JP7188665B1 - モリブデン化合物及びその製造方法 - Google Patents
モリブデン化合物及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7188665B1 JP7188665B1 JP2022562022A JP2022562022A JP7188665B1 JP 7188665 B1 JP7188665 B1 JP 7188665B1 JP 2022562022 A JP2022562022 A JP 2022562022A JP 2022562022 A JP2022562022 A JP 2022562022A JP 7188665 B1 JP7188665 B1 JP 7188665B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molybdenum
- group
- compound
- molybdenum trioxide
- less
- 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
Links
- 239000005078 molybdenum compound Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 150000002752 molybdenum compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 82
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 29
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 51
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims abstract description 35
- 229910052696 pnictogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 229910052800 carbon group element Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 229910052798 chalcogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 202
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 claims description 31
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 21
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 50
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 42
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 36
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 35
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 35
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 31
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 30
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 25
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 19
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 15
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 14
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 12
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 12
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 11
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N molybdate Chemical compound [O-][Mo]([O-])(=O)=O MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 9
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 8
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 7
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 6
- 238000002479 acid--base titration Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 4
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 3
- 229910039444 MoC Inorganic materials 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P ammonium molybdate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 3
- 239000011609 ammonium molybdate Substances 0.000 description 3
- 235000018660 ammonium molybdate Nutrition 0.000 description 3
- 229940010552 ammonium molybdate Drugs 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 3
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- XEFUJGURFLOFAN-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichloro-5-isocyanatobenzene Chemical compound ClC1=CC(Cl)=CC(N=C=O)=C1 XEFUJGURFLOFAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910016006 MoSi Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000282341 Mustela putorius furo Species 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- -1 aluminum compound Chemical class 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N bis($l^{2}-silanylidene)molybdenum Chemical compound [Si]=[Mo]=[Si] YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HITXEXPSQXNMAN-UHFFFAOYSA-N bis(tellanylidene)molybdenum Chemical compound [Te]=[Mo]=[Te] HITXEXPSQXNMAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- QXYJCZRRLLQGCR-UHFFFAOYSA-N dioxomolybdenum Chemical compound O=[Mo]=O QXYJCZRRLLQGCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 2
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 2
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 150000002681 magnesium compounds Chemical class 0.000 description 2
- MHWZQNGIEIYAQJ-UHFFFAOYSA-N molybdenum diselenide Chemical compound [Se]=[Mo]=[Se] MHWZQNGIEIYAQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- AMWVZPDSWLOFKA-UHFFFAOYSA-N phosphanylidynemolybdenum Chemical compound [Mo]#P AMWVZPDSWLOFKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 2
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 2
- KOUDKOMXLMXFKX-UHFFFAOYSA-N sodium oxido(oxo)phosphanium hydrate Chemical compound O.[Na+].[O-][PH+]=O KOUDKOMXLMXFKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- QIJNJJZPYXGIQM-UHFFFAOYSA-N 1lambda4,2lambda4-dimolybdacyclopropa-1,2,3-triene Chemical compound [Mo]=C=[Mo] QIJNJJZPYXGIQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910016001 MoSe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017311 Mo—Mo Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017299 Mo—O Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000282320 Panthera leo Species 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001168730 Simo Species 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYBBIWKGJMUBDF-UHFFFAOYSA-N [O-2].[Li+].[Mo+4] Chemical compound [O-2].[Li+].[Mo+4] MYBBIWKGJMUBDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HDYRYUINDGQKMC-UHFFFAOYSA-M acetyloxyaluminum;dihydrate Chemical compound O.O.CC(=O)O[Al] HDYRYUINDGQKMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229940009827 aluminum acetate Drugs 0.000 description 1
- VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M aluminum;oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Al+3] VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RCMWGBKVFBTLCW-UHFFFAOYSA-N barium(2+);dioxido(dioxo)molybdenum Chemical compound [Ba+2].[O-][Mo]([O-])(=O)=O RCMWGBKVFBTLCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- KYYSIVCCYWZZLR-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+);dioxido(dioxo)molybdenum Chemical compound [Co+2].[O-][Mo]([O-])(=O)=O KYYSIVCCYWZZLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 description 1
- IKUPISAYGBGQDT-UHFFFAOYSA-N copper;dioxido(dioxo)molybdenum Chemical compound [Cu+2].[O-][Mo]([O-])(=O)=O IKUPISAYGBGQDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- AGNOBAWAZFBMMI-UHFFFAOYSA-N dicesium dioxido(dioxo)molybdenum Chemical compound [Cs+].[Cs+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O AGNOBAWAZFBMMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- NLPVCCRZRNXTLT-UHFFFAOYSA-N dioxido(dioxo)molybdenum;nickel(2+) Chemical compound [Ni+2].[O-][Mo]([O-])(=O)=O NLPVCCRZRNXTLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005660 hydrophilic surface Effects 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- MODMKKOKHKJFHJ-UHFFFAOYSA-N magnesium;dioxido(dioxo)molybdenum Chemical compound [Mg+2].[O-][Mo]([O-])(=O)=O MODMKKOKHKJFHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- JAGQSESDQXCFCH-UHFFFAOYSA-N methane;molybdenum Chemical compound C.[Mo].[Mo] JAGQSESDQXCFCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910021344 molybdenum silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- DHRLEVQXOMLTIM-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;trioxomolybdenum Chemical compound O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.OP(O)(O)=O DHRLEVQXOMLTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 150000003112 potassium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 150000003388 sodium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011684 sodium molybdate Substances 0.000 description 1
- 235000015393 sodium molybdate Nutrition 0.000 description 1
- TVXXNOYZHKPKGW-UHFFFAOYSA-N sodium molybdate (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O TVXXNOYZHKPKGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000004736 wide-angle X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003748 yttrium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
- 150000003752 zinc compounds Chemical class 0.000 description 1
- XAEWLETZEZXLHR-UHFFFAOYSA-N zinc;dioxido(dioxo)molybdenum Chemical compound [Zn+2].[O-][Mo]([O-])(=O)=O XAEWLETZEZXLHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003755 zirconium compounds Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G39/00—Compounds of molybdenum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/90—Carbides
- C01B32/914—Carbides of single elements
- C01B32/949—Tungsten or molybdenum carbides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B19/00—Selenium; Tellurium; Compounds thereof
- C01B19/007—Tellurides or selenides of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/08—Other phosphides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/06—Metal silicides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
一般式ＭｏＸａ（式中、Ｘは第１４族元素、第１５族元素又は第１６族元素であり、ａは０．５、１または２である。）で表されるモリブデン化合物であって、前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘが第１４族元素である場合、単位面積当たりの官能基数が１０個／ｎｍ２以下であり、前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘが第１５族元素又は第１６族元素である場合、単位面積当たりの官能基数が１００個／ｎｍ２以下であり、粒子径が１０ｎｍ以上１０００ｎｍ未満であるモリブデン化合物。
Description
本発明は、モリブデン化合物及びその製造方法に関する。
本願は、２０２１年３月２４日に日本に出願された、特願２０２１－０５０４８２号に基づき優先権主張し、その内容をここに援用する。
本願は、２０２１年３月２４日に日本に出願された、特願２０２１－０５０４８２号に基づき優先権主張し、その内容をここに援用する。
無機ナノ粒子は様々な分野での応用が期待されている材料である。特に無機ナノ粒子は、比表面積が大きいことから、触媒などの用途で高い活性を示すことがある。しかし、比表面積が大きいことは、材料設計の観点から逆に問題となる場合がある。例えば、無機ナノ粒子と有機材料との相溶性において、無機ナノ粒子の比表面積が大きいほど、有機材料との相溶性が低下する。一方で、有機材料と比べて耐熱性や耐光性に優れた無機材料は、有機材料と混合して利用することで、有機材料や無機材料単独では発現しえない特性を示すことが期待されることから、無機ナノ粒子と有機材料との相溶性に関する問題は、材料開発において重要な課題となっている。
一般的に、無機ナノ粒子は有機材料との相溶性は低い。相溶性を高めるために通常行われる方法としては、無機ナノ粒子の表面修飾が挙げられる。無機ナノ粒子の表面を有機材料で修飾することで、有機材料との相溶性を高める手法である。例えば、特許文献１には、ゾルゲル法により表面修飾された無機ナノ粒子が記載されている。
しかしながら、本発明者らが検討した結果、無機ナノ粒子が有機材料と相溶性が低くなる理由として考えられることは、無機ナノ粒子表面にある官能基の影響が挙げられることが分かった。特に酸化物ナノ粒子においては、その表面は水酸基等の官能基に覆われているため、無機ナノ粒子は親水性が高い表面状態となっている。このため疎水性の高い有機材料との相溶性が低くなるという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、有機材料との相溶性が良好な無機ナノ粒子を提供することを課題とする。
