JPH02263718A - 多孔性アルミナから、超微粒子に破砕された遷移アルミナを準備する方法 - Google Patents
多孔性アルミナから、超微粒子に破砕された遷移アルミナを準備する方法Info
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- JPH02263718A JPH02263718A JP1232665A JP23266589A JPH02263718A JP H02263718 A JPH02263718 A JP H02263718A JP 1232665 A JP1232665 A JP 1232665A JP 23266589 A JP23266589 A JP 23266589A JP H02263718 A JPH02263718 A JP H02263718A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
この発明は中でも触媒として有用である超微粒子に破砕
された新しい遷移アルミナを準備する新現な方法に関す
る。
された新しい遷移アルミナを準備する新現な方法に関す
る。
発明の背景
直径300へのアルミナ微粒子(アロン(AIon)ガ
マ−アルミナ)に支持された剥脱されたM o S 2
触媒の準備において、本件の発明者およびその他によっ
て、市販の触媒(バーショー(Ha rshaw)50
0E)に比べてメタン化活動を4のファクタだけ増加さ
せることが成し遂げられた。1986年4月23日に出
願された同時係属出願番号855,065はこの主題を
開示している。一般に、アルミナ支持体上にM o S
2を堆積するために、重層化合物M o S 2の層
を懸濁液内で単一層に分離するために剥脱技術が用いら
れた。そのとき、適切な促進剤を選ぶことによって、M
oS2の単一層および促進剤イオンはともにアルミナ支
持体上に堆積された。
マ−アルミナ)に支持された剥脱されたM o S 2
触媒の準備において、本件の発明者およびその他によっ
て、市販の触媒(バーショー(Ha rshaw)50
0E)に比べてメタン化活動を4のファクタだけ増加さ
せることが成し遂げられた。1986年4月23日に出
願された同時係属出願番号855,065はこの主題を
開示している。一般に、アルミナ支持体上にM o S
2を堆積するために、重層化合物M o S 2の層
を懸濁液内で単一層に分離するために剥脱技術が用いら
れた。そのとき、適切な促進剤を選ぶことによって、M
oS2の単一層および促進剤イオンはともにアルミナ支
持体上に堆積された。
剥脱は、層間に挿入するための、リチウムのような高密
度の材料を必要とするので、MoS2゜WS2.TiS
2などのような層状化合物と共にのみ起こりこの処理は
アルミナのような非層状材料では不可能である。
度の材料を必要とするので、MoS2゜WS2.TiS
2などのような層状化合物と共にのみ起こりこの処理は
アルミナのような非層状材料では不可能である。
我々が別の処理を発見したのは、剥脱されたMoS2を
多孔性のカイ−アルミナ支持体上に堆積する間のことで
あり、その方法によって多孔性カイ−アルミナは明らか
に新しい遷移アルミナに変形されそれから超微粒子に破
砕された。この試みは初め、この粗いが多孔性な(気孔
の大きさ8μm)のカイ−アルミナを300人のアロン
アルミナに用いるのと同じ準備条件下で用いるために行
なわれたがMoS2の単一層は単に多孔性アルミナ微粒
子の外側表面を波膜するだけで気孔内に浸透しないこと
がわかった。このように、気孔が塞がれ、気孔から利用
できる、余分の領域が失われかつ触媒が効率的に死滅さ
された。この解釈はCo2吸収測定によって支持され、
それは剥脱されたM o S 2が堆積されるときA銃
。Olの露出された領域が286m2/gから32m2
/gに減少することを示した。
多孔性のカイ−アルミナ支持体上に堆積する間のことで
あり、その方法によって多孔性カイ−アルミナは明らか
に新しい遷移アルミナに変形されそれから超微粒子に破
砕された。この試みは初め、この粗いが多孔性な(気孔
の大きさ8μm)のカイ−アルミナを300人のアロン
アルミナに用いるのと同じ準備条件下で用いるために行
なわれたがMoS2の単一層は単に多孔性アルミナ微粒
子の外側表面を波膜するだけで気孔内に浸透しないこと
がわかった。このように、気孔が塞がれ、気孔から利用
できる、余分の領域が失われかつ触媒が効率的に死滅さ
された。この解釈はCo2吸収測定によって支持され、
それは剥脱されたM o S 2が堆積されるときA銃
。Olの露出された領域が286m2/gから32m2
