JPH02221170A - Production of inorganic porous body - Google Patents

Production of inorganic porous body

Info

Publication number
JPH02221170A
JPH02221170A JP4098589A JP4098589A JPH02221170A JP H02221170 A JPH02221170 A JP H02221170A JP 4098589 A JP4098589 A JP 4098589A JP 4098589 A JP4098589 A JP 4098589A JP H02221170 A JPH02221170 A JP H02221170A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inorganic
pillars
compound
pillar
porous body
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.)
Pending
Application number
JP4098589A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Takahama
孝一 高濱
Shozo Hirao
平尾 正三
Masaru Yokoyama
勝 横山
Takashi Kishimoto
隆 岸本
Hiroshi Yokogawa
弘 横川
Atsushi Makino
牧野 篤
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.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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 Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP4098589A priority Critical patent/JPH02221170A/en
Publication of JPH02221170A publication Critical patent/JPH02221170A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/06Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances
    • C04B38/063Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B38/0635Compounding ingredients
    • C04B38/0645Burnable, meltable, sublimable materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the porous body which has a large fine pore volume and the large gaps to act effectively and has a high property to absorb smells by drying a mixture composed of swellable inorg. laminar compds., org. pillars and solvent in a supercritical state, then calcining the mixture in such a manner that the org. pillars are carbonized. CONSTITUTION:For example, the swellable inorg. laminnar compds. are swollen and in succession, these compds., the org. pillars and the solvent are mixed. A stirring may be used at mixing and inorg. pillar is mixed if necessary. The org. pillars may be inserted between the layers of the above-mentioned laminar compds. at the time of mixing. The mixture subjected to the reaction in such a manner is cleaned and is then gelatinized by centrifugal sepn.; thereafter, the gels are oriented to a plate shape by a spatula, etc. The plate bodies are dried in the supercritical state above the critical point. The whole or part of the org. pillars are made to remain at this time. The plate bodies are thereafter calcined at the temp. around the decomposition temp. of the org. pillars to carbonize the org. pillars, by which the inorg. laminar compds. A contg. the residual carbon 52 existing between the layers of the inorg. laminar compds. are obtd.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、無機多孔体の製法に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a method for producing an inorganic porous body.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、膨潤性無機層状化合物を熱風乾燥または凍結乾燥
により乾燥させてなる無機多孔体が知られている(特公
昭6°2−20130号公報、特開昭60−13781
3号公報参照)。これらの無機多孔体は、無機層状化合
物の眉間に挿入されたピラー材を支柱にして、眉間に空
隙が保たれるように乾燥されている。これらの無機多孔
体は、断熱材や吸着材などの機能材料として利用できる
Hitherto, inorganic porous bodies made by drying a swellable inorganic layered compound by hot air drying or freeze drying have been known (Japanese Patent Publication No. 6°2-20130, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-13781).
(See Publication No. 3). These inorganic porous bodies are dried using pillar materials inserted between the eyebrows of an inorganic layered compound as supports so as to maintain a gap between the eyebrows. These inorganic porous bodies can be used as functional materials such as heat insulating materials and adsorbents.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしなから、前記の無機多孔体は、細孔容積が0.8
 cc / g以下と低く、眉間間隔も満足できるほど
には広くなく、断熱性、吸着性が不充分で高機能性材料
とは言い難い。
However, the above-mentioned inorganic porous material has a pore volume of 0.8
It is low at less than cc/g, the distance between the eyebrows is not wide enough to satisfy, and its insulation and adsorption properties are insufficient, making it difficult to call it a highly functional material.

この発明は、上記事情に鑑み、極めて大きい細孔容積を
有し、有効に作用する大きな空隙を有し、かつ、活性炭
の機能(吸着、特にS系(イオウ化合物系)の臭いに対
する吸着特性が大きい)をもあわせもつ無機多孔体の製
法を提供することを課題とする。
In view of the above circumstances, this invention has an extremely large pore volume, large voids that work effectively, and the function of activated carbon (adsorption, especially the adsorption property for S-based (sulfur compound-based) odors). The object of the present invention is to provide a method for producing an inorganic porous material that also has the following properties:

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記課題を解決するために、この発明にかかる無機多孔
体の製法は、膨潤性無機層状化合物、有機ピラーおよび
溶媒を混合した混合物を前記有機ピラーが残存する程度
に超臨界状態で乾燥させたものを、前記有機ピラーが炭
化するように焼成し、無機多孔体を得るのである。
In order to solve the above problems, the method for producing an inorganic porous body according to the present invention is to dry a mixture of a swellable inorganic layered compound, an organic pillar, and a solvent in a supercritical state to the extent that the organic pillar remains. is fired so that the organic pillars are carbonized to obtain an inorganic porous body.

この発明にかかる製法により得られた無機多孔体は、た
とえば、無機層状化合物の、花弁状ないしセミの別状、
または、カードハウス状ないしスポンジ状の集合体であ
り、無機層状化合物がその層の向きを揃えて集合してい
るのではなく、層の向きが不揃いとなるように無機層状
化合物粒子がまちまちに集合しているのである。このた
め、化合物同士の間に大きな空隙ができており、細孔容
積の大きい多孔性に冨む多孔体となっている。このよう
な構造の無機多孔体は、膨潤状態にある膨潤性無機層状
化合物を超臨界状態で乾燥させることにより作ることが
できるが、これ以外の方法で作られていてもよい。
The inorganic porous body obtained by the production method according to the present invention is, for example, a petal-shaped or semi-shaped part of an inorganic layered compound,
Or, it is a card house-like or sponge-like aggregate, and the inorganic layered compound particles are not aggregated with the layers aligned in the same direction, but the inorganic layered compound particles are aggregated in various ways so that the layers are unevenly oriented. That's what I'm doing. For this reason, large voids are formed between the compounds, resulting in a highly porous body with a large pore volume. An inorganic porous body having such a structure can be made by drying a swellable inorganic layered compound in a swollen state in a supercritical state, but it may be made by other methods.

前記無機多孔体は、無機層状化合物が互いの間に少なく
とも1100n〜数千nl11.より具体的には、たと
えば100nm〜1000nmの範囲にピークのある空
隙分布を有するものであると、大きな空隙かた(さんあ
ることになるから、細孔容積のきわめて大きい多孔体と
なる。しかも、この範囲の空隙が多くあると、有効に吸
着できる粒子の種類が多(なり、汎用性がある。
The inorganic porous body has at least 1100 to several thousand nanometers of inorganic layered compound between each other. More specifically, if it has a void distribution with a peak in the range of 100 nm to 1000 nm, for example, there will be a large number of voids, resulting in a porous body with an extremely large pore volume.Moreover, When there are many voids in this range, there are many types of particles that can be effectively adsorbed, making it versatile.

さらに、前記無機層状化合物が、その眉間にも数nl1
1〜数+nm、より具体的には、たとえば60涌〜20
na+の範囲にピークのある空隙分布を有するものであ
ると、眉間に空隙のある分、細孔容積が増え、しかも、
化合物間の空隙で捕捉できない小さな粒子をも吸着する
ことができるようになる。
Furthermore, the inorganic layered compound is also present in the area between the eyebrows.
1 to several + nm, more specifically, for example, 60 to 20
If the pore distribution has a peak in the na+ range, the pore volume will increase due to the pores between the eyebrows, and
It becomes possible to adsorb small particles that cannot be captured in the spaces between compounds.

第1図(alは、請求項1記載の発明にかかる製法によ
り得られた無機多孔体の個々の無機層状化合物Aを拡大
して表した模式図である。この無機層状化合物Aは、第
1図+a)にみるように、その層1および1間に、有機
ピラーを炭化させたもの(残存カーボン)52・・・が
存在している。超臨界状態での乾燥により、層1および
1間の空隙2は十分に大きなものとなっている。
FIG. 1 (al is a schematic diagram showing an enlarged view of each inorganic layered compound A of the inorganic porous body obtained by the manufacturing method according to the invention described in claim 1. As shown in Figure +a), carbonized organic pillars (residual carbon) 52 exist between the layers 1 and 1. Due to the drying in a supercritical state, the layers 1 and the gaps 2 between them are sufficiently large.

第1図(blは、請求項4記載の発明にかかる製法によ
り得られた無機多孔体の個々の無機層状化合物Bを拡大
して表した模式図である。この無機層状化合物Bは、第
1図fb)にみるように、その層1および1間に、を機
ピラーを炭化させたちの52・・・、および、無機ピラ
ー4・・・が存在している。超臨界状態での乾燥、およ
び、前記無機ピラー4・・・の存在により、層1および
1間の空隙2が十分に大きなものとなっている。
FIG. 1 (bl is a schematic diagram showing an enlarged view of each inorganic layered compound B of the inorganic porous body obtained by the production method according to the invention set forth in claim 4. As shown in Figure fb), between layers 1 and 1, there are carbonized organic pillars 52 and inorganic pillars 4. Due to the drying in a supercritical state and the presence of the inorganic pillars 4, the gaps 2 between the layers 1 are sufficiently large.

