JP3357420B2 - 酸化ニオブゾル及びその製造方法 - Google Patents
酸化ニオブゾル及びその製造方法Info
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- niobium oxide
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は酸化ニオブゾル及びその
製造方法に関し、更に詳しくは酸化ニオブゾル粒子がし
ゅう酸によって強固に結合することにより安定化され
た、新規な酸化ニオブゾルによって、例えば触媒、オプ
トエレクトロニクス材、半導体材料等へのニオブ原料の
提供に好適な酸化ニオブゾルを提供するものである。
製造方法に関し、更に詳しくは酸化ニオブゾル粒子がし
ゅう酸によって強固に結合することにより安定化され
た、新規な酸化ニオブゾルによって、例えば触媒、オプ
トエレクトロニクス材、半導体材料等へのニオブ原料の
提供に好適な酸化ニオブゾルを提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、セラミックス原料、電子材料等に
酸化ニオブを使用する需要が高く、殊にオプトエレクト
ロニクス、触媒等の材料としては粒子径が小さく、均一
な粒度分布を有する酸化ニオブ原料が要求されている。
しかしながら、酸化ニオブ原料は一般に水酸化ニオブ、
酸化ニオブ等の原料粉末を焼成し、これを粉砕して使用
されるため、その粒子は不均一であるだけでなく、比較
的粒子径の大きなニオブ原料が使用されているのが現状
である。従って、前述のような均一、微細粒子径の酸化
ニオブ原料の要求が高くなっているのが現状である。
酸化ニオブを使用する需要が高く、殊にオプトエレクト
ロニクス、触媒等の材料としては粒子径が小さく、均一
な粒度分布を有する酸化ニオブ原料が要求されている。
しかしながら、酸化ニオブ原料は一般に水酸化ニオブ、
酸化ニオブ等の原料粉末を焼成し、これを粉砕して使用
されるため、その粒子は不均一であるだけでなく、比較
的粒子径の大きなニオブ原料が使用されているのが現状
である。従って、前述のような均一、微細粒子径の酸化
ニオブ原料の要求が高くなっているのが現状である。
【０００３】このような現状に於いて、上述の要求に応
じるべく近年各種の元素を微細粒子のゾルで提供する技
術が開発され、ニオブ原料についてもペルオキシニオブ
酸のゾルの技術が開示されている。(特開平3-153527号) しかしながら、このペルオキシニオブ酸ゾル（H+[NbO
2(O)2]-）は、水酸化ニオブ等の原料を強酸と過酸化水
素水を用いてペルオキシニオブ酸の水溶液とし、これを
5〜50℃の温度に保持してゾルを得るものであって、得
られたゾルには過酸化物が常に存在していることから、
その成分構成によって自ずと使用用途が限定される。即
ち、触媒、オプトエレクトロニクス原料等としては、過
酸化物の存在は他の原料との反応性などの問題で致命的
となり、この過酸化水素を除去してはその成分組成の問
題によって使用できないのが現状である。また、このよ
うにして得たゾルの粒子径は200オンク゛ストローム程度であり、
必ずしも均一微細なニオブ原料として好適なものではな
い。
じるべく近年各種の元素を微細粒子のゾルで提供する技
術が開発され、ニオブ原料についてもペルオキシニオブ
酸のゾルの技術が開示されている。(特開平3-153527号) しかしながら、このペルオキシニオブ酸ゾル（H+[NbO
2(O)2]-）は、水酸化ニオブ等の原料を強酸と過酸化水
素水を用いてペルオキシニオブ酸の水溶液とし、これを
5〜50℃の温度に保持してゾルを得るものであって、得
られたゾルには過酸化物が常に存在していることから、
その成分構成によって自ずと使用用途が限定される。即
ち、触媒、オプトエレクトロニクス原料等としては、過
酸化物の存在は他の原料との反応性などの問題で致命的
となり、この過酸化水素を除去してはその成分組成の問
題によって使用できないのが現状である。また、このよ
うにして得たゾルの粒子径は200オンク゛ストローム程度であり、
必ずしも均一微細なニオブ原料として好適なものではな
い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、酸化ニオブ原
料として成分組成によって使用用途が制限されること無
く、しかも均一微細な酸化ニオブ原料の出現が要望され
ているのが現状である。本発明者らは、上述のような現
状に於いて、原料の成分組成に制限されることなく、各
