JPH0543344A - Production of alumina-based porous body - Google Patents

Production of alumina-based porous body

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JPH0543344A
JPH0543344A JP3200324A JP20032491A JPH0543344A JP H0543344 A JPH0543344 A JP H0543344A JP 3200324 A JP3200324 A JP 3200324A JP 20032491 A JP20032491 A JP 20032491A JP H0543344 A JPH0543344 A JP H0543344A
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alumina
water
aluminum
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based porous
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康之 水嶋
Makoto Hori
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Abstract

PURPOSE:To obtain an alumina-based porous body, capable of providing a body having a high specific surface area by burning without reducing its specific surface even in use at a temperature as high as 1200 deg.C and suitable for use as high-temperature reaction catalysts or their carriers. CONSTITUTION:This is a method for producing an alumina-based porous body characterized as follows: An alumina-based wet gel synthesized from an aluminum compound, preferably an aluminum alkoxide or a mixture containing the aluminum compound is treated at >=100 deg.C in water or a solution containing water or a water-containing atmospheric gas under >=2kgf/cm<2> pressure and the solvent is then replaced with an organic solvent. The resultant body is further dried.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高温で使用される触
媒、あるいはそれを構成する担体に用いられたとき、そ
の高温下でも高い比表面積を維持しうるアルミナ系多孔
体の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing an alumina-based porous material which, when used as a catalyst used at high temperature or a carrier constituting the catalyst, can maintain a high specific surface area even at high temperature.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、各種化学プロセスに使用されてき
た触媒は、それらの化学プロセスの反応温度が低いこと
もあって、通常600℃程度までの温度に耐えられるも
のであるならば、通常の化学プロセスを行う上には格別
支障を生じることはなかったため、触媒としてセラミッ
クス触媒が一般的に使用されても、そのセラミックス触
媒が有するセラミックスの特性で十分対応できるもので
あって、特にその耐熱性は問題にならなかったが、近年
高温熱化学プロセスを伴う装置、特に、触媒燃焼器は、
ガスタービン、ボイラー、ジェットエンジンなどの応用
が期待され、NOx発生の低減化、燃焼効率の向上等の
要請から、1000℃程度の高温環境に耐性のセラミッ
クスが使用されるようになってきている。
2. Description of the Related Art Conventional catalysts used in various chemical processes have a low reaction temperature in those chemical processes, so long as they can withstand temperatures up to about 600.degree. Since there was no particular hindrance to the chemical process, even if a ceramics catalyst is generally used as a catalyst, the characteristics of the ceramics possessed by the ceramics catalyst can be sufficiently dealt with, and especially the heat resistance Was not a problem, but in recent years equipment with high temperature thermochemical processes, especially catalytic combustors,
Applications such as gas turbines, boilers and jet engines are expected, and ceramics resistant to a high temperature environment of about 1000 ° C. have come to be used due to demands for reduction of NOx generation and improvement of combustion efficiency.

