JP2949215B2 - 層状化合物のインターカレーションを利用した多孔体およびその製造法 - Google Patents

層状化合物のインターカレーションを利用した多孔体およびその製造法

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JP2949215B2
JP2949215B2 JP8083996A JP8083996A JP2949215B2 JP 2949215 B2 JP2949215 B2 JP 2949215B2 JP 8083996 A JP8083996 A JP 8083996A JP 8083996 A JP8083996 A JP 8083996A JP 2949215 B2 JP2949215 B2 JP 2949215B2
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勝典 小菅
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、層状化合物のイン
ターカレーションを利用した多孔体およびその製造法に
関し、詳しくは、形状選択性触媒、有用ガスの吸着・分
離・貯蔵剤、有害ガス、イオン(中性分子)の分離・吸
着剤、また分解用触媒として環境保全に有用な材料など
に適した多孔体、及びその製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】マイクロポーラスクリスタルは触媒、吸
着剤などとして工業分野で利用されるだけではなく、光
学的あるいは電気的特性を活用した種々の機能性材料あ
るいは環境浄化用材料として注目されている。その代表
的化合物にゼオライトがあるが、このものは水熱合成条
件によって細孔の大きさは一義的に決まるため、現在で
は細孔径の異なる新規ゼオライトの合成に関する研究が
活発である。
【0003】ところで、層状化合物(ホスト)の層間に
インターカレーションによって酸化物(ゲスト)の柱を
介在させて多孔体を作製する方法は、細孔の大きさを比
較的自由にコントロールできる方法として期待され、酸
化物としてシリカ柱を用いた幾つかの例が報告されてい
る。例えば、粘土鉱物であるモンモリロナイトに対して
は、その層間に直接シリカゾルを固定化する方法や、テ
トラエトキシシラン(TEOS)やシラン化合物の加水
分解によって層間にシリカを介在させて多孔体を作製す
る方法などが報告されている。また、ゲストとしてアミ
ン類とTEOSを用いてシリカ分を架橋することにより
多孔体を作製する方法、即ち、層状ポリケイ酸塩の酸処
理生成物(層状ポリケイ酸)のうち、マガディアイトと
ケニヤアイトの層間にオクチルアミンとTEOSをイン
ターカレーションした積層化合物(ナノコンポジット)
についても報告されている(J.Am.Chem.So
c.1991 113,3189−3190、及びCh
em.Master.1992 Vol.4、885−
863)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これら従来の
報告例では、そのナノコンポジットの加熱処理温度は、
いずれも540℃以下で、しかも得られる多孔体の比表
面積は700m2/gを越えることはない。また、ゲス
トのインターカレーションは2段階、すなわち1段目と
してアミンを導入後、2段目として導入したアミンの一
部をTEOSで置換して層間に固定するのであるが、こ
の時、アミンの導入方法には2つある。その1つはアミ
ン水溶液として使用する方法で、この方法の場合には1
段目の導入後一旦水溶液から分離する必要がある。一
方、もう1つの方法では、アミンを直接ホスト層間に導
入する方法であり、この方法の場合には液相が残留しな
いようにホスト粒子をゲル状物質に転化させなければな
らない。以上のように、いずれもハンドリングや反応方
法が極めて複雑となる。
【0005】本発明者は、層状化合物のインターカレー
ションに基づく多孔体およびその製造方法について鋭意
研究を重ねた結果、ホストに層状ポリケイ酸塩の酸処
理生成物(層状ポリケイ酸)又は層状リン酸塩を微粉
末状で用い、これに液状アルキルアミンを加えて懸濁液
をつくり、この状態でインターカレーション反応を行な
い、次に固液分離することなく一定時間経過後テトラア
ルコキシシランを添加してナノコンポジットを中間体と
して作製した後、これを加熱処理することによって、シ
リカ柱を介在させた高比表面積の多孔体を容易に製造で
きることを見いだした。さらに、前記の又はに対し
て、ゲストである液状アルキルアミンを添加した後、直
ちにテトラアルコキシシランを添加してインターカレー
ションによりナノコンポジットを中間体として作製した
後、これを加熱処理することによっても、シリカ柱を介
在させた高比表面積を有する多孔体が製造できることを
見いだした。本発明は上記の知見に基づいてなされたも
ので、その目的は層状化合物から得られる高比表面積の
多孔体とその製造法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、以下の
多孔体が提供される。 (1)層状ポリケイ酸塩の酸処理生成物であるH−アイ
ラアイトの層間にシリカ柱を介在させてなり、その比表
面積が少なくとも800m 2 /gであることを特徴とす
る多孔体、 (2)層状リン酸塩の層間にシリカ柱を介在させてな
り、その比表面積が少なくとも600m 2 /gである
とを特徴とする多孔体。
【0007】また、本発明によれば、以下の方法が提供
される。(3)層状ポリケイ酸塩の酸処理生成物の微粉
末に液状アルキルアミンを加えてアルキルアミン中に該
微粒子が分散した懸濁液とし、この状態でインターカレ
ーション反応を行ない、次いで固液分離することなくこ
れにテトラアルコキシシランを添加してナノコンポジッ
トを作製した後、これを加熱処理することを特徴とする
多孔体の製造法、(4)層状ポリケイ酸塩の酸処理生成
物の微粉末にアルキルアミンを添加した後、直ちにテト
ラアルコキシシランを添加してナノコンポジットを作製
し、続いてこれを加熱処理することを特徴とする多孔体
の製造法、(5)層状リン酸塩の微粉末に液状アルキル
アミンを加えてアルキルアミン中に該微粒子が分散した
懸濁液とし、この状態でインターカレーション反応を行
ない、次いで固液分離することなくこれにテトラアルコ
キシシランを添加してナノコンポジットを作製した後、
これを加熱処理することを特徴とする多孔体の製造法、
(6)層状リン酸塩の微粉末に液状でアルキルアミンを
添加した後、直ちにテトラアルコキシシランを添加して
ナノコンポジットを作製し、続いてこれを加熱処理する
ことを特徴とする多孔体の製造法、(7)前記(3)、
(4)、(5)及び(6)において、ナノコンポジット
の加熱処理を550℃以上、好ましくは600℃以上の
温度で行なうことを特徴とする多孔体の製造法。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の多孔体の製造原料となる
ホスト化合物は、層状ポリケイ酸塩の酸処理生成物又は
層状リン酸塩である。前者の例としては、アイラアイ
ト、マガディアイト、ケニヤアイト或いはカネマイトな
どを塩酸処理し、層間のナトリウムイオンをプロトンで
置換した層状化合物(H−アイラアイト、H−マガデイ
アイト、H−ケニヤアイト、H−カネマイト)等があ
り、中でもH−アイラアイトの使用が好ましい。後者の
例としては、リン酸ジルコニウムあるいはリン酸チタン
などがある。これらのホスト化合物は、微粉末状で用い
られ、その平均粒径は100μm以下、好ましくは2〜
50μmである。
【0009】本発明では、ゲストとしては液状のアルキ
ルアミンとテトラアルコキシシランが用いられる。ゲス
トであるアルキルアミン、テトラアルコキシシランは通
常市販されているもので良く、純度が高いほど望まし
い。アルキルアミンとしては、炭素数6以上、好ましく
は7〜12のアルキルアミンが用いられ、中でも、オク
チルアミン、、デシルアミン、ドデシルアミンの使用が
望ましい。また、テトラアルコキシシランとしては、炭
素数1〜6の低級アルコキシ基を有するものが用いられ
る。アルキルアミンの種類によって、多孔体の耐熱性が
増したり、細孔の大きさが変化したり、細孔径分布をシ
ャープにできる場合があるため、多孔体の用途に応じて
アルキルアミンの種類が選択される。
【0010】本発明の一つの方法では、ホスト化合物に
対して先ずアルキルアミンをインターカレーション反応
させ、次いでテトラアルコキシシラン(TAOS)を反
応させる。アルキルアミンをインターカレーション反応
させるには、ホスト化合物に対して多量のアルキルアミ
ンを加えて、アルキルアミン中にホスト微粒子が分散し
た懸濁液を作り、この状態で反応させる。この場合の反
応温度は室温〜100℃、好ましくは室温〜60℃であ
り、反応時間は2時間以上、好ましくは10〜30時間
である。アルキルアミンの使用量はホスト化合物1g当
たり、5cc以上、好ましくは8〜15ccである。次
に、このようにアルキルアミンをインターカレーション
反応させた後、固液分離することなく、その懸濁液にテ
トラアルコキシシラン(TAOS)を加える。このTA
OSはそれ自体を直接懸濁液に加えることもできるが、
好ましくは、アルキルアミンとの混合液としてあるいは
アルキルアミンを添加した後、加えるのが好ましい。T
AOSの添加量は、ホスト化合物1g当たり、10〜1
20cc、好ましくは35〜70ccである。TAOS
をアルキルアミンとの混合液としてあるいはアルキルア
ミン添加後に加える場合には、そのアルキルアミンの使
用量は、ホスト化合物1g当り、10〜60cc、好ま
しくは15〜30ccである。このTAOSを添加する
と、そのTAOSはホスト化合物の層間のアルキルアミ
ンを置換して、その層間にインターカレーションされ
る。この場合の反応温度は室温〜100℃、好ましくは
室温〜60℃である。反応時間は30分〜24時間、好
ましくは2〜12時間である。特に6〜10時間の反応
により耐熱性の良い多孔体が得られる場合が多い。この
ようにして、ホスト化合物の層間にアルキルアミンとT
AOSがインターカレーション反応したナノコンポジッ
ト(インターカレーション化合物)が得られるが、この
ものは固液分離法により懸濁液中から分離回収すること
ができる。
【0011】本発明による好ましい他のインターカレー
ション法では、ホスト化合物に対して、アルキルアミン
を添加した後、直ちにTAOSを添加する。この場合、
アルキルアミンの添加量は、ホスト化合物1g当り、1
0cc以上、好ましくは15〜30ccである。また、
TAOSの添加量は、ホスト化合物1g当り、20〜2
50cc、好ましくは35〜100ccである。反応温
度は室温〜100℃、好ましくは室温〜60℃である。
反応時間は30分〜48時間、好ましくは12〜32時
間である。アルキルアミン添加してからTAOSを添加
するまでの時間は、5分以内、好ましくは2分以内とす
るのがよい。このようにして、ホスト化合物の層間にア
ルキルアミンとTAOSがインターカレーション反応し
たナノコンポジットが得られる。このナノコンポジット
は、固液分離法により、懸濁液から分離回収することが
できる。
【0012】前記のようにして得られたナノコンポジッ
トは、乾燥し、焼成することにより多孔体とすることが
できる。この場合、乾燥温度は室温〜100℃、好まし
くは室温〜50℃であり、焼成温度は300〜1000
℃、好ましくは550〜900℃、より好ましくは60
0〜900℃である。
【0013】層状ポリケイ酸塩の酸処理生成物および層
状リン酸塩の層間には、いずれも反応活性な水酸基が存
在している。本発明の多孔体は、これらの層状化合物の
層間にアルキルアミンとテトラアルコキシシランをイン
ターカレーションしたナノコンポジットを中間体として
その加熱処理によって作製される多孔体である。このよ
うな多孔体が得られる理由は、層間の反応活性な水酸基
のプロトンが一部アルキルアミンと反応して生成したア
ルキルアンモニウム塩の一部をテトラアルコキシシラン
が置換し、さらに加熱処理によって層間に強く結合した
アルキルアミンを加熱処理によって除去することによ
り、層間を架橋するシリカ柱が形成されることによって
生成するものである。
【0014】
【実施例】次に、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はこれらに限定されない。
【0015】実施例1 合成アイラアイトの酸処理生成物(H−アイラアイト)
は、SiO2:NaOH:H2O=1:0.5:7.0
(モル比)の混合懸濁液の水熱合成物を塩酸で処理する
ことにより層間イオンをナトリウムイオンからプロトン
に交換したものである。微粉末状の上記試料(H−アイ
ラアイト)1gに、まず市販特級試薬オクチルアミン8
ccを添加して懸濁液とし、この状態でインターカレーシ
ョン反応を24時間行ったのち、その混合物にさらにオ
クチルアミン20ccと市販試薬TEOS(テトラエトキ
シシラン)50ccをこの順序で添加して24時間反応を
行う。反応後遠心分離によって回収した生成物(ナノコ
ンポジット)を常温で風乾又はドラフト装置内で乾燥さ
せ(ドロドロしていないこと)た粉体状試料を電気炉で
加熱する。その結果、比表面積(およびt−プロット解
析で求めた細孔容積と細孔幅)は加熱温度により異な
り、600℃で1150m2/g(0.56ml/g,1.14nm)、700℃で10
10m2/g(0.49ml/g,1.13nm)、800℃で830m2/g(0.37ml
/g,1.0nm)、900℃で580m2/g(0.25ml/g,0.88nm)の
多孔体が得られる。図1に合成アイラアイト(層状ポリ
ケイ酸塩)、H−アイラアイトおよびナノコンポジット
をそれぞれ800℃で加熱処理して得られた多孔体のそれ
ぞれのX線回折図をA、B、Cとして示す。図1(C)
のナノコンポジットを800℃で加熱処理して得られた
多孔体の低角の大きな回折線は、シリカの架橋によっ
て、H−アイラアイトの層間が押し広げられて、細孔が
生成していることを表わしている。また図中、繋がって
いないところがあるのは、低角部の条件を変えて測定し
たことによる。
【0016】実施例2 合成マガディアイトの酸処理生成物(H−マガディアイ
ト)は、SiO2:NaOH:H2O=1:0.23:1
8.5(モル比)の混合懸濁液の水熱合成物を塩酸で処
理することにより、層間イオンをナトリウムイオンから
プロトンに交換したものである。微粉末状の上記試料
(H−マカディアイト)1gに、まず市販特級試薬オク
チルアミン8ccを添加して懸濁液とし、この状態でイン
ターカレーション反応を24時間行ったのち、その混合
物にさらにオクチルアミン20ccと市販試薬TEOS5
0ccとをこの順序で添加して24時間反応を行う。反応
後遠心分離によって回収した生成物(ナノコンポジッ
ト)を常温で風乾又はドラフト装置内で乾燥させ(ドロ
ドロしていないこと)た粉体状試料を電気炉で加熱す
る。その結果、比表面積(およびt−プロット解析で求
めた細孔容積と細孔幅)は加熱温度により異なり、600
℃で872m2/g(0.47ml/g,1.13nm)、800℃で600m2/g
(0.29ml/g,0.91nm)の多孔体が得られる。
【0017】実施例3 合成ケニヤアイトの酸処理生成物(H−ケニヤアイト)
は、SiO2:NaOH:H2O=1:0.23:18.
5(モル比)の混合懸濁液の水熱合成物を塩酸で処理す
ることにより、層間イオンをナトリウムイオンからプロ
トンに交換したものである。微粉末状の上記試料(H−
ケニヤアイト)1gに、まず市販特級試薬オクチルアミ
ン8ccを添加して懸濁液とし、この状態でインターカレ
ーション反応を24時間行ったのち、その混合物にさら
にオクチルアミン20ccと市販試薬TEOS50ccとを
この順序で添加して24時間反応を行う。反応後遠心分
離によって回収した生成物(ナノコンポジット)を常温
で風乾又はドラフト装置内で乾燥させ(ドロドロしてい
ないこと)た粉体状試料を電気炉で加熱する。その結
果、比表面積(およびt−プロット解析で求めた細孔容
積と細孔幅)は加熱温度により異なり、600℃で940m2/g
(0.47ml/g,1.10nm)、800℃で400m2/g(0.17ml/g,0.
88nm)の多孔体が得られる。
【0018】実施例4 合成カネマイトの酸処理生成物(H−カネマイト)は、
SiO2:NaOH:H2O=1:1:0.56(モル
比)の混合懸濁液を100℃で反応させて得られた固形物
を700℃で6時間加熱後直ちに水中に純水と混合して作
製した反応生成物を、塩酸で処理することにより層間イ
オンをナトリウムイオンからプロトンに交換したもので
ある。微粉末状の上記試料(H−カネマイト)1gに、
まず市販特級試薬オクチルアミン8ccを添加して懸濁液
とし、この状態でインターカレーション反応を24時間
行ったのち、その混合物にさらにオクチルアミン20cc
と市販試薬TEOS50ccをこの順序で添加して24時
間反応を行う。反応後遠心分離によって回収した生成物
(ナノコンポジット)を常温で風乾又はドラフト装置内
で乾燥させ(ドロドロしていないこと)た粉体状試料を
電気炉で加熱する。その結果、比表面積(およびt−プ
ロット解析で求めた細孔容積と細孔幅)は加熱温度によ
り異なり、600℃で550m2/g(0.33ml/g,1.54nm)の多孔
体が得られる。
【0019】実施例5 実施例1と同様にして作製した微粉末状の試料(H−ア
イライト)1gに、市販特級試薬オクチルアミン28cc
を添加後直ちにTEOS80ccを添加してインターカレ
ーション反応を24時間行う。反応終了後遠心分離によ
って回収した生成物(ナノコンポジット)を常温で風乾
又はドラフト装置内で乾燥させ(ドロドロしていないこ
と)た粉体状試料を電気炉で加熱する。その結果、比表
面積(およびt−プロット解析で求めた細孔容積と細孔
幅)は加熱温度により異なり、500℃で980m2/g(0.43ml
/g,0.90nm)、800℃で760m2/g(0.32ml/g,0.85nm)の
多孔体が得られる。
【0020】実施例6 実施例2と同様にして作製した微粉末状の試料(H−マ
カディアイト)1gに、市販特級試薬オクチルアミン2
8ccを添加後直ちにTEOS40ccを添加してインター
カレーション反応を24時間行う。反応終了後遠心分離
によって回収した生成物(ナノコンポジット)を常温で
風乾又はドラフト装置内で乾燥させ(ドロドロしていな
いこと)た粉体状試料を電気炉で加熱する。その結果、
比表面積(およびt−プロット解析で求めた細孔容積と
細孔幅)は加熱温度により異なり、500℃で460m2/g(0.
20ml/g,0.90nm)の多孔体が得られる。
【0021】実施例7 実施例3と同様にして作製した微粉末状の試料(H−ケ
ニヤアイト)1gに、市販特級試薬オクチルアミン28
ccを添加後直ちにTEOS40ccを添加してインターカ
レーション反応を24時間行う。反応終了後遠心分離に
よって回収した生成物(ナノコンポジット)を常温で風
乾又はドラフト装置内で乾燥させ(ドロドロしていない
こと)た粉体状試料を電気炉で加熱する。その結果、比
表面積(およびt−プロット解析で求めた細孔容積と細
孔幅)は加熱温度により異なり、500℃で660m2/g(0.32
ml/g,0.97nm)、800℃で400m2/g(0.18ml/g,0.90nm)
の多孔体が得られる。
【0022】実施例8 微粉末状の層状リン酸ジルコニウム試料1gに、まず市
販特級試薬オクチルアミン12ccを添加して懸濁液と
し、この状態でインターカレーション反応を24時間行
ったのち、その混合物にさらにオクチルアミン20ccと
市販試薬TEOS40ccをこの順序で添加して24時間
反応を行う。反応終了後遠心分離によって回収した生成
物(ナノコンポジット)を常温で風乾又はドラフト装置
内で乾燥させ(ドロドロしていないこと)た粉体状試料
を電気炉で加熱する。その結果、650℃で加熱すること
により、比表面積(およびt−プロット解析で求めた細
孔容積と細孔幅)が920m2/g(0.38ml/g,1.03nm)の多
孔体が得られる。
【0023】実施例9 微粉末状の層状リン酸チタン試料1gに、まず市販特級
試薬オクチルアミン12ccを添加して懸濁液とし、この
状態でインターカレーション反応を1日間行ったのち、
その混合物にさらにオクチルアミン20ccと市販試薬T
EOS40ccをこの順序で添加して24時間反応を行
う。反応終了後遠心分離によって回収した生成物(ナノ
コンポジット)を常温で風乾又はドラフト装置内で乾燥
させ(ドロドロしていないこと)た粉体状試料を電気炉
で加熱する。その結果、550℃で加熱することにより、
比表面積(およびt−プロット解析で求めた細孔容積と
細孔幅)が660m2/g(0.42ml/g,1.40nm)の多孔体が得
られる。
【0024】実施例10 実施例8と同様の微粉末状の試料(層状リン酸ジルコニ
ウム)1gに、市販特級試薬オクチルアミン32ccを添
加後直ちにTEOS40ccを添加してインターカレーシ
ョン反応を1日間行う。反応終了後遠心分離によって回
収した生成物(ナノコンポジット)を常温で風乾又はド
ラフト装置内で乾燥させ(ドロドロしていないこと)た
粉体状試料を電気炉で加熱する。その結果、加熱温度65
0℃において比表面積(およびt−プロット解析で求め
た細孔容積と細孔幅)が690m2/g(0.27ml/g,1.1n
m)のマイクロポア多孔体が得られる。
【0025】実施例11 実施例9と同様の試料(層状リン酸チタン)1gに、市
販特級試薬オクチルアミン32ccを添加後直ちにTEO
S40ccを添加してインターカレーション反応を1日間
行う。反応終了後遠心分離によって回収した生成物(ナ
ノコンポジット)を常温で風乾又はドラフト装置内で乾
燥させ(ドロドロしていないこと)た粉体状試料を電気
炉で加熱する。その結果、加熱温度550℃において比表
面積(およびt−プロット解析で求めた細孔容積と細孔
幅)が641m2/g(3.75ml/g,1.35nm)の多孔体が得ら
れる。
【0026】実施例12 実施例1と同様にして作製した微粉末状の試料(H−ア
イライト)1gに、まず市販特級試薬オクチルアミン溶
液8ccを添加して懸濁液とし、この状態でインターカレ
ーション反応を24時間行ったのち、その混合物にさら
にオクチルアミン20ccと市販試薬TEOSを50ccを
この順序で順次添加して2時間反応を行う。反応終了後
遠心分離によって回収した生成物(ナノコンポジット)
を常温で風乾又はドラフト装置内で乾燥させ(ドロドロ
していないこと)た粉体状試料を電気炉で加熱する。そ
の結果、比表面積は加熱温度により異なり、600℃で111
0m2/g、800℃で926m2/g、900℃で445m2/g、1000℃で155
m2/gの多孔体が得られる。
【0027】実施例13 実施例1と同様にして作製した微粉末状の試料(H−ア
イライト)1gに、まず市販特級試薬オクチルアミン溶
液8ccを添加して懸濁液とし、この状態でインターカレ
ーション反応を24時間行ったのち、その混合物にさら
にオクチルアミン20ccと市販試薬TEOS50ccをこ
の順序で順次添加して6時間反応を行う。反応終了後遠
心分離によって回収した生成物(ナノコンポジット)を
常温で風乾又はドラフト装置内で乾燥させ(ドロドロし
ていないこと)た粉体状試料を電気炉で加熱する。その
結果、比表面積は加熱温度により異なり、600℃で1240m
2/g、800℃で748m2/g、900℃で661m2/g、1000℃で124m2
/gの多孔体が得られる。
【0028】実施例14 実施例1と同様にして作製した微粉末状の試料(H−ア
イライト)1gに、まず市販特級試薬オクチルアミン溶
液8ccを添加して懸濁液とし、この状態でインターカレ
ーション反応を24時間行ったのち、その混合物にさら
にオクチルアミン20ccと市販試薬TEOS50ccをこ
の順序で順次添加して10時間反応を行う。反応終了後
遠心分離によって回収した生成物(ナノコンポジット)
を常温で風乾又はドラフト装置内で乾燥させ(ドロドロ
していないこと)た粉体状試料を電気炉で加熱する。そ
の結果、比表面積は加熱温度により異なり、600℃で123
0m2/g、800℃で871m2/g、900℃で634m2/g、1000℃で119
m2/gの多孔体が得られる。
【0029】実施例15 実施例1と同様にして作製した微粉末状の試料(H−ア
イライト)1gに、まず市販特級試薬ドデシルアミン溶
液8ccを添加して懸濁液とし、この状態でインターカレ
ーション反応を24時間行ったのち、その混合物にさら
にドデシルアミン20ccと市販試薬TEOS50ccをこ
の順序で順次添加して50℃で2時間反応を行う。反応
終了後遠心分離によって回収した生成物(ナノコンポジ
ット)を常温で風乾又はドラフト装置内で乾燥させ(ド
ロドロしていないこと)た粉体状試料を電気炉で加熱す
る。その結果、比表面積は加熱温度により異なり、600
℃で871m2/g、800℃で769m2/g、900℃で696m2/g、1000
℃で220m2/gの多孔体が得られる。
【0030】実施例16 実施例1と同様にして作製した微粉末状の試料(H−ア
イライト)1gに、まず市販特級試薬ドデシルアミン溶
液8ccを添加して懸濁液とし、この状態でインターカレ
ーション反応を50℃で24時間行ったのち、その混合
物にさらにドデシルアミン20ccと市販試薬TEOS5
0ccをこの順序で順次添加して50℃で2時間反応を行
う。反応終了後遠心分離によって回収した生成物(ナノ
コンポジット)を常温で風乾又はドラフト装置内で乾燥
させ(ドロドロしていないこと)た粉体状試料を電気炉
で加熱する。その結果、比表面積は加熱温度により異な
り、600℃で915m2/g、800℃で782m2/g、900℃で650m2/
g、1000℃で247m2/gの多孔体が得られる。
【0031】実施例17 実施例1と同様にして作製した微粉末状の試料(H−ア
イライト)1gに、まず市販特級試薬デシルアミン溶液
8ccを添加して懸濁液とし、この状態でインターカレー
ション反応を24時間行ったのち、その混合物にさらに
オクチルアミン20ccと市販試薬TEOS50ccをこの
順序で順次添加して6時間反応を行う。反応終了後遠心
分離によって回収した生成物(ナノコンポジット)を常
温で風乾又はドラフト装置内で乾燥させ(ドロドロして
いないこと)た粉体状試料を電気炉で加熱する。その結
果、比表面積は加熱温度により異なり、600℃で991m2/
g、800℃で722m2/g、900℃で477m2/g、1000℃で100m2/g
の多孔体が得られる。
【0032】実施例18 実施例1と同様にして作製した微粉末状の試料(H−ア
イライト)1gに、まず市販特級試薬デシルアミン溶液
8ccを添加して懸濁液とし、この状態でインターカレー
ション反応を50℃で24時間行ったのち、その混合物
にさらにオクチルアミン20ccと市販試薬TEOS50
ccをこの順序で順次添加して50℃で6時間反応を行
う。反応終了後遠心分離によって回収した生成物(ナノ
コンポジット)を常温で風乾又はドラフト装置内で乾燥
させ(ドロドロしていないこと)た粉体状試料を電気炉
で加熱する。その結果、比表面積は加熱温度により異な
り、600℃で991m2/g、800℃で722m2/g、900℃で477m2/
g、1000℃で100m2/gの多孔体が得られる。
【0033】実施例19 実施例1と同様にして作製した微粉末状の試料(H−ア
イライト)1gに、まず市販特級試薬アミルアミン溶液
8ccを添加して懸濁液とし、この状態でインターカレー
ション反応を24時間行ったのち、その混合物にさらに
オクチルアミン20ccと市販試薬TEOS50ccをこの
順序で順次添加して6時間反応を行う。反応終了後遠心
分離によって回収した生成物(ナノコンポジット)を常
温で風乾又はドラフト装置内で乾燥させ(ドロドロして
いないこと)た粉体状試料を電気炉で加熱する。その結
果、比表面積は加熱温度により異なり、600℃で816m2/
g、800℃で926m2/g、900℃で800m2/g、1000℃で64m2/g
の多孔体が得られる。
【0034】実施例20 実施例2と同様にして作製した微粉末状の試料(H−マ
カディアイト)1gに、まず市販特級試薬オクチルアミ
ン溶液8ccを添加して懸濁液とし、この状態でインター
カレーション反応を24時間行ったのち、その混合物に
さらにオクチルアミン20ccと市販試薬TEOS50cc
をこの順序で順次添加して6時間反応を行う。反応終了
後遠心分離によって回収した生成物(ナノコンポジッ
ト)を常温で風乾又はドラフト装置内で乾燥させ(ドロ
ドロしていないこと)た粉体状試料を電気炉で加熱す
る。その結果、比表面積は加熱温度により異なり、600
℃で923m2/g、800℃で785m2/g、900℃で685m2/gの多孔
体が得られる。
【0035】実施例21 実施例3と同様にして作製した微粉末状の試料(H−ケ
ニヤアイト)1gに、まず市販特級試薬オクチルアミン
溶液8ccを添加して懸濁液とし、この状態でインターカ
レーション反応を24時間行ったのち、その混合物にさ
らにオクチルアミン20ccと市販試薬TEOS50ccを
この順序で順次添加して6時間反応を行う。反応終了後
遠心分離によって回収した生成物(ナノコンポジット)
を常温で風乾又はドラフト装置内で乾燥させ(ドロドロ
していないこと)た粉体状試料を電気炉で加熱する。そ
の結果、比表面積は加熱温度により異なり、600℃で929
m2/g、800℃で690m2/g、900℃で319m2/gの多孔体が得ら
れる。
【0036】実施例22 実施例3と同様にして作製した微粉末状の試料(H−ケ
ニヤアイト)1gに、まず市販特級試薬ドデシルアミン
溶液8ccを添加して懸濁液とし、この状態でインターカ
レーション反応を50℃で1日間行ったのち、その混合
物にさらにドデシルアミン20ccと市販試薬TEOS5
0ccをこの順序で順次添加して6時間反応を行う。反応
終了後遠心分離によって回収した生成物(ナノコンポジ
ット)を常温で風乾又はドラフト装置内で乾燥させ(ド
ロドロしていないこと)た粉体状試料を電気炉で加熱す
る。その結果、比表面積は加熱温度により異なり、600
℃で775m2/g、800℃で641m2/g、900℃で451m2/gの多孔
体が得られる。
【0037】実施例23 実施例3と同様にして作製した微粉末状の試料(H−ケ
ニヤアイト)1gに、まず市販特級試薬ドデシルアミン
溶液8ccを添加して懸濁液とし、この状態でインターカ
レーション反応を24時間行ったのち、その混合物にさ
らにドデシルアミン20ccと市販試薬TEOS50ccを
この順序で順次添加して50℃で10時間反応を行う。
反応終了後遠心分離によって回収した生成物(ナノコン
ポジット)を常温で風乾又はドラフト装置内で乾燥させ
(ドロドロしていないこと)た粉体状試料を電気炉で加
熱する。その結果、比表面積は加熱温度により異なり、
600℃で853m2/g、800℃で707m2/g、900℃で603m2/gの多
孔体が得られる。
【0038】
【発明の効果】本発明における多孔体は触媒、吸着剤、
センサーなどとして広く工業分野で使用され、さらに最
近ではマイクロポーラスクリスタルと呼ばれ、光あるい
は電気的特性を応用した機能性材料として基礎的あるい
は応用研究に供されるものである。また、本発明におけ
る多孔体は地球環境問題においてもその対策技術の根幹
をなす材料としての役割を果たすことが期待できる。さ
らに、本発明の多孔体は特に耐熱性を有しており、今後
この分野の材料開発において果たす役割が大きいものと
期待される。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は合成アイラアイトのXRD図、(B)は上
記(A)の酸処理生成物であるH−アイラアイトのXRD
図、(C)は上記(B)のH−アイラアイトにオクチルアミ
ンとTEOSをインターカレーションして得たナノコン
ポジットを800℃で加熱して作製した多孔体のXRD図
である。

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 層状ポリケイ酸塩の酸処理生成物である
    H−アイラアイトの層間にシリカ柱を介在させてなり、
    その比表面積が少なくとも800m 2 /gであることを
    特徴とする多孔体。
  2. 【請求項2】 層状リン酸塩の層間にシリカ柱を介在さ
    せてなり、その比表面積が少なくとも600m 2 /gで
    あることを特徴とする多孔体。
  3. 【請求項3】 層状ポリケイ酸塩の酸処理生成物の微粉
    末に液状のアルキルアミンを加えてアルキルアミン中に
    該微粉末が分散している懸濁液とし、この状態でインタ
    ーカレーション反応を行ない、次いで固液分離すること
    なくこれにテトラアルコキシシランを添加してナノコン
    ポジットを作製した後、これを550℃以上で加熱処理
    することを特徴とする多孔体の製造法。
  4. 【請求項4】 層状ポリケイ酸塩の酸処理生成物の微粉
    末にアルキルアミンを添加した後、直ちにテトラアルコ
    キシシランを添加してナノコンポジットを作り、続いて
    これを600℃以上に加熱処理することを特徴とする多
    孔体の製造法。
  5. 【請求項5】 層状リン酸塩の微粉末に液状のアルキル
    アミンを加えてアルキルアミン中に該微粉末が懸濁して
    いる懸濁液とし、この状態でインターカレーション反応
    を行ない、次いで固液分離することなくこれにテトラア
    ルコキシシランを添加してナノコンポジットを作製した
    後、これを550℃以上で加熱処理することを特徴とす
    る多孔体の製造法。
  6. 【請求項6】 層状リン酸塩の微粉末に液状アルキルア
    ミンを添加した後、直ちにテトラアルコキシシランを添
    加してナノコンポジットを作製し、続いてこれを550
    ℃以上に加熱処理することを特徴とする多孔体の製造
    法。
  7. 【請求項7】 前記ナノコンポジットの加熱処理を60
    0℃以上の温度で行なうことを特徴とする請求項3〜6
    のいずれかに記載の多孔体の製造法。
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