JP7143682B2 - Cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles and method for producing the same - Google Patents

Cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles and method for producing the same Download PDF

Info

Publication number
JP7143682B2
JP7143682B2 JP2018160406A JP2018160406A JP7143682B2 JP 7143682 B2 JP7143682 B2 JP 7143682B2 JP 2018160406 A JP2018160406 A JP 2018160406A JP 2018160406 A JP2018160406 A JP 2018160406A JP 7143682 B2 JP7143682 B2 JP 7143682B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cerium
manganese dioxide
delta
monodisperse particles
type manganese
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.)
Active
Application number
JP2018160406A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020033215A (en
Inventor
康浩 藤井
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.)
Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh 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 Tosoh Corp filed Critical Tosoh Corp
Priority to JP2018160406A priority Critical patent/JP7143682B2/en
Publication of JP2020033215A publication Critical patent/JP2020033215A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7143682B2 publication Critical patent/JP7143682B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Description

本発明は、セリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子及びその製造方法に関する。 The present invention relates to cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles and a method for producing the same.

大気中のホルムアルデヒドを酸化して無害化する技術として、二酸化マンガン粒子と酸化セリウム粒子との混合体が有効であることが報告されている(特許文献1)。 It has been reported that a mixture of manganese dioxide particles and cerium oxide particles is effective as a technique for oxidizing and detoxifying formaldehyde in the air (Patent Document 1).

一方で、デルタ型二酸化マンガンを酸性から中性液中でセリウムイオン交換した技術が報告されている(特許文献2)。本反応はヘプタン酸化反応に適用されている。本特許文献ではマンガン成分のセリウム成分は比較的均一に分散しており、アルカリ金属含有量はマンガンモル比で0.05以下であることが必要とされている。 On the other hand, a technique has been reported in which cerium ion exchange is performed on delta-type manganese dioxide in an acidic to neutral liquid (Patent Document 2). This reaction has been applied to the heptane oxidation reaction. This patent document requires that the cerium component of the manganese component be dispersed relatively uniformly and that the alkali metal content be 0.05 or less in terms of manganese molar ratio.

また、放射性金属の吸着材として、水酸化セリウム、二酸化マンガン、リン酸銀の混合体が有効との報告がある(特許文献3)。水酸化セリウムの含有量は少なくとも90wt%以上と記載されている。 Moreover, there is a report that a mixture of cerium hydroxide, manganese dioxide, and silver phosphate is effective as an adsorbent for radioactive metals (Patent Document 3). The content of cerium hydroxide is described as at least 90 wt% or more.

特開2000-79157号公報JP-A-2000-79157 特開昭57-12828号公報JP-A-57-12828 特開2017-116407号公報JP 2017-116407 A

特許文献1の二酸化マンガンと酸化セリウムの物理混合体については、触媒活性点は二酸化マンガンと酸化セリウムとの界面と考えられる。製造は簡易であることが予想されるが、二種の粒子の混合体であるため、活性点の反応面積は限定的とみなせる。セリウム成分とマンガン成分とが原子またはナノレベルで分散する方が好ましいと考えられる。 Regarding the physical mixture of manganese dioxide and cerium oxide of Patent Document 1, the catalytically active site is considered to be the interface between manganese dioxide and cerium oxide. It is expected to be easy to manufacture, but since it is a mixture of two types of particles, the reaction area of the active sites can be considered limited. It is considered preferable that the cerium and manganese components be dispersed at the atomic or nano level.

また、特許文献2のセリウムイオン交換デルタ型二酸化マンガンは、アルカリ金属を含むデルタ型二酸化マンガンを得た後に、主として酸性セリウム水溶液でイオン交換処理する必要がある。また、ナトリウムをマンガンモル比で0.05以下とするためには、複数回のイオン交換が必要であることが予想される。以上から、製造プロセスが煩雑であることが明らかである。 Moreover, the cerium ion-exchanged delta-type manganese dioxide of Patent Document 2 needs to be ion-exchanged mainly with an acidic cerium aqueous solution after obtaining the delta-type manganese dioxide containing an alkali metal. In addition, it is expected that multiple ion exchanges will be required in order to make the sodium manganese molar ratio 0.05 or less. From the above, it is clear that the manufacturing process is complicated.

特許文献3はマンガン酸化物とセリウム酸化物との混合体を放射性金属吸着材に用いているが、セリウムが主体であるため、吸着材のコストが高いという問題がある。 Patent document 3 uses a mixture of manganese oxide and cerium oxide as a radioactive metal adsorbent, but since cerium is the main component, there is a problem that the cost of the adsorbent is high.

本発明ではこれらの課題を解決するものであり、ホルムアルデヒド除去に典型的な環境浄化材料の要件であるマンガンおよびセリウムが原子またはナノレベルで分散したセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子を提供することを目的とする。 The present invention solves these problems and provides cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles in which manganese and cerium are dispersed at the atomic or nano level, which are typical requirements for environmental purification materials for formaldehyde removal. With the goal.

本発明者はセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子の触媒および金属イオン吸着特性、製造方法について鋭意検討した。 The present inventors have extensively studied catalysts, metal ion adsorption properties, and production methods of cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles.

すなわち、酸化セリウムと二酸化マンガンとの混合体については触媒性能を示すが、酸化セリウムと二酸化マンガンとの界面反応であるため、十分な性能を持ちえなかった。このような課題に対し、マンガンとセリウムとを必須成分とし、原子またはナノレベルで高分散制御することで、優れた触媒性能を実現するに至った。また、結晶構造をデルタ型とすることで、触媒毒の可能性があるナトリウム成分を結晶層間に固定、表面存在量を抑制し、かつイオン交換能を持たせることにより、金属イオン吸着除去を可能とした。 That is, a mixture of cerium oxide and manganese dioxide exhibits catalytic performance, but does not have sufficient performance because it is an interfacial reaction between cerium oxide and manganese dioxide. In response to these problems, manganese and cerium are used as essential components, and high dispersion control at the atomic or nano level has led to the realization of excellent catalytic performance. In addition, by making the crystal structure delta type, it is possible to adsorb and remove metal ions by fixing the sodium component, which may be a catalyst poison, between the crystal layers, suppressing the surface abundance, and providing ion exchange capacity. and

また、セリウム含有デルタ型二酸化マンガンの製造方法については、従来公知のものはデルタ型二酸化マンガンを一旦調製した後に、酸性セリウム溶液でイオン交換する方法などが挙げられる。しかしながら、一段の反応晶析に比べ、製造プロセスが高価、複雑となる可能性が高い。さらには、本発明の製造方法によると単分散粒子が得られるため、粉体製造プロセスに極めて有利である。 As for the method for producing the cerium-containing delta-type manganese dioxide, conventionally known methods include a method in which delta-type manganese dioxide is once prepared and then ion-exchanged with an acidic cerium solution. However, the production process is likely to be more expensive and complicated than the one-step reaction crystallization. Furthermore, since monodisperse particles are obtained according to the production method of the present invention, it is extremely advantageous for the powder production process.

以上の結果から、本発明者は本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、セリウムを金属モル比率で3%以上25%以下含有し、結晶構造がデルタ型であり、BET比表面積が50m/g以上150m/g以下であり、平均粒子径が3μm以上30μm以下であり、かつ、体積粒子径分布測定における、最大頻度を示す粒径のピーク強度に対する、累積10%および90%の粒径のピーク強度比が0.5以下となるモノモ―ダルな粒度分布を有することを特徴とするセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子、並びにその製造方法である。 Based on the above results, the inventor has completed the present invention. That is, the present invention contains cerium at a metal molar ratio of 3% or more and 25% or less, has a delta crystal structure, has a BET specific surface area of 50 m 2 /g or more and 150 m 2 /g or less, and has an average particle diameter of 3 μm or more and 30 μm or less, and a monomodal in which the peak intensity ratio of the cumulative 10% and 90% particle diameters to the peak intensity of the particle diameter showing the maximum frequency in the volume particle size distribution measurement is 0.5 or less. Cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles characterized by having a uniform particle size distribution, and a method for producing the same.

以下、本発明について詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below.

本発明のセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子は、セリウムを金属モル比率で3%以上25%以下含有する。セリウムを金属モル比率で3%以上25%以下含有する場合、優れた触媒または吸着性能を発揮する。また、デルタ型二酸化マンガン構造を維持する範囲で、マンガン、セリウム、ナトリウム以外の金属を含有することがきる。例えば、カリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、チタニウム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ジルコニウム、アルミニウムなどが挙げられる。 The cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles of the present invention contain cerium in a metal molar ratio of 3% to 25%. When cerium is contained in a metal molar ratio of 3% or more and 25% or less, excellent catalyst or adsorption performance is exhibited. In addition, metals other than manganese, cerium, and sodium may be contained within the range in which the delta-type manganese dioxide structure is maintained. Examples include potassium, magnesium, calcium, strontium, barium, titanium, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, zirconium and aluminum.

本発明のセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子の結晶構造としてはデルタ型二酸化マンガン構造が必須である。デルタ型はアルファ、ベータ、ガンマ型などのトンネル構造とは異なり、層状構造のため、イオン交換能が高く、他の結晶構造に比べ、ナトリウムを結晶層間に固定しやすい傾向がある。この場合、MnOシートの層間にナトリウムが存在し、セリウムは層間またはMnOシートの両方に存在する。セリウムを高分散させ、イオン交換能を付与し、粒子表面のナトリウム量を抑制するには、デルタ型構造が最適である。 A delta-type manganese dioxide structure is essential as the crystal structure of the cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles of the present invention. Unlike tunnel structures such as alpha, beta, and gamma types, the delta type has a layered structure, so it has a high ion exchange capacity and tends to fix sodium between crystal layers more easily than other crystal structures. In this case sodium exists between the layers of the MnO 6 sheets and cerium exists both between the layers or in the MnO 6 sheets. A delta-type structure is optimal for highly dispersing cerium, imparting ion-exchange ability, and suppressing the amount of sodium on the particle surface.

本発明のセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子は、BET比表面積が50m/g以上150m/g以下であることが必須である。BET比表面積が50m/g未満であると、ガス吸着または酸化および金属イオン吸着に不利であり、150m/gを超えると、低結晶性となりデルタ型二酸化マンガン構造が損なわれるため、金属イオン吸着性能が低下する。60m/g以上120m/g以下であることが好ましい。一般的には、触媒活性や吸着性能と比表面積とは関係性が高いため、高比表面積の方が高活性な触媒、吸着材が得られやすい。 It is essential that the cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles of the present invention have a BET specific surface area of 50 m 2 /g or more and 150 m 2 /g or less. If the BET specific surface area is less than 50 m 2 /g, it is disadvantageous for gas adsorption or oxidation and metal ion adsorption. Adsorption performance decreases. It is preferably 60 m 2 /g or more and 120 m 2 /g or less. In general, catalytic activity, adsorption performance, and specific surface area are closely related, so a catalyst or adsorbent with a high specific surface area is more likely to be obtained with high activity.

本発明のセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子は、スラリーにしてハニカムなどの構造体に塗布する場合は、平均粒子径3μm以上30μm以下が必須である。3μm以下であると、スラリーが増粘する場合や、粒子晶析後のろ過に支障をきたす場合がある。一方、30μmを超えると、スラリー調製時に粒子沈降が顕在化し、均一なスラリー調製が困難である。3μm以上10μm以下が好ましい。なお、平均粒子径とは、一次粒子が凝集した二次粒子の平均粒子径、いわゆる凝集粒子径である。 The cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles of the present invention must have an average particle diameter of 3 μm or more and 30 μm or less when being slurry and applied to a structure such as a honeycomb. If it is 3 μm or less, the slurry may increase in viscosity, or filtration after particle crystallization may be hindered. On the other hand, if it exceeds 30 μm, particle sedimentation becomes apparent during slurry preparation, making it difficult to prepare a uniform slurry. 3 μm or more and 10 μm or less is preferable. In addition, the average particle size is the average particle size of secondary particles obtained by aggregating primary particles, that is, the so-called agglomerated particle size.

本発明のセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子の粒子径分布については、体積粒子径分布測定における、最大頻度を示す粒径のピーク強度に対する、累積10%および90%の粒径のピーク強度比が0.5以下となるモノモ―ダルな粒度分布を有することが必要である。このようにモノモ―ダルな粒度分布を有することで、粒子のろ過性、流れ性が改善され、製造工程で配管の閉塞や粒子の固着を抑制することができるため、有利となる。 Regarding the particle size distribution of the cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles of the present invention, the peak intensity ratio of the cumulative 10% and 90% particle size to the peak intensity of the particle size showing the maximum frequency in volume particle size distribution measurement It is necessary to have a monomodal particle size distribution in which is 0.5 or less. Having such a monomodal particle size distribution is advantageous because it improves filterability and flowability of particles, and can suppress clogging of pipes and adhesion of particles in the manufacturing process.

本発明のセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子の具体的な化学組成としては、例えば、Na:Ce:Mn(モル比)=0.15:0.07:0.78、0.15:0.03:0.82、0.15:0.15:0.70、0.00:0.08:0.92、0.00:0.20:0.80等が挙げられる。 A specific chemical composition of the cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles of the present invention is, for example, Na:Ce:Mn (molar ratio)=0.15:0.07:0.78, 0.15:0. 0.03:0.82, 0.15:0.15:0.70, 0.00:0.08:0.92, 0.00:0.20:0.80 and the like.

本発明のセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子は、ナトリウムを結晶層間に含有することができる。セリウムとマンガンとが原子またはナノレベルで高分散したものを得るためには、本発明の製造方法に特徴的な中和反応による共沈物調製が好適である。この際、アルカリとして、苛性ソーダ水溶液が最も安価な薬剤であるが、ナトリウムなどのアルカリが性能低下につながる懸念がある。しかしながら、本発明ではアルカリ成分であるナトリウムは結晶層間に固定されるため、表面に存在する確率は低い。このため、ナトリウムを含有していても優れた触媒性能を発揮できる。また、ナトリウムの金属モル比率は10%以上25%以下が好ましく、15%以上20%以下がより好ましい。ナトリウム量増減により、イオン交換容量と触媒性能とが二律背反の関係となるため、ナトリウム量は金属モル比率で10%以上20%以下の範囲が最適といえる。 The cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles of the present invention can contain sodium between crystal layers. In order to obtain highly dispersed cerium and manganese at the atomic or nano level, it is preferable to prepare a coprecipitate by the neutralization reaction that is characteristic of the production method of the present invention. In this case, as an alkali, an aqueous caustic soda solution is the least expensive agent, but there is a concern that alkalis such as sodium may lead to deterioration in performance. However, in the present invention, since sodium, which is an alkaline component, is fixed between crystal layers, the probability of it existing on the surface is low. Therefore, excellent catalytic performance can be exhibited even if sodium is contained. The metal molar ratio of sodium is preferably 10% or more and 25% or less, more preferably 15% or more and 20% or less. Since the ion exchange capacity and the catalyst performance are in a trade-off relationship depending on the amount of sodium, it can be said that the optimum amount of sodium is in the range of 10% or more and 20% or less in terms of metal molar ratio.

次に、本発明のセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子の製造方法について説明する。 Next, the method for producing the cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles of the present invention will be described.

本発明のセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子の製造方法は、少なくともマンガン、セリウム及び硫酸イオンを含む水溶液と、アルカリ性水溶液及び酸化剤としてペルオキソ二硫酸塩とを混合して晶析した後、ろ過、洗浄、乾燥するものである。 In the method for producing cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles of the present invention, an aqueous solution containing at least manganese, cerium and sulfate ions is mixed with an alkaline aqueous solution and peroxodisulfate as an oxidizing agent for crystallization, followed by filtration. , washed and dried.

本発明のセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子の製造方法で使用されるマンガン、セリウム及び硫酸イオンを含む水溶液は、金属塩として、マンガン、セリウムを含む硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩などを溶解させた水溶液や、硫酸、硝酸、酢酸などの無機酸にマンガン、セリウムを溶解した水溶液等を挙げることができる。好ましい金属原料として、硫酸マンガン及び硫酸セリウムを含む水溶液を例示することができる。なお、硫酸セリウムのセリウム原子価はIIIもしくはIV、またはそれらの混合物である。また、硫酸イオンの原料としては、金属硫酸塩、硫酸、硫酸アンモニウムなどを挙げることができる。 The aqueous solution containing manganese, cerium and sulfate ions used in the method for producing cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles of the present invention dissolves sulfates, nitrates, acetates, etc. containing manganese and cerium as metal salts. and an aqueous solution obtained by dissolving manganese and cerium in inorganic acids such as sulfuric acid, nitric acid and acetic acid. An aqueous solution containing manganese sulfate and cerium sulfate can be exemplified as a preferable metal raw material. The cerium valence of cerium sulfate is III or IV, or a mixture thereof. Moreover, metal sulfate, sulfuric acid, ammonium sulfate, etc. can be mentioned as a raw material of a sulfate ion.

また、水溶液中のマンガン、セリウムの割合は、目的とするセリウム含有二酸化マンガンのマンガン、セリウムの割合となるようにすればよい。さらに、セリウムを金属モル比率で3%以上25%以下である場合、酸化触媒としての性能を向上させることができる。 Moreover, the ratio of manganese and cerium in the aqueous solution may be adjusted to the ratio of manganese and cerium in the target cerium-containing manganese dioxide. Furthermore, when the metal molar ratio of cerium is 3% or more and 25% or less, the performance as an oxidation catalyst can be improved.

水溶液中のマンガン、セリウムの全金属の合計濃度(金属濃度)は任意であるが、生産性をより良好にするため、0.5mol/L以上が好ましく、1.0mol/L以上がさらに好ましい。 The total concentration of all metals of manganese and cerium in the aqueous solution (metal concentration) is arbitrary, but is preferably 0.5 mol/L or more, more preferably 1.0 mol/L or more, in order to improve productivity.

アルカリ性水溶液は、水酸化ナトリウム(苛性ソーダ)などのアルカリ金属を含むものが好適である。また、金属を含有しないアルカリ性水溶液も使用でき、アンモニア水やアミンなどの非金属アルカリ性水溶液があげられる。中でも苛性ソーダ水溶液が最も好ましい。苛性ソーダの濃度としては5重量%以上20重量%以下を例示できる。 The alkaline aqueous solution preferably contains an alkali metal such as sodium hydroxide (caustic soda). Alkaline aqueous solutions that do not contain metals can also be used, such as ammonia water and non-metallic alkaline aqueous solutions such as amines. Among them, caustic soda aqueous solution is most preferable. As the concentration of caustic soda, 5% by weight or more and 20% by weight or less can be exemplified.

目的とするセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子を得るためには、酸化剤としてペルオキソ二硫酸塩が必須である。ペルオキソ二硫酸塩としては、例えば、ナトリウム塩(ペルオキソ二硫酸ナトリウム)、アンモニウム塩(ペルオキソ二硫酸アンモニウム)を挙げることができる。ペルオキソ二硫酸塩は水溶液として金属塩水溶液や金属を含有しないアルカリ性水溶液と同様に混合することができる。その際の濃度は3重量%以上50重量%以下を例示することができる。 In order to obtain the desired cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles, peroxodisulfate is essential as an oxidizing agent. Examples of peroxodisulfates include sodium salts (sodium peroxodisulfate) and ammonium salts (ammonium peroxodisulfate). The peroxodisulfate can be mixed as an aqueous solution in the same manner as an aqueous metal salt solution or an alkaline aqueous solution containing no metals. The concentration at that time can be exemplified from 3% by weight to 50% by weight.