【0003】このようなセラミックスは、例えば、所望
の組成、形状を得るために種々の金属酸化物等の粉末を
適宜配合して混合し、成形、そして焼成して製造され
る。しかし、この方法では出発原料粉末自体の比表面積
が低いため高温焼成により一層比表面積が低下し、効率
の高い触媒とはならなかった。そこで、より比表面積の
高いセラミックスを製造するために湿式沈殿法が用いら
れ、それでもまだ不十分なので金属アルコキシドを加水
分解してゾルを得、それをゲル化した後、焼成する方法
(ゾル・ゲル法)が提案されてきた。後者の方法では金
属アルコキシドの単独又はその混合物を原料としてゾル
・ゲル法によりセラミックスを製造するが、例えばアル
ミナ系セラミックスを製造する場合には、アルミナ源と
してはアルミニウムアルコキシドを用いても、混合する
他の成分については金属アルコキシドでなくてもよく、
金属塩でもよいとされている。それらを加水分解して湿
潤したアルミナ系ゲル(以下「アルミナ系湿潤ゲル」と
いう)を得、これを乾燥後焼成することにより比表面積
の大きい、多孔質のアルミナ系セラミックス体を得てい
る。
Such ceramics are produced, for example, by appropriately mixing and mixing powders of various metal oxides and the like to obtain a desired composition and shape, molding, and firing. However, in this method, since the starting material powder itself has a low specific surface area, the specific surface area is further reduced by the high temperature calcination, and a highly efficient catalyst cannot be obtained. Therefore, the wet precipitation method is used to produce ceramics with a higher specific surface area, and since it is still insufficient, the metal alkoxide is hydrolyzed to obtain a sol, which is gelled and then baked (sol-gel method). Law) has been proposed. In the latter method, ceramics are manufactured by a sol-gel method using metal alkoxides alone or a mixture thereof as a raw material. For example, in the case of manufacturing alumina ceramics, aluminum alkoxides may be used as the alumina source, or other materials may be mixed. The component of does not have to be a metal alkoxide,
It is said that a metal salt may be used. An alumina-based gel (hereinafter referred to as “alumina-based wet gel”) that has been hydrolyzed and wetted is obtained, and this is dried and then fired to obtain a porous alumina-based ceramics body having a large specific surface area.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように金属アルコキシドから製造したアルミナ系多孔体
でも、前記触媒燃焼器に使用される燃焼触媒が最も一般
的にさらされる、反応温度である1200℃附近におい
ては、比表面積がせいぜい50〜60g/m2 と小さ
く、なお比表面積が十分に大きいとはいえなかった。本
発明は、以上の欠点を解消し、ゾル・ゲル法により高温
下で高い比表面積を有するアルミナ系多孔質セラミック
スないしその前駆体、即ちアルミナ系多孔体を製造する
方法を提供することを目的とするものである。
However, even in the alumina-based porous body produced from the metal alkoxide as described above, the combustion catalyst used in the catalytic combustor is most commonly exposed to a reaction temperature of 1200 ° C. In the vicinity, the specific surface area was as small as 50 to 60 g / m 2 at most, and it could not be said that the specific surface area was sufficiently large. An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks, and to provide a method for producing an alumina-based porous ceramic having a high specific surface area at a high temperature by a sol-gel method or a precursor thereof, that is, an alumina-based porous body. To do.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、次の手段によ
り前記の目的を達成することができた。 (1) アルミニウム化合物又はそれを含む混合物から合成
したアルミナ系湿潤ゲルを水又は水を含む溶液中もしく
は水を含む雰囲気ガス中で100℃以上の温度、2kg
f/cm2 以上の圧力下で処理した後、有機溶媒で溶媒
置換して乾燥することを特徴とするアルミナ系多孔体の
製造方法。 (2) 前記アルミニウム化合物又はそれを含む混合物が主
として金属アルコキシド及び/又はその誘導体であるこ
とを特徴とする(1) 項記載のアルミナ系多孔体の製造方
法。 本発明において製造するアルミナ系多孔体の「アルミナ
系」とは、アルミナ単独とアルミナ−シリカ、アルミナ
−マグネシアなどのアルミナと他の無機酸化物(主とし
て金属酸化物)との二成分以上からなる複合系をいうも
のである。
The present invention was able to achieve the above object by the following means. (1) Alumina-based wet gel synthesized from an aluminum compound or a mixture containing aluminum compound in water or a solution containing water or an atmospheric gas containing water at a temperature of 100 ° C. or higher, 2 kg
A method for producing an alumina-based porous body, which comprises treating at a pressure of f / cm 2 or more, then substituting the solvent with an organic solvent and drying. (2) The method for producing an alumina-based porous body according to the item (1), wherein the aluminum compound or a mixture containing the aluminum compound is mainly a metal alkoxide and / or a derivative thereof. The "alumina-based" of the alumina-based porous body produced in the present invention is a composite of two or more components of alumina alone and alumina and other inorganic oxides (mainly metal oxides) such as alumina-silica and alumina-magnesia. It is a system.

