JP2010167391A - 粒子凝集体、及び粒子凝集体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】平均粒径10μm以下の磁性酸化鉄粒子、無機酸化物前駆体、及び平均粒径10μm以下の樹脂粒子を溶媒中に分散させて分散媒を形成し、次いで、前記分散媒に対して加熱処理を施して縮合反応を生ぜしめ、前記無機酸化物前駆体の分解によって得られた無機酸化物で、前記磁性酸化鉄粒子間、前記樹脂粒子間及び前記磁性酸化鉄粒子と前記樹脂粒子との間を接合して凝集体を形成する。その後、前記凝集体を溶剤で洗浄して前記樹脂粒子を溶解除去し、前記磁性酸化鉄粒子と、前記磁性酸化鉄粒子間を接合する無機酸化物とを具え、気孔率εが70%≦ε≦90%である粒子凝集体を製造する。
【選択図】なし
Description
本実施形態の粒子凝集体においては、平均粒径10μm以下、好ましくは5μm以下、さらに好ましくは1μm以下の磁性酸化鉄粒子を用いる。一般に、入手できる磁性酸化鉄粒子の平均粒径は上述した範囲のものがほとんどである。また、このような大きさの磁性酸化鉄粒子は処理水への流出が顕著になり、前記処理水の水質を低下させてしまう。一方、前記磁性酸化鉄粒子の平均粒径が10μmを超えるものであれば、上述のような処理水への流出は生じないので、あえて凝集させて粒径を粗大化させる必要がない。したがって、前記磁性酸化鉄粒子の上述した平均粒径は、本実施形態の粒子凝集体を形成するための前提条件となるものである。
次に、本実施形態における粒子凝集体の製造方法について説明する。最初に、平均粒径10μm以下の磁性酸化鉄粒子、無機酸化物前駆体、及び樹脂粒子を溶媒中に分散させて分散媒を形成する。
最初に、平均粒径0.9μmのマグネタイト粉末1.0g、平均粒径1.1μmのPMMA0.08gを純水50mL中によく分散させた。次に、エタノール10mL、テトラエトキシシラン100μL、25%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド溶液2mLを添加した。得られた溶液を60℃で3時間保持することでテトラエトキシシランの加熱分解反応および続く脱水縮合反応を進行させた。最後に、溶液を固液分離してからテトラヒドロフランで充分に洗浄することでPMMAを溶解脱離させ、純水で洗浄することで目的とする粒子凝集体を得た。
平均粒径0.9μmのマグネタイト粉末1.0g、平均粒径1.1μmのPMMA0.24gを用いて実施例1と同様の方法により粒子凝集体を得た。実施例1と同様にして粒子凝集体の平均粒径、気孔率及び体積比を求めたところ、それぞれ22μm、76%及び1.0(100%)であることが判明した。
平均粒径0.9μmのマグネタイト粉末1.0g、平均粒径1.1μmのPMMA0.48gを用いて実施例1と同様の方法により粒子凝集体を得た。実施例1と同様にして粒子凝集体の平均粒径、気孔率及び体積比を求めたところ、それぞれ16μm、81%及び2.0(200%)であることが判明した。
平均粒径0.5μmのマグネタイト粉末1.0g、平均粒径1.1μmのPMMA0.07gを用いて実施例1と同様の方法により粒子凝集体を得た。実施例1と同様にして粒子凝集体の平均粒径、気孔率及び体積比を求めたところ、それぞれ19μm、71%及び0.33(33%)であることが判明した。
平均粒径0.5μmのマグネタイト粉末1.0g、平均粒径1.1μmのPMMA0.26gを用いて実施例1と同様の方法により粒子凝集体を得た。実施例1と同様にして粒子凝集体の平均粒径、気孔率及び体積比を求めたところ、それぞれ22μm、79%及び1.08(108%)であることが判明した。
平均粒径0.5μmのマグネタイト粉末1.0g、平均粒径1.1μmのPMMA0.55gを用いて実施例1と同様の方法により粒子凝集体を得た。実施例1と同様にして粒子凝集体の平均粒径、気孔率及び体積比を求めたところ、それぞれ31μm、79%及び2.29(229%)であることが判明した。