マンガン、セリウム及び硫酸イオンを含む水溶液、アルカリ性水溶液及び酸化剤であるペルオキソ二硫酸塩水溶液を混合することにより、本発明のセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子が得られる。 By mixing an aqueous solution containing manganese, cerium and sulfate ions, an alkaline aqueous solution and an aqueous peroxodisulfate solution as an oxidizing agent, the cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles of the present invention can be obtained.

晶析の際の液pHは目標とする金属組成となるように晶析できれば、特に限定するものでは無いが、より均一な粒子を得るため、液pH9.0より高く10.0未満が好ましい。
マンガン、セリウム及び硫酸イオンを含む水溶液、金属を含有しないアルカリ性水溶液及び酸化剤を混合するときの温度は、低温の10℃以上39℃以下が好ましい。10℃以上とすることで、原料の金属塩水溶液において金属塩が再析出することが防止される。また、アルカリ水溶液として用いられるアンモニアを用いる場合、沸点が低いため、液温を39℃以下とすることで蒸気圧を極力抑制し効率的に使用することが可能である。
The pH of the liquid during crystallization is not particularly limited as long as the crystallization can achieve the target metal composition, but in order to obtain more uniform particles, the pH of the liquid is preferably higher than 9.0 and lower than 10.0.
The temperature at which the aqueous solution containing manganese, cerium and sulfate ions, the alkaline aqueous solution containing no metal and the oxidizing agent are mixed is preferably a low temperature of 10° C. or higher and 39° C. or lower. By setting the temperature to 10° C. or higher, reprecipitation of the metal salt in the raw material metal salt aqueous solution is prevented. Further, when using ammonia, which is used as an alkaline aqueous solution, since the boiling point is low, it is possible to suppress the vapor pressure as much as possible and use it efficiently by keeping the liquid temperature at 39° C. or lower.

本発明のセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子の製造方法は、雰囲気制御は必要なく、通常の大気雰囲気下で行うことが可能である。 The method for producing cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles of the present invention does not require atmosphere control and can be carried out in a normal atmospheric atmosphere.

セリウム含有デルタ型セリウム含有二酸化マンガン単分散粒子が得られれば、製造はバッチ式、連続式のどちらでも可能である。バッチ式の場合、混合時間は任意である。例えば、3~48時間が挙げられ、さらには6~24時間を挙げることができる。一方、連続式の場合、デルタ型セリウム含有二酸化マンガン単分散粒子が反応容器内に滞在する平均滞在時間を1~30時間にするのが好ましく、3~20時間がより好ましい。 If cerium-containing delta-type cerium-containing manganese dioxide monodisperse particles are obtained, the production can be performed either batchwise or continuously. Mixing time is arbitrary in the case of batch type. Examples include 3 to 48 hours, and further 6 to 24 hours. On the other hand, in the case of the continuous type, the average residence time of the delta-type cerium-containing manganese dioxide monodisperse particles in the reaction vessel is preferably 1 to 30 hours, more preferably 3 to 20 hours.

本発明のセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子の製造方法では、セリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子が晶析した後に、ろ過、洗浄及び乾燥を行う。 In the method for producing monodisperse cerium-containing delta-type manganese dioxide particles of the present invention, the cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles are crystallized, followed by filtration, washing and drying.

ろ過では、一般的な固液分離操作を行うもので、特に制限はない。 Filtration is a general solid-liquid separation operation, and there is no particular limitation.

洗浄では、セリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子に付着、吸着した不純物を除去する。洗浄方法としては、例えば、水(例えば、純水、水道水、河川水等)にセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子を添加し、これを洗浄する方法等が例示できる。 In the washing, impurities adhering to and adsorbed to the cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles are removed. As a washing method, for example, a method of adding cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles to water (eg, pure water, tap water, river water, etc.) and washing the same can be exemplified.

乾燥では、セリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子の水分を除去する。乾燥方法としては、例えば、セリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子を110~150℃で2~15時間で乾燥すること等が挙げられる。乾燥の雰囲気については特に制限はないが、簡便であるため大気で行なうことが好ましい。 Drying removes water from the cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles. Examples of the drying method include drying the cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles at 110 to 150° C. for 2 to 15 hours. Although there are no particular restrictions on the drying atmosphere, it is preferable to use the air for convenience.

本発明のセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子の製造方法では、乾燥した後に、粉砕を行ってもよい。 In the method for producing cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles of the present invention, pulverization may be performed after drying.

粉砕では、用途に適した平均粒子径の粉末とする。所望の平均粒子径となれば粉砕条件は任意であり、例えば、湿式粉砕、乾式粉砕等の方法で粉砕することが例示できる。 In pulverization, a powder having an average particle size suitable for the application is obtained. Pulverization conditions are arbitrary as long as the desired average particle size is obtained. For example, wet pulverization, dry pulverization, or the like can be used.

本発明のセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子は、これを酸化触媒として、特に環境浄化触媒として使用することができる。また、デルタ型二酸化マンガンに特徴的なイオン交換性を利用した金属吸着材としても利用可能である。さらには酸素反応に対する電極触媒としても利用可能である。 The cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles of the present invention can be used as an oxidation catalyst, particularly as an environmental purification catalyst. In addition, it can also be used as a metal adsorbent utilizing the ion-exchange property characteristic of delta-type manganese dioxide. Furthermore, it can also be used as an electrode catalyst for oxygen reactions.

本発明のセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子は、比表面積が高く、イオン交換能を有するデルタ型二酸化マンガンであるため、触媒および吸着材として優れた性能を示す。また、極めて均一な粒子径を有するため、スラリーや成型体の作製に好適である。 Since the cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles of the present invention are delta-type manganese dioxide having a high specific surface area and ion exchange ability, they exhibit excellent performance as catalysts and adsorbents. In addition, since it has an extremely uniform particle size, it is suitable for producing slurry and moldings.

実施例1のマンガン系複合酸化物のXRDパターンである。1 is an XRD pattern of the manganese-based composite oxide of Example 1. FIG. 実施例1のマンガン系複合酸化物の粒度分布曲線である。2 is a particle size distribution curve of the manganese-based composite oxide of Example 1. FIG. 実施例1のマンガン系複合酸化物の走査型電子顕微鏡像である。1 is a scanning electron microscope image of a manganese-based composite oxide of Example 1. FIG. 実施例2のマンガン系複合酸化物のXRDパターンである。4 is an XRD pattern of the manganese-based composite oxide of Example 2. FIG. 実施例2のマンガン系複合酸化物の粒度分布曲線である。4 is a particle size distribution curve of the manganese-based composite oxide of Example 2. FIG. 実施例2のマンガン系複合酸化物の走査型電子顕微鏡像である。4 is a scanning electron microscope image of the manganese-based composite oxide of Example 2. FIG. 比較例1のマンガン酸化物のXRDパターンである。4 is an XRD pattern of manganese oxide of Comparative Example 1. FIG. 比較例1のマンガン酸化物の粒度分布曲線である。4 is a particle size distribution curve of manganese oxide of Comparative Example 1. FIG. 比較例1のマンガン酸化物の走査型電子顕微鏡像である。4 is a scanning electron microscope image of manganese oxide of Comparative Example 1. FIG.

