JP3285715B2 - Method for producing porous body using metal oxide sol - Google Patents

Method for producing porous body using metal oxide sol

Info

Publication number
JP3285715B2
JP3285715B2 JP21985194A JP21985194A JP3285715B2 JP 3285715 B2 JP3285715 B2 JP 3285715B2 JP 21985194 A JP21985194 A JP 21985194A JP 21985194 A JP21985194 A JP 21985194A JP 3285715 B2 JP3285715 B2 JP 3285715B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal oxide
water
temperature
porous body
oxide sol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP21985194A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0881282A (en
Inventor
仁英 大嶋
洋二 積
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP21985194A priority Critical patent/JP3285715B2/en
Publication of JPH0881282A publication Critical patent/JPH0881282A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3285715B2 publication Critical patent/JP3285715B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/0045Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by a process involving the formation of a sol or a gel, e.g. sol-gel or precipitation processes

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、触媒や酵素などの機能
性材料の担体、気体や液体の濾過分離用膜、あるいは電
解隔壁、吸収吸着剤、乾燥剤、ゲルクロマトグラフィー
の充填剤等、微小な細孔を有する金属酸化物から成る多
孔質体を製造する方法に関するものである。
The present invention relates to a carrier for a functional material such as a catalyst or an enzyme, a membrane for filtration and separation of a gas or a liquid, or an electrolytic partition, an absorbent / adsorbent, a desiccant, a filler for gel chromatography, etc. The present invention relates to a method for producing a porous body made of a metal oxide having fine pores.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、触媒や酵素などの各種機能性
材料用担体や、気体や液体を濾過分離する薄膜、更には
電解隔壁、吸収吸着剤や乾燥剤、ゲルクロマトグラフィ
ーの充填剤等には、有機材料をはじめとする各種材料か
ら成る多孔質体が用いられてきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, it has been used as a carrier for various functional materials such as catalysts and enzymes, as a thin film for separating gases and liquids by filtration, as well as as an electrolytic partition, an absorbing and adsorbing agent, a drying agent, and a packing material for gel chromatography. For these, porous bodies made of various materials including organic materials have been used.

【0003】しかしながら、前記多孔質体に対する耐衝
撃性や、耐摩耗性、耐薬品性、耐熱性等の要求が次第に
高くなってくるにつれ、機械的、熱的、化学的安定性に
優れた金属酸化物等から成る無機多孔質体が注目され種
々検討されるようになってきた。
[0003] However, as the requirements for impact resistance, abrasion resistance, chemical resistance, heat resistance, and the like for the porous body have been gradually increased, metals having excellent mechanical, thermal, and chemical stability have been developed. Attention has been paid to inorganic porous bodies made of oxides and the like, and various studies have been made.

【0004】その結果、従来の多孔質体で得られていた
諸性能が、前記無機多孔質体においては、それぞれの用
途に適用される無機多孔質体の細孔径の大きさ、及び細
孔径分布に著しく影響されることが明らかとなってき
た。
[0004] As a result, various performances obtained by the conventional porous body are different from those of the inorganic porous body in that the pore size and the pore size distribution of the inorganic porous body applied to the respective applications are different. It has become clear that it is significantly affected by

【0005】そこで、前記諸性能を満足する微細な細孔
径と細孔径分布を有する金属酸化物から成る多孔質体を
得る方法として、金属アルコキシドを原料とするゾルゲ
ル法で前記金属酸化物材料を得ることが種々検討されて
いる。
Therefore, as a method for obtaining a porous body composed of a metal oxide having a fine pore diameter and a fine pore diameter distribution satisfying the above various properties, the metal oxide material is obtained by a sol-gel method using a metal alkoxide as a raw material. Various studies have been made.

【0006】しかしながら、前記ゾルゲル法は、一般
に、シリコンアルコキシドなど一部を除いて、用いられ
る金属アルコキシドが極めて加水分解され易く、水に添
加する際、均一に水と接することができず、それにより
核発生が不均一となってゾル粒子の大きさが均等に成り
難く、その結果、得られる金属酸化物から成る多孔質体
の細孔径分布が広くなってしまうという欠点があった。
However, in the sol-gel method, generally, except for a part such as silicon alkoxide, the metal alkoxide used is very easily hydrolyzed and cannot be uniformly contacted with water when added to water. Nucleation is not uniform, and it is difficult for the size of the sol particles to be uniform, and as a result, there is a disadvantage that the pore size distribution of the obtained porous body made of a metal oxide is widened.

【0007】例えば、アルミナ(Al23)から成る多
孔質体は、アルミニウム(Al)のアルコキシドを80
℃以上に加熱した大量の水で加水分解し、酸を用いて解
膠後、焼成することにより平均細孔径が10nm以下の
γ−Al23として得られることが知られているが、細
孔径分布が広いことから要求性能を満足せず、前述の各
種用途への適用は不可能であった。
For example, a porous body made of alumina (Al 2 O 3 ) is made of an aluminum (Al) alkoxide of 80%.
It is known that γ-Al 2 O 3 having an average pore diameter of 10 nm or less can be obtained by hydrolyzing with a large amount of water heated to at least 0 ° C., peptizing with an acid, and calcining. Since the pore size distribution was wide, the required performance was not satisfied, and application to the above-mentioned various uses was impossible.

【0008】即ち、微細孔を有する多孔質体を用いてガ
ス分離をする際、分離膜として多孔質体に要求される特
性としては、混合ガスから目的のガスを分離する割合を
示す分離係数と、そのガスの透過流量が重要となる。
That is, when performing gas separation using a porous body having fine pores, the characteristics required of the porous body as a separation membrane include a separation coefficient indicating a ratio of separating a target gas from a mixed gas and a separation coefficient. The permeation flow rate of the gas is important.

【0009】一般に、気体分子は平均自由行程以下の大
きさの細孔をクヌッセン拡散によって透過するが、その
時の透過流量Qは標準状態に換算した場合には次式で与
えられる。
Generally, gas molecules permeate through pores having a size smaller than the mean free path by Knudsen diffusion, and the permeation flow rate Q at that time is given by the following equation when converted to a standard state.

【0010】[0010]

【数1】 (Equation 1)

【0011】上記式中、Mは透過分子の分子量、Rは気
体定数、Tは絶対温度、rは細孔半径、Lは分離膜の厚
さ、ΔPは分離膜の上流と下流の圧力差である。
In the above equation, M is the molecular weight of the permeating molecule, R is the gas constant, T is the absolute temperature, r is the pore radius, L is the thickness of the separation membrane, and ΔP is the pressure difference between upstream and downstream of the separation membrane. is there.

【0012】この関係式から、細孔半径rを例えば1/
2に小さくすると、透過流量Qは1/8に落ちてしまう
ことが分かる。
From this relation, the pore radius r is, for example, 1 /
It can be seen that, when it is reduced to 2, the permeation flow rate Q drops to 1/8.