これに対し、従来の熱風乾燥による無機多孔体は、無機
層状化合物同士が隙間なく重なっており、粒子間には全
くといってもよいほど隙間がないため、細孔容積が格段
に少ないのである。
On the other hand, in the case of conventional inorganic porous materials produced by hot air drying, the inorganic layered compounds overlap each other without any gaps, and there are almost no gaps between the particles, so the pore volume is much smaller. .

なお、第1図(alに示した無機層状化合物Aは、無機
層状化合物、有機ピラーおよび溶媒を混合するときに、
有機ピラーを眉間に挿入(インターカレーション)させ
たものである。第1図(b)に示した無機層状化合物B
は、無機層状化合物、有機ピラー、無機ピラーおよび溶
媒を混合するときに、有機ピラーおよび無機ピラーを眉
間に挿入させたものである。
In addition, the inorganic layered compound A shown in FIG.
This is an organic pillar inserted between the eyebrows (intercalation). Inorganic layered compound B shown in Figure 1(b)
When mixing an inorganic layered compound, an organic pillar, an inorganic pillar, and a solvent, an organic pillar and an inorganic pillar are inserted between the eyebrows.

この発明にかかる無機多孔体の製法は、たとえば、つぎ
のようにして行われるが、下記のやり方に限るものでは
ない。まず、膨潤性無機層状化合物を膨潤させる。続い
て、膨潤させた膨潤性無機層状化合物と有機ピラーと溶
媒とを混合する。混合には、攪拌を行うようにしてもよ
い。必要に応じて、無機とラーをも混合する。混合時に
は、必要に応じて、有機ピラーや無機ピラーを膨潤性無
機層状化合物の眉間に挿入させてもよい。そして、混合
物を超臨界状態で乾燥することにより、混合物に含まれ
ている流体を除去するのである。超臨界状態での乾燥時
には、混合された有機ピラーの全部または一部が残存す
る程度の条件で行う必要がある。溶媒の種類にもよるが
、たとえば、4時間程度の超臨界乾燥で溶媒の除去は終
わるので、この時間と、含まれている有機ピラーが完全
に除去されうる時間(有機ピラーの種類によって異なる
)との間の時間を適宜選択して、超臨界状態での乾燥を
行うのである。また、超臨界乾燥の圧力を高くするほど
、(抽出)時間が若干短くなる。超臨界乾燥が、溶媒の
除去に要する時間よりも短いと、乾燥できていない状態
となり、有機ピラーが完全に除去されうる時間よりも長
いと、炭素が残存しなくなることがある。
The method for producing an inorganic porous body according to the present invention is carried out, for example, as follows, but is not limited to the method described below. First, the swellable inorganic layered compound is swollen. Subsequently, the swollen swellable inorganic layered compound, organic pillars, and solvent are mixed. Stirring may be used for mixing. If necessary, inorganic and lar are also mixed. At the time of mixing, organic pillars or inorganic pillars may be inserted between the eyebrows of the swellable inorganic layered compound, if necessary. The fluid contained in the mixture is then removed by drying the mixture in a supercritical state. When drying in a supercritical state, it is necessary to carry out the drying under such conditions that all or part of the mixed organic pillars remain. Although it depends on the type of solvent, for example, the removal of the solvent can be completed after about 4 hours of supercritical drying, so this time and the time required for the contained organic pillars to be completely removed (varies depending on the type of organic pillars) Drying is carried out in a supercritical state by appropriately selecting the time between. Furthermore, the higher the supercritical drying pressure, the slightly shorter (extraction) time. If the supercritical drying time is shorter than the time required to remove the solvent, drying may not be possible, and if the time is longer than the time required to completely remove the organic pillars, no carbon may remain.

なお、有機ピラーを炭化させたものの残存率は、有機ピ
ラーの添加量、超臨界乾燥の乾燥時間、焼成温度・時間
などによりコントロール可能である。
Note that the residual rate of carbonized organic pillars can be controlled by the amount of organic pillars added, the drying time of supercritical drying, the firing temperature and time, etc.

膨潤性無機層状化合物の膨潤に用いる溶媒としては、特
に限定はなく、たとえば、水、エタノール、メタノール
、DMF (ジメチルホルムアミド) 、DMSO(ジ
メチルスルホキサイド)、アセトンなどの極性溶媒など
がそれぞれ単独で、または、2種以上併せて用いられる
。前記溶媒として一般に水が用いられる。
The solvent used for swelling the swellable inorganic layered compound is not particularly limited; for example, polar solvents such as water, ethanol, methanol, DMF (dimethylformamide), DMSO (dimethyl sulfoxide), and acetone can be used individually. , or two or more kinds are used in combination. Water is generally used as the solvent.

膨潤性無機層状化合物としては、・たとえば、Na−モ
ンモリロナイト、Ca−モンモリロナイト、合成へクト
ライト、合成スメクタイト(たとえば、3−八面体型の
ものが挙げられる。3−八面体型のものとしては、たと
えば、合成サポナイト、Na−ヘクトライト、Li−ヘ
クトライト、Na−テニオライト、Li−テニオライト
)、酸性白土、および、合成雲母などのフィロケイ酸塩
鉱物(ここでは、天然物、合成物のいずれでもよい)な
どが、それぞれ単独でまたは2種以上併せて使用される
が、これらのものに限らないことは言うまでもない。な
お、Ca−モンモリロナイトおよび酸性白土などのよう
な難膨潤性無機層状化合物を用いる場合には、膨潤時に
混練などにより、強い剪断力を加える必要がある。
Examples of the swellable inorganic layered compound include Na-montmorillonite, Ca-montmorillonite, synthetic hectorite, and synthetic smectite (for example, 3-octahedral compounds. As 3-octahedral compounds, for example, , synthetic saponite, Na-hectolite, Li-hectolite, Na-teniolite, Li-teniolite), acid clay, and phyllosilicate minerals such as synthetic mica (here, either natural products or synthetic products may be used) These may be used alone or in combination, but it goes without saying that the invention is not limited to these. In addition, when using a poorly swellable inorganic layered compound such as Ca-montmorillonite and acid clay, it is necessary to apply strong shearing force by kneading or the like during swelling.

膨潤性粘土鉱物(天然物、合成物のいずれでもよい)の
ような物質は、第2図左側に示す膨潤性無機層状化合物
A1が多数結合したものである。主材たるこの化合物A
tを水などの溶媒と混合し、さらには、必要に応じて混
練し、第2図右側に示すように、層1および1間に溶媒
3を含ませて、あらかじめ膨潤させてお(。膨潤時の無
機層状化合物の眉間間隔は、・たとえば、粘土鉱物の場
合、150人程度である。
A substance such as a swellable clay mineral (which may be either a natural product or a synthetic product) is a combination of a large number of swellable inorganic layered compounds A1 shown on the left side of FIG. 2. Compound A, the main material
t is mixed with a solvent such as water, and further kneaded if necessary, and as shown on the right side of Figure 2, solvent 3 is impregnated between layers 1 and 1 to pre-swell it (.swelling). The distance between the eyebrows of an inorganic layered compound is, for example, about 150 in the case of clay minerals.

前記有機ピラーとしては、特に限定はないが、たとえば
、水溶性高分子化合物、第4級アンモニウム塩、高級脂
肪酸、両性界面活性剤およびコリン化合物の中から選ば
れた少なくとも1つが使用される。
The organic pillar is not particularly limited, but for example, at least one selected from water-soluble polymer compounds, quaternary ammonium salts, higher fatty acids, amphoteric surfactants, and choline compounds is used.

水溶性高分子化合物としては、特に限定はなく、たとえ
ば、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール(
ポリエチレンオキサイド)、メチルセルロース、カルボ
キシメチルセルロース(CMC)、ポリアクリル酸、ポ
リアクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド、ポリビニル
ピロリドンなどが挙げられ、それぞれ、単独でまたは2
種以上併せて使用される。
The water-soluble polymer compound is not particularly limited, and examples include polyvinyl alcohol, polyethylene glycol (
(polyethylene oxide), methylcellulose, carboxymethylcellulose (CMC), polyacrylic acid, sodium polyacrylate, polyacrylamide, polyvinylpyrrolidone, etc., each alone or in combination
Used in combination with more than one species.

