＜大気中加熱Ag型ゼオライトの赤外吸収＞

・ゼオライトについて

ゼオライトとは、構造中に規則的な細孔構造を持つ多孔質結晶である。
また細孔内部に、金属原子や水を置換、保持する事ができるという特性を持つ。
結晶構造には色々なものがあり、この研究で使用したのはAg12-4Aというゼオライトである。

・目的

Ag型ゼオライトは、作成過程によって内部に多くの水を取り込んでいる。
真空下に晒すことで、この水を脱離することができるが、そのゼオライトを
また大気下に戻すことで、強い着色やフォトルミネッセンスが起こることが分かっている。
更に大気下での加熱によっても、その後、強い着色やフォトルミネッセンスが起こる。
しかし、XAFS測定で真空下加熱ではゼオライト内部に銀クラスタの形成が確認されているが、
大気下加熱では、真空下加熱ほど沢山の銀クラスタの形成はされていないと確認された。
よって着色やフォトルミネッセンスの原因として、ゼオライト骨格構造の変化も考えに
含めるためゼオライトの赤外吸収測定を行い、そこから加熱温度による骨格の変化と着色や
フォトルミネッセンスの強度変化の関係を調べることにした。


・実験方法

Ag型ゼオライトの粉末をKBr錠剤法にて、重量比にて定量的に赤外吸収を測定した。


・まとめ

２４時間加熱においては６５０℃以上の加熱で骨格構造が破壊される事が分かった。
1000cm-1付近の面積強度とフォトルミネッセンスの強度との関係性は見つけられなかった。
骨格の変化は、フォトルミネッセンスの直接的原因ではないか、あるいは加熱により
骨格に大きな変化は起きないことが分かった。
また他の論文によるような加熱によるゼオライトの重量減少の原因が骨格酸素の脱離であ
るとすると、Al-OあるいはSi-Oに起因したスペクトルの変化が見られないことが説明でき
ないため、重量減少の原因はいくつかのサイトに存在するゼオライト中の水に起因すると
いう仮説が立てられた。いくつかのサイトに存在するというのは、3400cm-1付近のスペク
トル形状によって考えられた。ゼオライトのスーパーケージ（αケージ）とソーダライト
ケージ（βケージ）は水分子が入り込むのには大きさに違いがあり、αケージの入り口は
大きく、βケージの入り口は小さい。
その様な違いから、加熱によって段階的に水が脱離する事で、ゼオライト内の銀イオンや
銀原子の配置が部分的に変化しフォトルミネッセンスの変化へ繋がるのでは無いかとの推
測される。