JP7299965B1 - アルミニウム塩を電気化学的に溶解する方法によるアルミナ粉末の調製方法 - Google Patents
アルミニウム塩を電気化学的に溶解する方法によるアルミナ粉末の調製方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
2Al(s)+2KOH(aq)+6H2O→2K+ (aq)+2Al(OH)4 - (aq)+3H2(g)
Al(OH)4 - (aq)+H+ (aq)→Al(OH)3(s)+H2O
2Al(OH)3→Al2O3+3H2O
2Al+6HCl→2AlCl3+3H2(g)
AlCl3+3NH4OH→Al(OH)3↓+3NH4Cl
又は、
Al2(SO4)3+6NH4OH→2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
2Al(OH)3→Al2O3+3H2O
Al+3i-C3H7OH→(i-C3H7O)3Al+3/2H2(g)
2(i-C3H7O)3Al+3H2O→2Al(OH)3(s)
2Al(OH)3→Al2O3+3H2O
Al+3i-C8H17OH→Al(OC8H17)3→Al(OH)3+3i-C8H17OH
2Al(OH)3→Al2O3+3H2O
Claims (8)
- アルミニウム塩を電気化学的に溶解する方法によるアルミナ粉末の調製方法であって、
電気化学装置を用意し、純度3Nグレード以上のアルミニウム材料をアノード、酸性溶液を電解液とする工程(A)と、
電流パルス法で前記アルミニウム材料の溶解を加速して酸性アルミニウム塩溶液を形成する工程(B)と、
アルカリ性溶液で酸性アルミニウム塩溶液を中和して粒径範囲が1~10μmである水酸化アルミニウムゾルを形成する工程(C)と、
前記水酸化アルミニウムゾルの中に添加剤を加えて水酸化アルミニウムゾルの粒径をナノスケールに制御し、水酸化アルミニウムゾルをろ過して乾燥させた後、水酸化アルミニウム粉末(水酸化アルミニウム粉末の粒子径は30~300nmの範囲である)を得る工程(D)と、
前記水酸化アルミニウム粉末を高温で焙焼してミクロンオーダーのγ-アルミナ粉末を形成する工程(E)と、を含み、
前記工程(B)の電流パルス法は、電源供給装置により定電流パルスを設定し、定電流パルスが0.1~1.0A/cm 2 及び秒数10秒、0A/cm 2 及び秒数15秒を1サイクルとし、パルス電流サイクル数は20回以上、総電解時間は500秒以上であり、
前記工程(D)の添加剤は、塩化ナトリウム(NaCl)、塩化アンモニウム(NH 4 Cl)、3-メルカプト-1-プロパンスルホン酸ナトリウム塩(3-mercapto-1-propanesulfonicacisodiumsalt、MPS)及び4-ドデシルベンゼンスルホン酸(4-Dodecylbenzenesulfonic acid、DBSA)からなる群から選択される1つである、アルミニウム塩を電気化学的に溶解する方法によるアルミナ粉末の調製方法。 - 前記工程(A)のアルミニウム材料は、アルミニウムくず又はアルミニウム破砕片であり、前記電気化学装置は電気化学二重電極システムであり、カソード材料が白金、金、黒鉛のいずれかである請求項1に記載のアルミニウム塩を電気化学的に溶解する方法によるアルミナ粉末の調製方法。
- 前記工程(A)の酸性電解液は、塩酸(HCl)、硫酸(H2SO4)及び硝酸(HNO3)からなる群から選択される1つであり、前記酸性電解液の濃度は0.5M~3Mの範囲である請求項1に記載のアルミニウム塩を電気化学的に溶解する方法によるアルミナ粉末の調製方法。
- 前記工程(C)のアルカリ性溶液は、水酸化ナトリウム(NaOH)、アンモニア(NH4OH)及び水酸化カリウム(KOH)からなる群から選択される1つであり、前記アルカリ性溶液で酸性アルミニウム塩溶液の酸とアルカリをpH6~8の範囲に中和させ、水酸化アルミニウム(Al(OH)3)ゾルを形成する請求項1に記載のアルミニウム塩を電気化学的に溶解する方法によるアルミナ粉末の調製方法。
- 前記添加剤の濃度は0.01M~0.5Mの範囲であり、pH値をpH6~8の範囲に制御する請求項1に記載のアルミニウム塩を電気化学的に溶解する方法によるアルミナ粉末の調製方法。
- 前記工程(D)の濾過・乾燥手順は、水酸化アルミニウムゾルを吸引濾過した後、オーブン又はホットプレートを温度80~100℃に設定して低温で乾燥させてナノスケールの水酸化アルミニウム粉末を形成する請求項1に記載のアルミニウム塩を電気化学的に溶解する方法によるアルミナ粉末の調製方法。
- 前記工程(E)の高温焙焼温度は、600℃~1000℃で、温度保持時間は1~5時間である請求項1に記載のアルミニウム塩を電気化学的に溶解する方法によるアルミナ粉末の調製方法。
- 前記工程(E)の高温焙焼温度は、600℃~900℃で、温度保持時間は1~5時間であり、高温焙焼後でミクロンオーダーのγ-アルミナ粉末を形成する請求項7に記載のアルミニウム塩を電気化学的に溶解する方法によるアルミナ粉末の調製方法。
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