先駆けてメソポーラスシリカの量産技術を確立しました。
＊メソポーラスシリカは、1988年に早稲田大学 黒田教授らのグループによる発見に基づき、早稲田大学および㈱豊田中央研究所の共同研究により初めて合成された材料です。 ＊メソポアとは、細孔直径が１.５～５０nmの微細な細孔を指します。

TMPSの透過電子顕微鏡（TEM）写真とモデル図

合成法

ＴＭＰＳは、界面活性剤が水溶液中でミセル（分子集合体）を形成し、これを鋳型として得られる複合体を経た後、界面活性剤を除去し合成されます。 ＴＭＰＳは、界面活性剤の選択や調製条件によって細孔直径を精密に制御することが可能です。

特徴

規則性メソ細孔空間
ＴＭＰＳの孔径は従来のゼオライトに比べ大きいため、より分子径の大きい物質を対象とする触媒や吸着剤としての応用が可能です。

大きな孔径のＴＭＰＳを担体とすることで酵素を安定化させる効果も期待できます。

種類

この他のTMPSも調製可能です
＊１　BJH法
＊２　αs法
＊３　乾式粒度分布測定
(JEOL SYMPATEC HELOS, 吐出圧3.3bar)

受賞履歴

平成１６年度 （社）日本ファインセラミックス協会技術振興賞受賞
＜(株)豊田中央研究所と連名＞

「メソポーラスシリカの工業生産の確立と機能性有機物ナノハイブリッド材料」

ｎａｎｏ ｔｅｃｈ ２００８ 国際ナノテクノロジー総合展・技術会議
nano tech 大賞2008 ＜材料・素材部門＞

【受賞理由】　
「メソポーラスシリカ」は１．５ｎｍから７ｎｍの超微細なハニカム構造のメソポアを０．４ｎｍピッチ可変で孔径制御した材料。空孔に白金を埋めれば常温で高い触媒機能を発現するといった、大きな可能性を持つ。今春、世界初となる年産２０トンの実証プラントを立ち上げることを高く賞された。