脱タンパク処理を行った真珠層粉末の水素比表面積測定

摘要

本研究室では窒素や水素雰囲気における炭酸カルシウムのガス吸着を目的に、炭酸カルシウムを加 熱処理しながら、その結晶構造変化を調査してきた 1) 。アコヤガイの貝殻は内側に真珠層と呼ばれる構造を 持つ。真珠層は斜方晶系炭酸カルシウムであるアラゴナイトがレンガ状に積み重なった構造を持ち、その隙 間をキチンとタンパク質から構成される有機基質が連結している。真珠層のアラゴナイトはおおよそ幅10 m、 厚さ 1 m程度で、タンパク質などで構成される有機基質は 20 nm程度の厚さを有する 2) 。タンパク質を除去 することにより、それまでタンパク質が占めていた部分が吸着サイトとなり、水素吸着量の増加が期待でき る。その評価方法として比表面積測定を行った。一般的に比表面積測定には安価で不活性な窒素ガスが使わ れる。また、上記で求めた比表面積(SN2)と、水蒸気を用いた水蒸気比表面積(SH2O)との比(SH2O/ SN2)を算出す ることで、材料の親水性の評価が行われている 3) 。これまでにナノポーラスカーボンにおける水素窒素比表 面積比(SH2/ SN2)の測定を行っており、これが材料表面の水素吸着能力の指標となることを明らかにしている 4) 。本報では脱タンパク真珠層粉末の水素吸着能力の評価を行うため、水素窒素比表面積比(SH2/ SN2)の算出を 行った。タンパク質の除去方法としてアルカリ含浸処理による加水分解·除去を行い、原料の真珠層粉末と アルカリ含浸処理後のサンプルの比(SH2O/ SN2)を算出した。