第4級アンモニウム塩および高級脂肪酸としては、種々
のものが考えられるが、その中でも、オクタデシル基、
ヘキサデシル基、テトラデシル基およびドデシル基など
の基を有するものが好ましい。このような第4級アンモ
ニウム塩としては、オクタデシルトリメチルアンモニウ
ム塩、ジオクタデシルジメチルアンモニウム塩、ヘキサ
デシルトリメチルアンモニウム塩、ジオクタデシルジメ
チルアンモニウム塩、テトラデシルトリメチルアンモニ
ウム塩、ジテトラデシルジメチルアンモニラム塩などが
、また、高級脂肪酸としては、パルミチン酸(ヘキサデ
シル酸)、ステアリン酸(オクタデシル酸)、オレイン
酸(cis−9−オクタデセン酸)、リノール酸(ci
s−9、cis−12−オクタデカジエン酸)などが、
それぞれ、単独でまたは2種以上併せて使用される。
There are various possible quaternary ammonium salts and higher fatty acids, among which octadecyl group,
Those having groups such as hexadecyl group, tetradecyl group and dodecyl group are preferred. Such quaternary ammonium salts include octadecyltrimethylammonium salt, dioctadecyldimethylammonium salt, hexadecyltrimethylammonium salt, dioctadecyldimethylammonium salt, tetradecyltrimethylammonium salt, ditetradecyldimethylammonium salt, and the like. In addition, higher fatty acids include palmitic acid (hexadecyl acid), stearic acid (octadecyl acid), oleic acid (cis-9-octadecenoic acid), and linoleic acid (cis-9-octadecenoic acid).
s-9, cis-12-octadecadienoic acid), etc.
Each may be used alone or in combination of two or more.

コリン化合物も、種々のものが考えられるが、たとえば
、(HOCHI CHI N (CHI )t )’0
H−(すなわち、Cs HlsNO* ) 、Cs H
l<C7!N01C% H14NOC4Hs Oa 、
Cs I(4NoC= Hv Ot 、Cs Hl−N
OCI HlIO−が好ましいものとして挙げられ、そ
れぞれ、単独でまたは2種以上併せて使用される。
Various choline compounds can be considered, but for example, (HOCHI CHI N (CHI)t)'0
H- (i.e., Cs HlsNO*), Cs H
l<C7! N01C% H14NOC4Hs Oa,
Cs I (4NoC= Hv Ot , Cs Hl−N
OCI HlIO- is preferred, and each is used alone or in combination of two or more.

両性界面活性剤としては、種々のものが考えられるが、
その中でも、陽イオン部が脂肪族アミン型で、かつ、陰
イオン部がカルボキシル基、硫酸エステル基、スルホン
基、および、リン酸エステル基の中から選ばれた少なく
とも1つの基を有するものが好ましい。
There are various possible amphoteric surfactants, but
Among these, preferred are those in which the cation part is an aliphatic amine type and the anion part has at least one group selected from carboxyl group, sulfate ester group, sulfone group, and phosphate ester group. .

この発明に用いる有機ピラーとしては、膨潤性無機層状
化合物に添加可能なものであれば、上記以外のものを使
用することもできる。
As the organic pillar used in this invention, other than those mentioned above can be used as long as it can be added to the swellable inorganic layered compound.

この発明の無機多孔体の製法では、超臨界状態での乾燥
の前に、無機ピラーも混合してお(ことが好ましい。無
機ピラーは、超臨界乾燥およびその後の焼成によって除
去されないので、無機層状化合物の眉間に残存して眉間
空隙をillする支柱となる。
In the method for producing an inorganic porous body of the present invention, inorganic pillars are also mixed (preferably) before drying in a supercritical state.Since inorganic pillars are not removed by supercritical drying and subsequent calcination, the inorganic layer is The compound remains in the glabella and serves as a pillar that illuminates the glabellar space.

前記無機ピラーとしては、コロイド状無機化合物、アル
コラート(以下、ピラー用のアルコラートを「アルコラ
ート■」という)の加水分解物および陽イオン性無機化
合物等が用いられる。
As the inorganic pillar, a colloidal inorganic compound, a hydrolyzate of alcoholate (hereinafter, the alcoholate for pillars will be referred to as "alcolate ■"), a cationic inorganic compound, etc. are used.

コロイド状無機化合物としては、特に限定されないが、
熱的に安定な酸化物や、加熱することにより膨張するも
のを使用することが好ましい。このような化合物として
は、たとえば、310g、Sbt Os 、Few O
s 、AIIt Os 、Tl0zおよびZ r O□
などが挙げられ、これらがそれぞれ単独であるいは複数
混合して用いられる。このようなコロイド状無機化合物
の粒径についても、この発明では特に限定されないが、
50〜150人程度の粒径であることが好ましい。
Colloidal inorganic compounds are not particularly limited, but include:
It is preferable to use a thermally stable oxide or one that expands when heated. Such compounds include, for example, 310g, SbtOs, FewOs
s , AIIt Os , Tl0z and Z r O □
These can be used alone or in combination. Although the particle size of such a colloidal inorganic compound is not particularly limited in this invention,
The particle size is preferably about 50 to 150 particles.

コロイド状無機化合物としては、機能性を考えると、触
媒機能などの機能を持つものが好ましい。このような化
合物としては、Trot、Zr0z 、A Nt Ox
 、F es Oxなどが挙げられ、これらがそれぞれ
単独で、あるいは、複数混合して用いられる。これらの
コロイド状無機化合物は、プラスのチャージを帯びてい
るため、マイナスのチャージを帯びている粘土鉱物など
無機層状化合物とコンプレックスを作り、無機層状化合
物の表面や眉間に付着する。そして、超臨界状態での乾
燥により、微粒子となる。コロイド状無機化合物として
、シリカゾルなどを用いる場合には、その粒子の表面を
、陽イオン性無機化合物やアルコラートなどであらかじ
め化学的に修飾する工程が必要であったり、そのように
f―飾されたものを用いる必要があったりする。しかし
、上に例示したコロイド状無機化合物だと、たとえば、
市販のゾルをそのまま使用することが可能になり、量産
効果を得ることもできる。
Considering functionality, the colloidal inorganic compound preferably has a function such as a catalytic function. Such compounds include Trot, Zr0z, A Nt Ox
, FesOx, etc., and these may be used alone or in combination. Since these colloidal inorganic compounds are positively charged, they form complexes with negatively charged inorganic layered compounds such as clay minerals, and adhere to the surface of the inorganic layered compounds and between the eyebrows. Then, by drying in a supercritical state, it becomes fine particles. When using silica sol as a colloidal inorganic compound, it is necessary to chemically modify the surface of the particles with a cationic inorganic compound or alcoholate, etc. Sometimes it is necessary to use something. However, in the case of the colloidal inorganic compounds exemplified above, for example,
It becomes possible to use commercially available sol as is, and it is also possible to obtain mass production effects.

アルコラート■としては、たとえば、Si(OCg H
s )4 、Si  (OCHI )4 、Ge  (
OCg H? )4 、Qe  (QCs Ha )4
 、Ti  (QC=H1)a等を用いることができる
が、これら以外のものを使用することもできる。
As the alcoholate ■, for example, Si(OCg H
s)4, Si(OCHI)4, Ge(
OCg H? )4 , Qe (QCs Ha )4
, Ti (QC=H1)a, etc., but other materials may also be used.

無機ピラーは、通常、眉間には金属酸化物のかたちで残
る。
Inorganic pillars usually remain in the form of metal oxides between the eyebrows.

無機ピラー0粒径(平均粒径)についても、この発明で
は、特に限定されないが、たとえば、50〜150人程
度の粒径とされる。無機ピラー0粒径は、無機ピラーが
無機層状化合物の層間への挿入反応を行うか否かに影響
を与えるが、この発明では、無機層状化合物の眉間への
挿入反応を行わない程度の粒径であってもよい。
In the present invention, the zero particle size (average particle size) of the inorganic pillars is also not particularly limited, but is, for example, a particle size of about 50 to 150 particles. The zero particle size of the inorganic pillar influences whether the inorganic pillar performs the intercalation reaction of the inorganic layered compound between the layers, but in this invention, the particle size is set to such a degree that the inorganic pillar does not cause the insertion reaction of the inorganic layered compound between the eyebrows. It may be.

第3図(a)および第4図(a)にみるように、無機ピ
ラー41・・・は、そのままで膨潤性無機層状化合物の
層1および1の間に挿入されてもよい。あるいは、第3
図(b)および第4図(blにみるように、無機ピラー
42・・・は、その表面が陽イオン性無機化合物、前記
アルコラートIとは別のアルコラート(以下、「アルコ
ラート■」という)、および、エステルのうちの少なく
とも一つで修飾されてから、前記層1および1の間に挿
入されるようにしてもよい。なお、これらの図中、3は
溶媒、51は有機ピラーである。
As shown in FIGS. 3(a) and 4(a), the inorganic pillars 41 may be inserted as they are between the layers 1 and 1 of the swellable inorganic layered compound. Or the third
As shown in FIG. 4 (b) and FIG. And, after being modified with at least one of esters, it may be inserted between the layers 1 and 1. In these figures, 3 is a solvent and 51 is an organic pillar.

