分子シミュレーションを用いた表面修飾メソポーラスシリカに対するメタノール/水混合ガスの吸着特性の研究
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概要
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1次元細孔をもつメソポーラスシリカへのメタノール／水混合ガスの吸着に対する表面修飾の効果を調べるために，（1）融解／冷却アルゴリズムを導入した分子動力学法を用いて，親水性表面（OH表面）およびトリメチルシリル基で置換した疎水性表面（FS表面）をもつメソポーラスシリカをモデル化し，（2）µVTアンサンブル配向バイアス・モンテカルロ法を用いて吸着平衡を計算した．OH表面をもつメソポーラスシリカモデルでは，298 Kにおける純ガスの吸着等温線が，メタノールはステップ状吸着，水は凝縮性吸着の特徴を示し，それぞれの実験値を良好に再現した．FS表面細孔では，水は圧力を上げても吸着しなかったが，メタノールは凝縮性吸着の特徴を示した．すなわち，トリメチルシル基による表面修飾は，水だけでなくメタノールとの親和性も低下させる．温度333 Kにおける等相対圧（各成分の相対圧が等しい）混合ガスの吸着等温線を計算したところ，純ガスでは水を全く吸着しなかったFS表面細孔が混合ガスでは凝縮性吸着機構でアルコールと水を同時に吸着した．また，この系の細孔内局所密度分布から，疎水性のCH3基が疎水表面に多く存在するが，細孔内部ではメタノールと水がほぼ均一な組成で存在することがわかった．
- 社団法人 化学工学会の論文
- 2006-01-20
著者
-
新田 友茂
大阪大学大学院基礎工学研究科 物質創成専攻化学工学領域
-
高橋 英明
大阪大学大学院基礎工学研究科
-
青山 直樹
大阪大学大学院基礎工学研究科 物質創成専攻化学工学領域
-
高橋 英明
北大 大学院工学研究科
-
中野 雅由
大阪大学大学院理学研究科
-
古川 信一
大阪大学大学院基礎工学研究科 物質創成専攻化学工学領域
-
西海 俊弘
大阪大学大学院基礎工学研究科 物質創成専攻化学工学領域
-
新田 友茂
大阪大学大学院基礎工学研究科 化学工学専攻
-
中野 雅由
大阪大学大学院基礎工学研究科 物質創成専攻化学工学領域
-
古川 信一
Division of Chemical Engineering, Department of Materials Engineering Science, Graduate School of Engineering Science, Osaka University
-
新田 友茂
Division of Chemical Engineering, Department of Materials Engineering Science, Graduate School of Engineering Science, Osaka University
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