平均粒径0.3μmのマグネタイト粉末1.0g、平均粒径1.1μmのPMMA0.10gを用いて実施例1と同様の方法により粒子凝集体を得た。実施例1と同様にして粒子凝集体の平均粒径、気孔率及び体積比を求めたところ、それぞれ13μm、76%及び0.42(42%)であることが判明した。
平均粒径0.3μmのマグネタイト粉末1.0g、平均粒径1.1μmのPMMA0.26gを用いて実施例1と同様の方法により粒子凝集体を得た。実施例1と同様にして粒子凝集体の平均粒径、気孔率及び体積比を求めたところ、それぞれ22μm、83%及び1.08(108%)であることが判明した。
平均粒径0.3μmのマグネタイト粉末1.0g、平均粒径1.1μmのPMMA0.53gを用いて実施例1と同様の方法により粒子凝集体を得た。実施例1と同様にして粒子凝集体の平均粒径、気孔率及び体積比を求めたところ、それぞれ17μm、83%及び2.21(221%)であることが判明した。
平均粒径0.9μmのマグネタイト粉末1.0g、平均粒径7.5μmのポリスチレン0.07gを用いて実施例1と同様の方法により粒子凝集体を得た。ポリスチレンの比重を1.1g/cm3として実施例1と同様にして粒子凝集体の平均粒径、気孔率及び体積比を求めたところ、それぞれ18μm、73%及び0.32(32%)であることが判明した。
平均粒径0.9μmのマグネタイト粉末1.0g、平均粒径7.5μmのポリスチレン0.12gを用いて実施例1と同様の方法により粒子凝集体を得た。実施例1と同様にして粒子凝集体の平均粒径、気孔率及び体積比を求めたところ、それぞれ22μm、74%及び0.55(55%)であることが判明した。
平均粒径0.9μmのマグネタイト粉末1.0g、平均粒径7.5μmのポリスチレン0.43gを用いて実施例1と同様の方法により粒子凝集体を得た。実施例1と同様にして粒子凝集体の平均粒径、気孔率及び体積比を求めたところ、それぞれ12μm、78%及び1.95(195%)であることが判明した。
平均粒径0.5μmのマグネタイト粉末1.0g、平均粒径7.5μmのポリスチレン0.07gを用いて実施例1と同様の方法により粒子凝集体を得た。実施例1と同様にして粒子凝集体の平均粒径、気孔率及び体積比を求めたところ、それぞれ18μm、76%及び0.32(32%)であることが判明した。
平均粒径0.5μmのマグネタイト粉末1.0g、平均粒径7.5μmのポリスチレン0.14gを用いて実施例1と同様の方法により粒子凝集体を得た。実施例1と同様にして粒子凝集体の平均粒径、気孔率及び体積比を求めたところ、それぞれ25μm、80%及び0.64(64%)であることが判明した。
平均粒径0.5μmのマグネタイト粉末1.0g、平均粒径7.5μmのポリスチレン0.24gを用いて実施例1と同様の方法により粒子凝集体を得た。実施例1と同様にして粒子凝集体の平均粒径、気孔率及び体積比を求めたところ、それぞれ18μm、77%及び1.09(109%)であることが判明した。
平均粒径0.3μmのマグネタイト粉末1.0g、平均粒径7.5μmのポリスチレン0.10gを用いて実施例1と同様の方法により粒子凝集体を得た。実施例1と同様にして粒子凝集体の平均粒径、気孔率及び体積比を求めたところ、それぞれ20μm、72%及び0.45(45%)であることが判明した。
平均粒径0.3μmのマグネタイト粉末1.0g、平均粒径7.5μmのポリスチレン0.19gを用いて実施例1と同様の方法により粒子凝集体を得た。実施例1と同様にして粒子凝集体の平均粒径、気孔率及び体積比を求めたところ、それぞれ14μm、79%及び0.86(86%)であることが判明した。
平均粒径0.3μmのマグネタイト粉末1.0g、平均粒径7.5μmのポリスチレン0.46gを用いて実施例1と同様の方法により粒子凝集体を得た。実施例1と同様にして粒子凝集体の平均粒径、気孔率及び体積比を求めたところ、それぞれ22μm、73%及び2.09(209%)であることが判明した。
平均粒径0.9μmのマグネタイト粉末1.0g、平均粒径11.2μmのポリビニルピリジン0.10gを用いて実施例1と同様の方法により粒子凝集体を得た。ポリビニルピリジンの比重を1g/cm3として実施例1と同様にして粒子凝集体の平均粒径、気孔率及び体積比を求めたところ、それぞれ12μm、72%及び0.5(50%)であることが判明した。
平均粒径0.9μmのマグネタイト粉末1.0g、平均粒径11.2μmのポリビニルピリジン0.30gを用いて実施例1と同様の方法により粒子凝集体を得た。実施例1と同様にして粒子凝集体の平均粒径、気孔率及び体積比を求めたところ、それぞれ14μm、74%及び1.5(150%)であることが判明した。
平均粒径0.9μmのマグネタイト粉末1.0g、平均粒径11.2μmのポリビニルピリジン0.50gを用いて実施例1と同様の方法により粒子凝集体を得た。実施例1と同様にして粒子凝集体の平均粒径、気孔率及び体積比を求めたところ、それぞれ14μm、72%及び2.5(250%)であることが判明した。
PMMAないしテトラヒドロフランを用いずに平均粒径0.9μmのマグネタイト粉末1.0gのみを用いて、実施例1と同様の方法により粒子凝集体を得た。実施例1と同様にして粒子凝集体の平均粒径及び気孔率を求めたところ、それぞれ39μm及び61%であることが判明した。
PMMAないしテトラヒドロフランを用いずに平均粒径0.5μmのマグネタイト粉末1.0gのみを用いて、実施例1と同様の方法により実施例1と同様の方法により粒子凝集体を得た。実施例1と同様にして粒子凝集体の平均粒径及び気孔率を求めたところ、それぞれ45μm及び59%であることが判明した。
PMMAないしテトラヒドロフランを用いずに平均粒径0.3μmのマグネタイト粉末1.0gのみを用いて、実施例1と同様の方法により実施例1と同様の方法により粒子凝集体を得た。実施例1と同様にして粒子凝集体の平均粒径及び気孔率を求めたところ、それぞれ26μm及び61%であることが判明した。
Claims (8)
- 平均粒径10μm以下である磁性酸化鉄粒子と、
前記磁性酸化鉄粒子間を接合する無機酸化物とを具え、
気孔率εが70%≦ε≦90%であることを特徴とする、粒子凝集体。 - 前記粒子凝集体の平均粒径が10μm以上100μm以下であることを特徴とする、請求項1に記載の粒子凝集体。
- 前記無機酸化物は珪素を含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載の粒子凝集体。
- 前記磁性酸化鉄粒子はマグネタイトを含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一に記載の粒子凝集体。
- 平均粒径10μm以下の磁性酸化鉄粒子、無機酸化物前駆体、及び平均粒径10μm以下の樹脂粒子を溶媒中に分散させて分散媒を形成する工程と、
前記分散媒に対して加熱処理を施して縮合反応を生ぜしめ、前記無機酸化物前駆体の分解によって得られた無機酸化物で、前記磁性酸化鉄粒子間、前記樹脂粒子間及び前記磁性酸化鉄粒子と前記樹脂粒子との間を接合して凝集体を形成する工程と、
前記凝集体を溶剤で洗浄して前記樹脂粒子を溶解除去する工程とを具え、
前記磁性酸化鉄粒子と、前記磁性酸化鉄粒子間を接合する無機酸化物とを具え、気孔率εが70%≦ε≦90%である粒子凝集体を製造することを特徴とする、粒子凝集体の製造方法。 - 前記無機酸化物前駆体はアルコキシシランであることを特徴とする、請求項5に記載の粒子凝集体の製造方法。
- 請求項1〜4の粒子凝集体を用いることを特徴とする水質浄化方法。
- 請求項1〜4の粒子凝集体を用いることを特徴とする空気浄化方法。
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JP2009014404A JP2010167391A (ja) | 2009-01-26 | 2009-01-26 | 粒子凝集体、及び粒子凝集体の製造方法 |
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