種の目的用途に適用できる酸化ニオブ材料を得るべく、
酸化ニオブのゾルについて鋭意検討を重ねた。
料として成分組成によって使用用途が制限されること無
く、しかも均一微細な酸化ニオブ原料の出現が要望され
ているのが現状である。本発明者らは、上述のような現
状に於いて、原料の成分組成に制限されることなく、各
種の目的用途に適用できる酸化ニオブ材料を得るべく、
酸化ニオブのゾルについて鋭意検討を重ねた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】その結果、酸化ニオブの
ゾルを得る手段として、その原料に活性な水酸化ニオブ
化合物を使用し、このニオブ化合物としゅう酸とを特定
の割合で反応させることによって得られるゾルが、均一
微細な粒子からなり安定なゾルとして得られ、前述の課
題を解決する新規なゾルであることを見い出し、係る知
見に基づき本発明を完成させるに至ったものである。
ゾルを得る手段として、その原料に活性な水酸化ニオブ
化合物を使用し、このニオブ化合物としゅう酸とを特定
の割合で反応させることによって得られるゾルが、均一
微細な粒子からなり安定なゾルとして得られ、前述の課
題を解決する新規なゾルであることを見い出し、係る知
見に基づき本発明を完成させるに至ったものである。
【０００６】即ち、本発明はしゅう酸とニオブ酸化物が
(HCOO)2／Nb2O5モル比0.2〜0.8の範囲で構成される粒子
径100オンク゛ストローム以下の酸化ニオブゾルに関する。更に、
本発明は活性な水酸化ニオブ化合物に、(HCOO)2／Nb2O5
モル比0.9〜2.0の範囲となるようにしゅう酸を加え、温
度90℃以上で4時間以上の加熱反応を行うことを特徴と
する酸化ニオブゾルの製造方法に関する。
(HCOO)2／Nb2O5モル比0.2〜0.8の範囲で構成される粒子
径100オンク゛ストローム以下の酸化ニオブゾルに関する。更に、
本発明は活性な水酸化ニオブ化合物に、(HCOO)2／Nb2O5
モル比0.9〜2.0の範囲となるようにしゅう酸を加え、温
度90℃以上で4時間以上の加熱反応を行うことを特徴と
する酸化ニオブゾルの製造方法に関する。
【０００７】
【作用】先ず、本発明のしゅう酸とニオブ酸化物が(HCO
O)2／Nb2O5モル比0.2〜0.8の範囲で構成される粒子径10
0オンク゛ストローム以下の酸化ニオブゾルについて詳記する。本
発明の酸化ニオブゾルは、酸化ニオブの粒子がしゅう酸
によって強固に結合することにより安定化された新規な
ゾルである。本発明のゾルを更に詳述するに当たり、以
下具体例を用いて説明を行う。
O)2／Nb2O5モル比0.2〜0.8の範囲で構成される粒子径10
0オンク゛ストローム以下の酸化ニオブゾルについて詳記する。本
発明の酸化ニオブゾルは、酸化ニオブの粒子がしゅう酸
によって強固に結合することにより安定化された新規な
ゾルである。本発明のゾルを更に詳述するに当たり、以
下具体例を用いて説明を行う。
【０００８】（具体例１）酸化ニオブ(スタルク社製)40
0gを、フッ化水素酸(HF10％)4.2Lに溶解した。この溶液
をアンモニア水(NH315％)2.8Lに60分間で添加した後、
フィルタープレスでろ過、洗浄し水酸化ニオブのスラリ
ーを得た。この活性な水酸化ニオブのスラリーの組成分
析を行った結果、Nb2O5は25.0％であった。この水酸化
ニオブスラリー400gに、(HCOO)2／Nb2O5モル比1.2とな
るようにしゅう酸二水和物(関東化学製試薬)57gを添加
し、次いで水を添加して全量1kgとした。この溶液を攪
拌しながら還流条件下95℃で8時間の反応を行った。反
応の終結に伴い、スラリー液は次第に青色を帯び、均一
なゾル状態を呈していた。
0gを、フッ化水素酸(HF10％)4.2Lに溶解した。この溶液
をアンモニア水(NH315％)2.8Lに60分間で添加した後、
フィルタープレスでろ過、洗浄し水酸化ニオブのスラリ
ーを得た。この活性な水酸化ニオブのスラリーの組成分
析を行った結果、Nb2O5は25.0％であった。この水酸化
ニオブスラリー400gに、(HCOO)2／Nb2O5モル比1.2とな
るようにしゅう酸二水和物(関東化学製試薬)57gを添加
し、次いで水を添加して全量1kgとした。この溶液を攪
拌しながら還流条件下95℃で8時間の反応を行った。反
応の終結に伴い、スラリー液は次第に青色を帯び、均一
なゾル状態を呈していた。
【０００９】次いで、反応後に得られたゾルを限外ろ過
モジュール(旭化成工業製SLP-1053型)を使用し、不純物
の除去を行い、本発明のゾルを得た。得られたゾルの組
成分析を行い、その結果を表１に示した。
モジュール(旭化成工業製SLP-1053型)を使用し、不純物
の除去を行い、本発明のゾルを得た。得られたゾルの組
成分析を行い、その結果を表１に示した。
【００１０】（比較例１）水酸化ニオブ(Nb2O592％,三
井金属鉱業製)109gを水0.86Lに分散し、これに(HCOO)2
／Nb2O5モル比0.6となるようにしゅう酸二水和物29gを
加えた。次いで、この液を攪拌を行いながら還流条件下
40℃で48時間保持した。この液は48時間後に於いてもス
ラリー状であった。このスラリー液の組成分析を行い、
結果を表１に示した。
井金属鉱業製)109gを水0.86Lに分散し、これに(HCOO)2
／Nb2O5モル比0.6となるようにしゅう酸二水和物29gを
加えた。次いで、この液を攪拌を行いながら還流条件下
40℃で48時間保持した。この液は48時間後に於いてもス
ラリー状であった。このスラリー液の組成分析を行い、
結果を表１に示した。
【００１１】（比較例２）特開平3-153527号に記載され
る実施例１に基づき、ペルオキシニオブ酸ゾルを調製
し、このゾルの組成分析の結果を表１に示した。尚、表
１に示した組成分析に於いて、粒子径の測定は動的散乱
光による粒度分布測定装置(PACIFIC SCIENTIFIC社製NIC
OMP Model-370型)により行った。また、具体例１で得た
本発明のゾル及び比較例１で得たスラリーを100℃で恒
量となるまで風乾し、これらを示差熱分析装置(セイコー電
子工業製,TG/DTA30型)を使用して示差熱及び熱重量減少
を測定した。結果を図１に示した。更に、具体例１及び
比較例２で得たゾルを使用し、これらを30℃で30日間静
置し、液の状態を観察した結果を表１に示した。
る実施例１に基づき、ペルオキシニオブ酸ゾルを調製
し、このゾルの組成分析の結果を表１に示した。尚、表
１に示した組成分析に於いて、粒子径の測定は動的散乱
光による粒度分布測定装置(PACIFIC SCIENTIFIC社製NIC
OMP Model-370型)により行った。また、具体例１で得た
本発明のゾル及び比較例１で得たスラリーを100℃で恒
量となるまで風乾し、これらを示差熱分析装置(セイコー電
子工業製,TG/DTA30型)を使用して示差熱及び熱重量減少
を測定した。結果を図１に示した。更に、具体例１及び
比較例２で得たゾルを使用し、これらを30℃で30日間静
置し、液の状態を観察した結果を表１に示した。
【００１２】
【表１】
【００１３】具体例及び比較例の結果から明かなよう
に、本発明のゾルは微細粒子からなるゾルであって、し
かも均一安定であることから長期間の保存にも耐え得る
ものである。また、図１に示した熱重量分析の結果か
ら、本発明のゾル(具体例１)はしゅう酸の解離・分解に
伴う重量減少が高温側(約580℃付近)に推移している。
これに対して比較例１のスラリーの乾燥物は、しゅう酸
の昇華に伴う重量減少は約100〜260℃の領域のみで起こ
っている。これは、本発明のゾルに於いて、しゅう酸と
酸化ニオブのゾル粒子とが強固に結合しているため、高
温側でしゅう酸の解離・分解による熱重量減少が生じて
いることが考えられる。従って、本発明のゾルはしゅう
酸との強固な結合によって、均一且つ安定なゾル状態が
維持されていると推定される。
に、本発明のゾルは微細粒子からなるゾルであって、し
かも均一安定であることから長期間の保存にも耐え得る
ものである。また、図１に示した熱重量分析の結果か
ら、本発明のゾル(具体例１)はしゅう酸の解離・分解に
伴う重量減少が高温側(約580℃付近)に推移している。
これに対して比較例１のスラリーの乾燥物は、しゅう酸
の昇華に伴う重量減少は約100〜260℃の領域のみで起こ
っている。これは、本発明のゾルに於いて、しゅう酸と
酸化ニオブのゾル粒子とが強固に結合しているため、高
温側でしゅう酸の解離・分解による熱重量減少が生じて
いることが考えられる。従って、本発明のゾルはしゅう
酸との強固な結合によって、均一且つ安定なゾル状態が
維持されていると推定される。
【００１４】本発明の酸化ニオブゾルの特徴を新ためて
列挙すれば次の通りである。第一に、本発明のゾルは均
一安定な酸化ニオブの粒子で構成されるため、長期間の
保存が可能であり、しかもこれを各種の材料表面に塗
布、乾燥を行うことにより、均一組成の酸化物膜を形成
することができる。これは、従来の酸化ニオブ等の原料