【0006】本発明において製造方法の出発物質とする
アルミナ系湿潤ゲルは、アルミニウム化合物又はそれを
含む混合物から合成される。アルミナ単独からなる多孔
体を製造するときには原料はアルミニウム化合物単独で
よい。アルミニウム化合物としては、加水分解などによ
りアルミナ系湿潤ゲルを生成しうるものならばどのよう
な化合物でも使用することができ、硫酸塩、塩化物、ア
ルミン酸ソーダ、アルミニウムアルコキシドなど各種の
化合物を使用することができるが、高い多孔性を得る上
にはアルミニウムアルコキシドが好ましい。本発明で用
いられるアルミニウムアルコキシドは、一般式(RO)
3 Al(R:アルキル基)で表わされるものであり、具
体的にはRはメチル、エチル、n−プロピル、iso−
プロピル、n−ブチル、iso−ブチル、sec−ブチ
ル、tert−ブチル等がある。また、このアルミニウ
ムアルコキシドに代えてアルミニウムアルコキシド誘導
体を用いることができ、このアルミニウムアルコキシド
誘導体は、アルミニウムアルコキシドをアセト酢酸エチ
ル、ジエタノールアミンなどでキレート化したもの、例
えば−OR基を一部、他の官能基、例えばアルキル基
(CxHy)にしたものである。
In the present invention, the alumina-based wet gel as a starting material of the production method is synthesized from an aluminum compound or a mixture containing the aluminum compound. When producing a porous body made of alumina alone, the raw material may be an aluminum compound alone. As the aluminum compound, any compound can be used as long as it can form an alumina-based wet gel by hydrolysis or the like, and various compounds such as sulfate, chloride, sodium aluminate, and aluminum alkoxide are used. However, an aluminum alkoxide is preferable in order to obtain high porosity. The aluminum alkoxide used in the present invention has the general formula (RO)
3 Al (R: alkyl group), specifically, R is methyl, ethyl, n-propyl, iso-
Examples include propyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl, tert-butyl and the like. Further, an aluminum alkoxide derivative can be used in place of the aluminum alkoxide, and the aluminum alkoxide derivative is obtained by chelating the aluminum alkoxide with ethyl acetoacetate, diethanolamine, or the like, for example, a part of the -OR group or another functional group. , For example, an alkyl group (CxHy).

【0007】アルミナ−シリカ、アルミナ−マグネシア
などの複合系のアルミナ系多孔体を製造するさいには、
アルミニウム化合物とシリカ源などの化合物との混合物
を反応原料としてアルミナ系湿潤ゲルを合成する。もっ
とも、シリカ源としては化合物に限定されるものではな
い。反応原料としてはそれぞれ各種化合物を用いること
ができるが、それぞれの金属アルコキシドを混合して用
いるのが最も好ましい。ただ、アルミナ−シリカ系多孔
体を製造するときには、シリカ源としてシリコンアルコ
キシドを使用した場合には、アルミニウム化合物として
アルミニウム塩を使用しても十分大きな表面積が得られ
る。前記金属アルコキシドに代えてその誘導体を用いる
ことができる。
In producing a composite alumina-based porous material such as alumina-silica or alumina-magnesia,
An alumina-based wet gel is synthesized using a mixture of an aluminum compound and a compound such as a silica source as a reaction raw material. However, the silica source is not limited to the compound. Although various compounds can be used as the reaction raw materials, it is most preferable to use a mixture of the respective metal alkoxides. However, in the case of producing an alumina-silica porous body, when a silicon alkoxide is used as a silica source, a sufficiently large surface area can be obtained even if an aluminum salt is used as an aluminum compound. A derivative thereof can be used in place of the metal alkoxide.

【0008】その反応原料の混合物としては、アルミニ
ウムアルコキシドと他のアルミニウム以外の他の金属の
アルコキシド(例えば、Mg(OR)2 、Si(OR)
4 、PO(OR)3 、KOR、Ca(OR)2 、Ti
(OR)4 、Sr(OR)2 、Y(OR)3 、Zr(O
R)4 、Ba(OR)2 など、Rはメチル、エチル等の
アルキル基)、その金属塩等の無機化合物(例えば、M
gBr2 、TiCl4 等のハロゲン化物、K2 SO4
Ca(NO3 2 等の硝酸塩、硫酸塩)、アルコキシド
以外の有機金属化合物(例えば、CH3 COONa、
(CH3 COO)2 Ca等の酢酸塩、(COON
a)2 、(COOK)2 等のシュウ酸塩、EDTA、N
TA等のキレート化合物との錯体等)、場合によっては
反応性のよい金属並びに酸化物微粉末(例えば、Ca
O、TiO2 、SiO2 、P2 5 、ZrO2 等)等を
併用することができる。
As the mixture of the reaction raw materials, an aluminum alkoxide and an alkoxide of another metal other than aluminum (eg, Mg (OR) 2 , Si (OR)) are used.
4 , PO (OR) 3 , KOR, Ca (OR) 2 , Ti
(OR) 4 , Sr (OR) 2 , Y (OR) 3 , Zr (O
R) 4 , Ba (OR) 2 and the like, R is an alkyl group such as methyl and ethyl), inorganic compounds such as metal salts thereof (for example, M
gBr 2 , a halide such as TiCl 4 , K 2 SO 4 ,
Ca (NO 3 ) 2 and other nitrates, sulfates, organometallic compounds other than alkoxides (eg, CH 3 COONa,
Acetates such as (CH 3 COO) 2 Ca, (COON
a) 2 , oxalates such as (COOK) 2 , EDTA, N
Complexes with chelate compounds such as TA), and in some cases finely reactive metals and oxide fine powders (eg Ca
O, TiO 2 , SiO 2 , P 2 O 5 , ZrO 2, etc.) can be used together.

【0009】本発明において、前記のアルミナ系湿潤ゲ
ルを合成するために、反応原料にアルミニウムアルコキ
シド又はそれを含有する混合物を加水分解する手段を採
るに当っては、前記アルミニウムアルコキシドに対し、
アルカノールアミン、βケト酸エステル、βジケトン化
合物の1種または2種以上を0.1〜5倍モルを混合し
てアルミナ系前駆体ないしその混合物を形成させておく
ことが好ましい。このアルミニウムアルコキシドとアル
カノールアミン、βケト酸エステル、βジケトン化合物
(以下、改質剤と言う場合がある)との混合は反応を伴
うもので、両者を常温ないし加温下に混合することがで
き、混和性、反応の均一性の面から有機溶媒存在下で行
うのが好ましい。もっとも、有機溶媒が存在しなくても
混合は可能である。ここで用いる有機溶媒としてはアル
ミニウムアルコキシドを溶解するものが好ましく、具体
的にはメタノール、エタノール、n−プロパノール、i
so−プロパノール、sec−ブタノール等に代表され
るアルコール類、トルエン、ベンゼン、キシレン等に代
表される芳香族系炭化水素、テトラヒドロフラン、ジメ
チルホルムアミド、四塩化炭素等が例示されるが、溶解
度の観点からアルコール類が好ましい。
In the present invention, in order to synthesize the above-mentioned alumina-based wet gel, when a means for hydrolyzing an aluminum alkoxide or a mixture containing the same is used as a reaction raw material, the above-mentioned aluminum alkoxide is added to
It is preferable to mix one or more kinds of alkanolamine, β-keto acid ester and β-diketone compound in a 0.1 to 5 times molar amount to form an alumina precursor or a mixture thereof. The mixing of the aluminum alkoxide with the alkanolamine, β-keto acid ester, β-diketone compound (hereinafter sometimes referred to as a modifier) involves a reaction, and both can be mixed at room temperature or under heating. From the viewpoints of miscibility and uniformity of reaction, it is preferable to carry out in the presence of an organic solvent. However, mixing is possible without the presence of an organic solvent. The organic solvent used here is preferably one that dissolves aluminum alkoxide, and specifically, methanol, ethanol, n-propanol, i
Examples include alcohols typified by so-propanol, sec-butanol, etc., aromatic hydrocarbons typified by toluene, benzene, xylene, tetrahydrofuran, dimethylformamide, carbon tetrachloride, etc., but from the viewpoint of solubility. Alcohols are preferred.