/gに減少することを示した。
発明の概要
この発明は超微粒子に破砕された新しい遷移アルミナを
準備する方法に関し、それは(a)アルカリ金属をアル
ミナの気孔に導入すること、かつ(b)発生された水素
ガスがアルミナを微細な微粒子に破砕するよう、アルカ
リ金属処理されたアルミナを水に浸漬することを含む。
準備する方法に関し、それは(a)アルカリ金属をアル
ミナの気孔に導入すること、かつ(b)発生された水素
ガスがアルミナを微細な微粒子に破砕するよう、アルカ
リ金属処理されたアルミナを水に浸漬することを含む。
述べられた方法において、アルカリ金属はリチウムであ
り得る。リチウムはヘキサン内のn−ブチルリチウムの
ようなリウチム有機媒体内に含まれ得る。また溶解した
リチウム金属まt:はリチウム蒸気として存在し得る。
り得る。リチウムはヘキサン内のn−ブチルリチウムの
ようなリウチム有機媒体内に含まれ得る。また溶解した
リチウム金属まt:はリチウム蒸気として存在し得る。
規定された方法において、リチウムの導入は不活性な環
境において行なわれる。規定された方法において、アル
ミナはアルカリ金属導入段階の間活力のある攪拌にさら
され得る。規定された方法において、アルミナはアルカ
リ金属導入段階の間超音波攪拌にさらされ得る。規定さ
れた方法において、アルミナは溶解リチウム金属にさら
され得かつ規定された方法において、アルミナはリチウ
ム蒸気にさらされ得る。この発明は新しい遷移アルミナ
を準備することを含む。この発明はまたこの発明の方法
によって準備された破砕された多孔性アルミナを含む。
境において行なわれる。規定された方法において、アル
ミナはアルカリ金属導入段階の間活力のある攪拌にさら
され得る。規定された方法において、アルミナはアルカ
リ金属導入段階の間超音波攪拌にさらされ得る。規定さ
れた方法において、アルミナは溶解リチウム金属にさら
され得かつ規定された方法において、アルミナはリチウ
ム蒸気にさらされ得る。この発明は新しい遷移アルミナ
を準備することを含む。この発明はまたこの発明の方法
によって準備された破砕された多孔性アルミナを含む。
発明の特定的な実施例の詳細な説明
本件の発明者はアルカンアルミナ(A 1 c a n
AA・−101)から優れた触媒を作り出すために多く
の研究を試みてきた。これらの研究は一般に成功しなか
った。しかしながら、1つの例はアルミナ粉末およびM
o S 2粉末n−ブチルリチウムを一緒にまたは別
々に漬けかつそれから2つの粉末を同時に水に浸漬する
ことであった。この処理は市販の触媒の60−80倍の
高い活性を有する優れた触媒を提供することがわかった
。
AA・−101)から優れた触媒を作り出すために多く
の研究を試みてきた。これらの研究は一般に成功しなか
った。しかしながら、1つの例はアルミナ粉末およびM
o S 2粉末n−ブチルリチウムを一緒にまたは別
々に漬けかつそれから2つの粉末を同時に水に浸漬する
ことであった。この処理は市販の触媒の60−80倍の
高い活性を有する優れた触媒を提供することがわかった
。
60から80倍という非常に優れた高い触媒活動の基本
的な理由を理解する試みにおいて、我々は、アルミナが
小さな微粒子に破砕されそれによって表面領域が著しく
増加するに違いないと断定した。我々は、リチウムが多
孔性のカイ−アルミナの気孔に浸透しかつそれを新しい
タイプの遷移アルミナに変換し、水との反応時に水素を
発生するとき、新しいアルミナを破砕するための十分な
力を発生するに違いないと断定した。これを確かめるた
めに、我々がCO2吸収によって、破砕されたアルミナ
の表布領域を測ると表面領域は約350m2/gであり
、それは気孔が塞がれていないかまたはおそらく表面領
域が増加したかのいずれかを示すことがわかった。後者
はアルミナの破砕を示唆する。分解されたアルミナが触
媒が改良されたことおよび表面領域の増加の原因である
と仮定すると、アルミナは直径50から100への大変
微細な微粒子に分解されたに違いないということになる
。
的な理由を理解する試みにおいて、我々は、アルミナが
小さな微粒子に破砕されそれによって表面領域が著しく
増加するに違いないと断定した。我々は、リチウムが多
孔性のカイ−アルミナの気孔に浸透しかつそれを新しい
タイプの遷移アルミナに変換し、水との反応時に水素を
発生するとき、新しいアルミナを破砕するための十分な
力を発生するに違いないと断定した。これを確かめるた
めに、我々がCO2吸収によって、破砕されたアルミナ
の表布領域を測ると表面領域は約350m2/gであり
、それは気孔が塞がれていないかまたはおそらく表面領