粉末の焼成、粉砕によって得られるニオブ原料とは格段
にその性質等を異にし、酸化ニオブの原料としてその用
途は広範なものとなる。
列挙すれば次の通りである。第一に、本発明のゾルは均
一安定な酸化ニオブの粒子で構成されるため、長期間の
保存が可能であり、しかもこれを各種の材料表面に塗
布、乾燥を行うことにより、均一組成の酸化物膜を形成
することができる。これは、従来の酸化ニオブ等の原料
粉末の焼成、粉砕によって得られるニオブ原料とは格段
にその性質等を異にし、酸化ニオブの原料としてその用
途は広範なものとなる。
【００１５】第二に、本発明のゾルは100オンク゛ストローム以下
の酸化ニオブ粒子で構成されるため、各種材料への微量
添加、均一混合性等に優れる。これは湿度センサー素子
や耐酸被覆膜等の用途性能に優れたものとなる。また、
本発明のゾルはこのような特徴によって、セラミックス
のミクロ構造の制御が容易であり、誘電体用原料等の用
途に適するものである。更に、本発明のゾルは固体酸性
の酸性質の制御や耐熱性の向上に優れ触媒等への利用に
優れる。従って、以上のような優れた特徴を有する本発
明のゾルは、上述したような用途だけでなく、例えば圧
電体、半導体、各種オプトエレクトロニクス材料、超伝
導体等を製造するためのニオブ原料として好適である。
の酸化ニオブ粒子で構成されるため、各種材料への微量
添加、均一混合性等に優れる。これは湿度センサー素子
や耐酸被覆膜等の用途性能に優れたものとなる。また、
本発明のゾルはこのような特徴によって、セラミックス
のミクロ構造の制御が容易であり、誘電体用原料等の用
途に適するものである。更に、本発明のゾルは固体酸性
の酸性質の制御や耐熱性の向上に優れ触媒等への利用に
優れる。従って、以上のような優れた特徴を有する本発
明のゾルは、上述したような用途だけでなく、例えば圧
電体、半導体、各種オプトエレクトロニクス材料、超伝
導体等を製造するためのニオブ原料として好適である。
【００１６】次に、本発明の酸化ニオブゾルの製造方法
について詳記する。本発明のゾルの製造方法は、活性な
水酸化ニオブ化合物に、(HCOO)2／Nb2O5モル比0.9〜2.0
の範囲となるようにしゅう酸を加え、温度90℃以上で4
時間以上の加熱反応を行うことを特徴とするものであ
る。本発明で使用する活性な水酸化ニオブ化合物は、本
願出願人が先に出願した公知の方法(特公平4-57616号、
特公平5-2614号)によって得ることができる。即ち、ニ
オブまたはタンタルを含有する鉱石あるいは他のニオブ
原料を使用し、これをフッ酸によって溶解した後、溶媒
抽出によってニオブを分離し、更にニオブを水相に剥離
した溶液をアンモニア水と反応させて水酸化物として沈
澱させることにより得ることができる。
について詳記する。本発明のゾルの製造方法は、活性な
水酸化ニオブ化合物に、(HCOO)2／Nb2O5モル比0.9〜2.0
の範囲となるようにしゅう酸を加え、温度90℃以上で4
時間以上の加熱反応を行うことを特徴とするものであ
る。本発明で使用する活性な水酸化ニオブ化合物は、本
願出願人が先に出願した公知の方法(特公平4-57616号、
特公平5-2614号)によって得ることができる。即ち、ニ
オブまたはタンタルを含有する鉱石あるいは他のニオブ
原料を使用し、これをフッ酸によって溶解した後、溶媒
抽出によってニオブを分離し、更にニオブを水相に剥離
した溶液をアンモニア水と反応させて水酸化物として沈
澱させることにより得ることができる。
【００１７】また別に、このような活性な水酸化ニオブ
化合物は、別段上述の方法に限ることなく、例えば水酸
化ニオブ、酸化ニオブ、塩化ニオブ等の原料を使用し、
これを鉱酸及び／又はフッ酸で分解溶解した溶液を、ア
ンモニア水等のアルカリで中和し、生成した水酸化ニオ
ブを水等で洗浄し不純物を除去して得たスラリーを使用
してもよい。尚、本発明に於いて殊に重要なことは、こ
のようにして得られる活性なニオブの水酸化物は、これ
を乾燥等の手段で水分を除去することなく、水酸化物ス
ラリーの状態で用いることであり、このスラリーを乾燥
したものを使用すると後述する本発明のゾルを得る手段
に供してもその収率は低くなり本発明のゾルは殆ど得ら
れないものとなる。
化合物は、別段上述の方法に限ることなく、例えば水酸
化ニオブ、酸化ニオブ、塩化ニオブ等の原料を使用し、
これを鉱酸及び／又はフッ酸で分解溶解した溶液を、ア
ンモニア水等のアルカリで中和し、生成した水酸化ニオ
ブを水等で洗浄し不純物を除去して得たスラリーを使用
してもよい。尚、本発明に於いて殊に重要なことは、こ
のようにして得られる活性なニオブの水酸化物は、これ
を乾燥等の手段で水分を除去することなく、水酸化物ス
ラリーの状態で用いることであり、このスラリーを乾燥
したものを使用すると後述する本発明のゾルを得る手段
に供してもその収率は低くなり本発明のゾルは殆ど得ら
れないものとなる。
【００１８】本発明は次いで、このようにして得た活性
な水酸化ニオブ化合物に、(HCOO)2／Nb2O5モル比0.9〜
2.0の範囲となるようにしゅう酸を加え、適度な攪拌を
行いながらこれを温度90℃以上で4時間以上の加熱反応
に供する。この場合に、本発明に於いてしゅう酸を使用
することは殊に重要であり、しゅう酸以外の他の有機酸
として、例えば酢酸、クエン酸、酒石酸等を使用しても
本発明のゾルを得ることができない。また、しゅう酸の
使用量に関しては、活性な水酸化ニオブ化合物に対して
(HCOO)2／Nb2O5モル比で0.9〜2.0の範囲となるように添
加することが重要である。即ち、しゅう酸の添加量がこ
の範囲を逸脱し、(HCOO)2／Nb2O5モル比が0.9を下廻る
と、後段の反応を長時間行ってもゾルが得られず、また
反対に(HCOO)2／Nb2O5モル比が2.0を上廻ると、反応後
に得られるゾルの収率が極めて低下し工業的でない。
な水酸化ニオブ化合物に、(HCOO)2／Nb2O5モル比0.9〜
2.0の範囲となるようにしゅう酸を加え、適度な攪拌を
行いながらこれを温度90℃以上で4時間以上の加熱反応
に供する。この場合に、本発明に於いてしゅう酸を使用
することは殊に重要であり、しゅう酸以外の他の有機酸
として、例えば酢酸、クエン酸、酒石酸等を使用しても
本発明のゾルを得ることができない。また、しゅう酸の
使用量に関しては、活性な水酸化ニオブ化合物に対して
(HCOO)2／Nb2O5モル比で0.9〜2.0の範囲となるように添
加することが重要である。即ち、しゅう酸の添加量がこ
の範囲を逸脱し、(HCOO)2／Nb2O5モル比が0.9を下廻る
と、後段の反応を長時間行ってもゾルが得られず、また
反対に(HCOO)2／Nb2O5モル比が2.0を上廻ると、反応後
に得られるゾルの収率が極めて低下し工業的でない。
【００１９】更に、反応は温度90℃以上で4時間以上の
加熱反応によって行うが、この場合に反応温度と時間と
の関係は、上述のしゅう酸の添加割合によっても異なり
一概に云えないが、一般に温度が高くなるほど反応時間
は短くなり、90℃では概ね24時間、100℃では概ね7時間
程度となる。更に、反応温度を高くまたは反応時間を長
くするほどゾルの粒子は成長し大きくなる。尚、温度が
100℃を越える場合には、反応はオートクレーブ等を使
用した水熱処理によって行えばよい。また、加熱反応後
に得られるゾルは、限外ろ過等の手段により過剰のしゅ
う酸、あるいはその製造時に使用した原料の種類によっ
ては、塩素イオン、フッ素イオン等の不純物を除去す
る。このような反応を行うことにより、所望する粒子径
のしかも均一分散した微細な本発明の酸化ニオブゾルを
得ることができる。
加熱反応によって行うが、この場合に反応温度と時間と
の関係は、上述のしゅう酸の添加割合によっても異なり
一概に云えないが、一般に温度が高くなるほど反応時間
は短くなり、90℃では概ね24時間、100℃では概ね7時間
程度となる。更に、反応温度を高くまたは反応時間を長
くするほどゾルの粒子は成長し大きくなる。尚、温度が
100℃を越える場合には、反応はオートクレーブ等を使
用した水熱処理によって行えばよい。また、加熱反応後
に得られるゾルは、限外ろ過等の手段により過剰のしゅ
う酸、あるいはその製造時に使用した原料の種類によっ
ては、塩素イオン、フッ素イオン等の不純物を除去す
る。このような反応を行うことにより、所望する粒子径
のしかも均一分散した微細な本発明の酸化ニオブゾルを
得ることができる。
【００２０】
【実施例】以下に本発明の実施例を掲げ更に説明を行う
が、本発明はこれらに限定されるものではない。また、
％は特に断らない限り全て重量％を示す。
が、本発明はこれらに限定されるものではない。また、
％は特に断らない限り全て重量％を示す。
【００２１】（実施例１）本願出願人が先に出願した特
許である特公平4-57616号の実施例２に基づき活性な水
酸化ニオブスラリー5.77kgを得た。この水酸化ニオブス
ラリーの組成分析の結果、Nb2O5は21％であった。この
水酸化ニオブスラリー476gに、(HCOO)2／Nb2O5モル比1.
2となるようにしゅう酸二水和物(関東化学製試薬)58gを
添加し、次いで水を添加して全量1kgとした。この溶液
を攪拌しながら還流条件下100℃で8時間の反応を行っ
た。反応の終結に伴い、スラリー液は次第に青色を帯
び、均一なゾル状態を呈していた。次いで、反応後に得
られたゾルを限外ろ過モジュール(旭化成工業製SLP-105
3型)を使用し、不純物の除去を行い本発明のゾルを得
た。得られたゾルの組成分析の結果、Nb2O510％でpHは
4.0であった。また粒子径の測定とゾルの状態観察を行
い、その結果を表２に示した。
許である特公平4-57616号の実施例２に基づき活性な水
酸化ニオブスラリー5.77kgを得た。この水酸化ニオブス
ラリーの組成分析の結果、Nb2O5は21％であった。この
水酸化ニオブスラリー476gに、(HCOO)2／Nb2O5モル比1.
2となるようにしゅう酸二水和物(関東化学製試薬)58gを
添加し、次いで水を添加して全量1kgとした。この溶液
を攪拌しながら還流条件下100℃で8時間の反応を行っ
た。反応の終結に伴い、スラリー液は次第に青色を帯
び、均一なゾル状態を呈していた。次いで、反応後に得
られたゾルを限外ろ過モジュール(旭化成工業製SLP-105
3型)を使用し、不純物の除去を行い本発明のゾルを得
た。得られたゾルの組成分析の結果、Nb2O510％でpHは
4.0であった。また粒子径の測定とゾルの状態観察を行
い、その結果を表２に示した。
【００２２】（比較例３〜７）実施例１で使用した活性
な水酸化ニオブスラリーを使用し、実施例１のしゅう酸
に代えて同モル比となるように酢酸(比較例３)、酒石酸
(比較例４)、クエン酸(比較例５)、トリクロロ酢酸(比
較例６)及び塩酸(比較例７)を使用し同様に試験を行っ
た。尚、水酸化ニオブのスラリーにこれらの酸を添加
後、攪拌を行いながら還流条件下95℃で8時間保持した
が、これらの液は8時間後も殆どスラリー状を呈してい
た。また、これらスラリーの粒子径の測定と液の状態観
察を行い、その結果を表２に示した。
な水酸化ニオブスラリーを使用し、実施例１のしゅう酸
に代えて同モル比となるように酢酸(比較例３)、酒石酸
(比較例４)、クエン酸(比較例５)、トリクロロ酢酸(比
較例６)及び塩酸(比較例７)を使用し同様に試験を行っ
た。尚、水酸化ニオブのスラリーにこれらの酸を添加
後、攪拌を行いながら還流条件下95℃で8時間保持した
が、これらの液は8時間後も殆どスラリー状を呈してい
た。また、これらスラリーの粒子径の測定と液の状態観
察を行い、その結果を表２に示した。
【００２３】
【表２】
【００２４】（実施例２〜４）酸化ニオブ(スタルク社製)40
0gをフッ化水素酸(HF10％)4.2Lに溶解した。この溶液を
アンモニア水(NH315％)2.8Lに60分で添加した後、フィ
ルタープレスでろ過、洗浄し、活性な水酸化ニオブのス
ラリーを得た。この水酸化ニオブスラリー(Nb2O525％)4
00gに、(HCOO)2／Nb2O5モル比0.9(実施例２)となるよう
にしゅう酸43gを添加し、次いで水を添加して全量1kgと
した。この溶液を攪拌しながら還流条件下100℃で24時
間の反応を行った。また別に、上記モル比に代えて各々
モル比が1.4(実施例３)及び2.0(実施例４)について同様
に試験を行った。
0gをフッ化水素酸(HF10％)4.2Lに溶解した。この溶液を
アンモニア水(NH315％)2.8Lに60分で添加した後、フィ
ルタープレスでろ過、洗浄し、活性な水酸化ニオブのス
ラリーを得た。この水酸化ニオブスラリー(Nb2O525％)4
00gに、(HCOO)2／Nb2O5モル比0.9(実施例２)となるよう
にしゅう酸43gを添加し、次いで水を添加して全量1kgと
した。この溶液を攪拌しながら還流条件下100℃で24時
間の反応を行った。また別に、上記モル比に代えて各々
モル比が1.4(実施例３)及び2.0(実施例４)について同様
に試験を行った。
【００２５】このようにして得たゾルを限外ろ過装置を
使用し、不純物の除去を行い本発明のゾルを得た。得ら
れたゾルの組成分析を行い、併せてその分析結果からゾ
ルの収率を算出した。また別に、得られた本発明のゾル
をNb2O5として10％になるように調整し、これを30℃で3
0日間及び3ケ月間静置し、その状態を観察した。これら
の結果を表３に示した。
使用し、不純物の除去を行い本発明のゾルを得た。得ら
れたゾルの組成分析を行い、併せてその分析結果からゾ
ルの収率を算出した。また別に、得られた本発明のゾル
をNb2O5として10％になるように調整し、これを30℃で3
0日間及び3ケ月間静置し、その状態を観察した。これら
の結果を表３に示した。
【００２６】（比較例８〜９）上記実施例２に於いて、
水酸化ニオブスラリーに添加するしゅう酸のモル比が(H
COO)2／Nb2O5モル比として各々0.5(比較例８)及び2.5
(比較例９)となるように使用し、同様に試験を行った。
得られた生成物について同様に組成分析等を行い、その
結果を表３に示した。
水酸化ニオブスラリーに添加するしゅう酸のモル比が(H
COO)2／Nb2O5モル比として各々0.5(比較例８)及び2.5
(比較例９)となるように使用し、同様に試験を行った。
得られた生成物について同様に組成分析等を行い、その
結果を表３に示した。
【００２７】
【表３】 注) ◎:低粘性、○:高粘性、△:ゲル状
【００２８】（実施例５〜７）実施例１で使用した水酸
化ニオブのスラリー(Nb2O521％)を使用し、この水酸化
ニオブスラリー1.90kgに、(HCOO)2／Nb2O5モル比1.5と
なるようにしゅう酸二水和物285gを添加し、次いで水を
添加して全量を4kgとした。この溶液を攪拌しながら還
流条件下90℃で24時間の反応を行った。(実施例５)また
別に、加熱反応条件のみを上記の条件と変え、120℃で5
時間(実施例６)及び120℃で24時間(実施例７)の条件で
反応を行った。 尚、この場合にはオートクレーブを使
用した水熱処理によって反応を行った。このようにして
得たゾル液を限外ろ過装置を使用し、不純物の除去を行
い本発明のゾルを得た。得られたゾルをNb2O5として10
％になるように調整し、これを30℃で30日間及び3ケ月間
静置した状態の観察を行い、その結果を表４に示した。
化ニオブのスラリー(Nb2O521％)を使用し、この水酸化
ニオブスラリー1.90kgに、(HCOO)2／Nb2O5モル比1.5と
なるようにしゅう酸二水和物285gを添加し、次いで水を
添加して全量を4kgとした。この溶液を攪拌しながら還
流条件下90℃で24時間の反応を行った。(実施例５)また
別に、加熱反応条件のみを上記の条件と変え、120℃で5
時間(実施例６)及び120℃で24時間(実施例７)の条件で
反応を行った。 尚、この場合にはオートクレーブを使
用した水熱処理によって反応を行った。このようにして
得たゾル液を限外ろ過装置を使用し、不純物の除去を行
い本発明のゾルを得た。得られたゾルをNb2O5として10
％になるように調整し、これを30℃で30日間及び3ケ月間
静置した状態の観察を行い、その結果を表４に示した。
【００２９】（比較例10〜11）上記実施例５の条件に於
いて、加熱反応条件のみを変え、80℃で24時間(比較例1
0)及び120℃で2時間(比較例11)の条件で同様に反応を行
った。得られた生成物について同様の試験に行い、その
結果を表４に示した。
いて、加熱反応条件のみを変え、80℃で24時間(比較例1
0)及び120℃で2時間(比較例11)の条件で同様に反応を行
った。得られた生成物について同様の試験に行い、その
結果を表４に示した。
【００３０】
【表４】 注) ◎:低粘性、○:高粘性
【００３１】
【発明の効果】本発明の酸化ニオブゾルは、均一な酸化
ニオブの粒子で構成され、またしゅう酸が酸化ニオブに
強固に結合することに起因すると推定される粒子の安定
形態をとるため、ゾル液が非常に安定であり、長期間に
わたり保存が可能である。また、本発明のゾルは100オンク
゛ストローム以下の酸化ニオブ粒子で構成されるため、各種材
料への微量添加、均一混合性等に優れる。従って、本発
明の酸化ニオブゾルは、触媒、オプトエレクトロニクス
材、半導体、圧電体等を製造するためのニオブ原料とし
て好適であり、その用途は広範なものである。
ニオブの粒子で構成され、またしゅう酸が酸化ニオブに
強固に結合することに起因すると推定される粒子の安定
形態をとるため、ゾル液が非常に安定であり、長期間に
わたり保存が可能である。また、本発明のゾルは100オンク
゛ストローム以下の酸化ニオブ粒子で構成されるため、各種材
料への微量添加、均一混合性等に優れる。従って、本発
明の酸化ニオブゾルは、触媒、オプトエレクトロニクス
材、半導体、圧電体等を製造するためのニオブ原料とし
て好適であり、その用途は広範なものである。
【図１】本発明の酸化ニオブゾルと、水酸化ニオブとし
ゅう酸との混合物を低温熟成して得た組成物の熱重量分
析結果を示した図である。
ゅう酸との混合物を低温熟成して得た組成物の熱重量分
析結果を示した図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C01G 33/00 ＣＡ（ＳＴＮ)
Claims (2)
- 【請求項１】 しゅう酸とニオブ酸化物が(HCOO)2／Nb2
O5モル比0.2〜0.8の範囲で構成される粒子径100オンク゛ストロ
ーム以下の酸化ニオブゾル。 - 【請求項２】 活性な水酸化ニオブ化合物に、(HCOO)2
／Nb2O5モル比0.9〜2.0の範囲となるようにしゅう酸を
加え、温度90℃以上で4時間以上の加熱反応を行うこと
を特徴とする酸化ニオブゾルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13937093A JP3357420B2 (ja) | 1993-05-17 | 1993-05-17 | 酸化ニオブゾル及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13937093A JP3357420B2 (ja) | 1993-05-17 | 1993-05-17 | 酸化ニオブゾル及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06321543A JPH06321543A (ja) | 1994-11-22 |
| JP3357420B2 true JP3357420B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=15243751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13937093A Expired - Lifetime JP3357420B2 (ja) | 1993-05-17 | 1993-05-17 | 酸化ニオブゾル及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3357420B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0895809B1 (en) * | 1997-08-05 | 2014-03-19 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Process Using Niobium-containing Aqueous Solution in Producing Niobium-containing Oxide Catalyst |
| JP4651000B2 (ja) * | 2004-01-13 | 2011-03-16 | 多木化学株式会社 | 酸化ニオブゾルの製造方法 |
| CN100335173C (zh) * | 2004-09-24 | 2007-09-05 | 中国石油化工股份有限公司 | 用于环氧乙烷水合制乙二醇催化剂的制备方法 |
| EP2034050B1 (en) | 2006-06-15 | 2012-02-15 | Nippon Steel Corporation | Coated steel sheet |
| CN101466870B (zh) | 2006-06-15 | 2011-01-26 | 日本油漆株式会社 | 被覆钢板 |
| JP4891021B2 (ja) * | 2006-09-28 | 2012-03-07 | 日揮触媒化成株式会社 | ニオブ系酸化物微粒子の製造方法 |
| JP5618510B2 (ja) * | 2008-09-22 | 2014-11-05 | キヤノン株式会社 | 光学材料および光学素子 |
| JP6394418B2 (ja) | 2014-03-24 | 2018-09-26 | 日亜化学工業株式会社 | 非水系二次電池用正極活物質及びその製造方法 |
| JP6920045B2 (ja) * | 2016-10-20 | 2021-08-18 | Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 | リチウム二次電池電極材料の製造方法、リチウム二次電池の製造方法 |
-
1993
- 1993-05-17 JP JP13937093A patent/JP3357420B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06321543A (ja) | 1994-11-22 |
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