JPH0519488B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0519488B2
JPH0519488B2 JP61141539A JP14153986A JPH0519488B2 JP H0519488 B2 JPH0519488 B2 JP H0519488B2 JP 61141539 A JP61141539 A JP 61141539A JP 14153986 A JP14153986 A JP 14153986A JP H0519488 B2 JPH0519488 B2 JP H0519488B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cerium
solution
compound
aqueous
salt
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61141539A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6236022A (ja
Inventor
Chanchin Janibu
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.)
ROONU PUURAN SUPESHIARITE SHIMIIKU
Original Assignee
ROONU PUURAN SUPESHIARITE SHIMIIKU
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 ROONU PUURAN SUPESHIARITE SHIMIIKU filed Critical ROONU PUURAN SUPESHIARITE SHIMIIKU
Publication of JPS6236022A publication Critical patent/JPS6236022A/ja
Publication of JPH0519488B2 publication Critical patent/JPH0519488B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F17/00—Compounds of rare earth metals
    • C01F17/20—Compounds containing only rare earth metals as the metal element
    • C01F17/206—Compounds containing only rare earth metals as the metal element oxide or hydroxide being the only anion
    • C01F17/224—Oxides or hydroxides of lanthanides
    • C01F17/235—Cerium oxides or hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F17/00—Compounds of rare earth metals
    • C01F17/30—Compounds containing rare earth metals and at least one element other than a rare earth metal, oxygen or hydrogen, e.g. La4S3Br6
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/60—Compounds characterised by their crystallite size
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
    • C01P2002/88—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by thermal analysis data, e.g. TGA, DTA, DSC
    • 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
    • C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S516/00—Colloid systems and wetting agents; subcombinations thereof; processes of
    • Y10S516/922—Colloid systems having specified particle size, range, or distribution, e.g. bimodal particle distribution
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S516/00—Colloid systems and wetting agents; subcombinations thereof; processes of
    • Y10S516/924—Significant dispersive or manipulative operation or step in making or stabilizing colloid system
    • Y10S516/928—Mixing combined with non-mixing operation or step, successively or simultaneously, e.g. heating, cooling, ph change, ageing, milling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は新規セリウム（）化合物およびそ
の製造方法に関する。
さらに詳しくいうと、この発明は水に容易に分
散し得るようにし易いセリウム（）化合物の提
供に関する。
カーク・オスマー：エンサイクロペデイア・オ
ブ・ケミカル・テクノロジー（第２版）第４巻第
850頁（KIRK−OTHMER：Encyclodia of
chemical Technology（2nd.ed.）、Vol.4、p.850）
から式CeO2・xH2O（式中、ｘは0.5〜２の数を表
わす。）に相当しゼラチン状沈澱である二酸セリ
ウム水和物を第二セリウム塩に水酸化ナトリウム
又は水酸化アンモニウムを添加することにより調
製できることは公知である。
風解剤たとえば硝酸の存在下に200〜450℃で熱
処理して実質的に乾燥させた酸化セリウム（）
水和物を水性媒体に分散させる方法に従つて水に
分散し得るセリウム（）化合物を調製すること
が仏国特許第2482075号公報にすでに提案されて
いる。このように風解剤の存在下で加熱すると酸
化セリウム（）水和物中の集合した結晶子が分
解して分散可能なセリウム化合物が生成する。
上記特許には酸化セリウム（）水和物の調製
がセリウム塩から沈澱により行なわれることが記
載されている。例えば、高純度の炭酸第一セリウ
ムを硝酸溶液または塩酸溶液に溶解して硝酸第一
セリウムまたは塩化第一セリウムの中性溶液を
得、これをNH4OH/H2O2で酸化して酸化セリウ
ム（）水和物を得ることができる。
発明者らは鋭意検討した結果、セリウム（）
化合物が容易に分散可能であり、セリウム（）
塩水溶液から沈澱および水酸化第二セリウムの分
離を経ることなく直接に調製されたセリウム
（）化合物のコロイド水分散液から得られるこ
とを見出した。
この発明に従うセリウム（）化合物はセリウ
ム（）の塩基性塩であり、一般式（） Ce(M)x（OH）y（NO3）z （） （式中、Ｍはアルカリ金属原子または第四アン
モニウム基を表わす。ｘは0.01〜0.2である。ｙ
はｙ＝４−ｚ＋ｘとなるような数である。ｙはｚ
は0.4〜0.7である。）に相当する。
示差熱分析の結果、空気雰囲気下でこの生成物
を焼成したところ300℃／時間の昇温に対して発
熱ピークは250〜300℃であつた。
Ｘ線回折分析によればこの発明の生成物は格子
定数が5.42〜5.44Åであり結晶度が30〜70％の
CeO2型の結晶相を有する結晶度の低い生成物で
あることが示されている。結晶化されている部分
は結晶子の大きさが小さく一般に60Å未満であ
る。
また、この発明はセリウム（）化合物のコロ
イド水分散液を調製し、これを熱処理することを
特徴とする上記化合物の製造方法に関する。
この発明の方法の第一工程において、セリウム
（）化合物のコロイド分散糸を調製する。後者
においてセリウム（）は同時にイオンの形とコ
ロイドの形で存在していることがわかる。このこ
とは、コロイドの大きさの粒子の存在を示してい
る。この発明の説明を簡潔にするために「コロイ
ド分散系」という用語はイオン−コロイド混合物
を指称するものとし、イオン−コロイド混合物に
ついては後に詳述する。
上記コロイド分散系の調製はセリウム（）塩
水溶液を下記の条件下で塩基と反応させることに
より達成される。
この発明の方法において使用されるセリウム塩
溶液は硝酸第二セリウム水溶液または硝酸第二セ
リウムアンモニウム水溶液を使用することができ
る。この水溶液は第一セリウムの状態のセリウム
を含有していても不都合はないがセリウム（）
を85％以上含有しているのが好ましい。
セリウム塩溶液は最終生成物中に不純物が見出
せない程度の量の不純物しか含有していないよう
に選ばれる。とくに、硫酸イオンのような凝結性
の共有結合性陰イオンを除外するのが好ましい。
しかしながら少量であれば存在していても差支え
ない。例えばCeO2で表わしてセリウム塩の５重
量％以下であればこれらの陰イオンであつてもよ
い。
セリウム塩の濃度はこの発明では重要な因子で
はないが、セリウム（）で表わした場合、0.1
〜２モル／にしてもよい。装置の生産性の問題
からセリウム（）塩の濃縮溶液を使用するのが
有利であり得る。従つて、濃度は１〜２モル／
が好ましい。
セリウム（）塩水溶液は一般に一定の初期酸
性度を示し、その規定度は0.1〜4Nにすることが
できる。H+イオン濃度は重要ではないが、0.1〜
1Nが望ましい。
硝酸第一セリウム溶液の電解酸化法（仏国特許
出願公開第2570087号公報（出願番号第8413641
号）参照）に従つて得られた硝酸第二セリウム溶
液が特に選ばれた原料である。
この発明の方法において使用される塩基溶液は
特にアンモニア水溶液、ソーダ（水酸化ナトリウ
ム）水溶液、カリ（水酸化カリウム）水溶液を使
用することができる。同様に、気体アンモニアを
使用することもできる。この発明においてはアン
モニア水溶液を使用するのが好ましい。
使用される塩基の規定度はこの発明の方法にお
いては重要な因子ではなく例えば0.1〜11Nの広
い範囲で変えることができるが、濃度が0.1〜5N
の溶液を使用するのが好ましい。
塩基溶液とセリウム（）塩溶液の割合は中和
度が0.01以上3.0以下となるようにする必要があ
る。
ここに中和度ｒは次式により定義される。
ｒ＝n3−n2／n1 式中、n1は最終コロイド分散系中に存在するセ
リウム（）のモル数を表わす。n2はセリウム
（）塩水溶液をもつ酸性度を中和するのに必要
なOH-のモル数を表わす。n3は塩基の添加によ
りもたらされるOH-の全モル数を表わす。
中和度はセリウム（）のコロイド状態を反映
している。
ｒ＝４のとき、セリウム（）はゼラチン状態
で沈澱する。
ｒ＝０のとき、セリウム（）はイオン状態に
ある。
０＜ｒ＜4.0のとき、セリウム（はイオン状
態および／またはコロイドド状態にある。
式（）のセリウム（）化合物の収率を改善
するためにセリウム（）の最終濃度が0.5モ
ル／未満に対して中和度が0.01以上25以下に選
定される。反対に、最終濃度が0.5モル／以上
に対しては中和度は0.01以上２以下が好ましい。
実地上は、最終コロイド分散系中のCe（）の
所定の濃度に対して前記の範囲から選ばれた所望
の中和度ｒを得るために塩基溶液の濃度が次式を
満すように調整する。
〔OH-〕＝（n1・ｒ＋n2）〔Ce（）〕f〔Ce（）〕i
／n1（〔Ce（）〕i−〔Ce（）〕f） 式中、〔OH-〕は塩基溶液の濃度（モル／）
を表わす。
〔Ce（）〕fは最終コロイド分散系のCe（）濃度
（モル／）を表わす。
〔Ce（）〕iはセリウム（）塩水溶液のCe（）
濃度（モル／）を表わす。
n1およびn2はセリウム（）塩水溶液の慣用の
用量決定により決定される。
n1：第一鉄塩溶液を使用して電位差計により滴
定 n2：シユウ酸イオンを使用してセリウムを錯化
した後酸−塩基滴定 セリウム（）塩水溶液と前記の量で使用され
る塩基の間の反応は０〜60℃の温度で行なうこと
ができるが、室温（一般に15〜25℃）で行なうの
が好ましい。
前記反応体の混合は種々の方法に従つて実施す
るとができ例えば、セリウム（）塩水溶液と塩
基溶液を撹拌下同時混合することもできるし、塩
基をセリウム（）塩水溶液に連続的にまたは一
度に添加することもその逆を行なうこともでき
る。
混合時間は装置系の能力によつて決まるが、一
般に0.1秒〜30時間、好ましくは２〜６時間が選
ばれる。
反応体の導入順序の如何にかかわらず水性媒体
中に分散させたセリウム（）化合物コロイド分
散系が得られる。
このようにして調製されたこの発明の方法にお
いて使用される分散系はセリウム（）の濃度が
0.1〜２モル／、好ましくは0.3〜0.8モル／で
ある。
下限には重要な意味はないが装置系の生産性の
問題からは0.3モル／より高濃度であるのが望
ましい。
超遠心分離後得られる上清の例えば化学的分析
により決定されたコロイド状セリウム（）の量
は使用したセリウム（）の20〜70％である。
コロイドの大きさはマイケル・エル・マコンネ
ル（Michael L.Me Connell：アナリテイカル・
ケミストリ第53巻No.８第1007A頁（1981）
Analytical Chemistry，Vol.53、No.８、1007A
（1981））に記載された方法に従つて光の準弾性拡
散により決定されたコロイドの流体力学的直径を
測定することにより定義される。この直径は40〜
300Åの範囲にすることができる。
第二工程において、セリウム（）化合物のコ
ロイド水分散液を80〜300℃、好ましくは90〜110
℃の温度で熱処理する。反応混合物の還流温度で
操作するのが好ましいが、その理由はこの温度の
維持、再現が容易であるからである。
セリウム（）化合物の水性分散液を選定され
た温度に直接さらしてもよく、徐々に昇温しても
よい。
熱処理温度は重要でなく、大気圧下または例え
ば熱処理温度に対応する水の飽和蒸気圧下のよう
な加圧下で熱処理してもよい。
この処理は空気中でも不活性ガス雰囲気、好ま
しくは窒素ガス雰囲気下で行つてもよい。
処理中、撹拌の必要はない。
処理時間は２〜48時間、好ましくは２〜24時間
と広範囲である。
操作終了後、沈澱を慣用の分離技術、例えば
過、デカンテーシヨン、風乾、遠心分離などによ
り回収する。
得られた生成物を15〜12℃、好ましくは室温
（15〜25℃）、で乾燥する。この操作は大気圧でも
例えば１〜100mmHg（133.3322〜13332.2Pa）の減
圧下で行なつてもよい。
この発明に従つて、セリウム（）塩溶液に含
まれるCeO2の量に対するCeO2で表わしたセリウ
ム（）化合物の重量収率が99％に達するセリウ
ム（）化合物が得られる。
上記の方法に従つて得られた化合物はセリウム
（）化合物の水分散液（以下「ゾル」といつ）
を容易に形成する性質を有する。
この発明の別の目的は式（）に相当するセリ
ウム（）化合物から得られる水性ゾルにある。
また、この発明は水、式（）に相当するセリ
ウム（）化合物を水に分散させてセリウム
（）化合物の水性ゾルを製造する方法を提案し
ている。
この化合物は水性媒体または得られたゾルのPH
が１〜25であるような弱酸性の媒体に分散させる
ことができる。
水についてはその種類は重要ではなく、その温
度は一般に室温である。
ゾルの調製は撹拌しながら行なうのが好まし
い。
得られたゾルにはセリウム（）化合物は本質
的に水に分散させたコロイド分散系の形で存在す
るが、コロイドの形で分散されたセリウム（）
化合物のかわりにイオンの形のCe（）の存在を
排除するものではない。
コロイドの形のセリウム（）の量は一般に95
％より大であり、好ましくは99〜100％である。
この発明に従えば、CeO2で表わされる濃度が
２モル／に達し得るセリウム（）化合物の水
性ゾルを調製することができる。
また、コロイドの大きさが広い範囲で変えられ
るゾルを得ることができる。一般に、光の準弾性
拡散により測定されたコロイドの流体力学的直径
は40〜600Åである。
この発明に従えば、セリウムの濃度とコロイド
分散系の中和度を変えることによりゾル中に存在
するコロイドの大きさを調節することができる。
所定の一定のセリウム濃度に対して、中和度が高
いほどコロイドが小さくなる。
この発明に従つて得られたゾルは貯蔵時安定性
を示す。数カ月貯蔵後もデカンテーシヨンがな
い。
ゾルのPHは１近傍でありPHが約2.5になるまで
塩基性化しても安定である。
この場合、コロイドの大きさは優れている。コ
ロイドの流体力学的直径は150〜300Åである。
最後に、この発明の別の目的はコロイドの流体
力学的直径が40〜100Åの粒子の薄い新規なセリ
ウム（）化合物の水性ゾルにある。
前記のゾルは上記の調製法に従つて上記のセリ
ウム（）化合物の分散系を熱処理することによ
り調製される。
セリウム（）化合物の濃度が0.3〜２モル／
であり、セリウム（）塩水溶液を中和度が１
以上３以下となるように塩基と反応させることに
より得られたセリウム（）化合物のコロイド分
散系から出発する。式（）のセリウム（）化
合物の収率を改善するためには、セリウム（）
の好ましい濃度は0.3〜0.8モル／であり、中和
度は１以上２以下に選定される。
このようにして得られた分散系は流体力学的直
径で表わされたコロイドの大きさが40〜100Åで
あるイオン−コロイド混合物である。
分散系の熱処理ならびに得られた生成物の分散
は前記の操作方法に従つて行なわれる。
このようにして、コロイド状のセリウム（）
の量が99％より大であり、コロイドの流体力学的
直径が40〜100Åであるゾルが得られる。
コロイドの大きさの分布は均一である。コロイ
ドの大きさは粒子の並進拡散係の測定と相関して
おり、次式 （DT−DT）2／（DT）2 （式中、DTは並進拡散係数を表わし、光の準
弾性拡散により実験的に得られる値である。）で
定義される変差値の測定により分布の均一性が証
明される。変差値は一般に0.2より小さく、しば
しば0.05近辺である。
PH2.5になるまで塩基化することにより同様に
流体力学的直径が150〜500Åの大きいコロイドを
得ることができる。
以下に実施例を挙げてこの発明を説明するが、
もちろんこの発明はこれらの実施例に限定されな
い。
実施例 １ １） 式（）に相当するセリウム（）化合物
の調製 温度計、撹拌装置、反応体導入系（定量ポン
プ）を備えた、６容三首フラスコに室温でセリ
ウム（）1.37モル／、セリウム（）0.02モ
ル／を含有し遊離酸性度が0.385Nの仏国特許
出願公開第2570087号公報に記載の電解方法によ
り得られた硝酸第二セリウム溶液376.5cm3を導入
した。
撹拌下のこの溶液に室温で0.8Nアンモニア溶
液1123cm3を100cm3／時間の割合で徐々に添加した。
CeO2で表わして60g/の濃度および中和度ｒ
＝1.5のセリウム（）化合物のコロイド水分散
液を得た。
コロイド状のセリウム（）の百分率は約40〜
60％である。この値は超遠心分離（140.000g−２
時間）後得られる上清液中のセリウム（）の量
を滴定された鉄（）溶液を使用して滴定するこ
とにより決定された。
マイケル・エル・マコンネル：アナリテイカ
ル・ケミストリー第53巻、No.８、1007A頁（1981
年）（Michael L.MeConnell： Analytical Cheminsry、Vcl.53、No.８、1007A
（1981）に記載された方法に従つて光の準弾性拡
散によりコロイド粒子の大きさを決定した。コロ
イドの流体力学的平均直径は64Å程度である。
第二工程において、セリウム（）化合物のコ
ロイド分散液を熱処理する。このために100℃の
オープンに上記の操作方法に従つて新たに調製し
た水分散液を１装入した。
24時間経過後、黄色の沈澱をガラスフリツト
（多孔度No.３）上に取した。
次いで得られた生成物を重量が一定になるまで
室温で風乾した。
焼成時損失が約22〜23％の黄色沈澱54gを回収
した。
Ｘ線回折分析の結果、この発明の生成物は
CeO2型の結晶相を有する結晶度の低い生成物で
あり、このものはフツ素型、すなわち立方面心構
造であることが示された。格子定数は5.42Åであ
り、結晶化度は約45％であつた。
純粋なCeO2の格子定数は5.411Å（Ｊ
CPDS40593）であるので、格子定数やや拡がつ
ている。
さらに、この発明の生成物を1000℃まで徐々に
昇温して熱処理すると、Ｘ線回折により決定され
る結晶化度は10〜20％程度のごくわずかな変化し
か認められない。このことは、生成物が結晶しに
くいことを示している。
ｂ） セリウム（）化合物の水性ゾルの調製 上記ａ）に従つて調製された化合物45.3gを蒸
留水に添加して全量を200cm3とした。
こうして、CeO2で表わして172g/（1M）の
Ce（）濃度をもちPHが約１である透明に見える
ゾルが得られた。
光拡散試験により均一な粒子分子（偏差値＝
0.05）でありコロイドの流体学的直径が47Å程度
のコロイドの存在が示された。
得られたゾルは貯蔵安定性が良好であり１年以
上デカンテーシヨンが起きない。
このゾルはPHを増加させて安定である。0.1N
アンモニア溶液を24cm3／時間の割合で徐々に添加
することによりPHを2.5まで上昇させたゾルを得
ることができる。
この場合、光の準弾性拡散により決定された流
体学的直径は153Åの程度（偏差値＝0.09）であ
つた。
実施例 ２ ａ 下記のものを使用した以外は実施例１を再現
した。
(イ) 2.8Nアンモニア溶液1500cm3 (ロ) セリウム（）124モル／を含有し遊離
酸性度0.332Nの硝酸第二セリウム溶液1920
cm3 このようにしてCeO2で表わされた濃度が120g/
であり中和度がｒ＝1.5のセリウム（）化合
物のコロイド水分散液を得た。
実施例１に記載された方法に従つてコロイドの
大きさを特徴づけると、このコロイドの流体力学
的平均直径は69Åであつた。
第二工程で、得られた分散系を100℃のオープ
ンで24時間加熱処理した。
風乾後、黄色の生成物344gを回収した。
得られた生成物の化学的分析の結果、その化学
的組成は次の通りである。
加熱損失 24％ CeO2 76.7％ H2O ７％ Ce()/Ce()＋Ce（）（モル比） 0.04％ NO3 -/Ce()（モル比） 0.6 NH4 +/Ce()（モル比） 0.1 示差熱分析結果を第１図に示す。第１図には３
本の曲線が示されており、 直径１は300℃／時間の昇温速度で100℃から
900℃への昇温を示す。
曲線２は最大重量損失に対応する温度を示す。
曲線３は昇温時の発熱および吸熱効果を説明す
る。
発熱ピークは250〜300℃に認められる。
ｂ 上記ａ）に従つて調製した化合物45.3gを蒸
留水に添加して全量を200cm3とすることにより
実施例１と同様にゾルを調製した。
このようにして、セリウム（）の濃度が
CeO2で表わして172g/のゾルを得た。
光拡散試験により、流体力学的直径が59Åであ
り、大きさの分布が均一（偏差値＝0.04）のコロ
イドの存在が証明された。
実施例 ３ ａ） 下記の反応体から出発する。
(イ) 0.65Nアンモニア溶液 6126cm3 (ロ) セリウム（）1.25モル／およびセリウ
ム（）0.02モル／を含有し遊離酸性度
0.345Nの硝酸第二セリウム溶液1400cm3 このようにしてCeO2で表わされた濃度が40g/
であり中和度が２近傍のセリウム（）化合物
のコロイド水分散液が得られた。
第二工程において、得られた分散系を100℃で
８時間加熱処理した。
形成された沈澱を過により回収し、液中の
セリウムの量を測定したところ、分散可能なセリ
ウム（）化合物の形のセリウム（）の回収収
率は92％であつた。
この生成物を室温で乾燥した。
ｂ このようにして得られたゾルの光拡散試験を
行なつたところ流体力学的直径が約150Åのコ
ロイドの存在が明らかになつた。
実施例 ４ ａ 下記のものを使用した以外は実施例１を再現
した。
(イ) セリウム（）1.24モル／を含有し、遊
離酸性度0.332Nの硝酸第二セリウム溶液
1000cm3 (ロ) 0.3726Nアンモニア溶液2555cm3アンモニア
溶液を室温で硝酸第二セリウム溶液に添加す
るのは1664cm3／時間の流量で行なわれた。
このようにして、CeO2で表わされた濃度が60
ｇ／であり、中和度ｒ＝0.5のセリウム（）化
合物のコロイド水分散液が得られた。
第二工程において、得られた分散系を冷却器と
撹拌装置を備えた二重スリープ付反応器で100℃
で４時間加熱処理した。
沈澱を過し、45℃のオープンで乾燥して、黄
色の生成物264gを回収した。
得られた生成物の化学分析したところ次の化学
組成であつた。
加熱損失 21.79％ CeO2 78.21％ NO3 -/Ce()（モル比） 0.49 NH4 +/Ce()（モル比） 0.025 ｂ 上記ａ）に従つて調製した化合物44gを蒸留
水に添加して全量を200cm3とすることにより実
施例１と同様にゾルを調製した。
このようにして、セリウム（）の濃度が
CeO2で表わして172g/のゾルを得た。
光拡散試験により、流体力学的直径が約500Å
であり、偏差値が0.3のコロイドの存在が証され
た。
実施例 ５ ａ 下記のものを使用した以外は実施例１を再現
した。
(イ) セリウム（）1.24モル／を含有し、遊
離酸性度0.332Nの硝酸第二セリウム溶液
1000cm3 (ロ) 0.6153Nアンモニア溶液2555cm3アンモニア
溶液を室温で硝酸第二セリウム溶液に添加す
るのは２時間32分の時間で行なわれた。
このようにして、CeO2で表わされた濃度が60
ｇ／であり、中和度ｒ＝1.0のセリウム（）化
合物のコロイド水分散液が得られた。
第二工程において、得られた分散系を実施例４
と同様に100℃で４時間加熱処理した。
沈澱を過し、45℃のオーブンで乾燥して、黄
色の生成物208gを回収した。
得られた生成物の化学分析したところ次の化学
組成であつた。
加熱損失 20.2％ CeO2 79.8％ NO3 -/Ce()（モル比） 0.466 NH4 +/Ce()（モル比） 0.023 ｂ 上記ａ）に従つて調製した化合物43.1gを蒸
留水に添加して全量を200cm3とすることにより
実施例１と同様にゾルを調製した。
このようにして、セリウム（）の濃度が
CeO2で表わして172g/のゾルを得た。
光拡散試験により、流体力学的直径が約177Å
であり、偏差値が0.5のコロイドの存在が証され
た。
実施例 ６ ａ 下記のものを使用した以外は実施例１を再現
した。
(イ) セリウム（）1.24モル／を含有し、遊
離酸性度0.332Nの硝酸第二セリウム溶液
1000cm3 (ロ) 0.363Nアンモニア溶液4331cm3アンモニア
溶液を室温で硝酸第二セリウム溶液に添加す
るのは２時間32分で行なわれた。
このようにして、CeO2で表わされた濃度が
40g/であり、中和度ｒ＝1.0のセリウム（）
化合物のコロイド水分散液が得られた。
第二工程において、得られた分散系を冷却器
と撹拌装置を備えた二重スリープ付反応器で
100℃で４時間加熱処理した。
沈澱を過し、45℃のオープンで乾燥して、
黄色の生成物222gを回収した。
得られた生成物の化学分析したところ次の化
学組成であつた。
加熱損失 18.37％ CeO2 81.63％ NO3 -/Ce()（モル比） 0.432 ｂ 上記ａ）に従つて調製した化合物42.14gを蒸
留水に添加して全量200cm3とすることにより実
施例１と同様にゾルを調製した。
このようにして、セリウム（）の濃度が
CeO2で表わして172g/のゾルを得た。
光拡散試験により、流体力学的直径が約542Å
であり、偏差値が0.25のコロイドの存在が証され
た。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明のコロイド分散系の示差熱分
析図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式（） Ce(M)x（OH）y（NO3）2 （） （式中、Ｍはアルカリ金属原子または第四アン
    モニウム基を表す。ｘは0.01〜0.2である。ｙは
    ｙ＝４−ｚ＋ｘとなるような数を表す。ｚは0.4
    〜0.7である。） に相当するセリウム（）化合物。 ２ 示唆熱分析により300℃／時間の温度上昇に
    対して250〜300℃において発熱ピークを示すこと
    を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の式
    （）のセリウム（）化合物。 ３ 格子定数が5.42〜5.44Åで結晶化度が40〜60
    ％のCeO2型の結晶相を示すことを特徴とする特
    許請求の範囲第１項記載の式（）のセリウム
    （）化合物。 ４ 水性媒体に分散させたセリウム（）化合物
    のコロイド分散系を調整し、これを熱処理するこ
    とを特徴とする、一般式（） Ce(M)x（OH）y（NO3）2 （） （式中、Ｍはアルカリ金属原子または第四アン
    モニウム基を表す。ｘは0.01〜0.2である。ｙは
    ｙ＝４−ｚ＋ｘとなるような数を表す。ｚは0.4
    〜0.7である。） に相当するセリウム（）化合物の製造方法。 ５ セリウム（）塩水溶液を塩基と反応させる
    ことによりセリウム（）化合物のコロイド分散
    系を調整することを特徴とする特許請求の範囲第
    ４項記載の方法。 ６ セリウム（）塩水溶液が硝酸セリウム水溶
    液または硝酸セリウムアンモニウム水溶液である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の方
    法。 ７ セリウム（）で表されたセリウム（）塩
    の濃度が0.1〜２モル／であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第５または６項記載の方法。 ８ セリウム（）で表されたセリウム（）塩
    の濃度が１〜２モル／であることを特徴とする
    特許請求の範囲第７項記載の方法。 ９ 塩基溶液がアンモニア水溶液、水酸化ナトリ
    ウム水溶液もしくは水酸化カリウム水溶液または
    気体アンモニウムであることを特徴とする特許請
    求の範囲第４〜８項のいずれかに記載の方法。 １０ 塩基溶液の規定度が0.1〜11Nであること
    を特徴とする特許請求の範囲第９項記載の方法。 １１ 塩基溶液の規定度が0.1〜5Nであることを
    特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の方法。 １２ セリウム（）塩水溶液を塩基と、中和度
    が0.01以上0.3以下となるように反応させること
    を特徴とする特許請求の範囲第５項記載の方法。 １３ セリウム（）の最終濃度0.5モル／未
    満に対して中和度を0.01以上25以下に、セリウム
    （）の最終濃度0.5モル／以上に対して中和度
    を0.01以上２以下に選定することを特徴とする特
    許請求の範囲第１２項記載の方法。 １４ セリウム（）塩水溶液と塩基との反応温
    度が0.60℃であることを特徴とする特許請求の範
    囲第５項記載の方法。 １５ 選定された反応温度が室温であることを特
    徴とする特許請求の範囲第１４項記載の方法。 １６ セリウム（）塩水溶液と塩基溶液を撹拌
    下で同時に混合するか、または塩基溶液をセリウ
    ム（）塩水溶液に添加するか、あるいはその逆
    であることを特徴とする特許請求の範囲第５項記
    載の方法。 １７ 水性コロイド分散系を80〜300℃の温度で
    熱処理することを特徴とする特許請求の範囲第４
    〜１６項のいずれかに記載の方法。 １８ 熱処理温度が90〜110℃であることを特徴
    とする特許請求の範囲第１７項記載の方法。 １９ 熱処理時間が２〜48時間であることを特徴
    とする特許請求の範囲第１７または１８項記載の
    方法。 ２０ 熱処理時間が２〜24時間であることを特徴
    とする特許請求の範囲第１９項記載の方法。 ２１ 慣用の分離技術により分離された固体沈殿
    を回収し、これを乾燥することを特徴とする特許
    請求の範囲第４〜２０項のいずれかに記載の方
    法。 ２２ 乾燥温度が15〜120℃であることを特徴と
    する特許請求の範囲第２１項記載の方法。 ２３ 乾燥温度が室温であることを特徴とする特
    許請求の範囲第２２項記載の方法。 ２４ 一般式（） Ce(M)x（OH）y（NO3）z （） （式中、Ｍはアルカリ金属原子または第四アン
    モニウム基を表す。ｘは0.01〜0.2である。ｙは
    ｙ＝４−ｚ＋ｘとなるような数を表す。ｚは0.4
    〜0.7である。） に相当するセリウム（）化合物を水に懸濁させ
    ることを特徴とする、該セリウム（）化合物を
    水性ゾルの製造に使用する方法。
JP61141539A 1985-06-20 1986-06-19 新規セリウム（４）化合物およびその製造方法 Granted JPS6236022A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8509374A FR2583736B1 (fr) 1985-06-20 1985-06-20 Nouveau compose de cerium iv et son procede de preparation.
FR8509374 1985-06-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6236022A JPS6236022A (ja) 1987-02-17
JPH0519488B2 true JPH0519488B2 (ja) 1993-03-16

Family

ID=9320465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61141539A Granted JPS6236022A (ja) 1985-06-20 1986-06-19 新規セリウム（４）化合物およびその製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5344588A (ja)
EP (1) EP0208580B1 (ja)
JP (1) JPS6236022A (ja)
AT (1) ATE49582T1 (ja)
AU (1) AU578368B2 (ja)
DE (1) DE3668315D1 (ja)
FR (1) FR2583736B1 (ja)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2583735B1 (fr) * 1985-06-20 1990-11-23 Rhone Poulenc Spec Chim Nouvelles dispersions colloidales d'un compose de cerium iv en milieu aqueux et leur procede d'obtention.
FR2596382B1 (fr) * 1986-03-26 1988-05-27 Rhone Poulenc Chimie Dispersions aqueuses colloidales d'un compose de cerium iv et leur procede d'obtention
FR2596381B1 (fr) * 1986-03-26 1988-05-27 Rhone Poulenc Chimie Oxydes ceriques a nouvelles caracteristiques morphologiques et leur procede d'obtention
FR2617154B1 (fr) * 1987-06-29 1990-11-30 Rhone Poulenc Chimie Procede d'obtention d'oxyde cerique et oxyde cerique a nouvelles caracteristiques morphologiques
ATE67469T1 (de) * 1987-06-29 1991-10-15 Rhone Poulenc Chimie Verfahren zur gewinnung eines ceriumoxids.
FR2632945B1 (fr) * 1988-06-15 1991-02-08 Rhone Poulenc Chimie Procede d'obtention d'un oxyde cerique de grande surface specifique
JPH062582B2 (ja) * 1987-12-02 1994-01-12 多木化学株式会社 結晶質酸化第二セリウムゾル及びその製造法
FR2640954B1 (ja) * 1988-12-23 1991-03-29 Rhone Poulenc Chimie
US5279789A (en) * 1988-12-23 1994-01-18 Rhone-Poulenc Chimie Ceric oxide particulates having improved morphology
FR2640953B1 (ja) * 1988-12-23 1991-02-08 Rhone Poulenc Chimie
FR2724331B1 (fr) 1994-09-12 1996-12-13 Rhone Poulenc Chimie Dispersions colloidales d'un compose de cerium a ph eleve et leurs procedes de preparation
BR0106273A (pt) * 2000-05-16 2002-03-26 Mitsui Mining & Smelting Co Abrasivo à base de cério, matéria-prima para referido abrasivo e métodos de produção do referido abrasivo e da referida matéria-prima
FR2831177B1 (fr) 2001-10-22 2005-02-18 Rhodia Elect & Catalysis Dispersion colloidale et poudre colorees de cerium ou de cerium et de titane, de zirconium, d'aluminium ou d'une terre rare, leur procede de preparation et leur utilisation
FR2840313B1 (fr) 2002-05-28 2004-08-27 Rhodia Elect & Catalysis Composition a base d'une peinture aqueuse, notamment d'une lasure ou d'un vernis, et d'une dispersion colloidale aqueuse de cerium
CN101128546B (zh) 2005-01-07 2011-09-07 罗狄亚化学公司 包含铈的胶态分散体的水性油漆组合物
EP1863896B1 (en) * 2005-03-31 2016-03-16 Solvay USA Inc. Mineral particle dispersions stabilized with a poly (oxyalkene) phosphonate
CN101490229B (zh) 2006-07-11 2013-06-26 罗迪亚公司 赋予固体表面特殊性能并且包含无机固体颗粒和共聚物的复合团聚体水性分散液
US8883865B2 (en) 2006-09-05 2014-11-11 Cerion Technology, Inc. Cerium-containing nanoparticles
EP2064153B1 (en) 2006-09-05 2016-06-29 Cerion LLC Method of preparing cerium dioxide nanoparticles
US10435639B2 (en) 2006-09-05 2019-10-08 Cerion, Llc Fuel additive containing lattice engineered cerium dioxide nanoparticles
EP2288449B1 (en) * 2008-05-09 2020-09-02 Rhodia Opérations Hybrid nanoscale particles
US8679344B2 (en) 2008-12-17 2014-03-25 Cerion Technology, Inc. Process for solvent shifting a nanoparticle dispersion
US8617502B2 (en) 2011-02-07 2013-12-31 Cristal Usa Inc. Ce containing, V-free mobile denox catalyst
US20150129796A1 (en) * 2012-05-22 2015-05-14 Hitachi Chemical Company, Ltd. Abrasive grains, slurry, polishing solution, and manufacturing methods therefor
JP5987904B2 (ja) * 2012-05-22 2016-09-07 日立化成株式会社 砥粒の製造方法、スラリーの製造方法及び研磨液の製造方法
US10143661B2 (en) 2013-10-17 2018-12-04 Cerion, Llc Malic acid stabilized nanoceria particles
FR3047737A1 (fr) * 2016-02-17 2017-08-18 Rhodia Operations Composition fluide pour proteger le bois
FR3047736A1 (fr) * 2016-02-17 2017-08-18 Rhodia Operations Composition de peinture formulee en phase aqueuse
EP3548436A1 (fr) 2016-12-02 2019-10-09 Rhodia Operations Suspension d'oxyde de cerium
CN112969665A (zh) * 2018-11-02 2021-06-15 罗地亚经营管理公司 基于钇、铈和有机化合物的组合物及其止挡用途
IL317743A (en) 2022-06-17 2025-02-01 Rhodia Operations Suspension containing cerium oxide particles and its uses

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2364613A (en) * 1942-02-05 1944-12-12 Eastman Kodak Co Purification of lanthanum salts
US3024199A (en) * 1958-09-02 1962-03-06 Du Pont Stable aquasols of hydrous rare earth oxides and their preparation
US3148151A (en) * 1962-02-22 1964-09-08 Grace W R & Co Method of preparing rare earthactinide metal oxide sols
US3359213A (en) * 1963-01-31 1967-12-19 Nat Lead Co Production of aqueous suspension of colloidal, crystalline, hydrous oxides of zirconium and hafnium
US3442817A (en) * 1966-04-15 1969-05-06 Du Pont Preparation of zirconia and hafnia sols
GB1181794A (en) * 1966-06-09 1970-02-18 Atomic Energy Authority Uk Improvements in or relating to Zirconium Compounds
US3761571A (en) * 1970-02-10 1973-09-25 Atomic Energy Authority Uk Production of ceria
JPS53112299A (en) * 1977-03-02 1978-09-30 Sumitomo Alum Smelt Co Ltd Production of alumina sol
WO1979000248A1 (en) * 1977-11-01 1979-05-17 Atomic Energy Authority Uk Production of dispersions
US4244835A (en) * 1978-12-14 1981-01-13 W. R. Grace & Co. Method of dispersing alpha alumina monohydrate
US4356106A (en) * 1980-05-09 1982-10-26 United Kingdom Atomic Energy Authority Cerium compounds
GB2075478B (en) * 1980-05-09 1983-10-12 Atomic Energy Authority Uk Improvements in or relating to cerium compounds
DE3271142D1 (en) * 1981-08-07 1986-06-19 Atomic Energy Authority Uk Cerium compounds
GB2102780B (en) * 1981-08-07 1985-04-03 Atomic Energy Authority Uk Improvements in or relating to compounds
US4545923A (en) * 1982-06-11 1985-10-08 Rhone-Poulenc Inc. Process for preparing colloidal ceric oxide and complexes thereof with free organic acids
EP0107284B1 (en) * 1982-08-13 1988-11-23 United Kingdom Atomic Energy Authority Process for the preparation of dispersions and gels
FR2559754A1 (fr) * 1984-02-20 1985-08-23 Rhone Poulenc Spec Chim Oxyde cerique a nouvelles caracteristiques morphologiques et son procede d'obtention
GB8430244D0 (en) * 1984-11-30 1985-01-09 Atomic Energy Authority Uk Preparation of materials
FR2583735B1 (fr) * 1985-06-20 1990-11-23 Rhone Poulenc Spec Chim Nouvelles dispersions colloidales d'un compose de cerium iv en milieu aqueux et leur procede d'obtention.

Also Published As

Publication number Publication date
AU5900086A (en) 1986-12-24
FR2583736A1 (fr) 1986-12-26
ATE49582T1 (de) 1990-02-15
EP0208580B1 (fr) 1990-01-17
AU578368B2 (en) 1988-10-20
US5344588A (en) 1994-09-06
EP0208580A1 (fr) 1987-01-14
FR2583736B1 (fr) 1987-08-14
DE3668315D1 (de) 1990-02-22
JPS6236022A (ja) 1987-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0519488B2 (ja)
KR910010131B1 (ko) 새로운 형태학적 특성을 갖는 산화 제2세륨 및 그 제조방법
KR910010128B1 (ko) 세륨(iv) 화합물의 수성 콜로이드 분산액 및 그의 제조방법
US5693299A (en) Process for the catalytic conversion of exhaust gases using cerium/zirconium mixed oxide catalyst
AU652863B2 (en) Composition based on ceric oxide, preparation and use
JP2651993B2 (ja) 酸化第二セリウムをベースにした組成物、製法及び用途
KR910010132B1 (ko) 산화 제2세륨의 제조방법
JPS6256322A (ja) 酸化第二セリウムを主体とする組成物及びそれらの製造方法
US5376305A (en) Preparing storage stable aqueous colloidal dispersions of cerium (IV) values
US5035834A (en) Novel cerium (IV) compounds
JPH0832555B2 (ja) 改良された形態学的特徴を有する酸化第二セリウム及びその製造方法
US5279789A (en) Ceric oxide particulates having improved morphology
JP2537671B2 (ja) セリウム（ｉｖ）化合物の水性コロイド分散体及びその製造方法
US5145605A (en) Sol-forming cerium material
KR920008518B1 (ko) 비표면이 큰 산화 제2세륨의 제조 방법
UA125691C2 (uk) Діоксид титану анатазної форми зі зниженим вмістом сірки та спосіб його одержання
JPS6265929A (ja) 新規ネオジム化合物およびその製造方法