無機ピラーの表面を修飾するために用いられる陽イオン
性無機化合物としては、チタン系化合物、ジルコニウム
系化合物、ハフニウム系化合物、鉄系化合物、銅系化合
物、クロム系化合物、ニッケル系化合物、亜鉛系化合物
、アルミニウム系化合物、マンガン系化合物、リン系化
合物、ホウ素系化合物などが挙げられ、たとえば、T 
i Cl aの金属塩化物、Zr0Cj2.等の金属オ
キシ塩化物、または、硝酸塩化合物等があるが、これら
以外のものを使用することもできる。
Cationic inorganic compounds used to modify the surface of inorganic pillars include titanium compounds, zirconium compounds, hafnium compounds, iron compounds, copper compounds, chromium compounds, nickel compounds, and zinc compounds. , aluminum compounds, manganese compounds, phosphorus compounds, boron compounds, etc. For example, T
i Cl a metal chloride, Zr0Cj2. metal oxychlorides, nitrate compounds, etc., but compounds other than these can also be used.

また、アルコラート■としては、Ti(OR)、、Zr
 (OR)4、PO(OR)t、B(OR)8等を用い
ることができ、具体的には、たとえば、Ti  (QC
s Hv )a 、Zr (QCs Hy )a  、
PO(OCH3)4  、PO(OCm  Hs  )
4、B (OCHs ) 4、B (OCm Hs )
 4等があるが、これら以外のものを使用することもで
きる。なお、これらは、単独でまたは複数種併せて用い
ること′もできる。
In addition, as alcoholate ■, Ti(OR), Zr
(OR)4, PO(OR)t, B(OR)8, etc. can be used, and specifically, for example, Ti (QC
s Hv ) a , Zr (QCs Hy ) a ,
PO(OCH3)4, PO(OCmHs)
4, B (OCHs) 4, B (OCm Hs)
4, etc., but other types can also be used. Note that these can be used alone or in combination.

無機ピラーとして、たとえば、アルコラートIの加水分
解物(または重合物)を使用する場合には、アルコラー
ト■にエタノール、イソプロパツール等の溶媒を加えて
溶解し、これに水と塩酸等の反応触媒(加水分解触媒)
を加えて混合し、加水分解反応させる。この加水分解反
応は、特に限定されないが、70℃前後の温度で行うこ
とが好ましい。また、このような無機ピラーの加水分解
反応がある程度進行し、核41が成長した段階(第3図
(a)参照)で、この反応液中にアルコラート■および
/または陽イオン性無機化合物を加え、これらの化合物
を前記層41の表面に付加反応させれば、第3図(bl
にみるように、その表面がプラスにチャージした反応物
42が得られ、この反応物42を無機ピラーとして用い
るのである。
For example, when using a hydrolyzate (or polymer) of Alcoholate I as an inorganic pillar, dissolve Alcoholate I in a solvent such as ethanol or isopropanol, and add water and a reaction catalyst such as hydrochloric acid to this solution. (hydrolysis catalyst)
Add and mix to cause a hydrolysis reaction. This hydrolysis reaction is preferably carried out at a temperature of about 70°C, although it is not particularly limited. Furthermore, when the hydrolysis reaction of the inorganic pillars has progressed to some extent and the nucleus 41 has grown (see Figure 3 (a)), alcoholate ■ and/or a cationic inorganic compound are added to the reaction solution. , if these compounds are subjected to an addition reaction on the surface of the layer 41, the result shown in FIG.
As shown in the figure, a reactant 42 whose surface is positively charged is obtained, and this reactant 42 is used as an inorganic pillar.

無機ピラーとしてコロイド状無機化合物を用いる場合も
、第3図(a)にみるように、化学修飾をしない核から
なる無機ピラー41を使用してもよいし、あるいは、第
3図(blにみるように、コロイド状無機化合物の分散
液中に、前記アルコラート■および/または陽イオン性
無機化合物を加え、これらの化合物を先の場合と同様に
、前記無機ピラー材からなる核41の表面に付加反応さ
せて、同様に反応物42を得てもよい。
When using a colloidal inorganic compound as an inorganic pillar, as shown in Figure 3(a), an inorganic pillar 41 consisting of a nucleus that is not chemically modified may be used, or as shown in Figure 3 (bl) Add the alcoholate (2) and/or the cationic inorganic compound to the dispersion of the colloidal inorganic compound, and add these compounds to the surface of the core 41 made of the inorganic pillar material in the same way as in the previous case. The reactant 42 may be similarly obtained by reacting.

以上のような各成分が配合された混合液をあらかじめ膨
潤させておいた前記膨潤性無機層状化合物と混合して、
無機層状化合物の層1および1間に挿入(インターカレ
ーション)する。混合時の温度は、この発明では、特に
限定されないが、60〜70℃前後であることが好まし
い。
A mixed solution containing the above components is mixed with the swellable inorganic layered compound that has been swollen in advance.
Insertion (intercalation) between layers 1 and 1 of the inorganic layered compound. Although the temperature during mixing is not particularly limited in the present invention, it is preferably around 60 to 70°C.

膨潤性無機層状゛化合物と混合された、有機ピラーや無
機ピラーは、すべて無機層状化合物の眉間に挿入される
場合と、すべて無機層状化合物の眉間に挿入されない場
合と、無機層状化合物の眉間に挿入されたものと挿入さ
れないものとが混在する場合がある。これらの違いは、
無機層状化合物の膨潤時の眉間間隔と、有機ピラーや無
機ピラーの粒径との大小によりもたらされる。
Organic pillars and inorganic pillars mixed with a swellable inorganic layered compound are inserted between the glabella of all inorganic layered compounds, cases where they are not inserted between the glabella of all inorganic layered compounds, and cases where they are inserted between the glabella of all inorganic layered compounds. There may be a mixture of inserted items and non-inserted items. These differences are
This is caused by the gap between the eyebrows when the inorganic layered compound swells and the particle size of the organic pillars and inorganic pillars.

水溶性高分子化合物や第4級アンモニウム塩などが有機
ピラーとして配合された場合には、第4図fa)または
(blにみるように、この有機ピラー51・・・が、無
機層状化合物の層1および1の間を押し拡げて保持し、
それとともに、無機ピラー41・・・または42・・・
の動きを鈍くして、この層lおよび1の間にとどめる働
きをする。とどめられた無機ピラー41・・・または4
2・・・は、それによってFjlおよび1の間を押し拡
げたまま保持する。また、第4図(b)にみるように、
無機ピラー42が、その表面を修飾された反応物である
場合には、その表面の正電荷が屓1の表面のマイナス部
分と電気的に結合し、それによって層1および1の間を
より拡げたままで保持できるようになるものと考えられ
る。
When water-soluble polymer compounds, quaternary ammonium salts, etc. are blended as organic pillars, as shown in Figure 4fa) or (bl), this organic pillar 51... is a layer of an inorganic layered compound. Push and hold between 1 and 1,
At the same time, the inorganic pillar 41... or 42...
It functions to slow down the movement of and keep it between layers 1 and 1. Retained inorganic pillar 41... or 4
2... thereby holds the space between Fjl and 1 expanded. Also, as shown in Figure 4(b),
When the inorganic pillar 42 is a reactant whose surface is modified, the positive charge on the surface electrically couples with the negative portion on the surface of the layer 1, thereby further expanding the gap between the layers 1 and 1. It is thought that it will be possible to keep it as it is.

以上のような反応溶液を遠心分離して試料をゲル状態化
したのち、ヘラ等で板状に配向させる。
After the reaction solution as described above is centrifuged to turn the sample into a gel state, it is oriented into a plate shape using a spatula or the like.

この板状体を、超臨界状態で乾燥する。もちろん、反応
液に入っている状態から乾燥を始めるようにしてもよい
This plate-shaped body is dried in a supercritical state. Of course, drying may be started from the state in which the material is in the reaction solution.

ここに、超臨界状態とは、臨界点を超えた場合のみでは
な(、ちょうど臨界点にあるものも含む。超臨界状態を
作るための方法としては、例えば、眉間に含有されてい
る水等、膨潤性層状化合物が保持含有する溶媒を直接加
熱・加圧して、その臨界点以上の状態に到達させるよう
にする方法もあるが、このような方法では、水の臨界点
が臨界温度374.2℃、臨界圧217.6at+11
という、きわめて高い値であるため、乾燥容器を大きく
する必要があり、危険性の高いものとなる。これを避け
るためには、膨潤性層状化合物中の水を、例えば、エタ
ノールで置換したのち、さらに、二酸化炭素を加えてゆ
き、徐々にエタノールを二酸化炭素に置換しなから、二
酸化炭素とエタノールの2成分系、または、二酸化炭素
だけの1成分系の臨界点以上の温度、圧力に加熱加圧し
て超臨界状態を出現させるようにすればよい。この場合
、臨界点以上の二酸化炭素を系に送り込んで置換させる
ようにすることもできる。
Here, the supercritical state does not mean only when the critical point is exceeded (it also includes things that are just at the critical point. As a method for creating a supercritical state, for example, water contained between the eyebrows There is also a method of directly heating and pressurizing the solvent held and contained in the swellable layered compound to reach a state above its critical point, but in such a method, the critical point of water is 374. 2℃, critical pressure 217.6at+11
This is an extremely high value, requiring a larger drying container, which is highly dangerous. In order to avoid this, the water in the swellable layered compound should be replaced with ethanol, for example, and then carbon dioxide should be added to gradually replace the ethanol with carbon dioxide. A supercritical state may be brought about by heating and pressurizing a two-component system or a one-component system containing only carbon dioxide at a temperature and pressure above the critical point. In this case, it is also possible to send carbon dioxide above the critical point into the system for substitution.

超臨界状態にある流体を系から脱出させることによって
乾燥が終わる。この乾燥時には、上述のように、有機ピ
ラーを全部または一部残存させるようにするのである。
Drying ends by allowing the fluid in a supercritical state to escape from the system. During this drying, all or part of the organic pillars are left as described above.

このような方法により、乾燥時の前記凝集・凝縮を防止
することができ、乾燥前の構造がそのまま保持され、き
わめて多孔性に富み細孔容積の大きい無機多孔体が得ら
れるのである。熱風乾燥または凍結乾燥で乾燥されてな
る無機多孔体は、超臨界状態で乾燥されてなる無機多孔
体に比べて、細孔容積が著しく少ない。それは、乾燥前
の構造をうまく保持できないからである。
By such a method, the agglomeration and condensation during drying can be prevented, the structure before drying can be maintained as it is, and an inorganic porous material with extremely high porosity and a large pore volume can be obtained. An inorganic porous material dried by hot air drying or freeze drying has a significantly smaller pore volume than an inorganic porous material dried in a supercritical state. This is because the structure before drying cannot be well maintained.

上記説明は、この発明の1つの実施例についてのもので
あり、上記の方法以外の方法(超臨界状態での乾燥以外
の方法)で製造されていてもよいことはいうまでもない
The above description is about one embodiment of the present invention, and it goes without saying that the material may be manufactured by a method other than the method described above (a method other than drying in a supercritical state).

なお、溶媒として利用できる流体は上記のものに限らな
い、実用の範囲で臨界流体化することが可能なものは、
種々あるが、例えば、エタノール、メタノール、二酸化
炭素、ジクロロジフルオロメタン、エチレンなどが挙げ
られる。
Note that the fluids that can be used as solvents are not limited to those mentioned above; fluids that can be made into critical fluids within a practical range are:
There are various examples, such as ethanol, methanol, carbon dioxide, dichlorodifluoromethane, and ethylene.

上記超臨界状態で乾燥する際は、多孔体に含まれている
流体だけが抽出除去されるように条件を選定し、有機ピ
ラーはできうるかぎり残存させるようにする。
When drying in the supercritical state, conditions are selected so that only the fluid contained in the porous body is extracted and removed, and the organic pillars are left as much as possible.

乾燥後、添加した有機ピラーの分解温度前後の温度、た
とえば200〜350℃で焼成を行う。
After drying, firing is performed at a temperature around the decomposition temperature of the added organic pillars, for example, 200 to 350°C.

これにより、有機ピラーを炭化させたもの、たとえば、
不定形炭素などのカーボンが、層間および/または粒子
間に残存し、活性炭の機能を発揮する。また、超臨界状
態での乾燥の後、焼成を行うと、無機多孔体を特性の安
定なものにすることができる。
As a result, carbonized organic pillars, for example,
Carbon such as amorphous carbon remains between layers and/or between particles and exhibits the function of activated carbon. Further, by performing calcination after drying in a supercritical state, the inorganic porous body can be made to have stable characteristics.

なお、参考のために、主要な流体についての臨界条件を
第1表に示した。
For reference, critical conditions for major fluids are shown in Table 1.

第  1  表 この発明にかかる製法により得られた無機多孔体は、比
表面積が大きいことから、消臭作用、吸着作用、触媒作
用などを有するものとして利用することができる。また
、細孔容積が大きいため、断熱材などとして利用するこ
ともできる。しかし、前記無機多孔体の用途は、これら
に限定されない。
Table 1 Since the inorganic porous material obtained by the production method according to the present invention has a large specific surface area, it can be used as having deodorizing action, adsorption action, catalytic action, etc. Furthermore, since the pore volume is large, it can also be used as a heat insulating material. However, the uses of the inorganic porous body are not limited to these.

〔作   用〕[For production]

膨潤状態にある無機層状化合物、有機ピラーおよび溶媒
を混合した混合物の乾燥を超臨界状態で行うようにする
と、無機層状化合物粒子の溶媒中での集合状態をうまく
保つようなかたちで乾燥がなされ、無機層状化合物の粒
子相互間に大きな空隙のある集合体が得られる。乾燥を
超臨界状態で行うようにすると、無機層状化合物層間の
溶媒(流体)の凝縮が抑えられ、かつ、眉間にピラー材
が挿入されている場合にはピラー材の凝集も阻止される
ため、眉間が乾燥に伴い縮まるというようなことがなく
て、無機層状化合物層間に広い空隙が確保されるように
なる。そのため、多孔性に冨み細孔容積の大きい集合体
となり、吸着性、断熱性に優れた無機多孔体が得られる
。なお、この超臨界状態での乾燥に際しては、有機ピラ
ーが流体とともに全部除去されてしまわないようにする
必要がある。前記混合物を超臨界状態で乾燥させたもの
を、有機ピラーが炭化されるようにして焼成する。有機
ピラーを炭化させたものは、無定形炭素を含み、活性炭
のごとき機能を有する。
When a mixture of a swollen inorganic layered compound, an organic pillar, and a solvent is dried in a supercritical state, the drying is performed in a manner that maintains the aggregation state of the inorganic layered compound particles in the solvent. An aggregate with large voids between particles of the inorganic layered compound is obtained. By performing drying in a supercritical state, condensation of the solvent (fluid) between the layers of the inorganic layered compound is suppressed, and if a pillar material is inserted between the eyebrows, aggregation of the pillar material is also prevented. The area between the eyebrows does not shrink due to dryness, and wide voids are ensured between the layers of the inorganic layered compound. Therefore, it becomes a highly porous aggregate with a large pore volume, and an inorganic porous body with excellent adsorption and heat insulation properties can be obtained. Note that during drying in this supercritical state, it is necessary to prevent the organic pillars from being completely removed together with the fluid. The mixture is dried in a supercritical state and then fired so that the organic pillars are carbonized. Carbonized organic pillars contain amorphous carbon and have functions similar to activated carbon.

有機ピラーが、水溶性高分子化合物、第4級アンモニウ
ム塩、高級脂肪酸、両性界面活性剤およびコリン化合物
からなる群の中から選ばれた少なくとも1つであると、
無機多孔体の製造に好都合である。
The organic pillar is at least one selected from the group consisting of a water-soluble polymer compound, a quaternary ammonium salt, a higher fatty acid, an amphoteric surfactant, and a choline compound,
It is convenient for producing inorganic porous bodies.

膨潤性無機層状化合物が、Na−モンモリロナイト、C
a−モンモリロナイト、合成へクトライト、合成スメク
タイト、酸性白土および合成雲母からなる群の中から選
ばれた少なくとも1つであると、無機多孔体の多孔性、
機能性に好都合である。
The swelling inorganic layered compound is Na-montmorillonite, C
a- At least one selected from the group consisting of montmorillonite, synthetic hectorite, synthetic smectite, acid clay, and synthetic mica, the porosity of the inorganic porous body,
It is convenient for functionality.

膨潤性無機層状化合物の眉間に無機ピラーが挿入されて
いると、無機ピラーは、超臨界状態での乾燥、および、
その後の焼成でも除去されないので、無機層状化合物の
眉間に残存したときに支柱となって広い眉間空隙が確保
される。この場合、無機ピラーの表面が陽イオン性無機
化合物やアルコラートで修飾されていると、同ピラー材
が層状化合物の眉間に固定されやす(なる。
When an inorganic pillar is inserted between the eyebrows of a swellable inorganic layered compound, the inorganic pillar is dried in a supercritical state, and
Since it is not removed even during subsequent firing, when the inorganic layered compound remains between the eyebrows, it acts as a support and secures a wide space between the eyebrows. In this case, if the surface of the inorganic pillar is modified with a cationic inorganic compound or alcoholate, the pillar material is likely to be fixed between the eyebrows of the layered compound.

無機ピラーが、コロイド状無機化合物、アルコラート加
水分解物および陽イオン性無機化合からなる群の中から
選ばれた少なくとも1つであると、無機多孔体の製造に
好都合である。
When the inorganic pillar is at least one selected from the group consisting of a colloidal inorganic compound, an alcoholate hydrolyzate, and a cationic inorganic compound, it is convenient for producing an inorganic porous body.

乾燥前の膨潤性無機層状化合物の含有する流体が、エタ
ノール、メタノール、二酸化炭素およびジクロロジフル
オロメタンからなる群の中から選ばれた少なくとも1つ
であると、前記流体が水である場合に比較して、超臨界
状態での乾燥を容易に行うことができる。これらの流体
は、臨界圧力および臨界温度が、いずれも、水と比べて
格段に低いからである。もちろん、膨潤状態にある膨潤
性無機層状化合物が含む水を、他の流体、たとえばエタ
ノールで置換し、この置換した流体をさらに別の流体、
たとえば二酸化炭素で置換しなから2成分系の流体とし
、超臨界状態で乾燥を行う場合でも、水に比べて臨界温
度・圧力条件が緩やかであるから、やはり、乾燥が容易
である。
When the fluid contained in the swellable inorganic layered compound before drying is at least one selected from the group consisting of ethanol, methanol, carbon dioxide, and dichlorodifluoromethane, compared to when the fluid is water. Therefore, drying in a supercritical state can be easily performed. This is because these fluids have significantly lower critical pressures and critical temperatures than water. Of course, the water contained in the swellable inorganic layered compound in a swollen state is replaced with another fluid, such as ethanol, and this replaced fluid is further replaced with another fluid,
For example, even when drying is performed in a supercritical state using a two-component fluid without replacing it with carbon dioxide, the critical temperature and pressure conditions are gentler than with water, so drying is still easy.

〔実 施 例〕〔Example〕

以下に、この発明の具体的な実施例および比較例を示す
が、この発明は下記のものに限定されない。
Specific examples and comparative examples of the present invention are shown below, but the present invention is not limited to the following.

一実施例1 アルコラート■であるS i  (OCg Hs ) 
a  (半井化学薬品■製)にエタノール(半井化学薬
品■特級試薬)を加え、充分に混合して溶液とした。こ
の溶液に2N塩酸を加え、70℃に加熱して加水分解反
応を行い、無機ピラー材用の核を作製した。
Example 1 Alcoholate ■ S i (OCg Hs )
Ethanol (Hani Chemicals ■Special Reagent) was added to a (manufactured by Hansui Chemicals ■) and thoroughly mixed to form a solution. 2N hydrochloric acid was added to this solution, and it was heated to 70°C to perform a hydrolysis reaction, thereby producing a core for an inorganic pillar material.

つぎに、この溶液に、陽イオン性無機化合物であるTi
Cβ4 (半井化学薬品■製)の4M水溶液を添加して
充分に混合し、反応を行わせて、反応物が分散された反
応液(無機ピラーの分散液)を得た。
Next, Ti, which is a cationic inorganic compound, is added to this solution.
A 4M aqueous solution of Cβ4 (manufactured by Hanui Chemical Co., Ltd.) was added, thoroughly mixed, and a reaction was carried out to obtain a reaction liquid (dispersion liquid of inorganic pillars) in which the reactants were dispersed.

また、膨潤性層状化合物であるNa−モンモリロナイト
(クニミネ工業株式会社製クニピアF)を水に分散させ
、0.8wt%水溶液に調整し、これに第4級アンモニ
ウム塩であるオクタデシルトリメチルアンモニウムクロ
ライド(日本油脂nt!!カチオンAB)と、先の無機
ピラーとを同時に滴下反応させた。反応は、60℃で1
.5時間行った。
In addition, Na-montmorillonite (Kunipia F manufactured by Kunimine Kogyo Co., Ltd.), which is a swelling layered compound, was dispersed in water and adjusted to a 0.8 wt% aqueous solution, and this was added to octadecyltrimethylammonium chloride (Japanese), which is a quaternary ammonium salt. The oil and fat nt!! cation AB) and the above inorganic pillar were reacted dropwise at the same time. The reaction was carried out at 60°C for 1
.. I went for 5 hours.

反応後、エタノールによる洗浄−遠心分離を数回繰り返
し、ヘラで板状に配向させ、比較的臨界点の低い二酸化
炭素(CO8)を添加しなから、40℃、80気圧で8
時間乾燥し、電気炉で350℃、2時間焼成して無機多
孔体を得た。
After the reaction, washing with ethanol and centrifugation were repeated several times, oriented into a plate shape with a spatula, and heated at 40°C and 80 atm without adding carbon dioxide (CO8), which has a relatively low critical point.
The mixture was dried for an hour and then fired in an electric furnace at 350°C for 2 hours to obtain an inorganic porous body.

なお、各成分の配合比は、モル比で、Si (OCI 
HS ) 4  :エタノール:2N塩酸:T+C1、
=17’:18:65:1.7であり、Na−モンモリ
ロナイト:オクタデシルトリメチルアンモニウムクロラ
イド:SiO□=t:t:o、sであった。
The blending ratio of each component is a molar ratio, Si (OCI
HS) 4: Ethanol: 2N hydrochloric acid: T+C1,
=17':18:65:1.7, and Na-montmorillonite:octadecyltrimethylammonium chloride:SiO□=t:t:o,s.

一実施例2− アルコラートIであるTi  (OCl Ht )4 
 (半井化学薬品■!りに2N塩酸を加え、加水分解、
解こう反応させて無機ピラー材溶液を得た。ただし、T
i  (QC,Ht )4  : 2N塩酸=1:12
.5(重量比)である。
Example 2 - Alcoholate I, Ti(OCl Ht)4
(Add 2N hydrochloric acid to Hanui Chemical ■! and hydrolyze it,
A peptizing reaction was performed to obtain an inorganic pillar material solution. However, T
i (QC, Ht)4: 2N hydrochloric acid = 1:12
.. 5 (weight ratio).

また、膨潤性無機層状化合物であるNa−モンモリロナ
イトを水に分散させ、0.8wL%水溶液に調整し、こ
れに第4級アンモニウム塩であるオクタデシルトリメチ
ルアンモニウムクロライドと、先の無機ピラーとを同時
に滴下反応させた。反応は、60℃で1.5時間行った
In addition, Na-montmorillonite, which is a swellable inorganic layered compound, is dispersed in water and adjusted to a 0.8 wL% aqueous solution, and octadecyltrimethylammonium chloride, which is a quaternary ammonium salt, and the above-mentioned inorganic pillar are simultaneously added dropwise to this. Made it react. The reaction was carried out at 60°C for 1.5 hours.

反応後、エタノールによる洗浄−遠心分離を数回繰り返
し、ヘラで板状に配向させ、比較的臨界点の低い二酸化
炭素(Co、)を添加しなから、40℃、80気圧で8
時間乾燥し、電気炉で350℃、2時間焼成して無機多
孔体を得た。
After the reaction, washing with ethanol and centrifugation were repeated several times, oriented into a plate shape with a spatula, and heated at 40°C and 80 atm without adding carbon dioxide (Co), which has a relatively low critical point.
The mixture was dried for an hour and then fired in an electric furnace at 350°C for 2 hours to obtain an inorganic porous body.

なお、各成分の配合比は、重量比で、Na−モンモリロ
ナイト二オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライ
ド:T’tol =t : 1 :0.6であった。
The blending ratio of each component was Na-montmorillonite dioctadecyltrimethylammonium chloride:T'tol=t:1:0.6 in terms of weight ratio.

一実施例3 実施例2において、第4級アンモニウム塩のかわりに、
水溶性高分子化合物の1つであるポリビニルアルコール
(PVA:半井化学薬品@製試薬、重合度500)の1
0%水溶液を使用したこと以外は、実施例2と同様にし
て無機多孔体を得た。
Example 3 In Example 2, instead of the quaternary ammonium salt,
1 of polyvinyl alcohol (PVA: reagent manufactured by Hani Chemicals@, polymerization degree 500), which is one of the water-soluble polymer compounds.
An inorganic porous body was obtained in the same manner as in Example 2 except that a 0% aqueous solution was used.

一実施例4一 実施例2において、Na−モンモリロナイトのかわりに
、合成スメクタイトの1つである合成サボナイト(クニ
ミネ工業株式会社製スメクトンSA)を使用したこと以
外は、実施例2と同様にして無機多孔体を得た。
Example 4 In Example 2, the same procedure as in Example 2 was used except that synthetic sabonite (Smecton SA, manufactured by Kunimine Industries Co., Ltd.), which is one of the synthetic smectites, was used instead of Na-montmorillonite. A porous body was obtained.

一実施例5 実施例2において、無機ピラーとして、コロイド状無機
化合物であるチタニア−ジルコニアコートシリカゾル(
日産化学工業■製スノーテックスTZK■)を用いたこ
と以外は、実施例2と同様にして無機多孔体を得た。
Example 5 In Example 2, titania-zirconia coated silica sol (colloidal inorganic compound) was used as the inorganic pillar.
An inorganic porous body was obtained in the same manner as in Example 2, except that Snowtex TZK (trade name) manufactured by Nissan Chemical Industries (trade name) was used.

一比較例1一 実施例1において、乾燥を60℃での熱風乾燥としたこ
と以外は、実施例1と同様にして無機多孔体を得た。
Comparative Example 1 An inorganic porous body was obtained in the same manner as in Example 1, except that the drying was performed with hot air at 60°C.

一比較例2一 実施例5において、乾燥を60℃での熱風乾燥としたこ
と以外は、実施例5と同様にして無機多孔体を得た。
Comparative Example 2 An inorganic porous body was obtained in the same manner as in Example 5, except that the drying was performed with hot air at 60°C.

一比較例3一 実施例1において、焼成を500℃で行い、カーボンを
残存させなかったこと以外は、実施例1と同様にして無
機多孔体を得た。
Comparative Example 3 An inorganic porous body was obtained in the same manner as in Example 1, except that the firing was performed at 500° C. and no carbon remained.

一比較例4− 比較例1において、焼成を500℃で行い、カーボンを
残存させなかったこと以外は、比較例1と同様にして無
機多孔体を得た。
Comparative Example 4 - An inorganic porous body was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that the firing was performed at 500° C. and no carbon remained.

なお、実施例1〜5および比較例1〜4では、それぞれ
、カーボンの残存の有無を目視により判定した。その結
果、実施例1〜5および比較例12の各無機多孔体では
、黒色であり、カーボンの残存が認められ、比較例3.
4では、カーボンの残存が認められなかった。
In Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4, the presence or absence of residual carbon was determined visually. As a result, the inorganic porous bodies of Examples 1 to 5 and Comparative Example 12 were black in color and residual carbon was observed, and Comparative Example 3.
In No. 4, no residual carbon was observed.

実施例1〜5および比較例1〜4の各無機多孔体につい
て、比表面積、細孔容積、眉間空隙(眉間距離)、化合
物粒子間の空隙(化合物間距離)、および、みかけ密度
を稠ぺ、結果を第2表に示した。なお、第2表には、無
機多孔体の原材料と乾燥条件および焼成条件も示した。
For each inorganic porous material of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4, the specific surface area, pore volume, glabellar gap (glabellar distance), gap between compound particles (distance between compounds), and apparent density were The results are shown in Table 2. Note that Table 2 also shows the raw materials for the inorganic porous body, drying conditions, and firing conditions.

さらに、各無機多孔体について消臭特性も調べて、結果
を第3表に示した。
Furthermore, the deodorizing properties of each inorganic porous material were also investigated, and the results are shown in Table 3.

比表面積および細孔容積は、窒素吸着法におけるBET
の方法を利用して調べた。
The specific surface area and pore volume are determined by BET in the nitrogen adsorption method.
I investigated using the method.

眉間空隙はX線回折の測定グラフを得てdl、。The glabellar space was obtained by obtaining an X-ray diffraction measurement graph.

測定により求めた。Obtained by measurement.

化合物量空隙は、多孔体表面の走査型電子顕微鏡写真上
にあられれた空隙のうち最も多い空隙値を示した。
The amount of compound voids showed the highest void value among the voids observed on the scanning electron micrograph of the surface of the porous material.

消奥特性測定のため、臭気成分としてトリメチルアミン
、および、メチルメルカプタンをそれぞれ用いた下記の
2つの消臭実験を行った。
In order to measure the deodorizing properties, the following two deodorizing experiments were conducted using trimethylamine and methyl mercaptan as odor components, respectively.

実験■ 300mlの三角フラスコに、無機多孔体を0
.3g入れ、栓で三角フラスコの口を密封した。ついで
、密封した三角フラスコ内にトリメチルアミン(9,4
8体積%)を1ml注入し、その後、1分後に三角フラ
スコ内のガスを0.5 m lサンプリングしてガスク
ロマトグラフで調べた。
Experiment ■ In a 300ml Erlenmeyer flask, add 0% inorganic porous material.
.. 3 g was added and the mouth of the Erlenmeyer flask was sealed with a stopper. Next, trimethylamine (9,4
8 vol.

分析の結果、完全゛に消臭(ガスクロマトグラフの測定
値Oppm)した場合は、上記操作を繰り返し、完全に
消臭しない場合はサンプリングするまでの時間を延ばし
てゆき、完全に消臭するまでの時間を調べた。
As a result of the analysis, if the odor has been completely deodorized (gas chromatograph measurement value Oppm), repeat the above operation, and if the odor has not been completely deodorized, extend the time before sampling until it is completely deodorized. I checked the time.

実験■ 30 QmJの三角フラスコに、無機多孔体を
0.3g入れ、栓で三角フラスコの口を密封した。つい
で、密封した三角フラスコ内にメチルメルカプタン(9
,16体積%)を100倍希釈したものを5 m l注
入し、1分間放置後、UVを照射してから三角フラスコ
内のガスを1mlサンプリングしてガスクロマトグラフ
で測定した。分析の結果、完全に消臭(ガスクロマトグ
ラフの測定値0ppn+)した場合は、消臭までに要し
たUV照射時間を記した。また、完全に消臭しない場合
には、ガスクロマトグラフの測定値がほぼ一定値に落ち
着くまでのUV照射時間およびガスクロマトグラフによ
る測定結果を示した。
Experiment ① 0.3 g of the inorganic porous material was placed in a 30 QmJ Erlenmeyer flask, and the mouth of the Erlenmeyer flask was sealed with a stopper. Next, methyl mercaptan (9
, 16% by volume) diluted 100 times, was injected, allowed to stand for 1 minute, irradiated with UV light, and then sampled 1ml of the gas in the Erlenmeyer flask and measured using a gas chromatograph. As a result of the analysis, when the odor was completely deodorized (gas chromatograph measurement value 0 ppn+), the UV irradiation time required for deodorization was recorded. In addition, when the odor is not completely deodorized, the UV irradiation time until the gas chromatograph measurement value settles to a substantially constant value and the gas chromatograph measurement result are shown.

なお、測定等に用いた機器の主なものは以下の通りであ
る。
The main equipment used for measurements etc. is as follows.

窒素吸着法・・・カンタクローム社製の商標オートソー
プ6 X線回折・・・理学電機側型 超臨界乾燥装置・・・住友重機工業株式会社製の超臨界
流出装置 第 表 第2表および第3表にみるように、実施例1とこれに対
応する比較例1とを対比すると、明らかにこの発明にか
かる製法による無機多孔体は、比表面積、細孔容積およ
び空隙の大きさが大きくなヮている。このため、この発
明にかかる製法による無機多孔体は、優れた消臭性(吸
着性あるいは触媒機能)が発揮される。また、実施例1
と比較例3とを対比すると、有機ピラーを炭化させたも
のを残存させることにより、消臭効果がより高まってい
ることがわかる。
Nitrogen adsorption method: Trademark Autosoap 6, manufactured by Quantachrome Co., Ltd. As shown in Table 3, when comparing Example 1 and the corresponding Comparative Example 1, it is clear that the inorganic porous material manufactured by the method according to the present invention has a larger specific surface area, pore volume, and void size. It's there. Therefore, the inorganic porous material manufactured by the method according to the present invention exhibits excellent deodorizing properties (adsorption properties or catalytic functions). In addition, Example 1
Comparing with Comparative Example 3, it can be seen that the deodorizing effect is further enhanced by leaving carbonized organic pillars.

なお、無機多孔体中にカーボンが存在すると、一般には
触媒作用が制限されるが、この発明の場合、T i O
s触媒を含む実施例2〜4の結果にみるように、そのよ
うな制限がみられなかった。また、カーボンの存在によ
り、メチルメルカプタンの消臭効果が上がっており、問
題はないと考えられた。
Note that the presence of carbon in an inorganic porous material generally limits the catalytic action, but in the case of this invention, T i O
As seen in the results of Examples 2 to 4 containing S catalyst, no such limitation was observed. Furthermore, the presence of carbon enhanced the deodorizing effect of methyl mercaptan, and it was considered that there was no problem.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明にかかる無機多孔体の製法は、以上に述べたよ
うなものであるので、得られた無機多孔体は、乾燥前の
多孔性がうまく保たれ、大きな比表面積・細孔容積と、
十分な大きさの空隙を持ち、しかも、カーボンが含まれ
ていることにより優れた機能を発揮する。
Since the method for producing an inorganic porous body according to the present invention is as described above, the obtained inorganic porous body maintains its porosity well before drying, and has a large specific surface area and pore volume.
It has sufficiently large voids and contains carbon, which gives it excellent functionality.

有機ピラーとして、水溶性高分子化合物、第4級アンモ
ニウム塩、高級脂肪酸、両性界面活性剤およびコリン化
合物からなる群の中から選ばれた少なくとも1つを用い
ると、無機多孔体の製造に好都合である。
Use of at least one selected from the group consisting of a water-soluble polymer compound, a quaternary ammonium salt, a higher fatty acid, an amphoteric surfactant, and a choline compound as the organic pillar is convenient for producing an inorganic porous body. be.

膨潤性無機層状化合物として、Na−モンモリロナイト
、Ca−モンモリロナイト、合成へクトライト、合成ス
メクタイト、合成雲母および酸性白土からなる群の中か
ら選ばれた少なくとも1つを用いると、無機多孔体の製
造に好都合である。
Use of at least one selected from the group consisting of Na-montmorillonite, Ca-montmorillonite, synthetic hectorite, synthetic smectite, synthetic mica, and acid clay as the swellable inorganic layered compound is convenient for producing inorganic porous bodies. It is.

無機ピラーをも用いるようにすると、焼成後も無機ピラ
ーが無[層状化合物の眉間などに残存し、空隙を確保す
るので、無機多孔体の機能に好都合である。
When inorganic pillars are also used, the inorganic pillars remain between the eyebrows of the non-layered compound even after firing, ensuring voids, which is advantageous for the function of the inorganic porous body.

無機ピラーとして、コロイド状無機化合物、アルコラー
ト加水分解物および陽イオン性無機化合からなる群の中
から選ばれた少なくとも1つを用いると、無機多孔体の
製造に好都合である。
Use of at least one selected from the group consisting of a colloidal inorganic compound, an alcoholate hydrolyzate, and a cationic inorganic compound as the inorganic pillar is advantageous for producing an inorganic porous body.

超臨界状態での乾燥の際に・、膨潤状態にある膨潤性無
機層状化合物が、エタノール、メタノール、二酸化炭素
およびジクロロジフルオロメタンからなる群の中から選
ばれた少なくとも1つの流体を含んでいると、水を含ん
でいるときよりも緩やかな超臨界状態を実現できるので
、緩やかな条件で超臨界乾燥することができる。
When drying in a supercritical state, the swellable inorganic layered compound in a swollen state contains at least one fluid selected from the group consisting of ethanol, methanol, carbon dioxide, and dichlorodifluoromethane. Since it is possible to achieve a milder supercritical state than when water is contained, supercritical drying can be carried out under milder conditions.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(alは請求項1の発明にかかる方法により得ら
れた無機多孔体の1実施例の一部分の拡大模式図、第1
図(blは請求項4の発明にかかる方法により得られた
無機多孔体の1実施例の一部分の拡大模式図、第2図は
膨潤性無機層状化合物の膨潤の様子を表す拡大模式図、
第3図(a)は表面が修飾されていない無機ピラーと有
機ピラーとを含む溶液を表す模式的説明図、第3図(b
)は表面が修飾された無機ピラーと有機ピラーとを含む
溶液を表す模式的説明図、第4図(a)は第3図(al
の無機ピラーおよび有機ピラーを添加した無機層状化合
物を表す模式的説明図、第4図(b)は第3図(b)の
無機ピラーおよび有機ピラーを添加した無機層状化合物
を表す模式的説明図である。 1・・・無機層状化合物のN 2・・・層1および1の
間の空隙 3・・・溶媒 4.41.42・・・無機ピ
ラ51・・・有機ピラー 52・・・残存カーボン A
B・・・無機層状化合物 代理人 弁理士  松 本 武 音 節3図 (b) 第4
FIG.
Figures (bl is an enlarged schematic diagram of a part of one example of an inorganic porous body obtained by the method according to the invention of claim 4, FIG. 2 is an enlarged schematic diagram showing the state of swelling of the swellable inorganic layered compound,
FIG. 3(a) is a schematic explanatory diagram showing a solution containing inorganic pillars and organic pillars whose surfaces are not modified; FIG. 3(b)
) is a schematic explanatory diagram showing a solution containing surface-modified inorganic pillars and organic pillars, and FIG.
FIG. 4(b) is a schematic explanatory diagram showing an inorganic layered compound to which inorganic pillars and organic pillars of FIG. 3(b) are added. It is. 1...N of the inorganic layered compound 2...Gap between layers 1 and 1 3...Solvent 4.41.42...Inorganic pillar 51...Organic pillar 52...Residual carbon A
B...Inorganic layered compound agent Patent attorney Takeshi Matsumoto Syllable 3 diagram (b) 4th

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 膨潤性無機層状化合物、有機ピラーおよび溶媒を混
合した混合物を前記有機ピラーが残存する程度に超臨界
状態で乾燥させたものを、前記有機ピラーが炭化するよ
うに焼成する無機多孔体の製法。 2 有機ピラーが、水溶性高分子化合物、第4級アンモ
ニウム塩、高級脂肪酸、両性界面活性剤およびコリン化
合物からなる群の中から選ばれた少なくとも1つである
請求項1記載の無機多孔体の製法。 3 膨潤性無機層状化合物が、Na−モンモリロナイト
、Ca−モンモリロナイト、合成ヘクトライト、合成ス
メクタイト、合成雲母および酸性白土からなる群の中か
ら選ばれた少なくとも1つである請求項1または2記載
の無機多孔体の製法。 4 混合物が無機ピラーをも含む請求項1から3までの
いずれかに記載の無機多孔体の製法。 5 無機ピラーが、コロイド状無機化合物、アルコラー
ト加水分解物および陽イオン性無機化合物からなる群の
中から選ばれた少なくとも1つである請求項4記載の無
機多孔体の製法。 6 超臨界状態で乾燥を行う際に、膨潤性無機層状化合
物が、エタノール、メタノール、二酸化炭素およびジク
ロロジフルオロメタンからなる群の中から選ばれた少な
くとも1つの流体を含んでいる請求項1ないし5のいず
れかに記載の無機多孔体の製法。
[Claims] 1. A mixture of a swellable inorganic layered compound, an organic pillar, and a solvent is dried in a supercritical state to such an extent that the organic pillars remain, and then fired so that the organic pillars are carbonized. Manufacturing method of inorganic porous material. 2. The inorganic porous material according to claim 1, wherein the organic pillar is at least one selected from the group consisting of a water-soluble polymer compound, a quaternary ammonium salt, a higher fatty acid, an amphoteric surfactant, and a choline compound. Manufacturing method. 3. The inorganic compound according to claim 1 or 2, wherein the swellable inorganic layered compound is at least one selected from the group consisting of Na-montmorillonite, Ca-montmorillonite, synthetic hectorite, synthetic smectite, synthetic mica, and acid clay. Manufacturing method for porous bodies. 4. The method for producing an inorganic porous body according to any one of claims 1 to 3, wherein the mixture also contains inorganic pillars. 5. The method for producing an inorganic porous body according to claim 4, wherein the inorganic pillar is at least one selected from the group consisting of a colloidal inorganic compound, an alcoholate hydrolyzate, and a cationic inorganic compound. 6. Claims 1 to 5, wherein the swellable inorganic layered compound contains at least one fluid selected from the group consisting of ethanol, methanol, carbon dioxide, and dichlorodifluoromethane when drying is carried out in a supercritical state. A method for producing an inorganic porous body according to any one of the above.
JP4098589A 1989-02-20 1989-02-20 Production of inorganic porous body Pending JPH02221170A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4098589A JPH02221170A (en) 1989-02-20 1989-02-20 Production of inorganic porous body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4098589A JPH02221170A (en) 1989-02-20 1989-02-20 Production of inorganic porous body

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02221170A true JPH02221170A (en) 1990-09-04

Family

ID=12595721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4098589A Pending JPH02221170A (en) 1989-02-20 1989-02-20 Production of inorganic porous body

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02221170A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100428635B1 (en) * 2000-05-09 2004-04-30 주식회사 엘지화학 Method for preparing organoclay nanocomposites using super critical fluid

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100428635B1 (en) * 2000-05-09 2004-04-30 주식회사 엘지화학 Method for preparing organoclay nanocomposites using super critical fluid

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU703832B2 (en) Gel composition containing carbonaceous compound
JP3200623B2 (en) Method for producing hollow spherical silicate cluster
JP2005510345A (en) Catalyst-containing microporous zeolite in a mesoporous support and method for making the same
JPS63240945A (en) Catalyst based on cerium oxide and treatment of industrial gas containing sulfur compound
Mambrini et al. Adsorption of sulfur and nitrogen compounds on hydrophobic bentonite
Narasimharao et al. Effect of Si precursor on structural and catalytic properties of nanosize magnesium silicates
Dincer et al. In-situ mesoporous silica pillared clay synthesis and effect of titanium and iron incorporation to structural properties
JPH02221170A (en) Production of inorganic porous body
US2736669A (en) Method of activating and esterifying the surface of finely divided particles of silica having surface silanol groups
US5149513A (en) Method of preparing inorganic porous member
Gridi-Bennadji et al. Rheological properties of montmorillonitic clay suspensions: Effect of firing and interlayer cations
JP2592509B2 (en) Inorganic porous body
JPH0571546B2 (en)
JPH03109918A (en) Deodorant composition and deodorizing board
US5364823A (en) Method for manufacturing inorganic porous layered member
JP3610510B2 (en) Method for producing alumina hydrate dispersion
JPH0352641A (en) Production of inorganic porous body carrying catalyst
JPS62278174A (en) Manufacture of inorganic layer porous body
Lee et al. Hybrid Assembly of Layered Double Hydroxide Nanocrystals with Inorganic, Polymeric and Biomaterials from Micro‐to Nanometer Scales
Islam et al. Development of millimetric particle for biodiesel production
Meçabih Characterization of pillared clay by SEM-EDX
JPS62241879A (en) Manufacture of inorganic layer porous body
Bao Modification of Mineral Surfaces and Microstructures
JPH0530765B2 (en)
JPS63319277A (en) Production of layered inorg. porous body