【0013】そこで、前述のように細孔径分布が広いと
いうことは、最大細孔径も目的とする分離物の直径以下
にしなければならず、しかも平均細孔径は当然、前記目
的とする分離物の直径よりはるかに小さなものとならな
ければならないため、透過流量が小さくなってしまい効
率が悪くなり、実用性がないということになる。
Therefore, as described above, the fact that the pore size distribution is wide means that the maximum pore size must be equal to or less than the diameter of the target separated product, and the average pore size must be naturally smaller than that of the target separated product. Since it must be much smaller than the diameter, the permeation flow rate will be small, the efficiency will be poor, and it will not be practical.

【0014】そこで細孔径の大きさ、及び細孔径分布を
制御する方法として、アルミニウムアルコキシドを80
℃以下の水で加水分解した後、80℃以上に加熱して解
膠し焼成することにより、平均細孔径が22Åで比較的
細孔径分布が狭いγ−Al23から成る多孔質体を製造
する方法や、アルミニウムアルコキシドのアルコール溶
液にβ−ジケトンを添加した後、加水分解してバルクゲ
ル体を得、続いて乾燥、焼成することにより、細孔径が
10〜500Åのアルミナ質多孔質体を製造する方法等
が提案されている(特開平5−238845号公報、特
開平2−196076号公報参照)。
Therefore, as a method for controlling the pore size and the pore size distribution, aluminum alkoxide is
After hydrolyzing with water at a temperature of not more than 80 ° C., by heating to not less than 80 ° C. and pulverizing and firing, a porous body composed of γ-Al 2 O 3 having an average pore diameter of 22 ° and a relatively narrow pore diameter distribution is obtained. The method of production and after adding β-diketone to an alcohol solution of aluminum alkoxide, hydrolyzing to obtain a bulk gel body, followed by drying and firing, to form an alumina porous body having a pore diameter of 10 to 500 ° A production method and the like have been proposed (see JP-A-5-238845 and JP-A-2-196076).

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記γ
−Al23から成る多孔質体を製造する方法では、アル
ミニウムアルコキシドを80℃以下の水で加水分解した
後、80℃以上に加熱して解膠することから、その操作
では解膠できないバイアーライト等が生成され、このバ
イアーライト等を除去するために遠心分離法等の手段を
採らねばならず、操作手順が煩雑になるという課題があ
った。
However, the above γ
In the method for producing a porous body composed of Al 2 O 3 , an aluminum alkoxide is hydrolyzed with water at a temperature of 80 ° C. or lower and then heated to a temperature of 80 ° C. or higher to peptize. Lights and the like are generated, and a means such as a centrifugal separation method has to be employed to remove the via lights and the like, which causes a problem that the operation procedure becomes complicated.

【0016】また、アルミニウムアルコキシドにβ−ジ
ケトンだけを添加して形成したバルクゲル体を焼成して
アルミナ質多孔質体を得る製造方法では、細孔径分布が
広く前述の各種用途の要求性能を満足しないという課題
があった。
Further, in the production method in which a bulk gel body formed by adding only β-diketone to an aluminum alkoxide to obtain an alumina porous body has a wide pore diameter distribution, the above-mentioned performance requirements for various applications are not satisfied. There was a problem that.

【0017】[0017]

【発明の目的】本発明は前記課題に鑑み成されたもの
で、その目的は、細孔径の大きさ、及び細孔径分布を制
御可能なように調製した金属酸化物ゾルを用いた簡便な
操作手順で、狭い細孔径分布を有する分離係数と透過流
量に優れた多孔質体が効率良く得られる製造方法を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a simple operation using a metal oxide sol prepared so that the pore size and the pore size distribution can be controlled. It is an object of the present invention to provide a production method by which a porous body having a narrow pore size distribution and excellent in a separation coefficient and a permeation flow rate can be efficiently obtained.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
に対して鋭意研究を重ねた結果、Al、TiおよびSn
のいずれかの金属アルコキシドに対して、水に可溶な有
機溶媒と該アルコキシドの水に対する反応性を低下させ
る化合物を添加した溶液を、水に添加して加水分解する
か、あるいは前記加水分解により凝集物もしくは沈澱等
が生じた場合には、続いて該溶液に無機酸または有機酸
を添加し解膠するか、または金属アルコキシドに対し
て、水に可溶な有機溶媒と該アルコキシドの水に対する
反応性を低下させる化合物を添加した溶液を、酸を加え
た水に添加して加水分解するかのいずれかの方法により
調製した金属酸化物ゾルを、室温を越え60℃以下の温
度で大気圧下で乾燥した後、酸化性雰囲気中で400〜
1000℃の温度で0.1〜10時間焼成することによ
り細孔径分布の小さい多孔質金属酸化物焼結体が得られ
ることを見出したものである。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies on the above-mentioned problems and found that Al, Ti and Sn
For any one of the metal alkoxides, a solution obtained by adding a water-soluble organic solvent and a compound that reduces the reactivity of the alkoxide to water is added to water and hydrolyzed, or When aggregates or precipitates are formed, subsequently, an inorganic acid or an organic acid is added to the solution to peptize, or a water-soluble organic solvent and a water-soluble alkoxide for the metal alkoxide are used. A metal oxide sol prepared by any method of adding a solution to which a compound that reduces reactivity is added to water to which acid is added and hydrolyzing the solution is subjected to atmospheric pressure at a temperature exceeding room temperature and 60 ° C. or less. After drying under an oxidizing atmosphere,
It has been found that sintering at a temperature of 1000 ° C. for 0.1 to 10 hours can provide a porous metal oxide sintered body having a small pore size distribution.

【0019】[0019]

【作用】本発明の金属酸化物ゾルを用いた多孔質体の製
造方法によれば、金属酸化物ゾルを調製する過程で、ま
ず、有機溶媒で金属アルコキシドを希釈するが、これに
よりアルコキシドの粘度を下げ、水に添加した際に効率
よく分散されて微小な金属酸化物ゾルの核が発生するこ
とになる。
According to the method of the present invention for producing a porous body using a metal oxide sol, during the preparation of the metal oxide sol, the metal alkoxide is first diluted with an organic solvent. When added to water, it is efficiently dispersed to generate fine metal oxide sol nuclei.

【0020】また、前記金属アルコキシドと有機溶媒に
金属アルコキシドの水に対する反応性を低下させる化合
物を添加することにより、金属アルコキシドが加水分解
する際、最初に生成した無定形の水酸化物が金属酸化物
粒子に変化するまでの間、高分散していることから、反
応性の高い金属アルコキシドが、水中に十分分散しない
うちに加水分解を受けて粒径の大きな金属酸化物ゾルの
核を形成してしまうことを防止する。
In addition, by adding a compound that reduces the reactivity of the metal alkoxide to water to the metal alkoxide and the organic solvent, when the metal alkoxide is hydrolyzed, the first formed amorphous hydroxide becomes a metal oxide. The metal alkoxide, which is highly reactive, undergoes hydrolysis before being sufficiently dispersed in water to form a core of a metal oxide sol having a large particle diameter until it is transformed into particles. To prevent accidents.

【0021】更に、いったん生成した金属酸化物一次粒
子の大きさは、その後の解膠過程でも変化せず、金属ア
ルコキシドの加水分解時の条件が、得られた金属酸化物
ゾルを乾燥、焼成して得られる多孔質体の細孔径の大き
さと細孔径分布を決定することになる。
Furthermore, the size of the once formed metal oxide primary particles does not change during the subsequent peptization process, and the conditions during hydrolysis of the metal alkoxide are determined by drying and firing the obtained metal oxide sol. This determines the pore size and pore size distribution of the porous body obtained in this manner.

【0022】よって、本発明によれば、粒子が均一に分
散した金属酸化物ゾルを調製することができ、これを用
いて多孔質体を作製すると、微細な結晶粒子が均一に揃
っているため、細孔分布が狭い多孔質体となる。
Therefore, according to the present invention, a metal oxide sol in which particles are uniformly dispersed can be prepared, and when a porous body is produced using the metal oxide sol, fine crystal particles are uniformly arranged. A porous body having a narrow pore distribution is obtained.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明の金属酸化物ゾルを用いた多孔
質体の製造方法を詳述する。
EXAMPLES Hereinafter, a method for producing a porous body using the metal oxide sol of the present invention will be described in detail.

【0024】本発明は、Al、TiおよびSnのいずれ
かの金属アルコキシドに対して、水に可溶な有機溶媒と
該アルコキシドの水に対する反応性を低下させる化合物
を添加した溶液を、凝固しない温度以上、沸騰しない温
度以下の水に添加して加水分解するか、あるいは前記加
水分解により凝集物もしくは沈澱等が生じた場合には、
続いて該溶液に無機酸または有機酸を添加し解膠する
か、または金属アルコキシドに対して、水に可溶な有機
溶媒と該アルコキシドの水に対する反応性を低下させる
化合物を添加した溶液を、酸を加えた前記同様の水に添
加して加水分解するかのいずれかの方法により調製した
金属酸化物ゾルを、室温を越え60℃以下の温度で大気
中で乾燥した後、酸化性雰囲気中で400〜1000℃
の温度で0.1〜10時間焼成して多孔質体を得るもの
である。
The present invention is directed to any of Al, Ti and Sn.
Against Kano metal alkoxide, solution the addition of a compound that reduces the reactivity to water soluble organic solvent and the alkoxide in water, coagulated not temperature or higher, was added to a temperature below the water does not boil hydrolyze Or if the hydrolysis causes aggregates or precipitates,
Subsequently, an inorganic acid or an organic acid is added to the solution to deflocculate or, for a metal alkoxide, a solution obtained by adding a water-soluble organic solvent and a compound that reduces the reactivity of the alkoxide to water, The metal oxide sol prepared by any of the above-mentioned methods of adding the acid to the same water as described above and hydrolyzing it is subjected to an atmosphere at a temperature exceeding room temperature and 60 ° C. or less.
After drying medium, 400 to 1000 ° C. in an oxidizing atmosphere
At a temperature of 0.1 to 10 hours to obtain a porous body.

【0025】本発明において、出発原料として用いられ
る金属アルコキシドとしては、アルミニウム(Al)、
チタン(Ti)、スズ(Sn)のいずれかの金属のエト
キシド、イソプロポキシド、ブトキシド、2−ブトキシ
ド等が挙げられ、とりわけアルミニウム(Al)、チタ
ン(Ti)のアルコキシドが望ましい。
In the present invention, the metal alkoxide used as a starting material includes aluminum (Al),
Examples include ethoxide, isopropoxide, butoxide, and 2-butoxide of any one of titanium (Ti) and tin (Sn). Among them, alkoxides of aluminum (Al) and titanium (Ti) are preferable.

【0026】また、均一に混合し、かつ水に可溶な有機
溶媒としては、エタノール、2−プロパノール、2−ブ
タノール、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタ
ノール等のアルコールが挙げられる。
Examples of the organic solvent which is uniformly mixed and soluble in water include alcohols such as ethanol, 2-propanol, 2-butanol, 2-methoxyethanol and 2-ethoxyethanol.

【0027】また、前記アルコキシドの水に対する反応
性を低下させる化合物としては、無水酢酸、無水マレイ
ン酸等のカルボン酸無水物、アセト酢酸メチル、アセト
酢酸エチル、アセト酢酸プロピル等のアセト酢酸エステ
ル、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジ
プロピル等のジカルボン酸エステル、アセチルアセトン
等のβ−ジケトン、およびN,N’ジメチルモノエタノ
ールアミン、N,N’ジエチルモノエタノールアミン、
モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタ
ノールアミン等のエタノールアミンが挙げられる。
Compounds that reduce the reactivity of the alkoxide with water include carboxylic anhydrides such as acetic anhydride and maleic anhydride; acetoacetate esters such as methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate and propyl acetoacetate; Dicarboxylic acid esters such as dimethyl acid, diethyl malonate and dipropyl malonate, β-diketones such as acetylacetone, and N, N ′ dimethylmonoethanolamine, N, N ′ diethylmonoethanolamine;
Examples thereof include ethanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine.

【0028】しかしながら、前記化合物は、その化学的
性質の相違から金属酸化物ゾルの調製に際し、以下に示
すように使い分けることがより効果的である。
However, it is more effective to use the above compounds in the preparation of metal oxide sols as shown below, due to the difference in their chemical properties.

【0029】即ち、前記化合物として、カルボン酸無水
物、アセト酢酸エステル及びジカルボン酸エステルのい
ずれかを用いる場合、例えば、アルミニウムアルコキシ
ドの場合には、該アルミニウムアルコキシドに対して1
0〜100mol%の割合で、添加して十分に攪拌した
後、この溶液を水に添加し撹拌して加水分解する。
That is, when any one of a carboxylic anhydride, an acetoacetic ester and a dicarboxylic ester is used as the compound, for example, in the case of an aluminum alkoxide, one compound is added to the aluminum alkoxide.
After adding at a rate of 0 to 100 mol% and sufficiently stirring, the solution is added to water and stirred to hydrolyze.

【0030】この際、原料の金属アルコキシドを水に効
率良く分散させて微小な金属酸化物ゾルの核を発生させ
るためには、激しく攪拌して前記溶液を添加することが
望ましい。
At this time, in order to efficiently disperse the metal alkoxide as a raw material in water and generate fine nuclei of the metal oxide sol, it is desirable to add the solution with vigorous stirring.

【0031】特に、アルミニウムアルコキシドに関して
は、前記溶液を水に添加する際の温度が80℃より低い
と、無定形の水和物が生成し、その後、解膠できないバ
イアーライト等に変化するため、水の温度は80℃以上
とするのが好ましい。
In particular, with respect to aluminum alkoxide, if the temperature at which the solution is added to water is lower than 80 ° C., an amorphous hydrate is formed, and thereafter, it changes into a non-peptizable bayerite or the like. The temperature of the water is preferably 80 ° C. or higher.

【0032】また、チタンアルコキシド等の他のアルコ
キシドの場合には、水の温度はとくに限定されず、凝固
しない温度以上で沸騰しない温度以下であればいずれで
も良い。
In the case of other alkoxides such as titanium alkoxide , the temperature of water is not particularly limited, and may be any temperature as long as it is higher than a temperature at which it does not coagulate and lower than a temperature at which it does not boil.

【0033】また、前記化合物としてアセチルアセトン
のようなβ−ジケトンを用いる場合には、該β−ジケト
ン自身は酸を生成しないため、その分散溶液に無機酸ま
たは有機酸を添加し、一定時間解膠することが必要であ
る。
When a β-diketone such as acetylacetone is used as the compound, since the β-diketone does not itself generate an acid, an inorganic acid or an organic acid is added to the dispersion to peptize for a certain period of time. It is necessary to
You.

【0034】とりわけ、アルミニウムのアルコキシドに
関しては、前記方法と同様にしてβ−ジケトンを添加
し、80℃以上の水を激しく撹拌しながらその溶液を添
加して加水分解した後、その溶液に塩酸、硝酸、過塩素
酸等の無機酸、または酢酸、トリクロル酢酸、蓚酸等の
有機酸を添加した上で、80℃以上、特に80〜95℃
の温度で0.5〜72時間程度撹拌しながら解膠すれば
よい。
In particular, with respect to the aluminum alkoxide, β-diketone is added in the same manner as in the above method, and the solution is added and hydrolyzed while vigorously stirring water at 80 ° C. or higher. After adding an inorganic acid such as nitric acid and perchloric acid, or an organic acid such as acetic acid, trichloroacetic acid and oxalic acid, the temperature is 80 ° C. or more, particularly 80 to 95 ° C.
The peptization may be performed while stirring at a temperature of about 0.5 to 72 hours.

【0035】この時の無機酸あるいは有機酸の添加量
は、アルミニウムアルコキシドに対して3〜10mol
%が適当である。また、チタンアルコキシド等の他のア
ルコキシドについても同様であり、前記酸の添加量は、
各金属アルコキシドに対して3mol%以上、好ましく
は3〜10mol%の範囲となる。
At this time, the addition amount of the inorganic acid or the organic acid is 3 to 10 mol based on the aluminum alkoxide.
% Is appropriate. The same applies to other alkoxides such as titanium alkoxide , and the amount of the acid added is
It is at least 3 mol%, preferably 3 to 10 mol%, based on each metal alkoxide.

【0036】尚、前記化合物として、カルボン酸無水
物、アセト酢酸エステル、ジカルボン酸エステルのいず
れかを用いた場合には、水中でそれらの化合物自身が加
水分解し有機酸を生成するため、特に必ずしも酸を添加
する必要はないが、新たに金属酸化物ゾル粒子の凝集体
の解膠のための前記酸を添加しても良い。
[0036] Incidentally, as the compound, a carboxylic acid anhydride, acetoacetic ester, in the case of using any of the dicarboxylic acid ester, because these compounds themselves in water to produce a hydrolyzed organic acids, especially not necessarily Add acid
However, the acid may be newly added for peptizing aggregates of metal oxide sol particles.

【0037】また、前記化合物としてエタノールアミン
のような有機塩基を用いた場合は、加水分解後その溶液
に直接、無機酸または有機酸を添加しても、中和反応が
起こり効果的に解膠できないので、生成した沈澱物をい
ったん濾過し、洗浄により有機塩基を除去した後、改め
て純水に分散させてから無機または有機酸を添加し解膠
すればより効果的である。
When an organic base such as ethanolamine is used as the compound, a neutralization reaction occurs even if an inorganic acid or an organic acid is directly added to the solution after the hydrolysis to effectively peptize. Since it is not possible, it is more effective to once filter the formed precipitate, remove the organic base by washing, disperse the precipitate in pure water again, and add an inorganic or organic acid to peptize.

【0038】この様にして得られる金属酸化物ゾルは、
微細な金属酸化物もしくは水酸化物ゾル粒子が均一に分
散し、実質的に凝集体を含まないゾル溶液となる。
The metal oxide sol thus obtained is
Fine metal oxide or hydroxide sol particles are uniformly dispersed to form a sol solution containing substantially no aggregate.

【0039】かくして得られた金属酸化物ゾルを、室温
を越え60℃以下の温度範囲で大気圧下で乾燥した後、
その乾燥物を大気中、400〜1000℃の温度で0.
1〜10時間程度焼成することにより多孔質粉末を得る
ことができる。
The metal oxide sol thus obtained is dried under atmospheric pressure in a temperature range from room temperature to 60 ° C.
The dried product is dried in air at a temperature of 400 to 1000 ° C. for 0.1 hour.
By firing for about 1 to 10 hours, a porous powder can be obtained.

【0040】なお、バルク状の多孔質体を得るには、乾
燥後の金属酸化物を所望の成形手段、例えば、金型プレ
ス、冷間静水圧プレス、押し出し成形などの方法により
所望の形状に成形した後、前記条件で焼成すれば良い。
In order to obtain a bulk porous body, the dried metal oxide is formed into a desired shape by a desired forming means, for example, a method such as a die press, a cold isostatic press, or an extrusion. After molding, firing may be performed under the above conditions.

【0041】また、シート状や膜状の多孔質体を得る場
合には、金属酸化物ゾルをそのまま、あるいはポリエチ
レングリコールなどの増粘剤を添加した後、これをドク
ターブレード法や浸漬塗布法などの手法により任意の基
体表面に塗布し、これを乾燥した後、前記同様な焼成条
件で焼成することにより得ることができる。
When a sheet-like or film-like porous body is obtained, the metal oxide sol is used as it is, or a thickener such as polyethylene glycol is added, and the resulting mixture is subjected to a doctor blade method or a dip coating method. The method can be applied to the surface of an arbitrary substrate by the method described above, dried, and then fired under the same firing conditions as described above.

【0042】前記乾燥条件は、迅速な乾燥効率を得るた
めと高温で凝集粒を生じるのを防止するために、室温を
越え60℃以下の温度範囲に限定される。
The drying conditions are limited to a temperature range from room temperature to 60 ° C. or lower in order to obtain quick drying efficiency and to prevent agglomeration at high temperatures.

【0043】また、前記焼成温度を400〜1000℃
の温度範囲に限定したのは、400℃未満では有機物が
残留し、分離膜としての特性を劣化させる他、該分離膜
の支持体との密着性不良が生じ易くなり、一方、100
0℃を越えると粒成長が進行し、比表面積が急激に低下
するためである。
Further, the firing temperature is set at 400 to 1000 ° C.
The reason for limiting the temperature range is that if the temperature is lower than 400 ° C., an organic substance remains, deteriorating the properties as a separation membrane, and poor adhesion of the separation membrane to a support is likely to occur.
If the temperature exceeds 0 ° C., the grain growth proceeds, and the specific surface area sharply decreases.

【0044】更に、前記焼成温度で焼成する時間とし
て、0.1時間未満では有機物が残留する恐れがあり、
逆に10時間を越えると粒成長が進み、前記焼成温度と
同一理由により、0.1〜10時間程度に限定される。
Further, if the firing time at the firing temperature is less than 0.1 hour, organic substances may remain,
Conversely, if it exceeds 10 hours, the grain growth proceeds, and for the same reason as the firing temperature, it is limited to about 0.1 to 10 hours.

【0045】このようにして得られた金属酸化物多孔質
体は、nm(ナノメータ)級の微細な細孔が均一に形成
されたものであり、その細孔径の分布も後述する実施例
から明らかなように非常に狭い分布を有するものとな
る。
The metal oxide porous body thus obtained has fine pores of nm (nanometer) class formed uniformly, and the distribution of the pore diameter is also apparent from Examples described later. Thus, it has a very narrow distribution.

【0046】(実施例1)十分乾燥したグローブボック
ス内で、100mlのフラスコに0.1molのアルミ
ニウムトリsec−ブトキシド(Al(O−sec−B
u)3)を収納し、これに水溶性有機溶媒として0.3
molの2−メトキシエタノール(MeO−CH2−C
2−OH)と前述の化合物として0.01molのア
セチルアセトン((CH3CO)2CH2)を加えて十分
混合した後、グローブボックスから取り出し、85℃に
加熱した水180ml(10mol)に激しく撹拌しな
がら添加した。
Example 1 In a well-dried glove box, 0.1 mol of aluminum trisec-butoxide (Al (O-sec-B) was placed in a 100 ml flask.
u) 3 ), and add 0.3 as a water-soluble organic solvent
mol of 2-methoxyethanol (MeO-CH 2 -C
H 2 -OH) and 0.01 mol of acetylacetone ((CH 3 CO) 2 CH 2 ) as the above-mentioned compound were added and mixed well, then taken out of the glove box and vigorously poured into 180 ml (10 mol) of water heated to 85 ° C. It was added with stirring.

【0047】その後、30分間攪拌した後、反応溶液に
0.007molの硝酸を加え、溶液温度を95℃に加
熱して更に16時間還流し、ほとんど無色透明なベーマ
イト(AlOOH)ゾルを調製した。
Thereafter, after stirring for 30 minutes, 0.007 mol of nitric acid was added to the reaction solution, and the solution was heated to 95 ° C. and refluxed for further 16 hours to prepare an almost colorless and transparent boehmite (AlOOH) sol.

【0048】かくして得られたベーマイト(AlOO
H)ゾルを60℃の温度で3日間かけて十分に乾燥し、
その後、大気中、500℃で1時間焼成してBET比表
面積が333m2/g、平均細孔径が33Åの多孔質粉
末を得た。
The boehmite thus obtained (AlOO)
H) drying the sol at 60 ° C. for 3 days,
Thereafter, the powder was fired at 500 ° C. for 1 hour in the air to obtain a porous powder having a BET specific surface area of 333 m 2 / g and an average pore diameter of 33 °.

【0049】前記多孔質粉末を用いて窒素吸着測定装置
により細孔径分布を測定し、図1の結果を得た。図1か
ら明らかなように、本発明による製造方法で得られた多
孔質体は、後述する比較例1と比べても非常に狭い細孔
径分布を示していることが分かる。
Using the porous powder, the pore size distribution was measured by a nitrogen adsorption measuring apparatus, and the results shown in FIG. 1 were obtained. As is apparent from FIG. 1, the porous body obtained by the production method according to the present invention has a very narrow pore size distribution even in comparison with Comparative Example 1 described later.

【0050】(実施例2)実施例1と同様にして調製し
たアルミニウムアルコキシド溶液を、予め0.007m
olの硝酸を添加した85℃の水180ml(10mo
l)に激しく撹拌しながら添加した。
Example 2 An aluminum alkoxide solution prepared in the same manner as in Example 1
ol of nitric acid at 85 ° C. and 180 ml of water (10 mol
1) was added with vigorous stirring.

【0051】その後、実施例1と同様に処理してBET
比表面積が326m2/g、平均細孔径が35Åの多孔
質粉末を得た。
After that, the same processing as in the first embodiment is performed and the BET
A porous powder having a specific surface area of 326 m 2 / g and an average pore diameter of 35 ° was obtained.

【0052】また、実施例1と同様にして測定した細孔
径分布を図2に示す。
FIG. 2 shows the pore size distribution measured in the same manner as in Example 1.

【0053】(実施例3)十分乾燥したグローブボック
ス内で、100mlのフラスコに0.1molのアルミ
ニウムトリsec−ブトキシド(Al(O−sec−B
u)3)を収納し、これに水溶性有機溶媒として0.3
molの2−メトキシエタノール(MeO−CH2−C
2−OH)と前述の化合物として無水酢酸((CH3
O)2CO)を加えて十分混合した後、グローブボック
スから取り出し、85℃に加熱した水180ml(10
mol)に激しく撹拌しながら添加した。
Example 3 In a sufficiently dried glove box, 0.1 mol of aluminum trisec-butoxide (Al (O-sec-B) was placed in a 100 ml flask.
u) 3 ), and add 0.3 as a water-soluble organic solvent
mol of 2-methoxyethanol (MeO-CH 2 -C
H 2 —OH) and acetic anhydride ((CH 3 C
O) 2 CO) and sufficiently mixed, taken out of the glove box, and heated to 85 ° C. in 180 ml of water (10 ml).
mol)) with vigorous stirring.

【0054】その後、30分間攪拌した後、反応溶液に
0.007molの硝酸を加え、溶液温度を95℃に加
熱して更に16時間還流し、乳白色のベーマイト(Al
OOH)ゾルを得た。
Thereafter, after stirring for 30 minutes, 0.007 mol of nitric acid was added to the reaction solution, and the solution was heated to 95 ° C. and refluxed for further 16 hours to obtain milky boehmite (Al
OOH) sol was obtained.

【0055】かくして得られたベーマイト(AlOO
H)ゾルを60℃の温度で3日間、十分に乾燥し、大気
中、500℃の温度で1時間焼成し、BET比表面積が
330m2/g、平均細孔径が33Åの多孔質粉末を得
た。
The boehmite thus obtained (AlOO)
H) The sol is sufficiently dried at a temperature of 60 ° C. for 3 days, and calcined in the air at a temperature of 500 ° C. for 1 hour to obtain a porous powder having a BET specific surface area of 330 m 2 / g and an average pore diameter of 33 °. Was.

【0056】一方、実施例1と同様にして測定した細孔
径分布を図3に示す。
On the other hand, the pore size distribution measured in the same manner as in Example 1 is shown in FIG.

【0057】(実施例4)実施例3と同様にして調製し
た反応溶液に0.007molの硝酸を加え、溶液温度
を95℃に加熱し、0.5時間還流して無色透明なベー
マイト(AlOOH)ゾルを得た。
Example 4 To a reaction solution prepared in the same manner as in Example 3, 0.007 mol of nitric acid was added, and the solution was heated to 95 ° C., refluxed for 0.5 hour, and returned to a colorless and transparent boehmite (AlOOH). ) A sol was obtained.

【0058】このベーマイト(AlOOH)ゾルを実施
例3と同様に乾燥し、焼成してBET比表面積が344
2/g、平均細孔径が32Åの多孔質粉末を得た。
The boehmite (AlOOH) sol was dried and calcined in the same manner as in Example 3 to obtain a BET specific surface area of 344.
A porous powder having m 2 / g and an average pore diameter of 32 ° was obtained.

【0059】前記多孔質粉末について実施例1と同様に
して測定した細孔径分布を図4に示す。
FIG. 4 shows the pore size distribution of the porous powder measured in the same manner as in Example 1.

【0060】(実施例5)実施例4において、反応溶液
に硝酸を加えることなく95℃の温度で0.5時間還流
して無色透明なベーマイト(AlOOH)ゾルを得た。
Example 5 In Example 4, the reaction solution was refluxed for 0.5 hour at a temperature of 95 ° C. without adding nitric acid to obtain a colorless and transparent boehmite (AlOOH) sol.

【0061】このベーマイト(AlOOH)ゾルを実施
例3と同様に乾燥し、焼成してBET比表面積が345
2/g、平均細孔径が32Åの多孔質粉末を得た。
The boehmite (AlOOH) sol was dried and fired in the same manner as in Example 3 to obtain a BET specific surface area of 345.
A porous powder having m 2 / g and an average pore diameter of 32 ° was obtained.

【0062】かくして得られた多孔質粉末について、実
施例1と同様にして測定した細孔径分布を図5に示す。
FIG. 5 shows the pore size distribution of the porous powder obtained in the same manner as in Example 1.

【0063】(実施例6)十分乾燥したグローブボック
ス内で、100mlのフラスコに0.1molのテトラ
n−ブトキシチタン(Ti(O−n−Bu)4)を収納
し、これに水溶性有機溶媒として0.3molの2−メ
トキシエタノール(MeO−CH2−CH2−OH)と前
述の化合物として0.05molの無水酢酸(CH3
O)2CO)を加えて十分に混合した後、グローブボッ
クスから取り出し、85℃に加熱した水180ml(1
0mol)に激しく撹拌しながら添加した。
(Example 6) In a well-dried glove box, 0.1 mol of tetra-n-butoxytitanium (Ti (On-Bu) 4 ) was placed in a 100-ml flask, and a water-soluble organic solvent was added thereto. 0.3 mol of 2-methoxyethanol (MeO—CH 2 —CH 2 —OH) and 0.05 mol of acetic anhydride (CH 3 C
O) 2 CO) was added and mixed well, taken out of the glove box, and heated to 85 ° C. in 180 ml of water (1
0 mol) with vigorous stirring.

【0064】その後、溶液温度を95℃に加熱して更に
2時間還流し、ほぼ透明のチタニアゾルを得た。このゾ
ルを60℃の温度で3日間、十分に乾燥した後、大気
中、500℃で1時間焼成してBET比表面積が138
2/g、平均細孔径が49Åの多孔質粉末を得た。
Thereafter, the solution was heated to 95 ° C. and refluxed for another 2 hours to obtain an almost transparent titania sol. This sol is sufficiently dried at a temperature of 60 ° C. for 3 days, and then calcined in the air at 500 ° C. for 1 hour to have a BET specific surface area of 138.
A porous powder having m 2 / g and an average pore diameter of 49 ° was obtained.

【0065】また、実施例1と同様にして測定した細孔
径分布を図6に示す。尚、後述する比較例2の細孔径分
布を併記する。
FIG. 6 shows the pore size distribution measured in the same manner as in Example 1. The pore size distribution of Comparative Example 2 described later is also shown.

【0066】(実施例7)実施例6において、グローブ
ボックス内で混合したアルコキシド溶液を室温の水18
0ml(10mol)に激しく撹拌しながら添加し、そ
のまま2日間撹拌を続けてほぼ無色透明なチタニアゾル
を得た。このゾルを60℃の温度で3日間、十分に乾燥
し、大気中、500℃で1時間焼成してBET比表面積
が116m2/g、平均細孔径が52Åの多孔質粉末を
得た。
(Example 7) In Example 6, the alkoxide solution mixed in the glove box was mixed with water 18 at room temperature.
It was added to 0 ml (10 mol) with vigorous stirring, and stirring was continued for 2 days to obtain an almost colorless and transparent titania sol. This sol was sufficiently dried at a temperature of 60 ° C. for 3 days, and calcined in the air at 500 ° C. for 1 hour to obtain a porous powder having a BET specific surface area of 116 m 2 / g and an average pore diameter of 52 °.

【0067】前記多孔質体について、実施例1と同様に
して測定した細孔径分布を図7に示す。
FIG. 7 shows the pore size distribution of the porous body measured in the same manner as in Example 1.

【0068】(実施例8)十分乾燥したグローブボック
ス内で、100mlのフラスコに0.1molのテトラ
n−ブトキシスズ(Sn(O−n−Bu)4)を収納
し、これに水溶性有機溶媒として0.3molの2−メ
トキシエタノール(MeO−CH2−CH2−OH)及び
前述の化合物として0.05molの無水酢酸((CH
2CO)2CO)を加えて十分に混合した後、グローブボ
ックスから取り出し、85℃に加熱した水180ml
(10mol)に激しく攪拌しながら添加した。
Example 8 In a well-dried glove box, 0.1 mol of tetra-n-butoxytin (Sn (On-Bu) 4 ) was placed in a 100 ml flask, and this was used as a water-soluble organic solvent. 0.3mol of 2-methoxyethanol (MeO-CH 2 -CH 2 -OH ) and 0.05mol acetic anhydride as described above for compound ((CH
2 CO) 2 CO) was added and mixed well, then taken out of the glove box, and 180 ml of water heated to 85 ° C.
(10 mol) with vigorous stirring.

【0069】その後、溶液温度を95℃に加熱して更に
2時間還流し、酸化スズの前駆体ゾルを得た。
Thereafter, the solution was heated to 95 ° C. and refluxed for another 2 hours to obtain a precursor sol of tin oxide.

【0070】次いで、このゾルを60℃の温度で3日
間、十分に乾燥し、大気中、500℃の温度で1時間焼
成してBET比表面積が112m2/g、平均細孔径が
56Åの多孔質粉末を得た。
Next, this sol is sufficiently dried at a temperature of 60 ° C. for 3 days, and calcined in the air at a temperature of 500 ° C. for 1 hour to obtain a porous material having a BET specific surface area of 112 m 2 / g and an average pore diameter of 56 °. Quality powder was obtained.

【0071】また、実施例1と同様にして測定した細孔
径分布を図8に示す。尚、後述する比較例3の細孔径分
布を併記する。
FIG. 8 shows the pore size distribution measured in the same manner as in Example 1. The pore size distribution of Comparative Example 3 described later is also shown.

【0072】(比較例1)0.1molのアルミニウム
トリsec−ブトキシド(Al(O−sec−B
u)3)を85℃に加熱した水180ml(10mo
l)に激しく撹拌しながら添加し、30分後、反応溶液
に0.007molの硝酸を加え、溶液温度を95℃に
加熱して更に16時間還流し、乳白色のゾル溶液を得
た。
Comparative Example 1 0.1 mol of aluminum trisec-butoxide (Al (O-sec-B
Water 180 ml (10Mo heating the u) 3) in 85 ° C.
The mixture was added to 1) with vigorous stirring. After 30 minutes, 0.007 mol of nitric acid was added to the reaction solution, and the solution was heated to 95 ° C and refluxed for 16 hours to obtain a milky white sol solution.

【0073】次いで、このゾル溶液を60℃の温度で3
日間、十分に乾燥し、大気中、500℃で1時間焼成し
てBET比表面積が254m2/g、平均細孔径が49
Åの多孔質粉末を得た。
Next, this sol solution was heated at 60 ° C. for 3 hours.
Days, and calcined in air at 500 ° C. for 1 hour to have a BET specific surface area of 254 m 2 / g and an average pore diameter of 49.
多孔 of a porous powder was obtained.

【0074】また、前記多孔質粉末の細孔径分布を図1
に併記して示す。図1から明らかなように、本発明の製
造方法である実施例1乃至5に比較して細孔径分布が広
く、しかも前述のように平均細孔径も本発明が32〜3
5Åであるのに対して本比較例では40〜49%以上、
大となっている。
FIG. 1 shows the pore size distribution of the porous powder.
Are shown together. As is apparent from FIG. 1, the pore size distribution is wider than those of Examples 1 to 5 which are the production methods of the present invention, and the average pore diameter of the present invention is 32 to 3 as described above.
5% in this comparative example,
It has become large.

【0075】(比較例2)0.1molのテトラn−ブ
トキシチタニウム(Ti(O−n−Bu)4)を85℃
に加熱した水180ml(10mol)に激しく撹拌し
ながら添加し、30分後、反応溶液に0.007mol
の硝酸を加え、溶液温度を95℃に加熱して更に16時
間還流し、乳白色のゾル溶液を得た。
COMPARATIVE EXAMPLE 2 0.1 mol of tetra n-butoxytitanium (Ti (On-Bu) 4 ) was heated to 85 ° C.
Was added to 180 ml (10 mol) of heated water with vigorous stirring. After 30 minutes, 0.007 mol was added to the reaction solution.
The solution was heated to 95 ° C. and refluxed for another 16 hours to obtain a milky white sol solution.

【0076】次いで、このゾル溶液を60℃の温度で3
日間、十分に乾燥し、大気中、500℃で1時間焼成し
てBET比表面積が89m2/g、平均細孔径が67Å
の多孔質粉末を得た。
Next, the sol solution was heated at 60 ° C. for 3 hours.
Days, and calcined at 500 ° C. for 1 hour in the air to have a BET specific surface area of 89 m 2 / g and an average pore diameter of 67 ° C.
Was obtained.

【0077】また、本比較例の細孔径分布を実施例1と
同様にして測定し、その結果を図6に併記する。
The pore size distribution of this comparative example was measured in the same manner as in Example 1, and the results are also shown in FIG.

【0078】図6から明らかなように、本発明の製造方
法に基づく実施例6及び7に比較して細孔径分布が広
く、しかも平均細孔径は本発明が49〜52Åであるの
に対して、本比較例は67Åと大きくなっている。
As is clear from FIG. 6, the pore diameter distribution is wider than that of Examples 6 and 7 based on the production method of the present invention, and the average pore diameter is 49 to 52 ° in the present invention. This comparative example is as large as 67 °.

【0079】(比較例3)0.1molのテトラn−ブ
トキシスズ(Sn(O−n−Bu)4)を85℃に加熱
した水180ml(10mol)に激しく撹拌しながら
添加し、30分後、反応溶液に0.007molの硝酸
を加え、溶液温度を95℃に加熱して更に2時間還流
し、ゾル溶液を得た。
Comparative Example 3 0.1 mol of tetra-n-butoxytin (Sn (On-Bu) 4 ) was added to 180 ml (10 mol) of water heated to 85 ° C. with vigorous stirring. 0.007 mol of nitric acid was added to the reaction solution, and the solution was heated to 95 ° C. and refluxed for 2 hours to obtain a sol solution.

【0080】次いで、この溶液を60℃の温度で3日
間、十分に乾燥し、大気中、1時間焼成して500℃で
1時間焼成してBET比表面積が98m2/g、平均細
孔径が62Åの多孔質粉末を得た。
Next, this solution was sufficiently dried at a temperature of 60 ° C. for 3 days, fired in the air for 1 hour, fired at 500 ° C. for 1 hour, and had a BET specific surface area of 98 m 2 / g and an average pore diameter of A 62 ° porous powder was obtained.

【0081】また、本比較例の細孔径分布を実施例1と
同様にして測定し、その結果を図8に併記する。
The pore size distribution of this comparative example was measured in the same manner as in Example 1, and the results are also shown in FIG.

【0082】図8から明らかなように、本発明の製造方
法を説明した実施例8に比較して細孔径分布が広く、し
かも平均細孔径は本発明が56Åであるのに対して、本
比較例では62Åと大きくなっている。
As is apparent from FIG. 8, the pore size distribution is wider than that of Example 8 which describes the production method of the present invention, and the average pore diameter is 56 ° in the present invention. In the example, it is as large as 62 °.

【0083】[0083]

【発明の効果】叙上の如く、本発明の金属酸化物ゾルを
用いた多孔質体の製造方法によれば、細孔径の大きさ、
及び細孔径分布を制御可能なように調製した金属酸化物
ゾルを用いた簡便な操作手順で、加水分解時に最初に生
成した無定形の水酸化物が金属酸化物粒子に変化するま
での間、効率よく粒子が均一に分散されて微小な金属酸
化物ゾルの核を発生させることができるとともに、いっ
たん生成した金属酸化物一次粒子の大きさは、その後の
解膠過程でも変化しないことから、狭い細孔径分布を有
する分離係数と透過流量に優れた、触媒や酵素などの機
能性材料の担体、気体や液体の他、ウイルス等にも適用
できる高精度の濾過分離用膜、あるいは電解隔壁、吸収
吸着剤、乾燥剤、ゲルクロマトグラフィーの充填剤等の
各種用途の要求性能を満足した多孔質体が効率良く得ら
れる。
As described above, according to the method for producing a porous body using the metal oxide sol of the present invention, the pore size,
With a simple operation procedure using a metal oxide sol prepared so that the pore size distribution can be controlled, until the amorphous hydroxide first generated during hydrolysis changes to metal oxide particles, Since the particles are efficiently dispersed uniformly and the nuclei of the fine metal oxide sol can be generated, the size of the once formed metal oxide primary particles does not change during the subsequent peptization process, so it is narrow. High-precision filtration / separation membranes with a pore size distribution and excellent filtration coefficient and permeation flow rate, which can be applied to carriers of functional materials such as catalysts and enzymes, gases and liquids, viruses, etc. A porous body that satisfies the required performance of various uses such as an adsorbent, a desiccant, and a filler for gel chromatography can be efficiently obtained.

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

【図1】本発明の製造方法によるベーマイトゾルを用い
た多孔質体と比較例の多孔質体の細孔径分布を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing a pore size distribution of a porous body using a boehmite sol according to a production method of the present invention and a porous body of a comparative example.

【図2】本発明の他の製造方法によるベーマイトゾルを
用いた多孔質体の細孔径分布を示す図である。
FIG. 2 is a view showing a pore size distribution of a porous body using a boehmite sol according to another production method of the present invention.

【図3】本発明の他の製造方法によるベーマイトゾルを
用いた多孔質体の細孔径分布を示す図である。
FIG. 3 is a view showing a pore size distribution of a porous body using a boehmite sol according to another production method of the present invention.

【図4】本発明の他の製造方法によるベーマイトゾルを
用いた多孔質体の細孔径分布を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a pore size distribution of a porous body using a boehmite sol according to another production method of the present invention.

【図5】本発明の他の製造方法によるベーマイトゾルを
用いた多孔質体の細孔径分布を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a pore size distribution of a porous body using a boehmite sol according to another production method of the present invention.

【図6】本発明の製造方法によるチタニアゾルを用いた
多孔質体と比較例の多孔質体の細孔径分布を示す図であ
る。
FIG. 6 is a view showing a pore size distribution of a porous body using a titania sol according to the production method of the present invention and a porous body of a comparative example.

【図7】本発明の他の製造方法によるチタニアゾルを用
いた多孔質体の細孔径分布を示す図である。
FIG. 7 is a view showing a pore size distribution of a porous body using titania sol according to another production method of the present invention.

【図8】本発明の製造方法による酸化スズの前駆体ゾル
を用いた多孔質体と比較例の多孔質体の細孔径分布を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram showing pore size distributions of a porous body using a tin oxide precursor sol according to the production method of the present invention and a porous body of a comparative example.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】Al、TiおよびSnのいずれかの金属ア
ルコキシドに、水溶性の有機溶媒と、カルボン酸無水
物、アセト酢酸エステルおよびジカルボン酸エステル
いずれか一種を加えた溶液を水に添加し加水分解して調
製した金属酸化物ゾルを、室温を越え60℃以下の温度
大気圧下で乾燥した後、酸化性雰囲気中で400〜1
000℃の温度で焼成することを特徴とする金属酸化物
ゾルを用いた多孔質体の製造方法。
1. A metal alkoxide of any of Al, Ti and Sn is added to a water-soluble organic solvent and a carboxylic acid anhydride.
A metal oxide sol prepared by adding a solution containing any one of a substance, an acetoacetate ester and a dicarboxylic acid ester to water and hydrolyzing the resultant is dried at atmospheric pressure at a temperature exceeding room temperature and 60 ° C. or lower. 400 to 1 in an oxidizing atmosphere
A method for producing a porous body using a metal oxide sol, characterized by firing at a temperature of 000 ° C.
【請求項2】Al、TiおよびSnのいずれかの金属ア
ルコキシドに、水溶性の有機溶媒と、β−ジケトン及び
エタノールアミンのいずれか一種を添加した溶液を水に
添加して加水分解した後、無機酸又は有機酸を添加し解
膠して調製した金属酸化物ゾルを、室温を越え60℃以
下の温度で大気圧下で乾燥した後、酸化性雰囲気中で
00〜1000℃の温度で焼成することを特徴とする金
属酸化物ゾルを用いた多孔質体の製造方法。
2. A metal alkoxide of any of Al, Ti and Sn is added to a water-soluble organic solvent, β-diketone and
A metal oxide sol prepared by adding a solution containing any one of ethanolamine to water, hydrolyzing the mixture, adding an inorganic acid or an organic acid, and deflocculating the solution is heated at a temperature exceeding room temperature to 60 ° C. or less. After drying under atmospheric pressure , 4
A method for producing a porous body using a metal oxide sol, characterized by firing at a temperature of 00 to 1000 ° C.
【請求項3】Al、TiおよびSnのいずれかの金属ア
ルコキシドに、水溶性の有機溶媒と、β−ジケトン及び
エタノールアミンのいずれか一種を添加した溶液を、無
機酸又は有機酸を加えた水に添加し加水分解して調製し
た金属酸化物ゾルを、室温を越え60℃以下の温度で
気圧下で乾燥した後、酸化性雰囲気中で400〜100
0℃の温度で焼成することを特徴とする金属酸化物ゾル
を用いた多孔質体の製造方法。
3. A metal alkoxide selected from the group consisting of Al, Ti and Sn , a water-soluble organic solvent, β-diketone and
Solution the addition of any one of ethanolamine, a metal oxide sol prepared by hydrolyzing added to the water plus the inorganic or organic acid, at a temperature of 60 ° C. over the room temperature atmospheric
After drying under atmospheric pressure , 400 to 100 in an oxidizing atmosphere
A method for producing a porous body using a metal oxide sol, characterized by firing at a temperature of 0 ° C.
JP21985194A 1994-09-14 1994-09-14 Method for producing porous body using metal oxide sol Expired - Fee Related JP3285715B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21985194A JP3285715B2 (en) 1994-09-14 1994-09-14 Method for producing porous body using metal oxide sol

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21985194A JP3285715B2 (en) 1994-09-14 1994-09-14 Method for producing porous body using metal oxide sol

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0881282A JPH0881282A (en) 1996-03-26
JP3285715B2 true JP3285715B2 (en) 2002-05-27

Family

ID=16742062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21985194A Expired - Fee Related JP3285715B2 (en) 1994-09-14 1994-09-14 Method for producing porous body using metal oxide sol

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3285715B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5245083B2 (en) * 2007-01-19 2013-07-24 国立大学法人信州大学 Alumina microporous membrane and method for producing the same
CN110935431B (en) * 2018-09-25 2023-01-10 中国石油化工股份有限公司 Titanium-doped gamma-alumina and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0881282A (en) 1996-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xu et al. Sol–gel route to synthesis of microporous ceramic membranes: preparation and characterization of microporous TiO2 and ZrO2 xerogels
Julbe et al. The sol-gel approach to prepare candidate microporous inorganic membranes for membrane reactors
US5610109A (en) Porous ceramic material
US5134107A (en) Single phase metal-alumina made by sol-gel processing
JP2524060B2 (en) Microporous aluminosilicate ceramic membrane
JPS61192306A (en) Permeable porous inorganic membrane
JPH07267633A (en) Production of boehmite sol and production of porous alumina by using the same sol
US5096745A (en) Preparation of titanium oxide ceramic membranes
JP2520214B2 (en) Microporous alumina ceramic membrane
US5194200A (en) Method of creating silica ceramic membranes
US5064783A (en) Production of spherical ceramic powders
JP2002293656A (en) Porous composite and its manufacturing method
JP3285715B2 (en) Method for producing porous body using metal oxide sol
JPH02500268A (en) Manufacturing method of titanium ceramic membrane
JPH09142964A (en) Production of porous alumina membrane
EP0515491B1 (en) Inorganic membranes and a process for making inorganic membranes
JP2000157853A (en) Gas separating filter and its manufacture
JPH04275917A (en) Production of alumina sol
JP4693267B2 (en) Inorganic porous material for gas separation filter, gas separation filter and method for producing the same
Guizard Sol-gel chemistry and its application to porous membrane processing
JP2000279773A (en) Gas separation filter and its production
JP5245083B2 (en) Alumina microporous membrane and method for producing the same
EP0586745B1 (en) Manufacturing a ceramic membrane
JP5039970B2 (en) Method for producing titania microporous membrane
JP3346712B2 (en) Porous body and method for producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees