JP2000026108A - Production of heat resistant inorganic oxide - Google Patents

Production of heat resistant inorganic oxide

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JP2000026108A
JP2000026108A JP10194558A JP19455898A JP2000026108A JP 2000026108 A JP2000026108 A JP 2000026108A JP 10194558 A JP10194558 A JP 10194558A JP 19455898 A JP19455898 A JP 19455898A JP 2000026108 A JP2000026108 A JP 2000026108A
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JP
Japan
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oxide
silane coupling
coupling agent
inorganic oxide
inorg
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JP10194558A
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Japanese (ja)
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Noriyuki Takahashi
憲之 高橋
Yasuhide Yamaguchi
靖英 山口
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Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
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Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a heat resistant inorg. oxide that undergoes a slight change in the shape even at a high temp. by bringing a silane coupling agent into contact with an inorg. oxide and firing the inorg. oxide at the thermal decomposition temp. of the silane coupling agent or above. SOLUTION: An inorg. oxide is immersed in a soln. of a silane coupling agent, mixed and stirred to stick the silane coupling agent to the surface of the inorg. oxide. The silane coupling agent is, e.g. N-β-(aminoethyl)-γ- aminopropyltrimethoxysilane or γ-aminopropyltriethoxysilane. The inorg. oxide is, e.g. Al oxide, Mg oxide or Ti oxide. The inorg. oxide is then fired at the thermal decomposition temp. of the silane coupling agent or above (about 400-800 deg.C) to form a very thin layer of silica on the surface of the inorg. oxide in about 0.1-10 wt.% coating weight based on the amt. of the inorg. oxide. The reduction of the large specific surface area of the inorg. oxide and the growth of oxide grains are inhibited and the objective heat resistant inorg. oxide useful as a catalyst carrier for use at a high temp. is obtd.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高温においても形
態変化の小さい耐熱性無機酸化物の製造方法に関し、特
に高温においても低温相を保持していることを必要とす
る、触媒担体等に好適に用いられる耐熱性無機酸化物の
製造方法に関する。
The present invention relates to a method for producing a heat-resistant inorganic oxide having a small morphological change even at a high temperature, and is particularly suitable for a catalyst carrier or the like which needs to maintain a low-temperature phase even at a high temperature. The present invention relates to a method for producing a heat-resistant inorganic oxide used in a method.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】無機酸
化物粉体を熱に晒される環境で用いると、熱によって酸
化物粒子が成長したり、比表面積が低下したり、材料に
よっては結晶の相転移が生じることが知られている。具
体的には、焼成炉の炉材耐火物や容器が変形、破損した
り、あるいは触媒として用いる場合には比表面積が小さ
くなって活性が低下する問題がある。
2. Description of the Related Art When an inorganic oxide powder is used in an environment exposed to heat, the oxide particles grow due to the heat, the specific surface area decreases, and depending on the material, the crystal of the material may be reduced. It is known that a phase transition occurs. Specifically, there is a problem that the refractory material and the container of the firing furnace are deformed or broken, or when used as a catalyst, the specific surface area is reduced and the activity is reduced.

【0003】無機酸化物の耐熱性を向上させるために、
粉体全体あるいは粉体表面部を酸化物又は複合酸化物と
することが知られている。例えば、アルミナに対してC
a、Sr、Ba、Y、La等の元素の添加が行われてい
る。しかしながら、これらの方法で処理しても、比表面
積の劣化抑制が充分でなく、例えば比表面積160m 2
/gのγ−アルミナを用いて上記の元素を添加した場合
でも、1100℃で20時間の劣化後の比表面積は50
2 /g程度まで低下している。
In order to improve the heat resistance of the inorganic oxide,
The entire powder or powder surface is treated with oxide or composite oxide
It is known to For example, C for alumina
elements such as a, Sr, Ba, Y, and La are added.
You. However, even with these methods, the specific surface
Product is not sufficiently suppressed, for example, a specific surface area of 160 m Two
/ G of γ-alumina and the above elements are added
However, the specific surface area after degradation at 1100 ° C. for 20 hours is 50
mTwo/ G.

【0004】自動車用の排気ガス浄化触媒にはガスとの
接触確率が高いことが要求されるため、100m2 /g
以上の比表面積を有する活性アルミナが広く用いられ
る。しかし、内燃機関の排気ガス浄化、特に自動車の排
気ガス浄化に用いられる触媒は燃焼ガスによって高温に
曝されることが不可避であり、その温度は最高1000
℃以上という高温になることが知られている。これらの
担体は比表面積が高いゆえ表面活性が高く、焼結しやす
いという欠点をも具備している。例えば比表面積160
2 /gのγ−アルミナを担体として供用したとして
も、劣化後の比表面積は最終的に10m2 /g程度まで
低下する。
[0004] Since an exhaust gas purifying catalyst for automobiles is required to have a high contact probability with gas, 100 m 2 / g is required.
Activated alumina having the above specific surface area is widely used. However, it is inevitable that a catalyst used for purifying exhaust gas of an internal combustion engine, particularly for purifying exhaust gas of an automobile is exposed to a high temperature by a combustion gas.
It is known that the temperature rises to as high as ° C. These supports also have the drawback that they have high surface activity due to their high specific surface area and are easily sintered. For example, specific surface area 160
Even if γ-alumina of m 2 / g is used as a carrier, the specific surface area after deterioration is finally reduced to about 10 m 2 / g.

【0005】無機酸化物の表面にシリカを添加して耐熱
性を向上させる方法も知られている。例えば、アルミナ
粉体にシリコンアルコキシドのエタノール溶液を含浸さ
せた後、1300℃以上で焼成して表面被覆する方法
(例えば、J.MATER.CHEM.、1992.2
(5)、p.577−578、Moriら)や、シリコ
ンアルコキシドをCVD法で粉体に表面処理する方法が
知られている(例えば、色材65(3)、p.170−
175、福井ら)。しかし、これらの方法はアルコキシ
ドの蒸発や引火性等取り扱いが複雑であったり、高温で
焼成するか、真空装置を必要とする等、工程や装置が複
雑である等の問題があった。
It is also known to add silica to the surface of an inorganic oxide to improve heat resistance. For example, a method in which an alumina powder is impregnated with an ethanol solution of silicon alkoxide and then fired at 1300 ° C. or more to cover the surface (for example, J. MATER. CHEM., 1992.2)
(5), p. 577-578, Mori et al.) And a method of subjecting silicon alkoxide to powder surface treatment by a CVD method (for example, Coloring Material 65 (3), p. 170-).
175, Fukui et al.). However, these methods have problems such as complicated handling such as evaporation and flammability of the alkoxide, calcination at a high temperature, and necessity of a vacuum device, and the like, and the steps and devices are complicated.

【0006】従って、本発明の目的は、高温で使用して
も、無機酸化物の持つ高比表面積が低下することを抑制
し、酸化物粒子の成長を抑制し、あるいは結晶構造の相
転移温度を上昇させることの可能な、特に高温用触媒担
体として用いられる耐熱性無機酸化物の製造方法を提供
することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to suppress a decrease in the high specific surface area of an inorganic oxide even when used at a high temperature, to suppress the growth of oxide particles, or to reduce the phase transition temperature of the crystal structure. It is an object of the present invention to provide a method for producing a heat-resistant inorganic oxide, which can be used as a catalyst carrier for high temperature, in particular, can be used to increase the temperature.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を鋭意検討した結果、無機酸化物の表面にシランカップ
リング剤を付着させ、これをシランカップリング剤の熱
分解以上で分解してシリカの極めて薄い層を被覆させる
ことにより極めて耐熱性の高い無機酸化物を製造できる
ことを知見した。
Means for Solving the Problems As a result of diligent studies on the above-mentioned problems, the present inventors have found that a silane coupling agent is attached to the surface of an inorganic oxide and is decomposed by thermal decomposition of the silane coupling agent or more. It has been found that an inorganic oxide having extremely high heat resistance can be produced by coating an extremely thin layer of silica.

【0008】本発明は、上記知見に基づきなされたもの
で、シランカップリング剤と無機酸化物を接触させ、シ
ランカップリング剤の熱分解温度以上で焼成することを
特徴とする耐熱性無機酸化物の製造方法を提供するもの
である。
[0008] The present invention has been made based on the above findings, and comprises a step of bringing a silane coupling agent into contact with an inorganic oxide and firing at a temperature not lower than the thermal decomposition temperature of the silane coupling agent. Is provided.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明では、シランカップリング剤と無機酸化物を接触
させる。具体的には、シランカップリング剤を無機酸化
物表面に付着させる。このシランカップリング剤の無機
酸化物表面への付着方法は、例えばシランカップリング
剤溶液に無機酸化物を浸漬し、混合、撹拌する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present invention, the silane coupling agent is brought into contact with the inorganic oxide. Specifically, a silane coupling agent is attached to the surface of the inorganic oxide. As a method of attaching the silane coupling agent to the surface of the inorganic oxide, for example, the inorganic oxide is immersed in a silane coupling agent solution, mixed, and stirred.

【0010】ここで用いられるシランカップリング剤と
は汎用のシランカップリング剤、例えばN−β(アミノ
エチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ
−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(2−アミ
ノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ
−アニリノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる
が、溶媒を選択すれば特に限定されるものではない。ま
た、シランカップリング剤の溶媒への溶解を補助するた
めに、シランカップリング剤に酸、塩基、無機塩又は有
機物等の添加も任意である。
The silane coupling agent used here is a general-purpose silane coupling agent such as N-β (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ
-Aminopropyltriethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ
-Anilinopropyltrimethoxysilane and the like, but are not particularly limited as long as a solvent is selected. Further, in order to assist the dissolution of the silane coupling agent in the solvent, an acid, a base, an inorganic salt, an organic substance, or the like may be optionally added to the silane coupling agent.

【0011】また、無機酸化物としては、酸化アルミニ
ウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化セリウム、
酸化ジルコニウム、酸化鉄等が例示される。
Further, as the inorganic oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, titanium oxide, cerium oxide,
Examples thereof include zirconium oxide and iron oxide.

【0012】次に、シランカップリング剤の熱分解温度
以上で焼成し、無機酸化物表面にシリカを付着させる。
シランカップリング剤の熱分解温度は選択されたシラン
カップリング剤の種類、熱処理雰囲気等により適宜選択
されるが、一般には有機物が燃焼分解してシリカを生成
する400〜800℃、好ましくは650℃程度であ
る。
Next, sintering is performed at a temperature not lower than the thermal decomposition temperature of the silane coupling agent, and silica is attached to the surface of the inorganic oxide.
The thermal decomposition temperature of the silane coupling agent is appropriately selected depending on the type of the selected silane coupling agent, the heat treatment atmosphere, and the like. Generally, 400 to 800 ° C., preferably 650 ° C., at which organic matter is burned and decomposed to generate silica. It is about.

【0013】無機酸化物の表面にシランカップリング剤
を付着させることは従来より広く行われている。例え
ば、特開昭61−91232号公報では予め高温で焼成
した酸化マグネシウムに対してシランカップリング処理
を施し、樹脂に充填しやすく吸湿量の小さい粉体が提供
できることを開示している。また、特開平2−5520
6号公報、特開平3−93605号公報、特開平2−2
96717号公報等は流動性の改質のために酸化物に対
しケイ素化合物の添加が効果的であることを開示してい
る。あるいは、特開平5−139726号公報、特開平
6−80405号公報、特開平6−80406号公報等
は疎水性の向上のためにシラン化合物を酸化物に対し処
理することを開示している。
It has been widely practiced to attach a silane coupling agent to the surface of an inorganic oxide. For example, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 61-91232 discloses that magnesium oxide fired at a high temperature in advance is subjected to a silane coupling treatment to provide a powder which can be easily filled into a resin and has a small moisture absorption. Also, JP-A-2-5520
No. 6, JP-A-3-93605, JP-A-2-2-2
No. 96717 discloses that addition of a silicon compound to an oxide is effective for improving fluidity. Alternatively, JP-A-5-139726, JP-A-6-80405, JP-A-6-80406 and the like disclose that a silane compound is treated on an oxide in order to improve hydrophobicity.

【0014】このように、無機酸化物の表面にシランカ
ップリング剤を付着させることは公知であるが、これら
はシランカップリング剤が親水基と疎水基を合わせもつ
ことを利用して、無機酸化物表面を疎水化したり流動性
を向上させるために利用されてきた。
As described above, it is known that a silane coupling agent is attached to the surface of an inorganic oxide. However, these methods use the fact that the silane coupling agent has both a hydrophilic group and a hydrophobic group to make use of the inorganic oxidizing agent. It has been used to hydrophobize the surface of an object or to improve fluidity.

【0015】本発明では、これらの観点とは異なり、シ
ランカップリング剤を用いることにより無機酸化物表面
にケイ素化合物を極めて薄く付着させることができるこ
とに着目し、付着後にこれを熱分解させることによっ
て、シリカの極めて薄い層を無機酸化物表面に容易に形
成できることを見い出したものである。
In the present invention, unlike these viewpoints, it is noted that the use of a silane coupling agent makes it possible to attach a silicon compound extremely thinly to the surface of an inorganic oxide. It has been found that an extremely thin layer of silica can be easily formed on the surface of the inorganic oxide.

【0016】シランカップリング剤を用いて無機酸化物
表面にケイ素化合物を付着させ、これを熱分解させたシ
リカの薄層を形成させ、これによって無機酸化物の耐熱
性を向上させることはこれまで報告されていない。特
に、この無機酸化物は耐火物等の耐熱性材料や触媒担体
に有効である。
The use of a silane coupling agent to deposit a silicon compound on the surface of an inorganic oxide and form a thin layer of silica obtained by thermally decomposing the silicon compound, thereby improving the heat resistance of the inorganic oxide has been known. Not reported. In particular, this inorganic oxide is effective for heat-resistant materials such as refractories and catalyst carriers.

【0017】シリカを単層で無機酸化物表面に担持させ
ると最も高比表面積が維持されることは論文で報告され
ている(例えば、「セラミックス」第29巻第9号、第
823〜830頁)。これによれば、無機酸化物表面へ
のシリカの担持は単層で担持した場合には担持量が多い
とシリカの多層が形成され、この場合には高温焼成後で
も高比表面積が維持されるが、シリカ担持量を増やして
多層で表面被覆するとかえって比表面積が低下すること
が報告されている。しかしこの論文の場合には単層を形
成させるためにCVD法により気相中でアルコキシドシ
ランを担持する方法を用いている。
It has been reported in a paper that the highest specific surface area is maintained when a single layer of silica is supported on the surface of an inorganic oxide (for example, "Ceramics", Vol. 29, No. 9, pp. 823-830). ). According to this, when the silica is carried on the inorganic oxide surface in a single layer, a large amount of the carried silica forms a multilayer of the silica, and in this case, a high specific surface area is maintained even after firing at a high temperature. However, it has been reported that the specific surface area is rather reduced when the surface coverage is multi-layered by increasing the amount of supported silica. However, in the case of this paper, a method of supporting alkoxide silane in a gas phase by a CVD method is used to form a single layer.

【0018】本発明の製造方法を用いれば、基本的にケ
イ素化合物は無機酸化物表面に単層しか形成されない。
従って、無機酸化物をシランカップリング剤溶液中に含
浸させる場合にも特に複雑な工程を必要とせず、無機酸
化物を焼成すれば極めて簡単にシリカの単一層を形成さ
せることができる。
When the production method of the present invention is used, basically, only a single layer of the silicon compound is formed on the surface of the inorganic oxide.
Therefore, even when the inorganic oxide is impregnated in the silane coupling agent solution, a particularly complicated process is not required, and a single layer of silica can be formed very easily by firing the inorganic oxide.

【0019】無機酸化物への過剰量のシリカ被覆が比表
面積を低下させる理由は、シリカがガラス質になりやす
いための考えられる。しかしながら、シリカを無機酸化
物表面に薄く被覆すると、高温時に無機酸化物の粒子同
士の粒界に作用し、ネック成長を抑制するために焼結が
起こりにくくなるために耐熱性が向上すると考えられ
る。この耐熱性の向上は、高温による焼結の防止のみな
らず、相変態のある酸化物に関しては低温相から高温相
への変化をも抑制するため、低温相の維持に対しても効
果的である。このため、シリカの無機酸化物に対する被
覆量は0.1〜10重量%、望ましくは0.1〜5重量
%程度である。
The reason that the excess amount of silica coating on the inorganic oxide lowers the specific surface area is considered to be because silica tends to be vitreous. However, it is considered that when silica is thinly coated on the surface of the inorganic oxide, it acts on the grain boundaries between the particles of the inorganic oxide at a high temperature, and sintering hardly occurs to suppress neck growth, thereby improving heat resistance. . This improvement in heat resistance not only prevents sintering due to high temperature, but also suppresses the change from low-temperature phase to high-temperature phase for oxides with phase transformation. is there. Therefore, the coating amount of silica with respect to the inorganic oxide is 0.1 to 10% by weight, preferably about 0.1 to 5% by weight.

【0020】また、無機酸化物表面を覆ったシリカは酸
素の活量を固定するため、焼結時の結晶成長のきっかけ
となる無機酸化物表面の酸素欠陥の移動を押さえ込むた
めに耐熱性が向上する。
In addition, the silica covering the surface of the inorganic oxide fixes the activity of oxygen, so that the movement of oxygen vacancies on the surface of the inorganic oxide, which triggers crystal growth during sintering, is improved, so that the heat resistance is improved. I do.

【0021】[0021]

【実施例】以下、実施例等に基づいて本発明を具体的に
説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below based on embodiments and the like.

【0022】〔実施例1及び比較例1〕シランカップリ
ング剤(γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、信越
シリコーン社製KBE903)100gに水900gを
添加し、1時間混合、撹拌した。このシランカップリン
グ水溶液にTiO2 (アナターゼ)100gを浸漬し、
撹拌機で20時間混合、撹拌した。次いで、吸引濾過
し、シランカップリング処理されたTiO2 を回収し
た。
Example 1 and Comparative Example 1 To 100 g of a silane coupling agent (γ-aminopropyltriethoxysilane, KBE903 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) was added 900 g of water, followed by mixing and stirring for 1 hour. 100 g of TiO 2 (anatase) is immersed in this silane coupling aqueous solution,
The mixture was mixed and stirred with a stirrer for 20 hours. Subsequently, suction filtration was performed to collect the silane-coupled TiO 2 .

【0023】回収した粉体を十分な量の水で洗浄し、再
度、吸引濾過を行い粉体を回収した。回収された粉体を
乾燥した後、650℃で5時間加熱し、シランカップリ
ング剤の有機成分を燃焼除去し、シリカで被覆されたT
iO2 粉体を得た(実施例1)。この粉体のシリカ被覆
量を蛍光X線で分析したところ、2.05重量%であっ
た。
The recovered powder was washed with a sufficient amount of water, and suction-filtered again to recover the powder. After drying the recovered powder, the powder was heated at 650 ° C. for 5 hours to burn off the organic components of the silane coupling agent, and the T coated with silica was removed.
An iO 2 powder was obtained (Example 1). The silica coating amount of this powder was analyzed by fluorescent X-ray to find that it was 2.05% by weight.

【0024】このようにして製造されたTiO2 (実施
例1)を600〜1000℃で2時間焼成した試料のX
線回折のチャートを図1(a)に示す。また、比較のた
め未処理のTiO2 (比較例1)を700〜1000℃
で2時間焼成した試料のX線回折のチャートを図1
(b)に示す。なお、図1中、Aはアナターゼ、Rはル
チルをそれぞれ示す。
The TiO 2 (Example 1) produced in this way was fired at 600 to 1000 ° C. for 2 hours.
A chart of the line diffraction is shown in FIG. For comparison, untreated TiO 2 (Comparative Example 1) was heated to 700 to 1000 ° C.
FIG. 1 shows an X-ray diffraction chart of the sample fired for 2 hours in FIG.
(B). In addition, in FIG. 1, A shows anatase and R shows rutile, respectively.

【0025】図1(a)及び(b)の結果から、実施例
1のTiO2 は、比較例1のTiO 2 と比べ、ピーク成
長が少なく、焼結が抑制されていることが認められる。
また、高温相であるルチル相のピークは1000℃まで
出現しなかった。
From the results shown in FIGS. 1A and 1B, the embodiment
1 TiOTwoIs the TiO of Comparative Example 1. TwoCompared to the peak
It is recognized that the length is small and sintering is suppressed.
The peak of the rutile phase, which is a high-temperature phase, reaches up to 1000 ° C.
Did not appear.

【0026】さらに、X線回折のピークよりシェラー法
で求めた結晶子の変化の様子を評価した。900℃にお
ける結晶子径の大きさは、実施例1は438Å、比較例
1は1260Åであった。シランカップリング処理によ
って結晶子径が小さく保たれ、焼結が抑制されているこ
とが判る。
Further, the state of change of crystallites determined by the Scherrer method from the peak of X-ray diffraction was evaluated. The crystallite size at 900 ° C. was 438 ° in Example 1 and 1260 ° in Comparative Example 1. It can be seen that the silane coupling treatment keeps the crystallite diameter small and suppresses sintering.

【0027】〔実施例2及び比較例2〕シランカップリ
ング剤(γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、信越
シリコーン社製KBE903)100gに水900gを
添加し、1時間混合、撹拌した。このシランカップリン
グ水溶液に酸化セリウム(CeO2 )100gを含浸
し、撹拌機で20時間混合、撹拌した。次いで、吸引濾
過し、シランカップリング処理されたCeO2 を回収し
た。
Example 2 and Comparative Example 2 To 100 g of a silane coupling agent (γ-aminopropyltriethoxysilane, KBE903 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) was added 900 g of water, followed by mixing and stirring for 1 hour. This silane coupling aqueous solution was impregnated with 100 g of cerium oxide (CeO 2 ) and mixed and stirred with a stirrer for 20 hours. Next, suction filtration was performed to collect the silane-coupled CeO 2 .

【0028】回収した粉体を十分な量の水で洗浄し、再
度、吸引濾過を行い粉体を回収した。回収された粉体を
乾燥した後、650℃で5時間加熱し、シランカップリ
ング剤の有機成分を燃焼除去し、シリカで被覆されたC
eO2 粉体を得た(実施例2)。この粉体のシリカ被覆
量を蛍光X線で分析したところ、1.96重量%であっ
た。
The recovered powder was washed with a sufficient amount of water, and suction-filtered again to recover the powder. After drying the recovered powder, it is heated at 650 ° C. for 5 hours to burn off the organic components of the silane coupling agent and to remove the silica-coated C.
eO 2 powder was obtained (Example 2). The silica coating amount of this powder was analyzed by fluorescent X-ray and found to be 1.96% by weight.

【0029】このようにして製造されたCeO2 (実施
例2)を700〜1100℃で2時間焼成した試料と、
比較のため未処理のCeO2 (比較例2)を700〜1
100℃で2時間焼成した試料のX線回折のピークより
シャラー法で求めた結晶子の変化の様子を評価した。そ
の結果を表1に示した。
A sample obtained by firing CeO 2 (Example 2) thus manufactured at 700 to 1100 ° C. for 2 hours,
For comparison, untreated CeO 2 (Comparative Example 2) was
The state of the change in crystallites determined by the Schaller method from the peak of X-ray diffraction of the sample fired at 100 ° C. for 2 hours was evaluated. The results are shown in Table 1.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】この結果から、シランカップリング処理に
よって結晶子径が小さく保たれ、焼結が抑制されている
ことが判る。また、実施例2のCeO2 を1000℃で
2時間焼成した試料は比較例2のCeO2 を1000℃
で2時間焼成した試料と比較して酸素欠陥由来の黄色が
強く見られた。これは本発明によって酸素欠陥の消失を
抑制することが可能であることを示している。
From these results, it can be seen that the silane coupling treatment keeps the crystallite diameter small and suppresses sintering. The sample obtained by calcining the CeO 2 of Example 2 at 1000 ° C. for 2 hours is the same as the sample of CeO 2 of Comparative Example 2 at 1000 ° C.
The yellow color derived from oxygen deficiency was stronger than that of the sample fired for 2 hours. This indicates that the present invention can suppress the disappearance of oxygen vacancies.

【0032】〔実施例3及び比較例3〕シランカップリ
ング剤(γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、信越
シリコーン社製KBE903)100gに水900gを
添加し、1時間混合、撹拌した。このシランカップリン
グ水溶液に活性アルミナ(γ−アルミナ、比表面積16
0m2 /g)100gを浸漬し、撹拌機で20時間混
合、撹拌した。次いで、吸引濾過し、シランカップリン
グ処理されたγ−Al2 3 を回収した。
Example 3 and Comparative Example 3 To 100 g of a silane coupling agent (γ-aminopropyltriethoxysilane, KBE903 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) was added 900 g of water, followed by mixing and stirring for 1 hour. Activated alumina (γ-alumina, specific surface area 16
(0 m 2 / g) was immersed, and mixed and stirred with a stirrer for 20 hours. Next, suction filtration was performed to collect silane-coupled γ-Al 2 O 3 .

【0033】回収した粉体を十分な量の水で洗浄し、再
度、吸引濾過を行い粉体を回収した。回収された粉体を
乾燥した後、650℃で5時間加熱し、シランカップリ
ング剤の有機成分を燃焼除去し、シリカで被覆されたγ
−Al2 3 粉体(実施例3)を得た。この粉体のシリ
カ被覆量を蛍光X線で分析したところ、2.25重量%
であった。
The recovered powder was washed with a sufficient amount of water, and suction-filtered again to recover the powder. After drying the recovered powder, the powder was heated at 650 ° C. for 5 hours to burn off the organic component of the silane coupling agent, and the silica-coated γ
-Al 2 O 3 to obtain a powder (Example 3). When the silica coating amount of this powder was analyzed by fluorescent X-ray, it was 2.25% by weight.
Met.

【0034】このようにして得られたγ−Al2
3 (実施例3)を1100℃で20時間焼成した試料
と、比較のため未処理のγ−Al2 3 (比較例3)の
X線回折、比較例3のγ−Al2 3 を1100℃で2
0時間焼成した試料のX線回折を図2に示す。
The thus obtained γ-Al 2 O
3 and the sample was baked for 20 hours (Example 3) and 1100 ° C., X-ray diffraction of untreated gamma-Al 2 O 3 for comparison (Comparative Example 3), a gamma-Al 2 O 3 of Comparative Example 3 2 at 1100 ° C
X-ray diffraction of the sample fired for 0 hours is shown in FIG.

【0035】この結果、比較例3のγ−Al2 3 は熱
処理によって高温相であるα−アルミナに相変化してお
り、さらにこの時の比表面積は8m2 /gであった。実
施例3のアルミナは高温相であるα相のピークは見られ
なかった。また、この実施例3の比表面積は107m2
/gであり、熱劣化による比表面積の低下と高温相であ
るα相への相変化を抑制できていることが確認された。
As a result, the γ-Al 2 O 3 of Comparative Example 3 was changed into α-alumina, which is a high-temperature phase, by the heat treatment, and the specific surface area at this time was 8 m 2 / g. In the alumina of Example 3, the peak of the α phase which is a high temperature phase was not observed. The specific surface area of Example 3 was 107 m 2.
/ G, confirming that the decrease in specific surface area due to thermal degradation and the phase change to α phase, which is a high temperature phase, could be suppressed.