域が増加したかのいずれかを示すことがわかった。後者
はアルミナの破砕を示唆する。分解されたアルミナが触
媒が改良されたことおよび表面領域の増加の原因である
と仮定すると、アルミナは直径50から100への大変
微細な微粒子に分解されたに違いないということになる
。
リチウムを多孔性アルミナに導入しかつそれから飼料を
水に漬けることによって、我々は多孔性アルミナが新し
い形の遷移アルミナに変形されかつ超微なアルミナ微粒
子に破砕されることを発見した。リチウムはn−ブチル
リチウムのような金属有機物または溶解リチウム金属ま
たはリチウム蒸気からの表面拡散によってアルミナ気孔
に導入される。n−ブチルリチウムまたはリチウム金属
をソースとして用いるとその効果は、リチウム化段階に
おける超音波処理によって実質的に高められる。溶解リ
チウム金属またはリチウム蒸気をソースとして用いると
き、この効果は、それらと関係のあるX線パターンと(
SEM)顕微鏡写真を比べることによってわかるように
、実質的にさらに高められる。我々はいかなる理論によ
っても不当に縛られることを欲しないが、多孔性アルミ
ナのリチウム化は第5図および第6図において見られる
ように六角形相対称の新しい遷移アルミナを生み出すよ
うであり、おそらく Li+ALOa ・2H20→ 2AQOOH+L iOH+1/2H2のような反応に
よつて、1/2H2は触媒作用を及ぼし、かつリチウム
化されたAQ203およびH2ガス分子を Li+1/2H+2A込00H→ Li −AQ20.+H2 の反応によって生み出し、それから、このリチウム化さ
れたアルミナ内の余分なLiメタルと水との反応がアル
ミナ内に水素ガスを発生させかつアルミナは発生された
ガスの圧力によって超微粒子に破砕される。
水に漬けることによって、我々は多孔性アルミナが新し
い形の遷移アルミナに変形されかつ超微なアルミナ微粒
子に破砕されることを発見した。リチウムはn−ブチル
リチウムのような金属有機物または溶解リチウム金属ま
たはリチウム蒸気からの表面拡散によってアルミナ気孔
に導入される。n−ブチルリチウムまたはリチウム金属
をソースとして用いるとその効果は、リチウム化段階に
おける超音波処理によって実質的に高められる。溶解リ
チウム金属またはリチウム蒸気をソースとして用いると
き、この効果は、それらと関係のあるX線パターンと(
SEM)顕微鏡写真を比べることによってわかるように
、実質的にさらに高められる。我々はいかなる理論によ
っても不当に縛られることを欲しないが、多孔性アルミ
ナのリチウム化は第5図および第6図において見られる
ように六角形相対称の新しい遷移アルミナを生み出すよ
うであり、おそらく Li+ALOa ・2H20→ 2AQOOH+L iOH+1/2H2のような反応に
よつて、1/2H2は触媒作用を及ぼし、かつリチウム
化されたAQ203およびH2ガス分子を Li+1/2H+2A込00H→ Li −AQ20.+H2 の反応によって生み出し、それから、このリチウム化さ
れたアルミナ内の余分なLiメタルと水との反応がアル
ミナ内に水素ガスを発生させかつアルミナは発生された
ガスの圧力によって超微粒子に破砕される。
L!・AQ20. 十H20→
L i OH+A廷20 s + 1 / 2 H2破
砕されたアルミナ微粒子は、触媒活動およびCO2吸収
から判断して、S2M顕微鏡写真において大変広31表
面領域を有する薄い小板として現われる。触媒活動から
、小板の厚さは実質的に100Å以下のオーダであると
推定されるであろう。
砕されたアルミナ微粒子は、触媒活動およびCO2吸収
から判断して、S2M顕微鏡写真において大変広31表
面領域を有する薄い小板として現われる。触媒活動から
、小板の厚さは実質的に100Å以下のオーダであると
推定されるであろう。
走査型電子rIjfi微鏡写真(SEM)は大きいが不
完全に規定された微粒子のための厚さを示すがこれはS
EM分析中のアルミナの静電充電およびまた充電効果を
最小化するために小板上に堆積された追加の100人の
厚さの金による収差であるかもしれない。
完全に規定された微粒子のための厚さを示すがこれはS
EM分析中のアルミナの静電充電およびまた充電効果を
最小化するために小板上に堆積された追加の100人の
厚さの金による収差であるかもしれない。
アルミナを微小な微粒子に分解することはたやすいこと
ではないということが強調されなければならない。アル
ミナはたとえばM o S 2のような層状化合物では
なく、それゆえリチウムは分離作用を与えるために層間
に“挿入”・され得ない。得られた結果から、リチウム
は自然に新しい遷移アルミナに変換しかつまた表面拡散
によってアルミナの気孔のすべての表面を覆うことが明
らかである。そして、このリチウム化されたアルミナが
水に浸漬されるとき、その中に発生する水素はアルミナ
が微細な小板に分解することを強いる。
ではないということが強調されなければならない。アル
ミナはたとえばM o S 2のような層状化合物では
なく、それゆえリチウムは分離作用を与えるために層間
に“挿入”・され得ない。得られた結果から、リチウム
は自然に新しい遷移アルミナに変換しかつまた表面拡散
によってアルミナの気孔のすべての表面を覆うことが明
らかである。そして、このリチウム化されたアルミナが
水に浸漬されるとき、その中に発生する水素はアルミナ
が微細な小板に分解することを強いる。
処理技術
多孔性7゛ルミナを微小な微粒子に分解することによっ
て新しい遷移アルミナを準備するために用いられる基本
的な技術は初めにアルミナをリチウム化しそれからそれ
を水に浸漬することである。
て新しい遷移アルミナを準備するために用いられる基本
的な技術は初めにアルミナをリチウム化しそれからそれ
を水に浸漬することである。
以下の例においてより詳細に述べられるこの準すiにお
いて、アルミナはグローブボックス内の、n−ブチルリ
チウムのへキサン溶液を含むフラスコに加えられかつ約
2日間保持される。いくつかの場合、栓をされたフラス
コは超音波処理のためにグローブボックスから取出され
る。フラスコは栓をされているので、液体懸濁液上の雰
囲気(アルゴン)はリウチムが水素または水蒸気と早す
ぎる時期に反応しな・いようにするため不活性のままで
ある。リチウム化のために適切な時間をおいた後(最高
2日はど)、フラスコ(もし除去したものなら)はグロ
ーブボックスに戻され、リチウム化されたアルミナが抽
出されかつ乾かされ、かつ再びグローブボックスから除
去するために栓をされた容器内に置かれる。フラスコの
内容はそこで水に浸漬される。
いて、アルミナはグローブボックス内の、n−ブチルリ
チウムのへキサン溶液を含むフラスコに加えられかつ約
2日間保持される。いくつかの場合、栓をされたフラス
コは超音波処理のためにグローブボックスから取出され
る。フラスコは栓をされているので、液体懸濁液上の雰
囲気(アルゴン)はリウチムが水素または水蒸気と早す
ぎる時期に反応しな・いようにするため不活性のままで
ある。リチウム化のために適切な時間をおいた後(最高
2日はど)、フラスコ(もし除去したものなら)はグロ
ーブボックスに戻され、リチウム化されたアルミナが抽
出されかつ乾かされ、かつ再びグローブボックスから除
去するために栓をされた容器内に置かれる。フラスコの
内容はそこで水に浸漬される。
我々は、水への浸漬に際し、
L i +H20→LiOH+1/2H2の反応が起こ
り、かつ水素が、このアルミナ内に発生するとき、アル
ミナをばらばらにするのに十分な圧力を集めると仮定す
る。我々は、アルミナの分解は活力のある攪拌、たとえ
ば超音波浸漬によって促進されることがわかった。
り、かつ水素が、このアルミナ内に発生するとき、アル
ミナをばらばらにするのに十分な圧力を集めると仮定す
る。我々は、アルミナの分解は活力のある攪拌、たとえ
ば超音波浸漬によって促進されることがわかった。
溶解リチウムまだは約600℃のリチウム蒸気を用いれ
ば、より長い時間懸濁していることによって確かめられ
るように、はるかに微細なアルミナ微粒子が作られるこ
とがわかった。この技術を用いる目的は超微粒アルミナ
を生産する費用を低減することであった。我々は、残っ
たリチウムを金属に還元することは、リチウム金属6機
物を再び作るより費用が安いのでこれはより低減された
費用の処理方法を提供すると予想する。
ば、より長い時間懸濁していることによって確かめられ
るように、はるかに微細なアルミナ微粒子が作られるこ
とがわかった。この技術を用いる目的は超微粒アルミナ
を生産する費用を低減することであった。我々は、残っ
たリチウムを金属に還元することは、リチウム金属6機
物を再び作るより費用が安いのでこれはより低減された
費用の処理方法を提供すると予想する。
前に述べたように、微粒子のSEM顕微鏡写真は小板の
形成を示す。この現象を説明するために、我々はユニッ
トの塊ごとの表面領域の記述的なJIIJ定として“直
径“よりもむしろ“厚さ”を用いる。
形成を示す。この現象を説明するために、我々はユニッ
トの塊ごとの表面領域の記述的なJIIJ定として“直
径“よりもむしろ“厚さ”を用いる。
第1図は処理されていない多孔性アルミナのX線回折パ
ターンを示す。
ターンを示す。
第2図は、アルミニウム・カンパニー・オブ・カナダ・
リミテッドから得られるアルカンAA−101アルミナ
の顕微鏡写真(走査型電子顕微鏡。
リミテッドから得られるアルカンAA−101アルミナ
の顕微鏡写真(走査型電子顕微鏡。
SEM)を示す。
第3図は水に浸漬する前の、カイ−アルミナのリチウム
化によって準備された新しい遷移アルミナのX線回折パ
ターンを示す。試料は、グローブボックスから除去され
る前にA「雰囲気内の0゜5ミクロンの厚さのメイラ−
フィルム(Mayler film)で覆われるので
空気または水分に露出されない。
化によって準備された新しい遷移アルミナのX線回折パ
ターンを示す。試料は、グローブボックスから除去され
る前にA「雰囲気内の0゜5ミクロンの厚さのメイラ−
フィルム(Mayler film)で覆われるので
空気または水分に露出されない。
第4図は超微粒子に破砕された新しい遷移アルミナのX
線パターンを示す。第1図と第4図また第2図と第5図
の間の結晶構造の変化はアルミナの形が変化したことを
示す。我々はアルファ、ガンマおよびカイ−アルミナか
らX線パターンを研究したがこれらの標準の形のいずれ
もが第4図のスペクトルを示さない。このためかつ微粒
子の形状のため、我々はこれがアルミナの新しい構造で
あると信じる。
線パターンを示す。第1図と第4図また第2図と第5図
の間の結晶構造の変化はアルミナの形が変化したことを
示す。我々はアルファ、ガンマおよびカイ−アルミナか
らX線パターンを研究したがこれらの標準の形のいずれ
もが第4図のスペクトルを示さない。このためかつ微粒
子の形状のため、我々はこれがアルミナの新しい構造で
あると信じる。
第5図は新しい遷移アルミナの微粒子が、この場合例3
の方法を用いて、どのように破砕されるかを示す。
の方法を用いて、どのように破砕されるかを示す。
第6図は例3の方法を用いて破砕された新しい遷移A込
203の拡大図を示す。SEMの結果は小板の厚さがよ
り大きい、おそら<200Aのオーダであるかもしれな
いことを示唆するが、SEM写真はアルミナの充電のた
めに誤解を招くおそれがあるかもしれない。また、10
0への金は静電充電の除去に役立つようにSEM写真が
度られる前に試料上で蒸発させられた。これが成る程度
、過剰な厚さの原因となるかもしれない。堆積される金
が少量であることがすべての領域が他の領域とは完全に
電気的に接触していずこれが充電につながるという事実
の原因となるかもしれない。
203の拡大図を示す。SEMの結果は小板の厚さがよ
り大きい、おそら<200Aのオーダであるかもしれな
いことを示唆するが、SEM写真はアルミナの充電のた
めに誤解を招くおそれがあるかもしれない。また、10
0への金は静電充電の除去に役立つようにSEM写真が
度られる前に試料上で蒸発させられた。これが成る程度
、過剰な厚さの原因となるかもしれない。堆積される金
が少量であることがすべての領域が他の領域とは完全に
電気的に接触していずこれが充電につながるという事実
の原因となるかもしれない。
第7図はそこを通して下の小板が見える小板の1つを示
す。SEMに用いられる二次電子は40から50電子ボ
ルトのエネルギを有しかつ底部の小板を見えるようにす
るために頂部の小板を通過したので、その厚さは50人
かそれ以下と推定される。
す。SEMに用いられる二次電子は40から50電子ボ
ルトのエネルギを有しかつ底部の小板を見えるようにす
るために頂部の小板を通過したので、その厚さは50人
かそれ以下と推定される。
我々はリチウムの多孔性アルミナの気孔への拡散は、リ
チウム金属のソース(ゼロ価の状態のリウチム)が与え
られるなら全く普通であると信じる。この技術は多孔性
A−120aを分解する一般的な方法を提供するはずで
ある。我々は他のアルカリ金属またはアルカリ土類金属
もまた、それらがアルミナの気孔に入るのに十分少さい
ならアルミナを分解するであろうと期待する。
チウム金属のソース(ゼロ価の状態のリウチム)が与え
られるなら全く普通であると信じる。この技術は多孔性
A−120aを分解する一般的な方法を提供するはずで
ある。我々は他のアルカリ金属またはアルカリ土類金属
もまた、それらがアルミナの気孔に入るのに十分少さい
ならアルミナを分解するであろうと期待する。
新しい超微粒子アルミナを得るための方法通常、超微細
アルミナは溶液からアルミニウムイオンを沈澱させるこ
とから始まる大変費用のかかる技術によって得られる。
アルミナは溶液からアルミニウムイオンを沈澱させるこ
とから始まる大変費用のかかる技術によって得られる。
我々が知り得る限り、これは約1μmより微細な微粒子
にアルミナ微粒子を準備しかつ破砕する初めての方法で
ある。我々の発明によると、この技術は簡単でありかつ
(特にリチウム化のために溶解リチウムを用いるとき)
比較的費用がかからない。
にアルミナ微粒子を準備しかつ破砕する初めての方法で
ある。我々の発明によると、この技術は簡単でありかつ
(特にリチウム化のために溶解リチウムを用いるとき)
比較的費用がかからない。
我々の技術の別の期待できる特徴は独特な小板微粒子の
形状である。小板の形は通常行られる対称的なアルミナ
微粒子の形状に比べて非常に滑らかな表面を与えること
がわかった。この小板の形状は、たとえばセラミック上
に滑らかな仕上げ被膜を与えるために理想的である。我
々のアルミナ小板は“砥粒”として用いられるときシリ
コンを引っ掻かない。(それゆえに、明らかに砥粒とし
ては用いられない。しかしながら、非常に滑らかなシリ
コンは感度試験のために利用可能なのでシリコンを例に
とった)。我々の発明の方法によって得られる微粒子A
(LzOaは大変滑らかなので潤滑剤として働きかつ超
高温潤滑剤として用いられるかもしれない。この滑らか
で潤滑性のある特徴のために、たとえばセラミックエン
ジンのシリンダおよびピストンを覆うための被膜として
用いられるかもしれない。我々は小板を32時間で11
00℃まで加熱しても第8図の微粒子の形状が変化しな
いと決定した。加熱処理によって、微粒子は上記温度で
焼結しかつH2Oへ浸漬および超音棟処理すると、焼結
された微粒子はさらに小さな大きさの微粒子に分解する
。
形状である。小板の形は通常行られる対称的なアルミナ
微粒子の形状に比べて非常に滑らかな表面を与えること
がわかった。この小板の形状は、たとえばセラミック上
に滑らかな仕上げ被膜を与えるために理想的である。我
々のアルミナ小板は“砥粒”として用いられるときシリ
コンを引っ掻かない。(それゆえに、明らかに砥粒とし
ては用いられない。しかしながら、非常に滑らかなシリ
コンは感度試験のために利用可能なのでシリコンを例に
とった)。我々の発明の方法によって得られる微粒子A
(LzOaは大変滑らかなので潤滑剤として働きかつ超
高温潤滑剤として用いられるかもしれない。この滑らか
で潤滑性のある特徴のために、たとえばセラミックエン
ジンのシリンダおよびピストンを覆うための被膜として
用いられるかもしれない。我々は小板を32時間で11
00℃まで加熱しても第8図の微粒子の形状が変化しな
いと決定した。加熱処理によって、微粒子は上記温度で
焼結しかつH2Oへ浸漬および超音棟処理すると、焼結
された微粒子はさらに小さな大きさの微粒子に分解する
。
例I
A、 A此、03の通常リチウム化
1、 約2グラムの多孔性Al2O3を計量し100−
150ccの量のジャーに移し換えた。
150ccの量のジャーに移し換えた。
ジャーは適切に封止されるためにねじ止めキャップを有
していた。
していた。
2、 A1203を有するジャーはそれからアルゴン
雰囲気下でグローブボックスに移された。
雰囲気下でグローブボックスに移された。
3、 ヘキサンに溶解された約10ccのn−ブチルリ
チウム(n−BLi)がAl2O3に注がれた。十分な
n−BLiがA11203粉末を約数mmだけ上回るよ
うに注がれた。
チウム(n−BLi)がAl2O3に注がれた。十分な
n−BLiがA11203粉末を約数mmだけ上回るよ
うに注がれた。
4、 キャップが閉じられかつジャーは約1分振り混
ぜられた。
ぜられた。
5、 ジャーはグローブボックス内で約48時間触れ
られないまま放置された。
られないまま放置された。
6、48時間後re−BLiはゆっくりデカントされた
。
。
7、 約20ccのへキサンがそれから注がれかつジャ
ーは1分間振り混ぜられた。−旦すべてのAflzOs
微粒子が沈澱すると、ヘキサンがデカントされかつこの
処理が同じヘキサン洗浄を用いて2回目のために繰返さ
れた。
ーは1分間振り混ぜられた。−旦すべてのAflzOs
微粒子が沈澱すると、ヘキサンがデカントされかつこの
処理が同じヘキサン洗浄を用いて2回目のために繰返さ
れた。
8、 ヘキサンがデカントされかつジャーおよびAl1
203はAr雰囲気下で、ヘキサンを蒸発させそれによ
ってAl1203を乾かすために放置された。
203はAr雰囲気下で、ヘキサンを蒸発させそれによ
ってAl1203を乾かすために放置された。
9、−旦A痣20.粉末が乾燥すると、Al120、粉
末繞ジャーの壁面から擦り落とされた。
末繞ジャーの壁面から擦り落とされた。
10、 キャップが閉じられかつジャーはグローブ
ボックスの外に移された。
ボックスの外に移された。
11、 キャップが開けられかつ約100ccの脱イ
オン化された蒸留水が直ちにAIL、0.粉末に注がれ
た。それからキャップが閉じられかつジャーがキャップ
を閉じたまま力強く振り混ぜられた。キャップをわずか
に開けると、H2ガスが逃げていくのを検出することが
できた。
オン化された蒸留水が直ちにAIL、0.粉末に注がれ
た。それからキャップが閉じられかつジャーがキャップ
を閉じたまま力強く振り混ぜられた。キャップをわずか
に開けると、H2ガスが逃げていくのを検出することが
できた。
12、 A(J−zos粒子をさらに振り混ぜかつ分
解するために超音波処理機が約5から10分の間用いら
れた。
解するために超音波処理機が約5から10分の間用いら
れた。
13、 試料はそれから、Al1203微粒子が沈澱
するように数時間の間触れられないまま放置された。
するように数時間の間触れられないまま放置された。
14、 それから水がデカントされ、新しい水を追加し
以前のように振り混ぜ、試料が再び数時間の間触れられ
ないまま放置された。
以前のように振り混ぜ、試料が再び数時間の間触れられ
ないまま放置された。
15、 ステップ14が11iび繰返された。試料は
数時間の間約70℃で乾燥させられた。ここででテスト
l1p1定のために試料が用意された。
数時間の間約70℃で乾燥させられた。ここででテスト
l1p1定のために試料が用意された。
例2
1、 方法Aのステップ1から4が続けられた。
2. キャップを締めかつ完全に安全な状態で、ジャー
(AlI303+n−B Li+Arガス)が超音
波処理機に移された。試料が約5から10時間超音波処
理にさらされた。
(AlI303+n−B Li+Arガス)が超音
波処理機に移された。試料が約5から10時間超音波処
理にさらされた。
3、 数時間ごとに、超音波処理機が止められかつ試料
のいずれかの部分が沈澱したかどうかを見るために試料
が調べられた。沈澱した材料は超音波処理が続けられる
ように振り混ぜられた。
のいずれかの部分が沈澱したかどうかを見るために試料
が調べられた。沈澱した材料は超音波処理が続けられる
ように振り混ぜられた。
4、 10時間後、ジャーはグローブボックスに移され
かつ方法Aのステップ6から15が続けられた。
かつ方法Aのステップ6から15が続けられた。
例3
C,リチウム溶解拡散方法
1、 約2グラムの多孔性AQ20.がパイレックスま
たは石英チューブに移された。
たは石英チューブに移された。
2、 試料が約10−3−10− ’ トル圧力でポン
プで排気される間、試料は約2時間で約120℃まで加
熱された。
プで排気される間、試料は約2時間で約120℃まで加
熱された。
3、 空気に露出することなく試料はアルゴン内のグロ
ーブボックスに移された。
ーブボックスに移された。
4、 油の中のLi金属の断片が重さ約0.2グラムに
切られた。断片は数回イソプロピルアルコールで洗浄さ
れそれからきれいなつやのあるLi断片はA(LzOa
を含むパイレックスチューブに移された。
切られた。断片は数回イソプロピルアルコールで洗浄さ
れそれからきれいなつやのあるLi断片はA(LzOa
を含むパイレックスチューブに移された。
5、 チューブが閉じられかつボンピング中真空ポン
プに移された。チューブの首はトーチによって封止され
た。
プに移された。チューブの首はトーチによって封止され
た。
6、 封止されたチューブは炉に移され、温度が約8時
間の期間をかけて約600℃まで徐々に上昇した。
間の期間をかけて約600℃まで徐々に上昇した。
7、 チューブはさらに16時間炉内に放置された。
8、 チューブは冷たいH2Oの中で冷却された。
9、 チューブはグローブボックスに移された。
封止が破られた。粉末が集められかつねじキャップを有
するジャーに移された。
するジャーに移された。
10、 そtから方法Aのステップ10から15が続け
られた。
られた。
11、 上記のように準備されたアルミナ懸濁液は異な
る等級の微粒子を含むので、異なる等級のアルミナの抽
出は、2週間の期間毎日凝集した微粒子をサンプリング
し、かつ望ましい等級の沈澱する微粒子を選択すること
によって行なわれた。
る等級の微粒子を含むので、異なる等級のアルミナの抽
出は、2週間の期間毎日凝集した微粒子をサンプリング
し、かつ望ましい等級の沈澱する微粒子を選択すること
によって行なわれた。
より早い分離は遠心機を用いるとおそらく可能であろう
。
。
上述の開示を考慮すると当業者には明らかなように、多
くの変更および修正が、この発明の精神または範囲から
逸脱することなくこの発明の実施において可能である。
くの変更および修正が、この発明の精神または範囲から
逸脱することなくこの発明の実施において可能である。
したがって、この発明の範囲は以下のクレームによって
規定される実体に従って説明される。
規定される実体に従って説明される。
第1図は処理されていない多孔性アルミナのX線回折パ
ターンを示す図である。 第2図は多孔性アルミナの処理されていない形の顕微鏡
写真(SEM)である。 第3図はカイ−アルミナのリチウム化によって準備され
た、新しい遷移アルミナが水に浸漬される前のX線回折
パターンを示す図である。 第4図は超微細な微粒子に破砕された新しい遷移アルミ
ナのX線回折パターンを示す図である。 第5図は、の発明に従って準備された、超微細な微粒子
に破砕された新しい遷移アルミナの顕微鏡写真(SEM
)である。 第6図は第5図に示された、超微細微粒子に破砕された
新しい処理された遷移アルミナの拡大図である。 第7図は下の小板がそこを通して見える小板の1つの顕
微鏡写真(SEM)である。 第8図は小板の形状が32時間で1100℃まで加熱さ
れても変化しないことを示す小板の顕微鏡写真(SEM
)である。 特許出願人 サイモン・フレイザー・ F工GURE 2 F工GURE 5 FIGURE 6 FIGURE 8 FIGURE 7 手 続 補 正 書 (方力 平成2年4月13日 2、発明の名称 多孔性アルミナから、超微粒子に破砕された遷移アルミ
ナを準備する方法3、補正をする者 事件との関係
ターンを示す図である。 第2図は多孔性アルミナの処理されていない形の顕微鏡
写真(SEM)である。 第3図はカイ−アルミナのリチウム化によって準備され
た、新しい遷移アルミナが水に浸漬される前のX線回折
パターンを示す図である。 第4図は超微細な微粒子に破砕された新しい遷移アルミ
ナのX線回折パターンを示す図である。 第5図は、の発明に従って準備された、超微細な微粒子
に破砕された新しい遷移アルミナの顕微鏡写真(SEM
)である。 第6図は第5図に示された、超微細微粒子に破砕された
新しい処理された遷移アルミナの拡大図である。 第7図は下の小板がそこを通して見える小板の1つの顕
微鏡写真(SEM)である。 第8図は小板の形状が32時間で1100℃まで加熱さ
れても変化しないことを示す小板の顕微鏡写真(SEM
)である。 特許出願人 サイモン・フレイザー・ F工GURE 2 F工GURE 5 FIGURE 6 FIGURE 8 FIGURE 7 手 続 補 正 書 (方力 平成2年4月13日 2、発明の名称 多孔性アルミナから、超微粒子に破砕された遷移アルミ
ナを準備する方法3、補正をする者 事件との関係
Claims (12)
- (1)多孔性アルミナから、超微細微粒子に破砕された
遷移アルミナを準備する方法であって、アルカリ金属を
アルミナの気孔に導入し、かつアルカリ金属処理された
アルミナを水を含む液体に浸漬しそれによってアルミナ
を超微細微粒子に破砕する方法。 - (2)アルカリ金属はリチウムである、請求項1に記載
の方法。 - (3)リチウムはリチウム有機媒体に含まれる、請求項
2に記載の方法。 - (4)リチウム有機媒体はヘキサンのn−ブチルリチウ
ムである、請求項3に記載の方法。 - (5)アルカリ金属ソースはリチウム蒸気および溶解リ
チウムからなる群から選ばれる、請求項1に記載の方法
。 - (6)アルミナはアルカリ金属導入段階において活発な
攪拌にさらされる、請求項1に記載の方法。 - (7)アルミナはアルカリ金属導入段階において超音波
攪拌にさらされる、請求項1に記載の方法。 - (8)新しい遷移アルミナは水に浸漬される、請求項1
に記載の方法。 - (9)請求項1、2または3の方法によって準備される
アルミナ生成物。 - (10)請求項4、5または6の方法によって準備され
るアルミナ生成物。 - (11)請求項7または9の方法によって準備されるア
ルミナ生成物。 - (12)水を含む液体は水である、請求項1に記載の方
法。
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Cited By (2)
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JP2010502843A (ja) * | 2006-09-08 | 2010-01-28 | シグナ・ケミストリー・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | リチウム−多孔性金属酸化物組成物、及びリチウム試薬−多孔性金属組成物 |
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