本発明は、以下の態様を包含する。
（１）一般式ＭｏＸａ（式中、Ｘは第１４族元素、第１５族元素又は第１６族元素であり、ａは０．５、１または２である。）で表されるモリブデン化合物であって、前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘが第１４族元素である場合、前記モリブデン化合物の表面における単位面積当たりの官能基数が１０個／ｎｍ２以下であり、前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘが第１５族元素又は第１６族元素である場合、前記モリブデン化合物の表面における単位面積当たりの官能基数が１００個／ｎｍ２以下であり、粒子径が１０ｎｍ以上１０００ｎｍ未満であるモリブデン化合物。
（２）前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘが第１４族元素である場合、ＸはＣであり，かつ、ａは０．５若しくは１であり、又は、ＸはＳｉであり、かつ、ａは２であり、前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘが第１５族元素である場合、ＸはＮ又はＰであり、かつ、ａは１又は２であり、前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘが第１６族元素である場合、ＸはＳ、Ｓｅ又はＴｅであり、かつ、ａは２である、前記（１）に記載のモリブデン化合物。
（３）前記官能基は、水酸基である、前記（１）又は（２）に記載のモリブデン化合物。（４）一次粒子の平均粒子径が５ｎｍ以上１０００ｎｍ未満である三酸化モリブデン粒子を、第１４族元素、第１５族元素又は第１６族元素の存在下、４００～１５００℃で加熱することを含む、前記（１）～（３）のいずれか一項に記載のモリブデン化合物の製造方法。
（１）一般式ＭｏＸａ（式中、Ｘは第１４族元素、第１５族元素又は第１６族元素であり、ａは０．５、１または２である。）で表されるモリブデン化合物であって、前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘが第１４族元素である場合、前記モリブデン化合物の表面における単位面積当たりの官能基数が１０個／ｎｍ２以下であり、前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘが第１５族元素又は第１６族元素である場合、前記モリブデン化合物の表面における単位面積当たりの官能基数が１００個／ｎｍ２以下であり、粒子径が１０ｎｍ以上１０００ｎｍ未満であるモリブデン化合物。
（２）前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘが第１４族元素である場合、ＸはＣであり，かつ、ａは０．５若しくは１であり、又は、ＸはＳｉであり、かつ、ａは２であり、前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘが第１５族元素である場合、ＸはＮ又はＰであり、かつ、ａは１又は２であり、前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘが第１６族元素である場合、ＸはＳ、Ｓｅ又はＴｅであり、かつ、ａは２である、前記（１）に記載のモリブデン化合物。
（３）前記官能基は、水酸基である、前記（１）又は（２）に記載のモリブデン化合物。（４）一次粒子の平均粒子径が５ｎｍ以上１０００ｎｍ未満である三酸化モリブデン粒子を、第１４族元素、第１５族元素又は第１６族元素の存在下、４００～１５００℃で加熱することを含む、前記（１）～（３）のいずれか一項に記載のモリブデン化合物の製造方法。
本発明によれば、有機材料との相溶性が良好な無機ナノ粒子を提供することができる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
＜モリブデン化合物＞
本実施形態に係るモリブデン化合物は、一般式ＭｏＸａで表される。一般式ＭｏＸａ中、Ｘは第１４族元素、第１５族元素又は第１６族元素であり、ａは０．５、１または２である。
本実施形態に係るモリブデン化合物は、一般式ＭｏＸａで表される。一般式ＭｏＸａ中、Ｘは第１４族元素、第１５族元素又は第１６族元素であり、ａは０．５、１または２である。
前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘにおける第１４族元素としては、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ又はＰｂ等が挙げられる。なかでも、各種材料への適用性、安全性及び原料コストの観点から、Ｘにおける第１４族元素としては、Ｃ又はＳｉが好ましい。ＭｏＣ化合物は、触媒や超硬合金添加剤などに適用できる。また、ＭｏＳｉ化合物は、超耐熱材料、熱電変換材料などに適用できる。
前記一般式ＭｏＸａ中、ＸがＣである場合、モリブデン化合物の安定性等の観点から、ａは０．５又は１であることが好ましい。
前記一般式ＭｏＸａ中、ＸがＳｉである場合、モリブデン化合物の安定性等の観点から、ａは２であることが好ましい。
前記一般式ＭｏＸａ中、ＸがＣである場合、モリブデン化合物の安定性等の観点から、ａは０．５又は１であることが好ましい。
前記一般式ＭｏＸａ中、ＸがＳｉである場合、モリブデン化合物の安定性等の観点から、ａは２であることが好ましい。
前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘにおける第１５族元素としては、Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ又はＢｉ等が挙げられる。なかでも、Ｘにおける第１５族元素としては、毒性が低いため、Ｎ、Ｐが好ましく、ハンドリングが容易であるため特にＰが好ましい。
前記一般式ＭｏＸａ中、ＸがＰである場合、ａは１又は２であることが好ましい。
前記一般式ＭｏＸａ中、ＸがＰである場合、ａは１又は２であることが好ましい。
前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘにおける第１６族元素としては、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ又はＴｅ等が挙げられる。なかでも、Ｘにおける第１６族元素としては、Ｓ、Ｓｅ又はＴｅが好ましい。ＸがＳ、Ｓｅ又はＴｅである場合、モリブデン化合物として遷移金属ジカルコゲナイド（ＴＭＤ）が得られる。ＴＭＤは、電気、環境、エネルギーなど様々な分野で今後応用が期待されている材料である。
前記一般式ＭｏＸａ中、ＸがＳ、Ｓｅ又はＴｅである場合、モリブデン化合物の安定性等の観点から、ａは２であることが好ましい。
前記一般式ＭｏＸａ中、ＸがＳ、Ｓｅ又はＴｅである場合、モリブデン化合物の安定性等の観点から、ａは２であることが好ましい。
本実施形態に係るモリブデン化合物は、前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘが第１４族元素である場合、単位面積当たりの官能基数が１０個／ｎｍ２以下であり、好ましくは８個／ｎｍ２以下であり、更に好ましくは７個／ｎｍ２以下である。
前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘが第１４族元素である場合、単位面積当たりの官能基数が１０個／ｎｍ２以下であると、モリブデン化合物の粒子の表面エネルギーを低減できるため、モリブデン化合物の有機材料との相溶性を高めることができる。
前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘが第１４族元素である場合、単位面積当たりの官能基数が１０個／ｎｍ２以下であると、モリブデン化合物の粒子の表面エネルギーを低減できるため、モリブデン化合物の有機材料との相溶性を高めることができる。
本実施形態に係るモリブデン化合物は、前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘが第１５族元素又は第１６族元素である場合、単位面積当たりの官能基数が１００個／ｎｍ２以下であり、好ましくは８０個／ｎｍ２以下であり、より好ましくは７０個／ｎｍ２以下である。
前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘが第１５族元素又は第１６族元素である場合、単位面積当たりの官能基数が１００個／ｎｍ２以下であると、モリブデン化合物の粒子の表面エネルギーを低減できるため、モリブデン化合物の有機材料との相溶性を高めることができる。
前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘが第１５族元素又は第１６族元素である場合、単位面積当たりの官能基数が１００個／ｎｍ２以下であると、モリブデン化合物の粒子の表面エネルギーを低減できるため、モリブデン化合物の有機材料との相溶性を高めることができる。
本実施形態において、前記モリブデン化合物の表面における単位面積当たりの官能基数は、例えば以下の方法により測定する。
（単位面積当たりの官能基数の測定方法）
ブランクの測定：純水２０ｍｌに、安定剤として塩化ナトリウム０．５ｇを加え、塩酸で液のｐＨを約４とする。これに０．０１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液を徐々に加えていき、ｐＨを約９とし、これを終点とする。この時要した水酸化ナトリウム水溶液の量をＶｂｌａｎｋとする。
試料の測定：モリブデン化合物の試料を約０．０５ｇ精秤し、ここに純水２０ｍｌを加えた。０．５ｇの塩化ナトリウムを加えて溶解する。塩酸を用いてブランクと同じｐＨにする。これを０．０１Ｎの水酸化ナトリウムで滴定し、ブランクの終点と同じｐＨにする。この時要した水酸化ナトリウム水溶液の量をＶとする。
単位面積当たりの官能基数：以下の式に当てはめて、単位面積当たりの官能基数を算出する。なお、比表面積の数値は予めＢＥＴ比表面積計で測定しておいたものを用いる。 単位面積当たりの官能基数（個／ｎｍ２）＝６．０２３ｆ（Ｖ－Ｖｂｌａｎｋ）／ＷＡ ここで、ｆは水酸化ナトリウム水溶液のファクター、Ｗは試料重量、Ａは比表面積を表す。
なお、水酸化ナトリウム水溶液のファクターｆは下記式によって求められる。
ｆ＝［（標定で求めた）標準液の真の濃度］／（調製した標準液の表示濃度）
（単位面積当たりの官能基数の測定方法）
ブランクの測定：純水２０ｍｌに、安定剤として塩化ナトリウム０．５ｇを加え、塩酸で液のｐＨを約４とする。これに０．０１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液を徐々に加えていき、ｐＨを約９とし、これを終点とする。この時要した水酸化ナトリウム水溶液の量をＶｂｌａｎｋとする。
試料の測定：モリブデン化合物の試料を約０．０５ｇ精秤し、ここに純水２０ｍｌを加えた。０．５ｇの塩化ナトリウムを加えて溶解する。塩酸を用いてブランクと同じｐＨにする。これを０．０１Ｎの水酸化ナトリウムで滴定し、ブランクの終点と同じｐＨにする。この時要した水酸化ナトリウム水溶液の量をＶとする。
