CZ351792A3 - Single-component or multicomponent salts of metal oxides and process for preparing thereof - Google Patents
Single-component or multicomponent salts of metal oxides and process for preparing thereof Download PDFInfo
- Publication number
- CZ351792A3 CZ351792A3 CS923517A CS351792A CZ351792A3 CZ 351792 A3 CZ351792 A3 CZ 351792A3 CS 923517 A CS923517 A CS 923517A CS 351792 A CS351792 A CS 351792A CZ 351792 A3 CZ351792 A3 CZ 351792A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- component
- metal
- metal oxide
- solution
- range
- Prior art date
Links
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 25
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 title claims abstract description 25
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title claims description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052768 actinide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001255 actinides Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000002601 lanthanoid compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 239000011833 salt mixture Substances 0.000 abstract description 4
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 abstract 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910000505 Al2TiO5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000004338 Syringa vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003088 Ti−O−Ti Inorganic materials 0.000 description 1
- GNKHOVDJZALMGA-UHFFFAOYSA-N [Y].[Zr] Chemical compound [Y].[Zr] GNKHOVDJZALMGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N alumane;titanium Chemical compound [AlH3].[Ti] UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DNXNYEBMOSARMM-UHFFFAOYSA-N alumane;zirconium Chemical compound [AlH3].[Zr] DNXNYEBMOSARMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RCFVMJKOEJFGTM-UHFFFAOYSA-N cerium zirconium Chemical compound [Zr].[Ce] RCFVMJKOEJFGTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- HTXDPTMKBJXEOW-UHFFFAOYSA-N dioxoiridium Chemical compound O=[Ir]=O HTXDPTMKBJXEOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 1
- 229910000457 iridium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000320 mechanical mixture Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003455 mixed metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001935 peptisation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- AABBHSMFGKYLKE-SNAWJCMRSA-N propan-2-yl (e)-but-2-enoate Chemical compound C\C=C\C(=O)OC(C)C AABBHSMFGKYLKE-SNAWJCMRSA-N 0.000 description 1
- 239000011814 protection agent Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910001925 ruthenium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- PMTRSEDNJGMXLN-UHFFFAOYSA-N titanium zirconium Chemical compound [Ti].[Zr] PMTRSEDNJGMXLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 zirconia octahydrate Chemical class 0.000 description 1
- DUNKXUFBGCUVQW-UHFFFAOYSA-J zirconium tetrachloride Chemical compound Cl[Zr](Cl)(Cl)Cl DUNKXUFBGCUVQW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- IPCAPQRVQMIMAN-UHFFFAOYSA-L zirconyl chloride Chemical compound Cl[Zr](Cl)=O IPCAPQRVQMIMAN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
- C04B41/81—Coating or impregnation
- C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
- C04B41/87—Ceramics
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
- A61K8/02—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by special physical form
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
- A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
- A61K8/19—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing inorganic ingredients
- A61K8/29—Titanium; Compounds thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
- A61Q1/00—Make-up preparations; Body powders; Preparations for removing make-up
- A61Q1/02—Preparations containing skin colorants, e.g. pigments
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
- A61Q17/00—Barrier preparations; Preparations brought into direct contact with the skin for affording protection against external influences, e.g. sunlight, X-rays or other harmful rays, corrosive materials, bacteria or insect stings
- A61Q17/04—Topical preparations for affording protection against sunlight or other radiation; Topical sun tanning preparations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
- B01J13/0004—Preparation of sols
- B01J13/0008—Sols of inorganic materials in water
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
- B01J13/0004—Preparation of sols
- B01J13/0047—Preparation of sols containing a metal oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
- C01B13/14—Methods for preparing oxides or hydroxides in general
- C01B13/36—Methods for preparing oxides or hydroxides in general by precipitation reactions in aqueous solutions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
- C01B13/14—Methods for preparing oxides or hydroxides in general
- C01B13/36—Methods for preparing oxides or hydroxides in general by precipitation reactions in aqueous solutions
- C01B13/363—Mixtures of oxides or hydroxides by precipitation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/4505—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements characterised by the method of application
- C04B41/4535—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements characterised by the method of application applied as a solution, emulsion, dispersion or suspension
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5025—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
- C04B41/5041—Titanium oxide or titanates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
- C04B41/81—Coating or impregnation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K2800/00—Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
- A61K2800/80—Process related aspects concerning the preparation of the cosmetic composition or the storage or application thereof
- A61K2800/83—Electrophoresis; Electrodes; Electrolytic phenomena
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Birds (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
Description
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby jednosložkových nebo vícesložkových solů oxidů dovů z vodných roztoků solí kovů nebo směsí solí kovů elektrolýzou.
Dosavadní stav techniky
Způsoby výroby solů oxidů kovů jsou v literatuře mnohokrát popsány. Sóly se většinou vyrábějí tak, že se nejprve vyrobí vodný roztok soli kovu a ten se potom převede, například hydrolýzou, která se provádí popřípadě za zahřívání, a/nebo kyselou peptizací a/nebo přídavkem báze na sol. Nevýhodou tohoto způsobu je, že místo solů často vznikají sraženiny. Tato nevýhoda je významná zejména tehdy, jestliže se použije drahých solí kovů, například organokovových komplexů. Při výrobě solů je proto postup často omezen na nízké koncentrace kovů.
Při zlepšeném způsobu výroby koloidů se pracuje s měniči iontů. Nevýhodou tohoto postupu však je omezená výměnná kapacita a nízký objem reaktoru. Po skončení každého postupu je nutno měnič iontů obnovit a regenerovat, takže lze pracovat pouze diskontinuálním způsobem.
Sóly kovů je také možno získat elektrodialýzou, při níž si však často tvroba sólu konkuruje s tvorbou sraženiny.
Elektrolytické postupy výroby koloidních roztoků titanu a cínu jsou již známé z SU 706 468 a SU 929 741, jakož i z
Kolloidn. Zh. 43 (4), 192 až 195 a 812 až 816.
Výroba sólu oxidu titaničitého elektrolýzou roztoku tetrachloridu titaničitého se ovšem daří pouze za přítomnosti stabilizační přísady, jako je například tetrachlorid zirkoničitý. Při elektrolýze čistého roztoku soli kovu byl pozorován silnější rozklad a tvorba sraženiny při vzniku sólu. Při elektrolytických postupech, které jsou popsány v literatuře, se používá tříkomorových elektrolytických jednotek, což je komplikované a vyžaduje používání ionexových membrán.
Vícesložkové sóly oxidů kovů je možno vyrábět ve vysoké čistotě a při nízkých teplotách hydrolýzou směsí alkoxidů kovů. Nevýhodou této netody je však velmi vysoká cena alkoxidů kovů.
Existuje tedy stále potřeba vyvinout jednoduchý a méně nákladný postup, kterým by bylo možno získávat jednosložkové nebo vícesložkové sóly oxidů kovů bez použití stabilizačních přísad a ve vysokých výtěžcích.
S překvapením byl nyní vyvinut postup výroby jednosložkových nebo vícesložkových solů oxidů kovů, který vykazuje shora uvedené nevýhody obvyklých postupů jen v nepatrné míře nebo je nevykazuje vůbec.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je způsob výroby jednosložkových nebo vícesložkových solů oxidů kovů, jehož podstata spočívá v tom, že se vodný roztok soli kovu, popřípadě roztok směsi solí kovů hydrolýzuje přímou elkotrolýzou při teplotě v rozmezí od -20 do 50 °C.
Jako solí kovů se používá zejména sloučenin titanu, ί
hliníku, zirkonia, hafnia, niobu, tantalu, yttria, lanthanu, aktinidů a/nebo lanthanidú.
Výroba jednosložkových nebo vícesložkových solů oxidů kovů probíhá jednoduchým způsobem a provádí se tak, že se sůl kovu, popřípadě směs solí kovů rozpustí ve vodě a vzniklý roztok se několk hodin elektrolýzuje, přičemž se vodný roztok solí kovů čerpáním kontinálné cirkuluje elktrolytickým článkem. Způsob výroby solů probíhá již při nízkých teplotách. Teplotní rozmezí vhodné pro tento postup je -20 až 50 °C, přednostně 0 až 15 °C.
Při výrobě jednosložkových nebo vícelskožkových solů oxidů kovů způsobem podle vynálezu nevznikají nedostatky, které byly uvedeny v popisu dosavadního stavu techniky nebo vznikají jen omezeně, poněvadž volbou elktrolytického zařízení je možno
a) vyhnout se tvorbě nehomogenit v roztoku čerpáním, mícháním nebo zaváděním vzduchu a
b) chlazením zabránit nárůstů teploty.
Při výrobě solů má svou úlohu také materiál, z něhož jsou zhotoveny elektrody. Vhodnými materiály pro výrobu elektrod jsou zejména mřížkové elektrody z titanového kovu, které jsou povlečeny vrstvou oxidu ruthénia nebo oxidu iridia.
Pro vynález se hodí všechny známé soli kovů, které se na katodě v podstatě neredukují, t.j. které za reakčních podmínek vykazují kladnější elektrodový potenciál, než systém H2/H+ na této elektrodě. Přednostně se používá oxidhalogenidů a halogenidů kovů, zejména chloridů kovů. Také roztoky směsí solí kovu, které obsahují dvě nebo více různých solí kovů, je možno způsobem podle vynálezu převádět na homogenně promísené sóly oxidů kovů. Přednostně se elektrolýzují vodné roztoky obsahující nejvýše tři různé soli kovů.
Pro elektrolýzu směsí vodných roztoků solí kovů se hodí zejména toztoky solí kombinací kovů zvolených ze souboru zahrnujícího zirkon-titan, zirkon-hliník, zirkon-cer, zirkon-yttrium, zirkon-cer-lanthan a titan-hliník.
Vícesložkové sóly oxidů kovů je také možno vyrobit míšením dvou nebo více odděleně vyrobených jednosložkových solů oxidů kovů. Posledně uvedený postupu je však velmi nákladný.
Při výrobě vícesložkových solů oxidů kovů elektrolýzou roztoků obsahujících dvě nebo více různých solí kovů jsou již v částicích sólu, které mají velkost přibližně 20 nm, přítomny heteropolární vazby, například bazby Zr-O-Ti. U směsí, které se skládají z různých jednosložkových solů oxidů kovů, například s vazbami Zr-O-Zr a Ti-O-Ti tomu tak není.
Při způsobu podle vynálezu neexistuje žádné omezení koncentrace, pokud se týče použitého roztoku soli kovu. Obvykle se pracuje v koncentračním rozsahu 0,5 až 40 % hmotnostních, vztaženo na vznikající oxid kovu.
Předmětem vynálezu je tedy také způsob, při němž se používá roztoku soli kovu, popřípadě roztoku směsí solí kovů v koncentraci 0,5 až 40 % hmotnostních, vztaženo na vznikající oxid kovu.
Intenzita proudu, napětí a doba elektrolýzy se mohou měnit. Napětí, vložené na elektrolytický článek leží v rozmezí od 2 V (rozkladné napětí vody) do 20 V, přednostně v rozmezí od 5 do 10 V. Výsledná intenzita proudu leží v rozmezí od 0,01 do 0,5 A/cm2 as v průběhu elktrolytického postupu kontinuálně klesá.
(
Předmětem vynálezu je tedy také způsob provádění elektrolýzy za napětí v rozmezí 2 až 20 V, a při intenzitě proudu v rozmezí od 0,01 do 0,5 A/cm2.
Doba elktrolýzy je závislá na poměru množství soli kovu a intenzity proudu. Tak například přeměna jednoho litru roztoku chloridu titaničitého o koncentraci přibližně 350 g TiCl4/l vyžaduje při ploše anody, popřípadě katody 100 cm a pn počáteční intenzitě proudu 15 A a konstantním napětí 5 V asi 25 až 30 hodin.
Způsob podle vynálezu probíhá podle následujících rovnic
Hydrolýza
MeXn + H2O -------- Me(OH)Xn_1 + HX elektrolýza
HX -H2^ + x2^ kde
Me představuje kov nebo kovy a X předdstavuje odcházející anion.
Sóly oxidů kovů, které se získají způsobem podle vynálezu, vykazují vysokou průhlednost a velikost částic. Částice solů mají střední velikost v rozmezí od 5 do 1 000 nm, zejména od 15 do 100 nm.
Koncentrace sólu je závislá na použité koncentraci roztoku soli a leží v rozmezí od 0,5 do 40 % oxidu kovu.
S překvapením se ukázalo, že při způsobu podle vynálezu není nutné provádět žádnou stabilizaci přidáváním přísad.
Tuto skutečnost lze pravděpodobně vysvětlit tím, že ve velkém rozsahu chybějí rušivé vlivy, které jsou způsobovány přídavnými membránami, rozdílnými koncentracemi a vysokými teplotami.
Sóly oxidů kovů jsou díky své vysoké transparenci a variabilní koncentraci vhodné zejména pro kosmetické přípravky (pokud jsou pro tyto přípravky přípustné) a pro keramické aplikace, jako listry a dekorační látky. Sóly oxidu titaničitého vyrobené způsobem podle vynálezu slouží zejména v kosmetice jako látky pro ochranu před zářením. V keramice se používá solů oxidů z toho důvodu, že vzniklé vrstvy oxidu titaničitého poskytují v důsledku svého vysokého indexu lomu obzvláště brilantní a esteticky působivé interferenční barvy. Použití solů v keramice je například popsáno v DE 41 05 235 a použití v kosmetice například v DE 41 19 719.
ultraf ialovým titaničitého
Vícesložkové sóly oxidů kovů je možno bez problémů převádět na amorfní prášky takovými postupy, jako je rozprašovací sušení, lyofilizace nebo mikrovlnné sušení. Z těchto amorfních prášků je pak možno kalcinací při vhodné teplotě získat polykrystalické prášky, na bázi směsných oxidů, s variabilním složením.
Takových směsných oxidů kovů se přednostně používá jako katalyzátorů, jako nosičových látek pro katalyticky účinné látky, v keramice [například titaničitanu zirkoničitého (ZrTiO4), titaničitanu hlinitého (AlTiO5), oxidu zirkoničitého (ZrO2) stabilizovaného cerem, popřípadě yttriem] a v chromatografií.
Předmětem vynálezu jsou tedy také přípravky, které obsahují jednosložkové nebo vícesložkové sóly oxidů kovů vyrobené způsobem podle vynálezu.
I
Vynález je blíže objasněn v následujících příkladech provedení. Tyto příklady mají výhradně ilustrativní charakter a rozsah vynálezu v žádném ohledu neomezují.
Příklady provedeni vynálezu
Příklad 1
Ve skleněné baňce opatřené duplikátorovým pláštěm a vybavené teploměrem a pH-elektrodou se ochladí jeden litr roztoku oxidu titaničitého (290 g chloridu titaničitého rozpuštěného v 1 1 vody) na teplotu 10 °C. Tento roztok se čerpáním kontinuálně cirkuluje elektrolytickým článkem. Po vložení napětí 5 V a intezity proudu 15 A/dm2 se začne provádět elektrolýza, jejíž celková délka činí 30 hodin. V průběhu této doby poklesne intenzita proudu na 1 A/dm2. Hodnota pH získaného sólu oxidu titaničitého je 1,8. Sol je tvořen vodojasnou viskózní kapalinou.
Příklad 2
Postupuje se podobným způsobem jako v příkladu 1. Použije se roztoku chloridu hlinitého (284 g chloridu hlinitého rozpuštěného v 1 1 vody) a elektrolýza se provádí při 20° C při počáteční hodnotě napětí 15 V a intenzity proudu 7 A/dm2. Celková doba elektrolýzy, v jejímž průběhu poklesne intenzita proudu na 0,3 A/m2, činí 25 hodin. Hodnota pH získané bezbarvé čiré viskózní kapaliny je 3,0.
Příklad 3
V zařízení popsaném v příkladu 1 se 1 litr roztoku oxydichloridu zirkoničitého (ZrOCl2) (260 g oktahydrátu oxidu zirkoničitého rozpuštěného v jednom litru vody) ochladí na 5 °C. Po vložení napětí 5 V a intenzity proudu 6,5 A/dm2 se po dobu 20 ‘hodin provádí hydrolýza. Proudová hustota na závěr činí 0,2 A/dm2. Hodnota pH získaného bezbarvého čirého sólu je 2,6.
Příklad 4
Podobným zpsobem jako v příkladu 1 se elektrolýzuje roztok Zroci2 - TÍC14 [158,2 g ZrOCl2-TiCl4 [158,2 g ZrOCl2.8H2O a 262 ml roztoku TiCl4 (357 g TiCl4, rozpuštěného v litru vody) v 1 litru vody] elektrolýzuje při 5 °C. Počáteční napětí je 5 V a intenzita proudu 13,7 A/dm2. Po 18 hodinách elektrolýzy, při níž se vytváří sol, poklesne intenzita proudu na 1 A/dm2. Takto získaný vodojasný sol na bázi titaničitanu zirkoničitého se může známými sušícími postupy převést na bílý sypký prášek.
Srovnávací příklad
Sol na bázi oxidu titaničitého odděleně vyrobeného podle příkladu 1 se smíchá v ekvimolárním poměru se sólem na bázi oxidu zirkoničitého odděleně vyrobeným podle příkladu 3 a mechanická směs se potom vysuší.
Podobně jako v příkladu 4, se při teplotě od 400 °C tvoří krystalický titaničitan zirkoničitý.
Claims (6)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob výroby jednosložkových nebo vícesložkových solů oxidů kovů, vyznačující se tím, že se vodný roztok soli kovu, popřípadě roztok směsi solí kovů hydrolýzuje při teplotě v rozmezí od -20 do 50 °C přímou elektrolýzou.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se jako solí kovů používá sloučenin hliníku, titanu, zirkonia, hafnia, niobu, tantalu, yttria, lanthanu, aktinidů a lanthanidů.
- 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se při elektrolýze vloží napětí v rozmezí od 2 do 20 V a intenzita proudu v rozmezí od 0,1 do 0,5 A/cm2.
- 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se t í m, že se roztoku soli kovu nebo roztoku směsí solí kovů používá v koncentraci od 0,5 do 40 % hmotnostních, vztaženo na vznikající oxid kovu nebo směs oxidů kovů.
- 5. Jednosložkový nebo vícesložkový sol oxidu kovu, připravitelný způsobem podle nároku 1, vyznačuj ící se t í m, že má velikost částic v rozmezí od 5 do 1 000 nm, zejména od 10 do 10 nm.
- 6. Přípravky, vyznačující se tím, že obsahují jednosložkový nebo vícesložkový sol oxidu kovu, podle nároku 5.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4139579 | 1991-11-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ351792A3 true CZ351792A3 (en) | 1993-06-16 |
Family
ID=6446009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS923517A CZ351792A3 (en) | 1991-11-30 | 1992-11-30 | Single-component or multicomponent salts of metal oxides and process for preparing thereof |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5378400A (cs) |
| EP (1) | EP0545135B1 (cs) |
| JP (1) | JP3242169B2 (cs) |
| CN (1) | CN1072740A (cs) |
| CA (1) | CA2084024A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ351792A3 (cs) |
| DE (1) | DE59209378D1 (cs) |
| FI (1) | FI925416A (cs) |
| MX (1) | MX9206846A (cs) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19828231C2 (de) * | 1997-08-16 | 2000-09-07 | Merck Patent Gmbh | Verfahren zur Abscheidung poröser optischer Schichten |
| US6464765B1 (en) * | 2000-09-29 | 2002-10-15 | Ferro Corporation | Saturated soluble salt slurries for coloring ceramics |
| KR100746067B1 (ko) | 2002-11-13 | 2007-08-03 | 닛뽕소다 가부시키가이샤 | 금속-산소 결합을 갖는 분산질, 금속산화물막 및 단분자막 |
| CN100342060C (zh) * | 2004-09-16 | 2007-10-10 | 黑龙江科技学院 | 电解法制备超细金属氧化物 |
| DE102005041243A1 (de) * | 2005-08-31 | 2007-03-01 | Merck Patent Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Sol-Gel-Schicht |
| DE102005041242A1 (de) * | 2005-08-31 | 2007-03-01 | Merck Patent Gmbh | Verfahren zur Strukturierung von Oberflächen von Substraten |
| US8801909B2 (en) * | 2006-01-06 | 2014-08-12 | Nextchem, Llc | Polymetal hydroxychloride processes and compositions: enhanced efficacy antiperspirant salt compositions |
| US7846318B2 (en) * | 2006-01-06 | 2010-12-07 | Nextchem, Llc | Polyaluminum chloride and aluminum chlorohydrate, processes and compositions: high-basicity and ultra high-basicity products |
| US9162901B2 (en) * | 2013-03-14 | 2015-10-20 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Electrolytic production of metal oxides |
| CN107032398A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-08-11 | 合肥汇之新机械科技有限公司 | 一种金属氧化锆溶胶的制备工艺 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU715643A1 (ru) * | 1978-02-20 | 1980-02-15 | Предприятие П/Я В-8602 | Способ получени зол гидратированного окисла металла |
| US4801399A (en) * | 1986-02-25 | 1989-01-31 | University Of Florida | Inorganic salts as peptizing agents in the preparation of metal oxide sol-gel compositions |
-
1992
- 1992-11-17 EP EP92119595A patent/EP0545135B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-11-17 DE DE59209378T patent/DE59209378D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-11-26 JP JP31718692A patent/JP3242169B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-11-27 CA CA002084024A patent/CA2084024A1/en not_active Abandoned
- 1992-11-27 FI FI925416A patent/FI925416A/fi not_active Application Discontinuation
- 1992-11-27 MX MX9206846A patent/MX9206846A/es unknown
- 1992-11-28 CN CN92113469A patent/CN1072740A/zh active Pending
- 1992-11-30 US US07/983,358 patent/US5378400A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-11-30 CZ CS923517A patent/CZ351792A3/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0545135B1 (de) | 1998-06-17 |
| CN1072740A (zh) | 1993-06-02 |
| DE59209378D1 (de) | 1998-07-23 |
| FI925416A0 (fi) | 1992-11-27 |
| JPH05222562A (ja) | 1993-08-31 |
| FI925416A (fi) | 1993-05-31 |
| MX9206846A (es) | 1993-05-01 |
| EP0545135A1 (de) | 1993-06-09 |
| US5378400A (en) | 1995-01-03 |
| CA2084024A1 (en) | 1993-05-31 |
| JP3242169B2 (ja) | 2001-12-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU596390B2 (en) | High-dispersion sol or gel of monoclinic zirconia supermicrocrystals and production of the same | |
| Yang et al. | Preparation of rutile titania nanocrystals by liquid method at room temperature | |
| EP0171736B1 (en) | Micronized zirconia and method for production thereof | |
| CZ351792A3 (en) | Single-component or multicomponent salts of metal oxides and process for preparing thereof | |
| CN102774883A (zh) | 一种金红石型二氧化钛纳米线薄膜及其制备方法和用途 | |
| JP2822317B2 (ja) | 抗菌性チタニア及びその製造方法 | |
| US20050123471A1 (en) | Method of producing titania solution | |
| JP2002524661A (ja) | 金属酸化物の電気化学的製造法 | |
| CN102786085A (zh) | 一种金红石型二氧化钛纳米棒微球的制备方法 | |
| JP3759208B2 (ja) | アルミナ粒子の製造方法 | |
| CN105883910A (zh) | 一种钙钛矿SrTiO3多孔纳米颗粒的制备方法及产物 | |
| AU648605B2 (en) | Stabilised metal oxides | |
| Ichinose et al. | Anatase sol prepared from peroxotitanium complex aqueous solution containing niobium or vanadium | |
| US5246623A (en) | Method for the preparation of electrically conductive tin-iv-oxide of fine-particle size and the use of tin-iv-oxide as filler and pigment | |
| JPS58176127A (ja) | 安定化ジルコニア微粉末の製造方法 | |
| CN1034997C (zh) | 一种高纯超细钛酸盐的制备方法 | |
| Rudnev et al. | Plasma-electrolytic oxidation of valve metals in Zr (IV)-containing electrolytes | |
| DE102005044873A1 (de) | Elektrochemisches Verfahren zur Herstellung von nanoskaligen Metallverbindungen | |
| KR920008517B1 (ko) | 수용성 스트론튬염으로부터 바륨의 분리방법 | |
| CN108557879A (zh) | 一种片状部分稳定氧化锆的制备方法 | |
| DE4233351A1 (de) | Herstellung von metalloxidsolen durch elektrolyse | |
| CN1789496A (zh) | 纳米二氧化铈的电化学制备方法 | |
| US5252310A (en) | Reactive derivative of zirconium and its preparation | |
| CN108706631A (zh) | 一种矩形片状单斜氧化锆的制备方法 | |
| JPS6183627A (ja) | 酸化ジルコニウム粉体の製造方法 |