【0010】本発明で用いられるアルミニウムアルコキ
シド等と混合、反応されるアルカノールアミンとして
は、モノエタノールアミン、モノn−プルパノールアミ
ン、モノiso−プロパノールアミン、ジエタノールア
ミン、ジiso−プロパノールアミン、トリエタノール
アミン、トリiso−プロパノールアミンなどが挙げら
れ、同じくβケト酸エステルとしては、アセト酢酸エチ
ル、アセト酢酸メチル、マロン酸エチル、マロン酸ジエ
チルなどが挙げられ、βジケトン化合物としては、アセ
チルアセトン等が挙げられる。
The alkanolamines to be mixed and reacted with the aluminum alkoxide used in the present invention include monoethanolamine, mono-n-purpanolamine, monoiso-propanolamine, diethanolamine, diiso-propanolamine and triethanolamine. , Triiso-propanolamine and the like, β-keto acid ester also includes ethyl acetoacetate, methyl acetoacetate, ethyl malonate, diethyl malonate, and the like, and β-diketone compound includes acetylacetone and the like. ..

【0011】該アルミナ系前駆体混合物は、必要に応じ
て、塩基触媒、例えば、アンモニア、ピリジン、ピペリ
ジン、ピペレジンの存在下、該混合物中に存在する加水
分解しうる反応基の数(例えば、該(RO)3 Alの未
反応のRO基、および上記アルカノールアミン、βケト
酸エステル、βジケトン化合物と該RO基との反応生成
基の数、即ち、出発原料のアルミニウムアルコキシドの
RO基の数、更に、アルミニウムアルコキシド以外の添
加金属アルコキシド或いは金属単体から生成した金属ア
ルコキシドのアルコキシド基の数等が挙げられる。)に
対して0.5〜2倍モルの水で加水分解される。この場
合、水の量が、0.5倍モル以下だとゲル化が困難であ
り、2倍モル以上だと粒子が生成する傾向にあり、目的
とする均質なゲルが作製できない。
The alumina-based precursor mixture is, if necessary, in the presence of a base catalyst such as ammonia, pyridine, piperidine or piperazine, and the number of hydrolyzable reactive groups present in the mixture (for example, (RO) 3 Al unreacted RO groups, and the number of reaction groups of the alkanolamine, β-keto acid ester, β-diketone compound and the RO groups, that is, the number of RO groups of the starting aluminum alkoxide, Further, the number of alkoxide groups of an added metal alkoxide other than aluminum alkoxide or a metal alkoxide produced from a simple metal can be mentioned.) 0.5 to 2 times by mole of water. In this case, if the amount of water is 0.5 times or less the gelation is difficult, and if it is 2 times or more the particles tend to be formed, and the desired homogeneous gel cannot be produced.

【0012】アルミニウム化合物としてアルミニウムア
ルコキシド以外のアルミニウム化合物、例えば硝酸アル
ミニウム、塩化アルミニウムなどのアルミニウム塩など
を用いた場合でも加水分解などにより容易にアルミナ系
湿潤ゲルを合成することができる。以上のようにして合
成されたアルミナ系湿潤ゲルを、水又は水を含む溶液
中、もしくは水を水蒸気として含む雰囲気ガス中で10
0℃以上の温度、2kgf/cm2 以上の圧力下で処理
する。その処理は通常オートクレーブ中で行うから、オ
ートクレーブの耐圧圧力の関係で処理温度を決めるのが
好ましい。処理の目的上温度は150℃まで、圧力は5
kgf/cm2 まで位で十分であり、その温度・圧力の
関係で処理時間を決める。
Even when an aluminum compound other than aluminum alkoxide, for example, an aluminum salt such as aluminum nitrate or aluminum chloride is used as the aluminum compound, the alumina wet gel can be easily synthesized by hydrolysis. The alumina-based wet gel synthesized as described above is used in water or a solution containing water, or in an atmospheric gas containing water as water vapor.
The treatment is performed at a temperature of 0 ° C. or higher and a pressure of 2 kgf / cm 2 or higher. Since the treatment is usually carried out in an autoclave, it is preferable to determine the treatment temperature in consideration of the pressure resistance of the autoclave. For processing purposes, the temperature is up to 150 ° C and the pressure is 5
Up to kgf / cm 2 is sufficient, and the processing time is determined based on the temperature and pressure.

【0013】アルミナ系湿潤ゲルが特に金属アルコキシ
ド(代表的にはアルミニウムアルコキシド)から合成さ
れたものであるときには、その多孔性が非常に大きく、
比表面積が大きいものが得られるものの、反面強度が小
さくて崩壊し易いが、このように水の存在下で加熱加圧
処理をすると、アルミナ系湿潤ゲルの組織が強化される
ためか、その強度が大きくなる。水を含む溶液として
は、例えば水−アルコール混合物のように水を含む広義
の溶液をいうものであって、塩水溶液でも水を十分に含
むものならば何でも使用することができる。
The porosity of the alumina-based wet gel is very large, especially when it is synthesized from a metal alkoxide (typically an aluminum alkoxide).
Although a product with a large specific surface area can be obtained, on the other hand, the strength is low and it is easy to disintegrate, but if the heat and pressure treatment is performed in the presence of water in this way, the structure of the alumina-based wet gel is strengthened. Will grow. The water-containing solution is, for example, a solution in a broad sense containing water, such as a water-alcohol mixture, and any salt solution or water-containing solution can be used.

【0014】前記のように水の存在下で高温高圧処理し
たアルミナ系湿潤ゲルについて、その中に含まれる水分
を有機溶媒により溶媒置換してから乾燥する。溶媒置換
に用いる有機溶媒としては、前記のアルミニウムアルコ
キシド等の加水分解にさいして使用することができる有
機溶媒を使用することができる。それらを例示すると、
メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−
プロパノール、sec−ブタノール等に代表されるアル
コール類、トルエン、ベンゼン、キシレン等に代表され
る芳香族炭化水素、テトラヒドロフラン、ジメチルホル
ムアミド、四塩化炭素等であるが、アルコール類が好ま
しい。
As described above, the alumina-based wet gel treated at high temperature and high pressure in the presence of water is dried after the water content in the wet gel is replaced with an organic solvent. As the organic solvent used for solvent substitution, an organic solvent that can be used during hydrolysis of the above-mentioned aluminum alkoxide and the like can be used. To illustrate them,
Methanol, ethanol, n-propanol, iso-
Alcohols represented by propanol, sec-butanol, etc., aromatic hydrocarbons represented by toluene, benzene, xylene, etc., tetrahydrofuran, dimethylformamide, carbon tetrachloride, etc., but alcohols are preferable.

【0015】この処理されるアルミナ系湿潤ゲルが有機
溶媒に溶解したアルミニウムアルコキシド等の加水分解
によるように、有機溶媒の存在下において加水分解され
て得られたものであるときには、その中にこの有機溶媒
の外、アルミニウムアルコキシド等金属アルコキシド等
の加水分解によって副生するアルコールも包含されてい
るので、溶媒置換に使用する有機溶媒の量をある程度低
減することができる。もっとも、アルミナ系湿潤ゲルに
包含されていた有機溶媒は水の存在下における高温高圧
処理によりある程度失なわれる。
When the alumina wet gel to be treated is obtained by being hydrolyzed in the presence of an organic solvent, such as by hydrolysis of an aluminum alkoxide dissolved in an organic solvent, the organic wet gel is contained therein. In addition to the solvent, alcohol by-produced by hydrolysis of metal alkoxide such as aluminum alkoxide is included, so that the amount of the organic solvent used for solvent substitution can be reduced to some extent. However, the organic solvent contained in the alumina wet gel is lost to some extent by the high temperature and high pressure treatment in the presence of water.

【0016】この乾燥処理は、溶媒置換によりアルミナ
系湿潤ゲルが含有する有機溶媒が十分除去するように行
なわれるが、乾燥の温度はなるべく低い方がよく、30
〜60℃の範囲が好ましい。以上の処理により、比表面
積が大きく、かつ強度が大きいアルミナ系多孔体が得ら
れる。ここで得られるアルミナ系多孔体としては、例え
ばAl2 3 、Al 2 3 −BaO系(BaO・6Al
2 3 )、Al2 3 −SiO2 系、Al2 3 −Ti
2 系、Al2 3 −ZrO2 系、Al2 3 −SiO
2 −MgO系(コーディエライト系)等が挙げられる。
This drying process is performed by replacing the solvent with alumina.
Be sure to remove the organic solvent contained in the system wet gel sufficiently.
However, the drying temperature should be as low as possible.
The range of -60 ° C is preferred. By the above processing, the specific surface
Alumina-based porous material with a large product and high strength was obtained.
Be done. As the alumina-based porous material obtained here, for example,
If Al2O3, Al 2O3-BaO system (BaO ・ 6Al
2O3), Al2O3-SiO2System, Al2O3-Ti
O2System, Al2O3-ZrO2System, Al2O3-SiO
2-MgO type (cordierite type) etc. are mentioned.

【0017】[0017]

【作 用】本発明では、アルミニウム化合物又はそれを
含む混合物(特にこれが金属アルコキシドの場合)から
合成したアルミナ系湿潤ゲルは、比表面積が大きいが構
造が弱いのを、水の存在下において高温高圧下で処理す
ることにより、その組織あるいは構造が強化されるため
か、その強度が大きくなる。未反応の−OR基が完全に
OH基及びAl−O−Alの骨格ができるためである。
また、アルミナがアモルファスの状態からベーマイトへ
の結晶へ発達するからである。そして、そのように処理
されたアルミナ系湿潤ゲルを乾燥するさい、水は表面張
力が非常に大きいために多孔質の穴から抜ける際に穴が
つぶれてしまい、収縮、割れなどが起ってしまう。それ
で溶媒置換して、比較的表面張力の小さい有機溶媒など
にして収縮、割れを防ぐことができる。
[Operation] In the present invention, an alumina-based wet gel synthesized from an aluminum compound or a mixture containing the same (particularly when it is a metal alkoxide) has a large specific surface area but a weak structure. By the treatment below, the strength is increased probably because the tissue or structure is strengthened. This is because the unreacted —OR group completely forms the skeleton of the OH group and Al—O—Al.
Further, it is because alumina develops from an amorphous state into crystals into boehmite. When the alumina-based wet gel treated in this way is dried, the surface tension of water is so large that the holes are crushed when they come out of the porous holes, causing shrinkage and cracking. .. Therefore, the solvent can be replaced, and an organic solvent having a relatively small surface tension can be used to prevent shrinkage and cracking.

【0018】[0018]

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。ただし、本発明はこの実施例のみに限定されるもの
ではない。 実施例1 シリコンエトキシド2.90gにエタノール1.60g
を加え、これにエタノール1.6gで希釈した水0.2
6gを加えた。これをアルミニウムアルコキシド72.
00g中に入れ、攪拌した。次に、アセト酢酸エチル3
1.70gを入れ、さらにエタノール80mlを添加し
た。これにエタノール160mlで希釈した水16.6
0gを加えて加水分解を行なってゾルを得た。このゾル
を60℃で1週間保ってゲル化させて、シリカ・アルミ
ナ湿潤ゲルを得た。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. However, the present invention is not limited to this embodiment. Example 1 1.90 g of ethanol to 2.90 g of silicon ethoxide
0.2 g of water diluted with 1.6 g of ethanol.
6 g was added. Aluminum alkoxide 72.
It was put in 00 g and stirred. Next, ethyl acetoacetate 3
1.70 g was put and 80 ml of ethanol was further added. 16.6 of water diluted with 160 ml of ethanol
0 g was added and hydrolysis was performed to obtain a sol. This sol was kept at 60 ° C. for 1 week for gelation to obtain a silica / alumina wet gel.