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、これらに限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

<化学組成の測定>
得られた試料の組成分析は誘導結合プラズマ発光分析法(ICP法)により行った。すなわち、試料粉末と過酸化水素水とフッ化水素酸とを加圧酸溶解することで、測定溶液を調製した。一般的な誘導結合プラズマ発光分析装置(商品名:OPTIMA3000DV、PERKIN ELMER製)を用い、得られた測定溶液を測定することで、得られた試料の化学組成を分析した。
<Measurement of chemical composition>
Composition analysis of the obtained sample was performed by inductively coupled plasma emission spectrometry (ICP method). Specifically, a sample powder, hydrogen peroxide solution, and hydrofluoric acid were dissolved under pressure to prepare a measurement solution. The chemical composition of the obtained sample was analyzed by measuring the obtained measurement solution using a general inductively coupled plasma emission spectrometer (trade name: OPTIMA3000DV, manufactured by PERKIN ELMER).

<粉末X線回折測定>
一般的なX線回折装置(商品名:Ultima4、リガク製)を使用し、得られた試料の粉末X線回折測定を行った。線源にはCuKα線(λ=1.5405Å)を用い、測定モードはステップスキャン、スキャン条件は毎秒0.04°、計測時間は0.25秒、測定範囲は2θとして10°から90°の範囲で測定した。
<Powder X-ray diffraction measurement>
Using a general X-ray diffractometer (trade name: Ultima4, manufactured by Rigaku), the obtained sample was subjected to powder X-ray diffraction measurement. CuKα rays (λ = 1.5405 Å) were used as the radiation source, the measurement mode was step scan, the scan conditions were 0.04° per second, the measurement time was 0.25 seconds, and the measurement range was 2θ from 10° to 90°. measured in range.

<BET比表面積の測定>
流動式比表面積自動測定装置(商品名:フローソーブ3-2305、Micrometrics社製)を用い、得られた試料1.0gを窒素気流中150℃、1時間前処理した後、BET1点法にて吸脱着面積を測定した後、重量で除することでBET比表面積(m/g)を求めた。
<Measurement of BET specific surface area>
Using a fluid type specific surface area automatic measuring device (trade name: Flowsorb 3-2305, manufactured by Micrometrics), 1.0 g of the obtained sample was pretreated in a nitrogen stream at 150 ° C. for 1 hour, and then absorbed by the BET 1-point method. After measuring the desorption area, the BET specific surface area (m 2 /g) was obtained by dividing by the weight.

<粒度分布の測定>
試料の粒度分布は以下の様に測定した。試料0.5gを0.1N-アンモニア水50mL中に投入し、10秒間超音波照射して分散スラリーとした。分散スラリーをレーザー回折式粒子径分布測定装置(商品名:マイクロトラックHRA、HONEWELL製)に所定量投入し、レーザー回折法で体積分布の測定を行なった。得られた体積分布から、体積粒子径を求めて粒度分布を評価した。
<Measurement of particle size distribution>
The particle size distribution of the samples was measured as follows. 0.5 g of the sample was put into 50 mL of 0.1N-ammonia water and subjected to ultrasonic irradiation for 10 seconds to form a dispersion slurry. A predetermined amount of the dispersed slurry was put into a laser diffraction particle size distribution analyzer (trade name: Microtrack HRA, manufactured by HONEWELL), and volume distribution was measured by a laser diffraction method. From the obtained volume distribution, the volume particle size was obtained and the particle size distribution was evaluated.

<ホルムアルデヒド除去試験>
ホルムアルデヒド吸着材として、試料1gをテドラーバッグに封入して減圧脱気した後、6.8ppm(体積濃度)のホルムアルデヒドガスを1L注入した。室温で2時間静置後、テドラーバッグ内のガスを2,4-ジニトロフェニルヒドラジン(DNPH)を担持したカートリッジ(商品名:プレセップ-C DNPH、和光純薬工業製)に吸着させた。このカートリッジからDNPH-アルデヒド縮合体を溶出(溶離液=アセトニトリル)し、溶出液中のDNPH-アルデヒド縮合体を液体クロマトグラフ(商品名:Agilent 1220 Infinity LC、アジレント・テクノロジー製)で定量して残存ホルムアルデヒド濃度を算出した。
<Formaldehyde removal test>
As a formaldehyde adsorbent, 1 g of a sample was sealed in a Tedlar bag and degassed under reduced pressure, and then 1 L of 6.8 ppm (volumetric concentration) formaldehyde gas was injected. After standing at room temperature for 2 hours, the gas in the Tedlar bag was adsorbed on a cartridge carrying 2,4-dinitrophenylhydrazine (DNPH) (trade name: Presep-C DNPH, manufactured by Wako Pure Chemical Industries). The DNPH-aldehyde condensate is eluted from this cartridge (eluent = acetonitrile), and the DNPH-aldehyde condensate in the eluate is quantified by liquid chromatography (trade name: Agilent 1220 Infinity LC, manufactured by Agilent Technologies) and remains. Formaldehyde concentration was calculated.

<ストロンチウム吸着量の測定>
試験研究用 人工海水試薬(商品名:マリンアートSF-1、富田製薬製)を用い、海水と同様の成分を含む被処理水溶液(以下、「模擬海水」とする。)を調製した。なお模擬海水にはストロンチウムが7ppmの濃度で含まれる。
<Measurement of strontium adsorption amount>
Using an artificial seawater reagent (trade name: Marine Art SF-1, manufactured by Tomita Seiyaku Co., Ltd.) for testing and research, an aqueous solution to be treated (hereinafter referred to as "simulated seawater") containing the same components as seawater was prepared. The simulated seawater contains strontium at a concentration of 7 ppm.

模擬海水25mLに、吸着剤試料0.05gを添加した。これを温度25℃で24時間撹拌することにより吸着試験を行った。 To 25 mL of simulated seawater was added 0.05 g of adsorbent sample. An adsorption test was conducted by stirring this at a temperature of 25° C. for 24 hours.

試料水溶液中のストロンチウム濃度測定は誘導結合プラズマ発光分析法(ICP法)により行った。測定には一般的な誘導結合プラズマ発光分析装置(商品名:OPTIMA3000DV、PERKIN ELMER製)を用い、得られた測定溶液を測定することでストロンチウム濃度を求めた。 The strontium concentration in the aqueous sample solution was measured by inductively coupled plasma emission spectrometry (ICP method). A general inductively coupled plasma emission spectrometer (trade name: OPTIMA3000DV, manufactured by Perkin Elmer) was used for the measurement, and the strontium concentration was obtained by measuring the obtained measurement solution.

吸着試験を行う前の模擬海水のストロンチウム濃度をC(mg/L)、吸着試験後の模擬海水C(mg/L)、吸着剤試料の重量W(g)とし、ストロンチウム吸着量を下式により求めた。 The strontium concentration of the simulated seawater before the adsorption test is C 0 (mg/L), the simulated seawater after the adsorption test is C 0 (mg/L), and the weight of the adsorbent sample is W (g). It was obtained by the formula.

ストロンチウム吸着量(mg/g)=(C-C)/W
実施例1
硫酸マンガン、硫酸セリウムを純水に溶解し、Mn:Ceモル比=9:1のマンガン、セリウム及び硫酸イオンを含む水溶液とした(水溶液中の全金属の合計濃度は2.0mol/L)。なお、硫酸マンガン、硫酸セリウムは、いずれも試薬特級(キシダ化学製)であった。
Strontium adsorption amount (mg/g) = (C 0 -C)/W
Example 1
Manganese sulfate and cerium sulfate were dissolved in pure water to form an aqueous solution containing manganese, cerium and sulfate ions at a Mn:Ce molar ratio of 9:1 (the total concentration of all metals in the aqueous solution was 2.0 mol/L). Manganese sulfate and cerium sulfate were both special grade reagents (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.).

当該水溶液を供給速度0.5g/minで反応容器に添加した。また、酸化剤として40wt%ペルオキソ二硫酸ナトリウム水溶液を供給速度0.45g/minで反応容器中にバブリングした。原料液供給の際、pHが9.5となるように、10重量%苛性ソーダ水溶液を断続的に添加することで混合して共沈物が晶析し、スラリーを得た。なお、この際の混合温度は20℃であった。得られたスラリーをろ過、洗浄した後、洗浄後のウェットケーキを150℃で10時間乾燥することによりマンガン系複合酸化物を得た。 The aqueous solution was added to the reactor at a feed rate of 0.5 g/min. Further, a 40 wt % sodium peroxodisulfate aqueous solution was bubbled into the reaction vessel as an oxidizing agent at a supply rate of 0.45 g/min. When supplying the raw material liquid, a 10% by weight aqueous solution of caustic soda was intermittently added so that the pH became 9.5, and the coprecipitate was crystallized to obtain a slurry. The mixing temperature at this time was 20°C. After filtering and washing the resulting slurry, the washed wet cake was dried at 150° C. for 10 hours to obtain a manganese-based composite oxide.

得られた試料は、組成分析結果から、Na:Ce:Mn(モル比)=0.15:0.07:0.78であることが分かった。 The resulting sample was found to have Na:Ce:Mn (molar ratio) = 0.15:0.07:0.78 from the results of composition analysis.

得られた試料のXRDパターンを図1に示す。XRDピークは層状構造を有するδ-MnO型構造として指数付けできた。 FIG. 1 shows the XRD pattern of the obtained sample. The XRD peaks could be indexed as a δ-MnO 2 -type structure with a layered structure.

また、当該マンガン系複合酸化物のBET比表面積は112m/gと十分に高いことが分かった。 In addition, it was found that the BET specific surface area of the manganese-based composite oxide was as high as 112 m 2 /g.

得られた試料の粒度分布曲線を図2に示し、走査型電子顕微鏡像を図3に示す。平均粒子径は17.2μmで、体積粒子径分布測定における、最大頻度を示す粒径のピーク強度に対する、累積10%および90%の粒径のピーク強度比はそれぞれ0.243、0.412であった。粒度分布に関する結果を表1に示した。 The particle size distribution curve of the obtained sample is shown in FIG. 2, and the scanning electron microscope image is shown in FIG. The average particle size is 17.2 μm, and the peak intensity ratios of the cumulative 10% and 90% particle sizes to the peak intensity of the particle size showing the maximum frequency in volume particle size distribution measurement are 0.243 and 0.412, respectively. there were. The results regarding particle size distribution are shown in Table 1.

Figure 0007143682000001
Figure 0007143682000001

上記結果から、当該マンガン系複合酸化物はセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子であることが分かった。 From the above results, it was found that the manganese-based composite oxide was cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles.

また、ホルムアルデヒド吸着試験結果を表2に示した。当該マンガン系複合酸化物を吸着材として用いた場合、ホルムアルデヒド濃度が著しく低下したことから、良好な吸着特性を示すことが確認された。 Table 2 shows the results of the formaldehyde adsorption test. When the manganese-based composite oxide was used as an adsorbent, the formaldehyde concentration was remarkably lowered, confirming that it exhibits good adsorption properties.

Figure 0007143682000002
Figure 0007143682000002

また、ストロンチウム吸着量の測定結果は、1.1mg/gであった。当該マンガン系複合酸化物を吸着材として用いた場合、海水中のストロンチウムに対し、良好な吸着特性を示すことが確認された。 Moreover, the measurement result of the strontium adsorption amount was 1.1 mg/g. It was confirmed that when the manganese-based composite oxide was used as an adsorbent, it exhibited good adsorption properties for strontium in seawater.

実施例2
苛性ソーダの代わりに10wt%-アンモニア水を、ペルオキソ二硫酸ナトリウム水溶液の代わりに40wt%-ペルオキソ二硫酸アンモニウムを用いた以外は実施例1と同様に合成を行い、マンガン系複合酸化物を得た。
Example 2
Synthesis was carried out in the same manner as in Example 1 except that 10 wt % ammonia water was used instead of caustic soda and 40 wt % ammonium peroxodisulfate was used instead of the aqueous sodium peroxodisulfate solution to obtain a manganese-based composite oxide.

得られた試料は、組成分析結果から、Na:Ce:Mn(モル比)=0.00:0.08:0.92であることが分かった。 The obtained sample was found to have Na:Ce:Mn (molar ratio) = 0.00:0.08:0.92 from the result of composition analysis.

得られた試料のXRDパターンを図4に示す。001および002回折ピークが実施例1と比較すると強度低下しているが、その他の回折ピークは実施例1と同様であった。X線原子散乱因子が比較的大きいセリウムが結晶層間に存在するため、00Lピーク(L=1、2)のピーク強度が低下したと考えられる。したがって、当該マンガン系複合酸化物もδ-MnO型構造であった。 FIG. 4 shows the XRD pattern of the obtained sample. The intensity of the 001 and 002 diffraction peaks was lower than that of Example 1, but the other diffraction peaks were the same as those of Example 1. It is considered that the peak intensity of the 00L peak (L=1, 2) decreased because cerium, which has a relatively large X-ray atomic scattering factor, was present between the crystal layers. Therefore, the manganese-based composite oxide also had a δ-MnO 2 type structure.

また、当該マンガン系複合酸化物のBET比表面積は67.3m/gと十分に高いことが分かった。 In addition, it was found that the BET specific surface area of the manganese-based composite oxide was as high as 67.3 m 2 /g.

得られた試料の粒度分布曲線を図5に示し、走査型電子顕微鏡像を図6に示す。平均粒子径は26.8μmで、体積粒子径分布測定における、最大頻度を示す粒径のピーク強度に対する、累積10%および90%の粒径のピーク強度比はそれぞれ0.394、0.413であった。粒度分布に関する結果を表1に示した。 The particle size distribution curve of the obtained sample is shown in FIG. 5, and the scanning electron microscope image is shown in FIG. The average particle diameter is 26.8 μm, and the peak intensity ratios of the cumulative 10% and 90% particle diameters to the peak intensity of the particle diameter showing the maximum frequency in the volume particle diameter distribution measurement are 0.394 and 0.413, respectively. there were. The results regarding particle size distribution are shown in Table 1.

上記結果から、当該マンガン系複合酸化物はセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子であることが分かった。 From the above results, it was found that the manganese-based composite oxide was cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles.

また、ホルムアルデヒド吸着試験結果を表2に示した。当該マンガン系複合酸化物を吸着材として用いた場合、ホルムアルデヒド濃度が低下したことから、良好な吸着特性を示すことが確認された。 Table 2 shows the results of the formaldehyde adsorption test. When the manganese-based composite oxide was used as an adsorbent, the formaldehyde concentration decreased, confirming that it exhibits good adsorption properties.

また、ストロンチウム吸着量の測定結果は、0.46mg/gであった。当該マンガン系複合酸化物を吸着材として用いた場合、海水中のストロンチウムに対し、良好な吸着特性を示すことが確認された。 Moreover, the measurement result of the strontium adsorption amount was 0.46 mg/g. It was confirmed that when the manganese-based composite oxide was used as an adsorbent, it exhibited good adsorption properties for strontium in seawater.

比較例1
硫酸マンガンを純水に溶解し、2.0mol/Lの硫酸マンガン水溶液を得た。なお、硫酸マンガンは、試薬特級(キシダ化学製)であった。
Comparative example 1
Manganese sulfate was dissolved in pure water to obtain a 2.0 mol/L manganese sulfate aqueous solution. Manganese sulfate was a reagent special grade (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.).

当該水溶液を供給速度0.5g/minで反応容器に添加した。また、酸化剤として40wt%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液を供給速度0.45g/minで反応容器中にバブリングした。原料液供給の際、pHが9.5となるように、10重量%アンモニア水を断続的に添加することで混合してマンガン酸化物が晶析し、スラリーを得た。なお、この際の混合温度は20℃であった。得られたスラリーをろ過、洗浄した後、洗浄後のウェットケーキを150℃で10時間乾燥することによりマンガン酸化物を得た。 The aqueous solution was added to the reactor at a feed rate of 0.5 g/min. Further, a 40 wt % ammonium peroxodisulfate aqueous solution was bubbled into the reaction vessel as an oxidizing agent at a supply rate of 0.45 g/min. When the raw material liquid was supplied, 10% by weight aqueous ammonia was intermittently added to the raw material liquid so that the pH became 9.5, and the manganese oxide was crystallized to obtain a slurry. The mixing temperature at this time was 20°C. After filtering and washing the resulting slurry, the washed wet cake was dried at 150° C. for 10 hours to obtain manganese oxide.

得られた試料のXRDパターンを図7に示す。XRDピークは層状構造を有するδ-MnO型構造として指数付けできる。 FIG. 7 shows the XRD pattern of the obtained sample. The XRD peaks can be indexed as a δ-MnO 2 -type structure with a layered structure.

また、当該マンガン酸化物のBET比表面積は69.9m/gと十分に高いことが分かった。 Moreover, it was found that the BET specific surface area of the manganese oxide was sufficiently high as 69.9 m 2 /g.

得られた試料の粒度分布曲線を図8に示し、走査型電子顕微鏡像を図9に示す。平均粒子径は122μmで、体積粒子径分布測定における、最大頻度を示す粒径のピーク強度に対する、累積10%および90%の粒径のピーク強度比はそれぞれ0.391、0.380であった。粒度分布に関する結果を表1に示した。 The particle size distribution curve of the obtained sample is shown in FIG. 8, and the scanning electron microscope image is shown in FIG. The average particle diameter was 122 μm, and the peak intensity ratios of the cumulative 10% and 90% particle diameters to the peak intensity of the particle diameter showing the maximum frequency in the volume particle diameter distribution measurement were 0.391 and 0.380, respectively. . The results regarding particle size distribution are shown in Table 1.

比較例2
ホルムアルデヒド吸着材として、シリカゲル(製品名:PSQ60B、富士シリシア製)を用いたこと以外は実施例1と同様にホルムアルデヒド吸着試験を実施した結果を表2に示した。
Comparative example 2
Table 2 shows the results of a formaldehyde adsorption test conducted in the same manner as in Example 1 except that silica gel (product name: PSQ60B, manufactured by Fuji Silysia Ltd.) was used as the formaldehyde adsorbent.

実施例1、2及び比較例2より明らかなように、本発明のセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子は既存のホルムアルデヒド吸着材と比較して高いホルムアルデヒド吸着性能を示した。 As is clear from Examples 1 and 2 and Comparative Example 2, the cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles of the present invention exhibited higher formaldehyde adsorption performance than existing formaldehyde adsorbents.

本発明のセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子は、環境浄化用の吸着材、酸化触媒および電池、電解用の電極触媒として使用できる。特に、ホルムアルデヒドやアセトアルデヒドなどを含む生活臭気の浄化触媒として使用できる。 The cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles of the present invention can be used as adsorbents for environmental purification, oxidation catalysts and batteries, and electrode catalysts for electrolysis. In particular, it can be used as a purification catalyst for household odors containing formaldehyde, acetaldehyde, and the like.

Claims (5)

セリウムを金属モル比率で3%以上25%以下含有し、結晶構造がデルタ型であり、BET比表面積が50m/g以上150m/g以下であり、平均粒子径が3μm以上30μm以下であり、かつ、体積粒子径分布測定における、最大頻度を示す粒径のピーク強度に対する、累積10%および90%の粒径のピーク強度比が0.5以下となるモノモ―ダルな粒度分布を有することを特徴とするセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子。 It contains cerium at a metal molar ratio of 3% or more and 25% or less, has a delta crystal structure, has a BET specific surface area of 50 m 2 /g or more and 150 m 2 /g or less, and has an average particle diameter of 3 μm or more and 30 μm or less. and having a monomodal particle size distribution in which the peak intensity ratio of the cumulative 10% and 90% particle sizes to the peak intensity of the particle size showing the maximum frequency in volume particle size distribution measurement is 0.5 or less. Cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles characterized by: ナトリウムを結晶の層間に含み、かつ、金属モル比率が10%以上25%以下であることを特徴とする請求項1に記載のセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子。 2. The cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles according to claim 1, containing sodium between crystal layers and having a metal molar ratio of 10% to 25%. マンガン、セリウム及び硫酸イオンを含む水溶液と、アルカリ性水溶液及びペルオキソ二硫酸塩とを混合して晶析した後、ろ過、洗浄、乾燥して得られることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子の製造方法。 According to claim 1 or 2, obtained by mixing an aqueous solution containing manganese, cerium and sulfate ions with an alkaline aqueous solution and peroxodisulfate to crystallize, followed by filtration, washing and drying. A method for producing the cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles described above. 晶析の際の液pHが9.0より高く10.0未満であることを特徴とする請求項3に記載のセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子の製造方法。 4. The method for producing cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles according to claim 3, wherein the pH of the liquid during crystallization is higher than 9.0 and lower than 10.0. 晶析の際の液温度が10℃以上39℃以下であることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載のセリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子の製造方法。 5. The method for producing cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles according to claim 3 or claim 4, wherein the liquid temperature during crystallization is 10°C or higher and 39°C or lower.
JP2018160406A 2018-08-29 2018-08-29 Cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles and method for producing the same Active JP7143682B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018160406A JP7143682B2 (en) 2018-08-29 2018-08-29 Cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018160406A JP7143682B2 (en) 2018-08-29 2018-08-29 Cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles and method for producing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020033215A JP2020033215A (en) 2020-03-05
JP7143682B2 true JP7143682B2 (en) 2022-09-29

Family

ID=69667022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018160406A Active JP7143682B2 (en) 2018-08-29 2018-08-29 Cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7143682B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112973675A (en) * 2021-03-26 2021-06-18 西安工程大学 Preparation method of manganese cerium oxide catalyst for removing formaldehyde at room temperature
CN113735089B (en) * 2021-09-18 2023-09-29 西安理工大学 Preparation method of nanoparticle self-assembled hydrated manganese phosphate nanospheres
CN114713213A (en) * 2022-04-13 2022-07-08 四川大学 Alkaline earth metal doped layered manganese dioxide VOCs catalyst and preparation method and application thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140291250A1 (en) 2011-06-10 2014-10-02 Francesco Arena Nano-structured composite materials based on compositions of manganese and cerium, usable as oxidation catalysts and/or molecular adsorbers

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140291250A1 (en) 2011-06-10 2014-10-02 Francesco Arena Nano-structured composite materials based on compositions of manganese and cerium, usable as oxidation catalysts and/or molecular adsorbers

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Haiyan Chen, Abdelhamid Sayari, Alain Adnot, Faal Larachi,Compositionactivity effects of MnCeO composites on phenol catalytic wet oxidation,Applied Catalysis B: Environmental,2001年,Volume 32, Issue 3,Pages 195-204,https://doi.org/10.1016/S0926-3373(01)00136-9,ISSN 0926-3373
Luming Li, Fangli Jing, Jinlong Yan, Jiang Jing, Wei Chu,Highly effective self-propagating synthesis of CeO2-doped MnO2 catalysts for toluene catalytic combustion,Catalysis Today,2017年,297,Pages 167-172,https://doi.org/10.1016/j.cattod.2017.04.053,ISSN 0920-5861

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020033215A (en) 2020-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109414676B (en) Method for preparing adsorption material and method for extracting lithium from salt solution by using adsorption material
JP7143682B2 (en) Cerium-containing delta-type manganese dioxide monodisperse particles and method for producing the same
JP4062647B2 (en) Catalyst for steam reforming of methanol
JP5568726B2 (en) Titanium oxide / layered double hydroxide composite and method for producing the same
CN107824190B (en) Efficient copper-based catalyst for preparing hydrogen by methanol decomposition
CN107787248B (en) Method for preparing adsorbent material comprising step of precipitating boehmite under specific conditions and method for extracting lithium from salt solution using the same
CN105314650A (en) Vanadium silicon molecular sieve and preparation method of same
WO2018069759A1 (en) Copper/zinc/aluminium catalyst for the methanol synthesis prepared from a binary zinc-aluminium precursor solution
CN117427604A (en) Sand-like aluminum salt adsorbent, preparation method thereof and application of adsorbent in lithium extraction by adsorption method
JP6682613B2 (en) Cesium or / and strontium adsorbent
JP6708799B2 (en) Adsorbent and method for producing the same
JP2006088061A (en) Composition composed of salt of heteropoly acid and inorganic oxide, and method for producing the same
WO2017146137A1 (en) Silver-carrying zeolite molded article
CN114870847B (en) Preparation method of copper-zinc-aluminum gas-phase hydrogenation catalyst, prepared catalyst and application
JP6673841B2 (en) Adsorbent
JP2019137600A (en) Porous complex oxide
JP2020090419A (en) Method for producing aqueous solution of zinc salt with reduced content of thallium, method for producing zinc oxide, and zinc oxide
JP6526511B2 (en) Adsorbent and method for producing the same
CN111250097A (en) Non-noble metal isobutane dehydrogenation catalyst with spherical mesoporous silica as carrier and preparation method and application thereof
WO2017099044A1 (en) Method for treating radioactive waste liquid containing radioactive cesium and radioactive strontium
CN104338534B (en) Compound copper oxide catalyst, preparation method and application thereof
JPH1043609A (en) Ion exchanger
CN115999544B (en) Double-copper hydroxide catalyst and preparation method and application thereof
CN114436288B (en) Granular NU-88 molecular sieve and preparation method thereof
JP6898744B2 (en) Heavy metal ion adsorbent

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210714

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220414

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220510

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220816

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220829

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7143682

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151