アルキルアミンおよび有機酸による酸化チタン(IV)表面の処理

抄録

アナタース形の2種の酸化チタン(IV)を炭素原子数3,4,6,8,12,14,16,18の8種の直鎖アルドまキルアミンおよび酢酸トリフルオロ酢酸完急香酸など3種のカルボン酸とベンギン中で1時間かきまぜ加熱処理した。反応後の試料の炭素分析および一部は加熱処理によリアミンおよび酸の反応量を求めたところドデシルアミンに関する場合を除き,300℃ 処理酸化チタンとの反応量は0.84ないし0.99mmol/gTiO₂の範囲のほぼ一定値を示した。実際に酸化チタン表面がアミン・酸と反応1していることとは赤外吸収スペクトルの測定により確かめられたが,とくにアミンとの反応後にNH₂⁺に帰属される吸収が認めちれることから,少なくとも一部のアミノ基は酸化チタン(N)表面(IV)Lewis酸点,たとえば表面チタンイオンと結合していることが示唆された。前に述べた反応量の平均値から,アルキル基が単分子層で表面に垂直に配列したと仮定した場合のアミンによる占有面積を求めたところ110m²/gTiO₂となった。この値が窒素のガス吸着により求めた比表面積値150m²/gTiO₂より少ないのは,吸着剤,反応剤の大きさおよび吸着・反応の相の違いである。
ベンゼン-水相さらに一部は四塩化炭素-水相クロロホルム-水相をも加えて,「分散し好性」を調蝋括啄べた結果,ブチ相アミンより長い直鎖を有するアミンで処理した場合,酸化チタン表面は親水性から油性に変化することが認められた。13種の酸による処理のうち,安息香酸による処理のみが表面改子質上有効であった。