単位面積当たりの官能基数：以下の式に当てはめて、単位面積当たりの官能基数を算出する。なお、比表面積の数値は予めＢＥＴ比表面積計で測定しておいたものを用いる。 単位面積当たりの官能基数（個／ｎｍ２）＝６．０２３ｆ（Ｖ－Ｖｂｌａｎｋ）／ＷＡ ここで、ｆは水酸化ナトリウム水溶液のファクター、Ｗは試料重量、Ａは比表面積を表す。
なお、水酸化ナトリウム水溶液のファクターｆは下記式によって求められる。
ｆ＝［（標定で求めた）標準液の真の濃度］／（調製した標準液の表示濃度）
一般的に表面官能基は空気中の湿気によって水酸基になる傾向がある。そのため、本実施形態においては、モリブデン化合物の表面における単位面積当たりの官能基数は、モリブデン化合物の有機材料との相溶性の目安とする観点から、水酸基の数を基準とすることが好ましい。
本実施形態に係るモリブデン化合物は、粒子径が１０ｎｍ以上１０００ｎｍ未満であり、好ましくは１５ｎｍ以上８００ｎｍ以下、より好ましくは２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。
モリブデン化合物の粒子径が１０ｎｍ以上であると、結晶性を高くしやすく、その性能を発揮させやすい。粒子径が１０ｎｍ未満の場合は高結晶性の粒子を得るのが困難となり、高い性能を得られ難くなる。一方、モリブデン化合物の粒子径が１０００ｎｍ未満であると、モリブデン化合物の粒子の表面エネルギーを低減できるため、モリブデン化合物の有機材料との相溶性を高めることができる。粒子径が１０００ｎｍ以上の場合、相溶性は高くなるが、粒子の比表面積が非常に小さくなるので高い性能が得られ難くなる。
なお、本実施形態において、モリブデン化合物の粒子径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などの電子顕微鏡による測長をランダムに５０個行い、その平均を粒子径とする。例えば、後述する三酸化モリブデン粒子の一次粒子の平均粒子径と同様に方法により測定できる。
モリブデン化合物の粒子径が１０ｎｍ以上であると、結晶性を高くしやすく、その性能を発揮させやすい。粒子径が１０ｎｍ未満の場合は高結晶性の粒子を得るのが困難となり、高い性能を得られ難くなる。一方、モリブデン化合物の粒子径が１０００ｎｍ未満であると、モリブデン化合物の粒子の表面エネルギーを低減できるため、モリブデン化合物の有機材料との相溶性を高めることができる。粒子径が１０００ｎｍ以上の場合、相溶性は高くなるが、粒子の比表面積が非常に小さくなるので高い性能が得られ難くなる。
なお、本実施形態において、モリブデン化合物の粒子径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などの電子顕微鏡による測長をランダムに５０個行い、その平均を粒子径とする。例えば、後述する三酸化モリブデン粒子の一次粒子の平均粒子径と同様に方法により測定できる。
本実施形態のモリブデン化合物は、粒子表面に存在する官能基数が低減されているため、粒子の表面エネルギーが低減されている。そのため、本実施形態に係るモリブデン化合物は、粒子表面の疎水性が高められており、有機材料との相溶性が向上している。そのため、本発明のモリブデン化合物は、水素発生触媒、光触媒、燃料電池触媒、ＣＯ２還元触媒、半導体、熱電材料等の有機無機ハイブリッド材料において、優れた特性を発現する。
＜モリブデン化合物の製造方法＞
本実施形態に係るモリブデン化合物の製造方法は、一次粒子の平均粒子径が５ｎｍ以上１０００ｎｍ未満である三酸化モリブデン粒子を、第１４族元素、第１５族元素又は第１６族元素の存在下、４００～１５００℃、好ましくは５００～１０００℃、より好ましくは７００～９００℃で加熱することを含む。
加熱温度を上記の範囲内とすることにより、粒子表面に存在する官能基数が低減されたモリブデン化合物を得ることが出来る。
本実施形態に係るモリブデン化合物の製造方法は、一次粒子の平均粒子径が５ｎｍ以上１０００ｎｍ未満である三酸化モリブデン粒子を、第１４族元素、第１５族元素又は第１６族元素の存在下、４００～１５００℃、好ましくは５００～１０００℃、より好ましくは７００～９００℃で加熱することを含む。
加熱温度を上記の範囲内とすることにより、粒子表面に存在する官能基数が低減されたモリブデン化合物を得ることが出来る。
本実施形態に係るモリブデン化合物の製造方法において、加熱時間は特に限定されないが、反応が充分に進行する時間であればよく、１～４８時間であってもよく、２～２４時間であってもよく、４～１２時間であってもよい。
本実施形態に係るモリブデン化合物の製造方法において、三酸化モリブデン粒子の一次粒子の平均粒子径は、５ｎｍ以上１０００ｎｍ未満であり、好ましくは５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、より好ましくは５ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。
三酸化モリブデン粒子の一次粒子の平均粒子径が上記の範囲内であると、第１４族元素、第１５族元素又は第１６族元素との反応性が良好となりやすく、また、粒子表面に存在する官能基数が低減されたモリブデン化合物を得やすい。本実施形態に係るモリブデン化合物の表面における単位面積当たりの官能基数が１００個／ｎｍ２以下となり、本実施形態に係るモリブデン化合物と有機材料との相溶性を高めるためには、原料として使用する三酸化モリブデン粒子の一次粒子の平均粒子径は、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが特に好ましい。
三酸化モリブデン粒子の一次粒子の平均粒子径が上記の範囲内であると、第１４族元素、第１５族元素又は第１６族元素との反応性が良好となりやすく、また、粒子表面に存在する官能基数が低減されたモリブデン化合物を得やすい。本実施形態に係るモリブデン化合物の表面における単位面積当たりの官能基数が１００個／ｎｍ２以下となり、本実施形態に係るモリブデン化合物と有機材料との相溶性を高めるためには、原料として使用する三酸化モリブデン粒子の一次粒子の平均粒子径は、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが特に好ましい。
三酸化モリブデン粒子の一次粒子の平均粒子径とは、三酸化モリブデン粒子を、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で撮影し、二次元画像上の凝集体を構成する最小単位の粒子（すなわち、一次粒子）について、その長径（観察される最も長い部分のフェレ径）と短径（その最も長い部分のフェレ径に対して、垂直な向きの短いフェレ径）を計測し、その平均値を一次粒子径としたとき、ランダムに選ばれた５０個の一次粒子の一次粒子径の平均値を云う。同様の方法で、本実施形態に係るモリブデン化合物の一次粒子の平均粒子径を測定することができる。
本実施形態に係るモリブデン化合物の製造方法において用いられる三酸化モリブデン粒子は、三酸化モリブデンのβ結晶構造を含む一次粒子の集合体からなることが好ましい。三酸化モリブデンのβ結晶構造を含む一次粒子の集合体からなる三酸化モリブデン粒子は、結晶構造としてα結晶のみからなる従来の三酸化モリブデン粉体に比べて、第１４族元素、第１５族元素及び第１６族元素との反応性が良好であり、三酸化モリブデンのβ結晶構造を含むので、第１４族元素、第１５族元素及び第１６族元素との反応において、前記一般式ＭｏＸａで表されるモリブデン化合物への転化率ＲＣを大きくすることができる。また、該三酸化モリブデン粒子自表面に存在する水酸基等の官能基が残存しにくいため、粒子表面に存在する官能基数が低減されたモリブデン化合物を得やすい。
三酸化モリブデンのβ結晶構造は、Ｘ線源としてＣｕ－Ｋα線を用いた粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）から得られるスペクトルにおいて、ＭｏＯ３のβ結晶の（０１１）面に帰属する、（２θ：２３．０１°付近、Ｎｏ．８６４２６（無機結晶構造データベース、ＩＣＳＤ））のピークの存在によって、確認することができる。三酸化モリブデンのα結晶構造は、ＭｏＯ３のα結晶の（０２１）面（２θ：２７．３２°付近、Ｎｏ．１６６３６３（無機結晶構造データベース、ＩＣＳＤ））のピークの存在によって、確認することができる。
本実施形態に係るモリブデン化合物の製造方法において、第１４族元素としては、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ又はＰｂ等が挙げられる。なかでも、各種材料への適用性、安全性及び原料コストの観点から、第１４族元素としては、Ｃ又はＳｉが好ましい。ＭｏＣ化合物は、触媒や超硬合金添加剤などに適用できる。また、ＭｏＳｉ化合物は、超耐熱材料、熱電変換材料などに適用できる。
第１５族元素としては、Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ又はＢｉ等が挙げられる。なかでも、第１５族元素としては、毒性が低いため、Ｎ、Ｐが好ましく、ハンドリングが容易であるため特にＰが好ましい。
第１６族元素としては、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ又はＴｅ等が挙げられる。なかでも第１６族元素としては、Ｓ、Ｓｅ又はＴｅが好ましい。ＸがＳ、Ｓｅ又はＴｅである場合、モリブデン化合物として遷移金属ジカルコゲナイド（ＴＭＤ）が得られる。ＴＭＤは、電気、環境、エネルギーなど様々な分野で今後応用が期待されている材料である。
第１５族元素としては、Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ又はＢｉ等が挙げられる。なかでも、第１５族元素としては、毒性が低いため、Ｎ、Ｐが好ましく、ハンドリングが容易であるため特にＰが好ましい。
第１６族元素としては、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ又はＴｅ等が挙げられる。なかでも第１６族元素としては、Ｓ、Ｓｅ又はＴｅが好ましい。ＸがＳ、Ｓｅ又はＴｅである場合、モリブデン化合物として遷移金属ジカルコゲナイド（ＴＭＤ）が得られる。ＴＭＤは、電気、環境、エネルギーなど様々な分野で今後応用が期待されている材料である。
本実施形態に係るモリブデン化合物の製造方法において、前記三酸化モリブデン粉体のＭｏＯ３量に対する、第１４族元素、第１５族元素又は第１６族元素の量の仕込み比は、反応が充分に進行する条件であればよい。前記三酸化モリブデン粉体のＭｏＯ３量１００モル％に対して、第１４族元素、第１５族元素又は第１６族元素の量が１２０モル％以上であることが好ましく、１５０モル％以上であることが好ましく、２００モル％以上であることが好ましい。前記三酸化モリブデン粉体のＭｏＯ３量１００モル％に対して、第１４族元素、第１５族元素又は第１６族元素の量が１０００モル％以下であってもよく、５００モル％以下であってもよく、３００モル％以下であってもよい。
本実施形態に係るモリブデン化合物の製造方法において、前記三酸化モリブデン粉体は、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）で測定されるＭｏＯ３の含有割合が９９．６％以上であることが好ましく、これにより、前記一般式ＭｏＸａで表されるモリブデン化合物への転化率ＲＣを大きくすることができ、高純度なモリブデン化合物を得ることができる。
本実施形態に係るモリブデン化合物の製造方法において、前記三酸化モリブデン粉体は、Ｘ線源としてＣｕ－Ｋα線を用いた粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）から得られるスペクトルにおいて、ＭｏＯ３のβ結晶の（０１１）面に帰属するピーク強度の、ＭｏＯ３のα結晶の（０２１）面に帰属するピーク強度に対する比（β（０１１）／α（０２１））が０．１以上であることが好ましい。
ＭｏＯ３のβ結晶の（０１１）面に帰属するピーク強度、及び、ＭｏＯ３のα結晶の（０２１）面に帰属するピーク強度は、それぞれ、ピークの最大強度を読み取り、前記比（β（０１１）／α（０２１））を求める。
前記三酸化モリブデン粉体において、前記比（β（０１１）／α（０２１））は、０．１～１０．０であることが好ましく、０．２～１０．０であることがより好ましく、０．４～１０．０であることが特に好ましい。
前記三酸化モリブデン粉体は、ＢＥＴ法で測定される比表面積が１０ｍ２／ｇ以上１００ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。
前記三酸化モリブデン粉体において、前記比表面積は、第１４族元素、第１５族元素又は第１６族元素との反応性が良好になることから、１０ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、２０ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、３０ｍ２／ｇ以上であることが好ましい。前記三酸化モリブデン粉体において、製造が容易になることから、１００ｍ２／ｇ以下であることが好ましく、９０ｍ２／ｇ以下であってもよく、８０ｍ２／ｇ以下であってもよい。
前記三酸化モリブデン粉体は、モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）スペクトルから得られる動径分布関数において、Ｍｏ－Ｏに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）が、１．１より大きいことが好ましい。
Ｍｏ－Ｏに起因するピークの強度Ｉ、及び、Ｍｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩは、それぞれ、ピークの最大強度を読み取り、前記比（Ｉ／ＩＩ）を求める。前記比（Ｉ／ＩＩ）は、三酸化モリブデン粉体において、ＭｏＯ３のβ結晶構造が得られていることの目安になると考えられ、前記比（Ｉ／ＩＩ）が大きいほど、第１４族元素、第１５族元素又は第１６族元素との反応性に優れる。
前記三酸化モリブデン粉体において、前記比（Ｉ／ＩＩ）は、１．１～５．０であることが好ましく、１．２～４．０であってもよく、１．２～３．０であってもよい。
（三酸化モリブデン粉体の製造方法）
前記三酸化モリブデン粉体は、酸化モリブデン前駆体化合物を気化させて、三酸化モリブデン蒸気を形成し、前記三酸化モリブデン蒸気を冷却することにより製造することができる。
前記三酸化モリブデン粉体は、酸化モリブデン前駆体化合物を気化させて、三酸化モリブデン蒸気を形成し、前記三酸化モリブデン蒸気を冷却することにより製造することができる。
前記三酸化モリブデン粉体の製造方法は、酸化モリブデン前駆体化合物、及び、前記酸化モリブデン前駆体化合物以外の金属化合物を含む原料混合物を焼成し、前記酸化モリブデン前駆体化合物を気化させて、三酸化モリブデン蒸気を形成することを含み、前記原料混合物１００質量％に対する、前記金属化合物の割合が、酸化物換算で７０質量％以下であることが好ましい。
前記三酸化モリブデン粉体の製造方法は、図１に示す製造装置１を用いて好適に実施することができる。
図１は、前記三酸化モリブデン粉体の製造に用いられる装置の一例の概略図である。製造装置１は、酸化モリブデン前駆体化合物、又は、前記原料混合物を焼成し、前記酸化モリブデン前駆体化合物を気化させる焼成炉２と、前記焼成炉２に接続され、前記焼成により気化した三酸化モリブデン蒸気を粉体化する十字（クロス）型の冷却配管３と、前記冷却配管３で粉体化した三酸化モリブデン粉体を回収する回収手段である回収機４と、を有する。この際、前記焼成炉２および冷却配管３は、排気口５を介して接続されている。また、前記冷却配管３は、左端部には外気吸気口（図示せず）に開度調整ダンパー６が、上端部には観察窓７がそれぞれ配置されている。回収機４には、第１の送風手段である排風装置８が接続されている。当該排風装置８が排風することにより、回収機４および冷却配管３が吸引され、冷却配管３が有する開度調整ダンパー６から外気が冷却配管３に送風される。すなわち、排風装置８が吸引機能を奏することによって、受動的に冷却配管３に送風が生じる。なお、製造装置１は、外部冷却装置９を有していてもよく、これによって焼成炉２から生じる三酸化モリブデン蒸気の冷却条件を任意に制御することが可能となる。
開度調整ダンパー６により、外気吸気口からは空気を取り入れ、焼成炉２で気化した三酸化モリブデン蒸気を空気雰囲気下で冷却し、三酸化モリブデン粉体とすることで、前記比（Ｉ／ＩＩ）を１．１より大きくすることができ、三酸化モリブデン粉体において、ＭｏＯ３のβ結晶構造が得られ易い。三酸化モリブデン蒸気を、液体窒素を用いて冷却した場合など、窒素雰囲気下の酸素濃度が低い状態での三酸化モリブデン蒸気の冷却は、酸素欠陥密度を増加させ、前記比（Ｉ／ＩＩ）を低下させ易い。
酸化モリブデン前駆体化合物としては、三酸化モリブデンのβ結晶構造を含む一次粒子の集合体からなる三酸化モリブデン粉体を形成するための前駆体化合物であれば特に制限されない。
前記酸化モリブデン前駆体化合物としては、焼成することで三酸化モリブデン蒸気を形成するものであれば特に制限されないが、金属モリブデン、三酸化モリブデン、二酸化モリブデン、硫化モリブデン、モリブデン酸アンモニウム、リンモリブデン酸（Ｈ３ＰＭｏ１２Ｏ４０）、ケイモリブデン酸（Ｈ４ＳｉＭｏ１２Ｏ４０）、モリブデン酸アルミニウム、モリブデン酸ケイ素、モリブデン酸マグネシウム（ＭｇＭｏｎＯ３ｎ＋１（ｎ＝１～３））、モリブデン酸ナトリウム（Ｎａ２ＭｏｎＯ３ｎ＋１（ｎ＝１～３））、モリブデン酸チタニウム、モリブデン酸鉄、モリブデン酸カリウム（Ｋ２ＭｏｎＯ３ｎ＋１（ｎ＝１～３））、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸ホウ素、モリブデン酸リチウム（Ｌｉ２ＭｏｎＯ３ｎ＋１（ｎ＝１～３））、モリブデン酸コバルト、モリブデン酸ニッケル、モリブデン酸マンガン、モリブデン酸クロム、モリブデン酸セシウム、モリブデン酸バリウム、モリブデン酸ストロンチウム、モリブデン酸イットリウム、モリブデン酸ジルコニウム、モリブデン酸銅等が挙げられる。これらの酸化モリブデン前駆体化合物は、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。酸化モリブデン前駆体化合物の形態は、特に限定されず、例えば、三酸化モリブデンなどの粉体状であっても良く、モリブデン酸アンモニウム水溶液のような液体であっても良い。好ましくは、ハンドリング性かつエネルギー効率の良い粉体状である。
酸化モリブデン前駆体化合物として、市販のα結晶の三酸化モリブデンを用いることが好ましい。また、酸化モリブデン前駆体化合物として、モリブデン酸アンモニウムを用いる場合には、焼成により熱力学的に安定な三酸化モリブデンに変換されることから、気化する酸化モリブデン前駆体化合物は前記三酸化モリブデンとなる。
これらの酸化モリブデン前駆体化合物のうち、得られる三酸化モリブデン粉体の純度、一次粒子の平均粒子径、結晶構造を制御しやすい観点から、三酸化モリブデンを含むことが好ましい。
酸化モリブデン前駆体化合物、及び、前記酸化モリブデン前駆体化合物以外の金属化合物を含む原料混合物混合物を焼成することでも、三酸化モリブデン蒸気を形成することができる。
前記酸化モリブデン前駆体化合物以外の金属化合物としては、特に制限されないが、アルミニウム化合物、ケイ素化合物、チタン化合物、マグネシウム化合物、ナトリウム化合物、カリウム化合物、ジルコニウム化合物、イットリウム化合物、亜鉛化合物、銅化合物、鉄化合物等が挙げられる。これらのうち、アルミニウム化合物、ケイ素化合物、チタン化合物、マグネシウム化合物を用いることが好ましい。
酸化モリブデン前駆体化合物と前記酸化モリブデン前駆体化合物以外の金属化合物とが中間体を生成する場合があるが、この場合でも焼成により中間体が分解して、三酸化モリブデンを熱力学的に安定な形態で気化させることができる。
前記酸化モリブデン前駆体化合物以外の金属化合物としては、これらのうち、アルミニウム化合物を用いることが、焼成炉の傷つき防止のために好ましく、三酸化モリブデン粉体の純度を向上させるために前記酸化モリブデン前駆体化合物以外の金属化合物を用いないことでもよい。
アルミニウム化合物としては、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩基性酢酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、ベーマイト、擬ベーマイト、遷移酸化物アルミニウム（γ－酸化物アルミニウム、δ－酸化物アルミニウム、θ－酸化物アルミニウムなど）、α－酸化物アルミニウム、２種以上の結晶相を有する混合酸化物アルミニウム等が挙げられる。
酸化モリブデン前駆体化合物、及び、前記酸化モリブデン前駆体化合物以外の金属化合物を含む原料混合物を焼成するに際して、前記原料混合物１００質量％に対する、前記酸化モリブデン前駆体化合物の含有割合は、４０～１００質量％であることが好ましく、４５～１００質量％であってもよく、５０～１００質量％であってもよい。
焼成温度としては、使用する酸化モリブデン前駆体化合物、金属化合物、および所望とする三酸化モリブデン粉体等によっても異なるが、通常、中間体が分解できる温度とすることが好ましい。例えば、酸化モリブデン前駆体化合物としてモリブデン化合物を、金属化合物としてアルミニウム化合物を用いる場合には、中間体として、モリブデン酸アルミニウムが形成されうることから、焼成温度は５００～１５００℃であることが好ましく、６００～１５５０℃であることがより好ましく、７００～１６００℃であることがさらに好ましい。
焼成時間についても特に制限はなく、例えば、１分～３０時間とすることができ、１０分～２５時間とすることができ、１００分～２０時間とすることができる。
昇温速度は、使用する酸化モリブデン前駆体化合物、前記金属化合物、および所望とする三酸化モリブデン粉体の特性等によっても異なるが、製造効率の観点から、０．１℃／ｍｉｎ以上１００℃／ｍｉｎ以下であることが好ましく、１℃／ｍｉｎ以上５０℃／ｍｉｎ以下であることがより好ましく、２℃／ｍｉｎ以上１０℃／ｍｉｎ以下であることがさらに好ましい。
焼成炉内の内部圧力は、特に制限されず、陽圧であっても減圧であってもよいが、酸化モリブデン前駆体化合物を好適に焼成炉から冷却配管に排出する観点から、焼成は減圧下で行われることが好ましい。具体的な減圧度としては、－５０００Ｐａ～－１０Ｐａであることが好ましく、－２０００Ｐａ～－２０Ｐａであることがより好ましく、－１０００Ｐａ～－５０Ｐａであることがさらに好ましい。減圧度が－５０００Ｐａ以上であると、焼成炉の高気密性や機械的強度が過度に要求されず、製造コストが低減できることから好ましい。一方、減圧度が－１０Ｐａ以下であると、焼成炉の排出口での酸化モリブデン前駆体化合物の詰まりを防止できることから好ましい。
なお、焼成中に焼成炉に気体を送風する場合、送風する気体の温度は、５～５００℃であることが好ましく、１０～１００℃であることがより好ましい。
また、気体の送風速度は、焼成炉の有効容積が１００Ｌに対して、１Ｌ／ｍｉｎ以上５００Ｌ／ｍｉｎ以下であることが好ましく、１０Ｌ／ｍｉｎ以上２００Ｌ／ｍｉｎ以下であることがより好ましい。
気化した三酸化モリブデン蒸気の温度は、使用する酸化モリブデン前駆体化合物の種類によっても異なるが、２００～２０００℃であることが好ましく、４００～１５００℃であることがより好ましい。なお、気化した三酸化モリブデン蒸気の温度が２０００℃以下であると、通常、冷却配管において、外気（０～１００℃）の送風により容易に粉体化することができる傾向がある。
焼成炉から排出される三酸化モリブデン蒸気の排出速度は、使用する前記酸化モリブデン前駆体化合物量、前記金属化合物量、焼成炉の温度、焼成炉内への気体の送風、焼成炉排気口の口径により制御することができる。冷却配管の冷却能力によっても異なるが、焼成炉から冷却配管への三酸化モリブデン蒸気の排出速度は、０．００１ｇ／ｍｉｎ以上１００ｇ／ｍｉｎ以下であることが好ましく、０．１ｇ／ｍｉｎ以上５０ｇ／ｍｉｎ以下であることがより好ましい。
また、焼成炉から排出される気体中に含まれる三酸化モリブデン蒸気の含有量は、０．０１ｇ／ｍｉｎ以上１０００ｍｇ／Ｌ以下であることが好ましく、１ｇ／ｍｉｎ以上５００ｍｇ／Ｌｇ／ｍｉｎであることがより好ましい。
次に、前記三酸化モリブデン蒸気を冷却して粉体化する。
三酸化モリブデン蒸気の冷却は、冷却配管を低温にすることにより行われる。この際、冷却手段としては、上述のように冷却配管中への気体の送風による冷却、冷却配管が有する冷却機構による冷却、外部冷却装置による冷却等が挙げられる。
三酸化モリブデン蒸気の冷却は、冷却配管を低温にすることにより行われる。この際、冷却手段としては、上述のように冷却配管中への気体の送風による冷却、冷却配管が有する冷却機構による冷却、外部冷却装置による冷却等が挙げられる。
三酸化モリブデン蒸気の冷却は、空気雰囲気下で行うことが好ましい。三酸化モリブデン蒸気を空気雰囲気下で冷却し、三酸化モリブデン粉体とすることで、前記比（Ｉ／ＩＩ）を１．１より大きくすることができ、三酸化モリブデン粉体において、ＭｏＯ３のβ結晶構造が得られ易い。
冷却温度（冷却配管の温度）は、特に制限されないが、－１００～６００℃であることが好ましく、－５０～４００℃であることがより好ましい。
三酸化モリブデン蒸気の冷却速度は、特に制限されないが、１００℃／ｓ以上１０００００℃／ｓ以下であることが好ましく、１０００℃／ｓ以上５００００℃／ｓ以下であることがより好ましい。なお、三酸化モリブデン蒸気の冷却速度が早くなるほど、粒子径の小さく、比表面積の大きい三酸化モリブデン粉体が得られる傾向がある。
冷却手段が、冷却配管中への気体の送風による冷却である場合、送風する気体の温度は－１００～３００℃であることが好ましく、－５０～１００℃であることがより好ましい。
また、気体の送風速度は、０．１ｍ３／ｍｉｎ以上２０ｍ３／ｍｉｎ以下であることが好ましく、１ｍ３／ｍｉｎ以上１０ｍ３／ｍｉｎ以下であることがより好ましい。気体の送風速度が０．１ｍ３／ｍｉｎ以上であると、高い冷却速度を実現することができ、冷却配管の詰まりを防止できることから好ましい。一方、気体の送風速度が２０ｍ３／ｍｉｎ以下であると、高価な第１の送風手段（排風機等）が不要となり、製造コストを低くすることができることから好ましい。
三酸化モリブデン蒸気を冷却して得られた粉体は、回収機に輸送されて回収される。
前記三酸化モリブデン粉体の製造方法は、前記三酸化モリブデン蒸気を冷却して得られた粉体を、再度、１００～３２０℃の温度で焼成してもよい。
すなわち、前記三酸化モリブデン粉体の製造方法で得られた三酸化モリブデン粉体を、再度、１００～３２０℃の温度で焼成してもよい。再度の焼成の焼成温度は、１２０～２８０℃であってもよく、１４０～２４０℃であってもよい。再度の焼成の焼成時間は、例えば、１ｍｉｎ～４ｈとすることができ、１０ｍｉｎ～５ｈとすることができ、１００ｍｉｎ～６ｈとすることができる。ただし、再度、焼成することにより、三酸化モリブデンのβ結晶構造の一部は、消失してしまい、３５０℃以上の温度で４時間焼成すると、三酸化モリブデン粉体中のβ結晶構造は消失して、前記比（β（０１１）／α（０２１））が０になって、第１４族元素、第１５族元素又は第１６族元素との反応性が損なわれる。
本実施形態に係るモリブデン化合物の製造方法によれば、粒子表面に存在する官能基数が低減されたモリブデン化合物が得られる。また、本実施形態に係るモリブデン化合物の製造方法によれば、大量生産が可能であり、高圧になるような危険が伴う設備が不要であり、洗浄、乾燥などの工程が不要という利点がある。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
［三酸化モリブデン粉体及びモリブデン化合物の一次粒子の平均粒子径の測定方法］
三酸化モリブデン粉体を構成する三酸化モリブデン粒子又はモリブデン化合物粉体を構成するモリブデン化合物粒子を、エタノールに分散させ、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で撮影した。二次元画像上の単独粒子、または凝集体を構成する最小単位の粒子（すなわち、一次粒子）について、その長径（観察される最も長い部分のフェレ径）及び短径（その最も長い部分のフェレ径に対して、垂直な向きの短いフェレ径）を計測し、その平均値を一次粒子径とした。同様の操作をランダムに選ばれた５０個の一次粒子に対して行い、その一次粒子の一次粒子径の平均値から、一次粒子の平均粒子径を算出した。
三酸化モリブデン粉体を構成する三酸化モリブデン粒子又はモリブデン化合物粉体を構成するモリブデン化合物粒子を、エタノールに分散させ、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で撮影した。二次元画像上の単独粒子、または凝集体を構成する最小単位の粒子（すなわち、一次粒子）について、その長径（観察される最も長い部分のフェレ径）及び短径（その最も長い部分のフェレ径に対して、垂直な向きの短いフェレ径）を計測し、その平均値を一次粒子径とした。同様の操作をランダムに選ばれた５０個の一次粒子に対して行い、その一次粒子の一次粒子径の平均値から、一次粒子の平均粒子径を算出した。
［結晶構造解析：ＸＲＤ法］
各実施例で得られたモリブデン化合物の試料を０．５ｍｍ深さの測定試料用ホルダーに充填し、それを広角Ｘ線回折（ＸＲＤ）装置（リガク社製 ＵｌｔｉｍａＩＶ）にセットし、Ｃｕ／Ｋα線、４０ｋＶ／４０ｍＡ、スキャンスピード２°／ｍｉｎ、走査範囲１０°以上７０°以下の条件で測定を行った。
各実施例で得られたモリブデン化合物の試料を０．５ｍｍ深さの測定試料用ホルダーに充填し、それを広角Ｘ線回折（ＸＲＤ）装置（リガク社製 ＵｌｔｉｍａＩＶ）にセットし、Ｃｕ／Ｋα線、４０ｋＶ／４０ｍＡ、スキャンスピード２°／ｍｉｎ、走査範囲１０°以上７０°以下の条件で測定を行った。
［比表面積測定：ＢＥＴ法］
三酸化モリブデン粉体又は硫化モリブデン粉体の試料について、比表面積計（マイクロトラックベル製、ＢＥＬＳＯＲＰ－ｍｉｎｉ）にて測定し、ＢＥＴ法による窒素ガスの吸着量から測定された試料１ｇ当たりの表面積を、比表面積（ｍ２／ｇ）として算出した。
三酸化モリブデン粉体又は硫化モリブデン粉体の試料について、比表面積計（マイクロトラックベル製、ＢＥＬＳＯＲＰ－ｍｉｎｉ）にて測定し、ＢＥＴ法による窒素ガスの吸着量から測定された試料１ｇ当たりの表面積を、比表面積（ｍ２／ｇ）として算出した。
［モリブデン化合物の表面における単位面積当たりの水酸基数］
ブランクの測定：純水２０ｍｌに、安定剤として塩化ナトリウム０．５ｇを加え、塩酸で液のｐＨを約４とした。これに０．０１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液を徐々に加えていき、ｐＨを約９とし、これを終点とした。この時要した水酸化ナトリウム水溶液の量をＶｂｌａｎｋとした。
試料の測定：各実施例及び比較例で得られたモリブデン化合物の試料を約０．０５ｇ精秤し、ここに純水２０ｍｌを加えた。０．５ｇの塩化ナトリウムを加えて溶解させた。塩酸を用いてブランクと同じｐＨにした。これを０．０１Ｎの水酸化ナトリウムで滴定し、ブランクの終点と同じｐＨにした。この時要した水酸化ナトリウム水溶液の量をＶとした。
単位面積当たりの水酸基数の計算：以下の式に当てはめて、単位面積当たりの水酸基数を算出した。なお、比表面積の数値は予めＢＥＴ比表面積計で測定しておいたものを用いた。
表面水酸基密度（個／ｎｍ２）＝６．０２３ｆ（Ｖ－Ｖｂｌａｎｋ）／ＷＡ
ここで、ｆは水酸化ナトリウム水溶液のファクター、Ｗは試料重量、Ａは比表面積を表す。
なお、水酸化ナトリウム水溶液のファクターｆは下記式によって求められる。
ｆ＝［（標定で求めた）標準液の真の濃度］／（調製した標準液の表示濃度）
ブランクの測定：純水２０ｍｌに、安定剤として塩化ナトリウム０．５ｇを加え、塩酸で液のｐＨを約４とした。これに０．０１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液を徐々に加えていき、ｐＨを約９とし、これを終点とした。この時要した水酸化ナトリウム水溶液の量をＶｂｌａｎｋとした。
試料の測定：各実施例及び比較例で得られたモリブデン化合物の試料を約０．０５ｇ精秤し、ここに純水２０ｍｌを加えた。０．５ｇの塩化ナトリウムを加えて溶解させた。塩酸を用いてブランクと同じｐＨにした。これを０．０１Ｎの水酸化ナトリウムで滴定し、ブランクの終点と同じｐＨにした。この時要した水酸化ナトリウム水溶液の量をＶとした。
単位面積当たりの水酸基数の計算：以下の式に当てはめて、単位面積当たりの水酸基数を算出した。なお、比表面積の数値は予めＢＥＴ比表面積計で測定しておいたものを用いた。
表面水酸基密度（個／ｎｍ２）＝６．０２３ｆ（Ｖ－Ｖｂｌａｎｋ）／ＷＡ
ここで、ｆは水酸化ナトリウム水溶液のファクター、Ｗは試料重量、Ａは比表面積を表す。
なお、水酸化ナトリウム水溶液のファクターｆは下記式によって求められる。
ｆ＝［（標定で求めた）標準液の真の濃度］／（調製した標準液の表示濃度）
（三酸化モリブデン粉体の製造）
耐熱容器に相当する焼成炉と、外気供給口を設けた冷却配管と、モリブデン酸化物を回収する集塵機を準備し、三酸化モリブデン（太陽鉱工株式会社製）１ｋｇと水酸化アルミニウム（和光製薬株式会社）２Ｋｇとの混合物をサヤに仕込んで、焼成炉と冷却配管と集塵機とを連結し、焼成炉にて１３００℃まで昇温後１０時間保持し、α－アルミナを得ると共に、三酸化モリブデンを焼成炉内で気化させた。次に、焼却炉の排気口から気化した三酸化モリブデンに対して、冷却配管の外気供給口を通じて三酸化モリブデンの量に比べて大過剰の空気を、冷却速度が２０００℃／秒となる様に送風、２００℃以下まで急速冷却することで粉体化し、集塵機にて９００ｇの三酸化モリブデン１を得た。ＴＥＭでの測長によると平均一次粒子径は２０ｎｍであった。