【0019】この湿潤ゲルを水中に入れ、150℃の温
度、6kgf/cm2 の圧力の条件下で4日間保持した
後、多量のエタノール中に浸漬して溶媒置換してから取
り出し、40℃で6時間乾燥した。この乾燥シリカ・ア
ルミナを1200℃で5時間焼成した。この焼成したシ
リカ・アルミナの比表面積を調べると160.4m2
gであった。
This wet gel was placed in water, kept at a temperature of 150 ° C. and a pressure of 6 kgf / cm 2 for 4 days, then immersed in a large amount of ethanol to replace the solvent, and then taken out at 40 ° C. It was dried for 6 hours. The dried silica / alumina was calcined at 1200 ° C. for 5 hours. When the specific surface area of this calcined silica / alumina is examined, it is 160.4 m 2 /
It was g.

【0020】比較例1 実施例1の製造方法についてアセト酢酸エチルを加えず
に加水分解を行なった。その後、加熱してエタノールを
蒸留除去させ、その後乾燥させた。このシリカ・アルミ
ナを1200℃で5時間焼成した。得られたシリカ・ア
ルミナ焼成物の比表面積は53.3m2 /gであった。
Comparative Example 1 The production method of Example 1 was carried out by hydrolysis without adding ethyl acetoacetate. Then, it was heated to distill off ethanol and then dried. This silica-alumina was fired at 1200 ° C. for 5 hours. The specific surface area of the obtained calcined silica / alumina product was 53.3 m 2 / g.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明は、アルミナ系湿潤ゲルを水の存
在下に加熱加圧するとともに、有機溶媒で溶媒置換して
乾燥することにより比表面積が大きく、かつ強度の大き
いアルミナ系多孔体が得られる。しかも、このアルミナ
系多孔体は高温で焼成しても比表面積の大きいアルミナ
系多孔体焼成物を得ることができる。そして、このもの
は高温での耐熱性が高いので触媒燃焼器のような高温下
で使用される触媒あるいはそのための触媒担体として有
用であって、そのような高温度において比表面積が減少
することがない。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, an alumina-based porous body having a large specific surface area and high strength can be obtained by heating and pressurizing an alumina-based wet gel in the presence of water, replacing the solvent with an organic solvent and drying. Be done. Moreover, even if this alumina-based porous body is fired at a high temperature, it is possible to obtain a fired alumina-based porous body having a large specific surface area. And since it has high heat resistance at high temperature, it is useful as a catalyst used at high temperature such as a catalytic combustor or a catalyst carrier therefor, and the specific surface area may decrease at such high temperature. Absent.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルミニウム化合物又はそれを含む混合
物から合成したアルミナ系湿潤ゲルを水又は水を含む溶
液中もしくは水を含む雰囲気ガス中で100℃以上の温
度、2kgf/cm2 以上の圧力下で処理した後、有機
溶媒で溶媒置換して乾燥することを特徴とするアルミナ
系多孔体の製造方法。
1. An alumina-based wet gel synthesized from an aluminum compound or a mixture containing the aluminum compound in water or a solution containing water or an atmospheric gas containing water at a temperature of 100 ° C. or higher and a pressure of 2 kgf / cm 2 or higher. After the treatment, a method for producing an alumina-based porous body, comprising performing solvent substitution with an organic solvent and drying.
【請求項2】 前記アルミニウム化合物又はそれを含む
混合物が主として金属アルコキシド及び/又はその誘導
体であることを特徴とする請求項1記載のアルミナ系多
孔体の製造方法。
2. The method for producing an alumina-based porous body according to claim 1, wherein the aluminum compound or a mixture containing the aluminum compound is mainly a metal alkoxide and / or a derivative thereof.
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