【0036】〔実施例4及び比較例4〕実施例3で得ら
れた、シランカップリング処理後のγ−Al2 3 粉体
を、1100℃、20時間焼成したγ−Al2 3 と水
性ベーマイトゾルを8:2で水に入れて混合し、これに
コージェライト製ハニカム(直径76mm、長さ50m
m)に浸して吸水させアルミナを担持した。このハニカ
ムを500℃で焼成した。アルミナの担持量は約36g
と計算された。このハニカムを硝酸パラジウム溶液1リ
ットル(0.35/リットル)に入れてパラジウムを吸
着含浸させ、500℃で焼成した後、還元剤で還元し、
パラジウム担持触媒ハニカムを作製した。パラジウムの
担持量は約0.2gと計算された。
Example 4 and Comparative Example 4 The γ-Al 2 O 3 powder obtained in Example 3 after the silane coupling treatment was calcined at 1100 ° C. for 20 hours with γ-Al 2 O 3 . The aqueous boehmite sol was mixed in water at a ratio of 8: 2, and this was mixed with a cordierite honeycomb (76 mm in diameter, 50 m in length).
m) to absorb water and carry alumina. The honeycomb was fired at 500 ° C. Amount of alumina carried is about 36 g
It was calculated. This honeycomb was put into 1 liter of palladium nitrate solution (0.35 / liter), and was impregnated with palladium, calcined at 500 ° C., and reduced with a reducing agent.
A palladium-supported catalyst honeycomb was prepared. The carried amount of palladium was calculated to be about 0.2 g.

【0037】一方、比較のため、比較例3のγ−アルミ
ナを用い、その他の組成、条件を同一にしてパラジウム
担持触媒ハニカムを作製した(比較例4)。
On the other hand, for comparison, a palladium-supported catalyst honeycomb was produced using the γ-alumina of Comparative Example 3 with the same other composition and conditions (Comparative Example 4).

【0038】この2つのハニカムを1000℃で20時
間焼成して熱劣化させた。このハニカムをそれぞれ軽自
動車に装着して、10−15モードにより排気ガスの浄
化率測定を行った。その結果を表2に示す。
The two honeycombs were fired at 1000 ° C. for 20 hours to be thermally degraded. Each of the honeycombs was mounted on a mini vehicle, and the exhaust gas purification rate was measured in the 10-15 mode. Table 2 shows the results.

【0039】[0039]

【表2】 [Table 2]

【0040】表2の結果から明らかなように、実施例4
は比較例4よりも高い浄化率を示すことが明らかになっ
た。
As is clear from the results in Table 2, Example 4
Showed a higher purification rate than Comparative Example 4.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の製造方法
によって、高温で使用しても、無機酸化物の持つ高比表
面積が低下することを抑制し、酸化物粒子の成長を抑制
し、あるいは結晶構造の相転移温度を上昇させることの
可能な、特に高温用触媒担体として用いられる耐熱性無
機酸化物が得られる。
As described above, the production method of the present invention suppresses a decrease in the high specific surface area of the inorganic oxide even when used at a high temperature, suppresses the growth of oxide particles, Alternatively, a heat-resistant inorganic oxide which can raise the phase transition temperature of the crystal structure and is particularly used as a high-temperature catalyst carrier is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1(a)及び(b)は、実施例1及び比較例
1によるTiO2 のシランカップリング処理と未処理の
600〜1000℃、大気中で2時間焼成した後のX線
回折チャートである。
1 (a) and 1 (b) show X-rays after silane coupling treatment of TiO 2 according to Example 1 and Comparative Example 1 and untreated at 600 to 1000 ° C. for 2 hours in air. It is a diffraction chart.

【図2】図2は、実施例3及び比較例3によるγ−Al
2 3 のシランカップリング処理(1100℃、20時
間焼成後)と未処理(原料粉及び1100℃、20時間
焼成後)のX線回折チャートである。
FIG. 2 shows γ-Al according to Example 3 and Comparative Example 3.
2 is an X-ray diffraction chart of a silane coupling treatment of 2 O 3 (after calcination at 1100 ° C. for 20 hours) and a non-treatment (after sintering at 1100 ° C. for 20 hours).

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成10年8月10日(1998.8.1
0)
[Submission date] August 10, 1998 (1998.8.1)
0)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0024[Correction target item name] 0024

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0024】このようにして製造されたTiO2 (実施
例1)を700〜1000℃で2時間焼成した試料のX
線回折のチャートを図1(a)に示す。また、比較のた
め未処理のTiO2 (比較例1)を700〜1000℃
で2時間焼成した試料のX線回折のチャートを図1
(b)に示す。なお、図1中、Aはアナターゼ、Rはル
チルをそれぞれ示す。
The TiO 2 (Example 1) thus produced was fired at 700 to 1000 ° C. for 2 hours.
A chart of the line diffraction is shown in FIG. For comparison, untreated TiO 2 (Comparative Example 1) was heated to 700 to 1000 ° C.
X-ray diffraction chart of the sample fired for 2 hours
(B). In addition, in FIG. 1, A shows anatase and R shows rutile, respectively.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0029[Correction target item name] 0029

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0029】このようにして製造されたCeO2 (実施
例2)を700〜1100℃で2時間焼成した試料と、
比較のため未処理のCeO2 (比較例2)を700〜1
100℃で2時間焼成した試料のX線回折のピークより
シェラー法で求めた結晶子の変化の様子を評価した。そ
の結果を表1に示した。
A sample obtained by firing CeO 2 (Example 2) thus manufactured at 700 to 1100 ° C. for 2 hours,
For comparison, untreated CeO 2 (Comparative Example 2) was
From the X-ray diffraction peak of the sample fired at 100 ° C for 2 hours
The state of change of crystallites determined by the Scherrer method was evaluated. The results are shown in Table 1.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図1[Correction target item name] Fig. 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図1】図1(a)及び(b)は、実施例1及び比較例
1によるTiO2 のシランカップリング処理と未処理の
700〜1000℃、大気中で2時間焼成した後のX線
回折チャートである。
1 (a) and 1 (b) show silane coupling treatment of TiO 2 and untreated TiO 2 according to Example 1 and Comparative Example 1. FIG.
700 to 1000 ° C., is X-ray diffraction chart after firing for 2 hours in air.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B01J 23/745 C01B 33/12 C 4G072 C01B 33/12 C01F 5/02 4G076 C01F 5/02 7/02 D 7/02 17/00 G 17/00 C01G 23/04 Z C01G 23/04 25/02 25/02 49/00 A 49/00 B01J 23/74 301Z Fターム(参考) 4G002 AA02 AB05 AE05 4G042 DA01 DB27 DC03 DE03 DE12 4G047 CA02 CA07 CA08 CB08 CB09 CC03 4G048 AA05 AB04 AC08 AE05 4G069 AA01 AA08 BA01A BA01B BA01C BA03A BA03B BA03C BA04A BA04B BA04C BA06A BC06C BC43A BC43B BC43C BD02A BD02B BD02C BE32A BE32B BE32C CA03 DA05 FA01 FB14 FC02 4G072 AA41 BB09 FF06 GG02 GG03 HH30 MM36 UU15 4G076 AA02 AB02 AB11 AB13 BA39 BF02 DA01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) B01J 23/745 C01B 33/12 C 4G072 C01B 33/12 C01F 5/02 4G076 C01F 5/02 7/02 D 7/02 17/00 G 17/00 C01G 23/04 Z C01G 23/04 25/02 25/02 49/00 A 49/00 B01J 23/74 301Z F term (reference) 4G002 AA02 AB05 AE05 4G042 DA01 DB27 DC03 DE03 DE12 4G047 CA02 CA07 CA08 CB08 CB09 CC03 4G048 AA05 AB04 AC08 AE05 4G069 AA01 AA08 BA01A BA01B BA01C BA03A BA03B BA03C BA04A BA04B BA04C BA06A BC06C BC43A BC43B BC43C BD02ABC023 BD02B02A UU15 4G076 AA02 AB02 AB11 AB13 BA39 BF02 DA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シランカップリング剤と無機酸化物を接
触させ、シランカップリング剤の熱分解温度以上で焼成
することを特徴とする耐熱性無機酸化物の製造方法。
1. A method for producing a heat-resistant inorganic oxide, comprising: bringing a silane coupling agent into contact with an inorganic oxide; and baking at a temperature not lower than the thermal decomposition temperature of the silane coupling agent.
【請求項2】 シランカップリング剤を無機酸化物表面
に付着させた後、シランカップリング剤を熱分解して無
機酸化物表面にシリカを被覆させたことを特徴とする耐
熱性無機酸化物の製造方法。
2. The heat-resistant inorganic oxide according to claim 1, wherein the silane coupling agent is adhered to the surface of the inorganic oxide, and then the silica is coated on the surface of the inorganic oxide by thermally decomposing the silane coupling agent. Production method.
【請求項3】 上記シリカの被覆量が0.1〜10重量
%である請求項2に記載の耐熱性無機酸化物の製造方
法。
3. The method for producing a heat-resistant inorganic oxide according to claim 2, wherein the coating amount of the silica is 0.1 to 10% by weight.
【請求項4】 上記無機酸化物が、酸化アルミニウム、
酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ジ
ルコニウム、酸化鉄から選択される請求項1、2又は3
に記載の無機酸化物の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the inorganic oxide is aluminum oxide,
4. The method according to claim 1, wherein the material is selected from magnesium oxide, titanium oxide, cerium oxide, zirconium oxide and iron oxide.
3. The method for producing an inorganic oxide according to item 1.
【請求項5】 請求項1〜5に記載の製造方法で得られ
た耐熱性無機酸化物を用いた触媒又は触媒担体。
5. A catalyst or catalyst carrier using the heat-resistant inorganic oxide obtained by the production method according to claim 1.
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