耐熱容器に相当する焼成炉と、外気供給口を設けた冷却配管と、モリブデン酸化物を回収する集塵機を準備し、三酸化モリブデン（太陽鉱工株式会社製）１ｋｇと水酸化アルミニウム（和光製薬株式会社）２Ｋｇとの混合物をサヤに仕込んで、焼成炉と冷却配管と集塵機とを連結し、焼成炉にて１３００℃まで昇温後１０時間保持し、α－アルミナを得ると共に、三酸化モリブデンを焼成炉内で気化させた。次に、焼却炉の排気口から気化した三酸化モリブデンに対して、冷却配管の外気供給口を通じて三酸化モリブデンの量に比べて大過剰の空気を、冷却速度が２０００℃／秒となる様に送風、２００℃以下まで急速冷却することで粉体化し、集塵機にて９００ｇの三酸化モリブデン１を得た。ＴＥＭでの測長によると平均一次粒子径は２０ｎｍであった。
［実施例１］炭化モリブデン（Ｍｏ２Ｃ）の合成
三酸化モリブデン１を０．５ｇと、ケッチェンブラック（ライオンスペシャリティケミカルズ株式会社製 ＥＣ３００Ｊ）を０．２５ｇ、塩化ナトリウム０．３８ｇ、塩化カリウム０．３８ｇとを乳鉢で１分間混合した後坩堝に仕込み、窒素雰囲気の下、８５０℃で４時間焼成した。自然冷却後、イオン交換水で焼成物を洗浄して余剰なケッチェンブラックや塩類を除去した。ＸＲＤ測定によると、得られたものは炭化モリブデンであった。 酸塩基滴定により表面水酸基測定を行ったところ、単位面積当たりの水酸基数（表面官能基密度）は６．５個／ｎｍ２であった。ＴＥＭでの測長によると平均一次粒子径は３０ｎｍであった。
三酸化モリブデン１を０．５ｇと、ケッチェンブラック（ライオンスペシャリティケミカルズ株式会社製 ＥＣ３００Ｊ）を０．２５ｇ、塩化ナトリウム０．３８ｇ、塩化カリウム０．３８ｇとを乳鉢で１分間混合した後坩堝に仕込み、窒素雰囲気の下、８５０℃で４時間焼成した。自然冷却後、イオン交換水で焼成物を洗浄して余剰なケッチェンブラックや塩類を除去した。ＸＲＤ測定によると、得られたものは炭化モリブデンであった。 酸塩基滴定により表面水酸基測定を行ったところ、単位面積当たりの水酸基数（表面官能基密度）は６．５個／ｎｍ２であった。ＴＥＭでの測長によると平均一次粒子径は３０ｎｍであった。
［実施例２］ケイ化モリブデン（ＭｏＳｉ２）の合成
三酸化モリブデン１を０．５ｇと、金属ケイ素粉末０．４ｇ、金属マグネシウム０．５ｇを混合して坩堝に仕込み、窒素雰囲気の下、９００℃で６時間焼成した。自然冷却後、０．１Ｍ塩酸で焼成物を洗浄した。ＸＲＤ測定によると、得られたものはケイ化モリブデンであった。
酸塩基滴定により表面水酸基測定を行ったところ、単位面積当たりの水酸基数（表面官能基密度）は３．９個／ｎｍ２であった。ＴＥＭでの測長によると平均一次粒子径は７０ｎｍであった。
三酸化モリブデン１を０．５ｇと、金属ケイ素粉末０．４ｇ、金属マグネシウム０．５ｇを混合して坩堝に仕込み、窒素雰囲気の下、９００℃で６時間焼成した。自然冷却後、０．１Ｍ塩酸で焼成物を洗浄した。ＸＲＤ測定によると、得られたものはケイ化モリブデンであった。
酸塩基滴定により表面水酸基測定を行ったところ、単位面積当たりの水酸基数（表面官能基密度）は３．９個／ｎｍ２であった。ＴＥＭでの測長によると平均一次粒子径は７０ｎｍであった。
［実施例３］リン化モリブデン（ＭｏＰ／ＭｏＰ２）の合成
三酸化モリブデン１を０．５ｇと、赤リン粉末（関東化学製試薬）０．４７ｇ、塩化亜鉛１．０ｇを混合した後坩堝に仕込み、窒素雰囲気の下、７００℃で４時間焼成した。自然冷却後、イオン交換水で焼成物を洗浄した。ＸＲＤ測定によると、得られたものはリン化モリブデンであった。
酸塩基滴定により表面水酸基測定を行ったところ、単位面積当たりの水酸基数（表面官能基密度）は４５．５個／ｎｍ２であった。ＴＥＭでの測長によると平均一次粒子径は１２０ｎｍであった。
三酸化モリブデン１を０．５ｇと、赤リン粉末（関東化学製試薬）０．４７ｇ、塩化亜鉛１．０ｇを混合した後坩堝に仕込み、窒素雰囲気の下、７００℃で４時間焼成した。自然冷却後、イオン交換水で焼成物を洗浄した。ＸＲＤ測定によると、得られたものはリン化モリブデンであった。
酸塩基滴定により表面水酸基測定を行ったところ、単位面積当たりの水酸基数（表面官能基密度）は４５．５個／ｎｍ２であった。ＴＥＭでの測長によると平均一次粒子径は１２０ｎｍであった。
［実施例４］セレン化モリブデン（ＭｏＳｅ２）の合成
三酸化モリブデン１を０．５ｇと、セレン粉末（関東化学製試薬）１．１ｇ、ホスフィン酸ナトリウム一水和物０．５６ｇ、塩化ナトリウム１．０ｇ、塩化カリウム１．０ｇを混合した後坩堝に仕込み、窒素雰囲気の下、８５０℃で４時間焼成した。自然冷却後、イオン交換水で焼成物を洗浄した。ＸＲＤ測定によると、得られたものはセレン化モリブデンであった。
酸塩基滴定により表面水酸基測定を行ったところ、単位面積当たりの水酸基数（表面官能基密度）は６０．１個／ｎｍ２であった。ＴＥＭでの測長によると平均一次粒子径は３５０ｎｍであった。
三酸化モリブデン１を０．５ｇと、セレン粉末（関東化学製試薬）１．１ｇ、ホスフィン酸ナトリウム一水和物０．５６ｇ、塩化ナトリウム１．０ｇ、塩化カリウム１．０ｇを混合した後坩堝に仕込み、窒素雰囲気の下、８５０℃で４時間焼成した。自然冷却後、イオン交換水で焼成物を洗浄した。ＸＲＤ測定によると、得られたものはセレン化モリブデンであった。
酸塩基滴定により表面水酸基測定を行ったところ、単位面積当たりの水酸基数（表面官能基密度）は６０．１個／ｎｍ２であった。ＴＥＭでの測長によると平均一次粒子径は３５０ｎｍであった。
［実施例５］テルル化モリブデン（ＭｏＴｅ２）の合成
三酸化モリブデン１を０．５ｇと、テルル粉末（アルドリッチ製試薬）０．８９ｇ、ホスフィン酸ナトリウム一水和物０．５６ｇ、塩化ナトリウム１．０ｇ、塩化カリウム１．０ｇを混合した後坩堝に仕込み、窒素雰囲気の下、９００℃で４時間焼成した。自然冷却後、イオン交換水で焼成物を洗浄した。ＸＲＤ測定によると、得られたものはテルル化モリブデンであった。
酸塩基滴定により表面水酸基測定を行ったところ、単位面積当たりの水酸基数（表面官能基密度）は２６．３個／ｎｍ２であった。ＴＥＭでの測長によると平均一次粒子径は１１０ｎｍであった。
三酸化モリブデン１を０．５ｇと、テルル粉末（アルドリッチ製試薬）０．８９ｇ、ホスフィン酸ナトリウム一水和物０．５６ｇ、塩化ナトリウム１．０ｇ、塩化カリウム１．０ｇを混合した後坩堝に仕込み、窒素雰囲気の下、９００℃で４時間焼成した。自然冷却後、イオン交換水で焼成物を洗浄した。ＸＲＤ測定によると、得られたものはテルル化モリブデンであった。
酸塩基滴定により表面水酸基測定を行ったところ、単位面積当たりの水酸基数（表面官能基密度）は２６．３個／ｎｍ２であった。ＴＥＭでの測長によると平均一次粒子径は１１０ｎｍであった。
実施例１～５で得られた各モリブデン化合物について、ＸＲＤ法による結晶構造解析を行った。実施例１～５で得られた各モリブデン化合物のＸＲＤスペクトルを図１に示す。
［比較例１～５］
三酸化モリブデン１の代わりに、市販のミクロンサイズの三酸化モリブデンを使用する以外は、実施例１～５と同様にしてモリブデン化合物を作製した。単位面積当たりの水酸基数（表面官能基密度）の結果は表２に示した。また、各モリブデン化合物のＴＥＭでの測長による平均一次粒子径を表２に示した。
三酸化モリブデン１の代わりに、市販のミクロンサイズの三酸化モリブデンを使用する以外は、実施例１～５と同様にしてモリブデン化合物を作製した。単位面積当たりの水酸基数（表面官能基密度）の結果は表２に示した。また、各モリブデン化合物のＴＥＭでの測長による平均一次粒子径を表２に示した。
［実施例６］
実施例１のモリブデン化合物（Ｍｏ２Ｃ，１ｇ）に、ＵＶ硬化型アクリレートモノマーとしてライトアクリレートＬ－Ａ（共栄社化学，１０ｇ）を加え、超音波処理を１０分間行った後、遮光静置した。静置した３日後も沈殿はなく、良好な分散性を示した。
実施例１のモリブデン化合物（Ｍｏ２Ｃ，１ｇ）に、ＵＶ硬化型アクリレートモノマーとしてライトアクリレートＬ－Ａ（共栄社化学，１０ｇ）を加え、超音波処理を１０分間行った後、遮光静置した。静置した３日後も沈殿はなく、良好な分散性を示した。
［実施例７～１０］
実施例１のモリブデン化合物（Ｍｏ２Ｃ，１ｇ）の代わりに、実施例２～５の無機粒子を各々１ｇ用いる以外は、実施例６と同様にして、評価を行った。分散性の結果は表３に示した。
実施例１のモリブデン化合物（Ｍｏ２Ｃ，１ｇ）の代わりに、実施例２～５の無機粒子を各々１ｇ用いる以外は、実施例６と同様にして、評価を行った。分散性の結果は表３に示した。
［比較例６～１０］
実施例１のモリブデン化合物（Ｍｏ２Ｃ，１ｇ）の代わりに、比較例１～５のモリブデン化合物を各々１ｇ用いる以外は、実施例６と同様にして、評価を行った。分散性の結果は表４に示した。
実施例１のモリブデン化合物（Ｍｏ２Ｃ，１ｇ）の代わりに、比較例１～５のモリブデン化合物を各々１ｇ用いる以外は、実施例６と同様にして、評価を行った。分散性の結果は表４に示した。
本発明のモリブデン化合物は、粒子表面に存在する官能基数が低減されているため、モリブデン化合物表面の疎水性が高められており、有機材料との相溶性が向上している。そのため、本発明のモリブデン化合物は、水素発生触媒、光触媒、燃料電池触媒、ＣＯ２還元触媒、半導体、熱電材料等の有機無機ハイブリッド材料において、優れた特性を発現する。
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれら実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
１ 製造装置
２ 焼成炉
３ 冷却配管
４ 回収機
５ 排気口
６ 開度調整ダンパー
７ 観察窓
８ 排風装置
９ 外部冷却装置
２ 焼成炉
３ 冷却配管
４ 回収機
５ 排気口
６ 開度調整ダンパー
７ 観察窓
８ 排風装置
９ 外部冷却装置
Claims (4)
- 一般式ＭｏＸａ（式中、Ｘは第１４族元素、第１５族元素又は第１６族元素であり、ａは０．５、１または２である。）で表されるモリブデン化合物であって、
前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘが第１４族元素である場合、前記モリブデン化合物の表面における単位面積当たりの官能基数が１０個／ｎｍ２以下であり、
前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘが第１５族元素又は第１６族元素である場合、前記モリブデン化合物の表面における単位面積当たりの官能基数が１００個／ｎｍ２以下であり、
粒子径が１０ｎｍ以上１０００ｎｍ未満であるモリブデン化合物。 - 前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘが第１４族元素である場合、ＸはＣであり，かつ、ａは０．５若しくは１であり、又は、ＸはＳｉであり、かつ、ａは２であり、
前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘが第１５族元素である場合、ＸはＮ又はＰであり、かつ、ａは１又は２であり、
前記一般式ＭｏＸａ中、Ｘが第１６族元素である場合、ＸはＳ、Ｓｅ又はＴｅであり、かつ、ａは２である、請求項１に記載のモリブデン化合物。 - 前記官能基は、水酸基である、請求項１又は２に記載のモリブデン化合物。
- 一次粒子の平均粒子径が５ｎｍ以上１０００ｎｍ未満である三酸化モリブデン粒子を、第１４族元素、第１５族元素又は第１６族元素の存在下、４００～１５００℃で加熱することを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載のモリブデン化合物の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021050482 | 2021-03-24 | ||
| JP2021050482 | 2021-03-24 | ||
| PCT/JP2022/012951 WO2022202735A1 (ja) | 2021-03-24 | 2022-03-22 | モリブデン化合物及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2022202735A1 JPWO2022202735A1 (ja) | 2022-09-29 |
| JP7188665B1 true JP7188665B1 (ja) | 2022-12-13 |
Family
ID=83397429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022562022A Active JP7188665B1 (ja) | 2021-03-24 | 2022-03-22 | モリブデン化合物及びその製造方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240150195A1 (ja) |
| EP (1) | EP4317063A1 (ja) |
| JP (1) | JP7188665B1 (ja) |
| KR (1) | KR20230157363A (ja) |
| CN (1) | CN117062776A (ja) |
| TW (1) | TW202248139A (ja) |
| WO (1) | WO2022202735A1 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012079773A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Dainippon Printing Co Ltd | モリブデン化合物ナノ粒子およびその製造方法、モリブデン化合物ナノ粒子分散インク、デバイスおよびその製造方法 |
| CN109110816A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-01-01 | 中国石油大学(华东) | 一种油溶性二硫化钼的合成方法 |
| JP2019501107A (ja) * | 2015-12-04 | 2019-01-17 | 湖北中澳納米材料技術有限公司Ｈｕｂｅｉ Ｚｈｏｎｇ’Ａｏ Ｎａｎｏｔｅｃｈ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | 高純度ナノ三酸化モリブデンの製造装置及び製造方法 |
| WO2019181723A1 (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | Dic株式会社 | モリブデン硫化物、その製造方法及び水素発生触媒 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5030694B2 (ja) | 2006-07-18 | 2012-09-19 | 株式会社日本触媒 | 酸化ジルコニウムナノ粒子 |
| JP2021050482A (ja) | 2019-09-24 | 2021-04-01 | 有限会社旭工機 | ドラム型容器回転装置 |
-
2022
- 2022-03-22 CN CN202280023630.3A patent/CN117062776A/zh active Pending
- 2022-03-22 KR KR1020237031828A patent/KR20230157363A/ko unknown
- 2022-03-22 TW TW111110438A patent/TW202248139A/zh unknown
- 2022-03-22 US US18/281,625 patent/US20240150195A1/en active Pending
- 2022-03-22 JP JP2022562022A patent/JP7188665B1/ja active Active
- 2022-03-22 WO PCT/JP2022/012951 patent/WO2022202735A1/ja active Application Filing
- 2022-03-22 EP EP22775519.6A patent/EP4317063A1/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012079773A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Dainippon Printing Co Ltd | モリブデン化合物ナノ粒子およびその製造方法、モリブデン化合物ナノ粒子分散インク、デバイスおよびその製造方法 |
| JP2019501107A (ja) * | 2015-12-04 | 2019-01-17 | 湖北中澳納米材料技術有限公司Ｈｕｂｅｉ Ｚｈｏｎｇ’Ａｏ Ｎａｎｏｔｅｃｈ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | 高純度ナノ三酸化モリブデンの製造装置及び製造方法 |
| WO2019181723A1 (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | Dic株式会社 | モリブデン硫化物、その製造方法及び水素発生触媒 |
| CN109110816A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-01-01 | 中国石油大学(华东) | 一种油溶性二硫化钼的合成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202248139A (zh) | 2022-12-16 |
| WO2022202735A1 (ja) | 2022-09-29 |
| KR20230157363A (ko) | 2023-11-16 |
| JPWO2022202735A1 (ja) | 2022-09-29 |
| US20240150195A1 (en) | 2024-05-09 |
| CN117062776A (zh) | 2023-11-14 |
| EP4317063A1 (en) | 2024-02-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7056807B2 (ja) | 三酸化モリブデン粉体及びその製造方法 | |
| WO2021059325A1 (ja) | 硫化モリブデン粉体及びその製造方法 | |
| US20200180971A1 (en) | Metal oxide production apparatus and metal oxide production method | |
| JPH07187613A (ja) | 金属酸化物粉末およびその製造方法 | |
| JP7397409B2 (ja) | Ｌｉ－Ｎｉ複合酸化物粒子粉末及び非水電解質二次電池 | |
| JP7188665B1 (ja) | モリブデン化合物及びその製造方法 | |
| KR101878846B1 (ko) | 높은 비표면적을 갖는 구상의 수산화 마그네슘 입자, 구상의 산화 마그네슘 입자 및 이들의 제조방법 | |
| JP4926835B2 (ja) | 酸化マグネシウム粉末 | |
| WO2020026971A1 (ja) | ガーネット型複合金属酸化物及びその製造方法 | |
| JP7188664B1 (ja) | 三酸化モリブデン粉体及びその製造方法 | |
| WO2023201620A1 (en) | Tantalate particles and method for producing tantalate particles | |
| JP7410249B2 (ja) | 負熱膨張材、その製造方法及び複合材料 | |
| WO2023181781A1 (ja) | 負熱膨張材、その製造方法及び複合材料 | |
| JP2020140839A (ja) | 活物質、それを用いた正極合剤及び固体電池 | |
| WO2023204273A1 (ja) | ニオブ酸塩粒子、及びニオブ酸塩粒子の製造方法 | |
| JP2020140837A (ja) | 活物質、それを用いた正極合剤及び固体電池 | |
| JP7255760B2 (ja) | 放射性物質吸着剤 | |
| WO2024029595A1 (ja) | モリブデン炭化物、複合体、触媒インク、モリブデン炭化物の製造方法、及び複合体の製造方法 | |
| JP7501793B2 (ja) | ジルコニア粒子、及びジルコニア粒子の製造方法 | |
| WO2024204488A1 (ja) | 球状酸化マグネシウム粒子、球状酸化マグネシウム粉末、その製造方法、熱伝導性フィラー及び樹脂組成物 | |
| US20240243301A1 (en) | Nickel oxide particles and method for producing the same | |
| WO2024058260A1 (ja) | 複合体、触媒インク、及び複合体の製造方法 | |
| JP2024536613A (ja) | フォルステライト粒子、及びフォルステライト粒子の製造方法 | |
| JP2023097229A (ja) | ジルコン酸化合物の製造方法並びにジルコン酸化合物及びその焼結体 | |
| JP2024521400A (ja) | セリア粒子及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221011 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20221011 |
|
| 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: 20221101 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221114 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7188665 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |