JPH06239613A - Production of barium hexaluminate - Google Patents

Production of barium hexaluminate

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JPH06239613A
JPH06239613A JP5064567A JP6456793A JPH06239613A JP H06239613 A JPH06239613 A JP H06239613A JP 5064567 A JP5064567 A JP 5064567A JP 6456793 A JP6456793 A JP 6456793A JP H06239613 A JPH06239613 A JP H06239613A
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JP
Japan
Prior art keywords
barium
aluminum
plasma
hexaaluminate
solution
Prior art date
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Pending
Application number
JP5064567A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masami Uzawa
正美 鵜沢
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Onoda Cement Co Ltd
Original Assignee
Onoda Cement Co Ltd
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Publication date
Application filed by Onoda Cement Co Ltd filed Critical Onoda Cement Co Ltd
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Publication of JPH06239613A publication Critical patent/JPH06239613A/en
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/16Preparation of alkaline-earth metal aluminates or magnesium aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain barium hexaluminate several tens nanometer size in particle diameter, causing no decrease in the surface area of the particles when held at elevated temperatures, by introducing a mixed solution of barium and aluminum into a plasma at a specified ratio. CONSTITUTION:This barium hexaluminate can be obtained by introducing a solution containing barium and aluminum so adjusted as to be (1:12) in the atom number ratio of Ba/Al into a plasma. The concentration of this solution is about 0.01-10mol in terms of a total of barium and aluminum ions. Barium and aluminum sources are pref. their chlorides, carbonates or nitrates. Plasma gas is pref. argon.

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、バリウムヘキサアルミ
ネートの製造方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing barium hexaaluminate.

【0002】[0002]

【従来の技術】バリウムヘキサアルミネート(BaO・
6Al)は、高温に保持しても比表面積の減少が
比較的少ないため、触媒を担持させたものは、高温燃焼
ボイラーの低温燃焼化および排ガス中の窒素酸化物除去
の触媒として開発が進められている。また高温ガスのセ
ンサーとしての用途についても検討が開始されている。
上記の触媒担体や高温ガスセンサーとして用いる場合、
バリウムヘキサアルミネートは、粒子径が数十ナノメー
トルサイズの超微粒子であって、表面積の減少がないこ
とが必要である。
2. Description of the Related Art Barium hexaaluminate (BaO.
6Al 2 O 3 ) has a relatively small decrease in specific surface area even when kept at high temperature, so the catalyst-supported one was developed as a catalyst for low-temperature combustion of high-temperature combustion boilers and removal of nitrogen oxides in exhaust gas. Is being promoted. In addition, studies have begun on its use as a sensor for high-temperature gas.
When used as the above catalyst carrier or high temperature gas sensor,
Barium hexaaluminate is an ultrafine particle having a particle size of several tens of nanometers, and it is necessary that the surface area is not reduced.

【0003】従来、バリウムヘキサアルミネートは、バ
リウムの炭酸塩や水酸化物とアルミニウムの酸化物や水
酸化物とを混合し、1300〜1600℃で焼成し粉砕
して製造されている。しかしながら、この方法で製造さ
れたものは粒子径が数ミクロンメートルと大きく、かつ
粒子内の原子数比の変動が大きく、粒子中心部ではバリ
ウム濃度が極端に少ない。
Conventionally, barium hexaaluminate is produced by mixing a carbonate or hydroxide of barium with an oxide or hydroxide of aluminum, followed by firing at 1300 to 1600 ° C. and pulverization. However, the particles manufactured by this method have a large particle diameter of several micrometers, the fluctuation of the atomic number ratio in the particles is large, and the barium concentration is extremely low in the central part of the particles.

【0004】また、アルコキシドを原料としゾルゲル法
によりバリウムヘキサアルミネートを製造する方法があ
る。この方法は、バリウムとアルミニウムのアルコラー
トを大量のアルコール中に溶解し、加水分解によって非
常に均質なバリウムとアルミニウムの水酸化物混合物を
得、これを1000℃〜1300℃で焼成して目的物で
あるバリウムヘキサアルミネートを製造する。このゾル
ゲル法で得られたバリウムヘキサアルミネートは、その
粒子径が2〜3μmと上記の焼成法で得られたものより
も小さいもののいまだ粒子径大きく、また高温に保持し
たとき表面積が減少する。また触媒へ応用する場合に
は、適当な担体へ担持する工程が必要である。これ以外
にも次のことも問題とされている。 1.アルコキシドは、高価であるから製造コストが高
い。 2.アルコキシドは、空気中の水分によって容易に加水
分解をおこしてしまうため、アルコール溶液中に溶解す
る際は、空気を遮断し、かつ乾燥した不活性ガスまたは
空気を通流出来る大型のグローブボックスが必要にな
る。 3.流通しているガス中には、大量の気化したアルコー
ルが含まれているため爆発性があり、これを除去する装
置が必要となり、装置の複雑化及びコスト上昇を招く。
There is also a method of producing barium hexaaluminate by a sol-gel method using alkoxide as a raw material. In this method, barium and aluminum alcoholate are dissolved in a large amount of alcohol, and a very homogeneous barium and aluminum hydroxide mixture is obtained by hydrolysis, and the mixture is baked at 1000 ° C to 1300 ° C to obtain a desired product. Produces a barium hexaaluminate. The barium hexaaluminate obtained by this sol-gel method has a particle size of 2 to 3 μm, which is smaller than that obtained by the above-mentioned firing method, but still has a large particle size, and the surface area decreases when kept at a high temperature. When applied to a catalyst, a step of supporting on a suitable carrier is required. In addition to this, the following is also a problem. 1. Since the alkoxide is expensive, the manufacturing cost is high. 2. Since alkoxides are easily hydrolyzed by the water in the air, when dissolved in alcohol solution, a large glove box that blocks the air and allows the flow of dry inert gas or air is required. become. 3. Since a large amount of vaporized alcohol is contained in the circulating gas, it has an explosive property, and a device for removing it is required, which causes the device to be complicated and the cost to increase.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この発明の第1の目的
は、粒子径が数十ナノメートルサイズとゾルゲル法で得
られたものよりも小さく、かつ高温に保持したとき表面
積の減少がないバリウムヘキサアルミネートを得ようと
するものであり、また第2の目的は基板に直接バリウム
ヘキサアルミネートを担持する方法を提案するものであ
る。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The first object of the present invention is barium having a particle size of several tens of nanometers, which is smaller than that obtained by the sol-gel method, and has no decrease in surface area when kept at high temperature. The second purpose is to propose a method of directly supporting barium hexaaluminate on a substrate.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明者は、バリウム
ヘキサアルミネートの新規な製造方法を見出だすべく種
々研究の結果、バリウムヘキサアルミネートはバリウム
とアルミニウムとの原子数が1:12となっていること
から、バリウムとアルミニウムとの原子数比が1:12
となるように調製した溶液をプラズマ中に導入すると超
微粒子状のバリウムヘキサアルミネートが製造できるこ
と、またバリウムとアルミニウムとの原子数比が1:1
2となるように調製した溶液をプラズマ中に導入しプラ
ズマ下流に設置した基板上にバリウムヘキサアルミネー
トを堆積させると堆積したバリウムヘキサアルミネート
は基板に密着していることを見出しこの発明を完成し
た。
As a result of various studies to find out a novel method for producing barium hexaaluminate, the present inventor found that barium hexaaluminate has a barium-aluminum atom number of 1:12. Therefore, the atomic ratio of barium to aluminum is 1:12.
Introducing a solution prepared so as to obtain plasma into barium hexaaluminate in the form of ultrafine particles, and the atomic ratio of barium to aluminum is 1: 1.
When the solution prepared so as to be 2 was introduced into plasma and barium hexaaluminate was deposited on the substrate placed downstream of the plasma, it was found that the deposited barium hexaaluminate was adhered to the substrate, and the present invention was completed. did.

【0007】すなわち、この発明は、バリウムとアルミ
ニウムとの原子数比が1:12となるように調製した溶
液をプラズマ中に導入することを特徴とするバリウムヘ
キサアルミネートの製造方法、および、バリウムとアル
ミニウムとの原子数比が1:12となるように調製した
溶液をプラズマ中に導入しプラズマ下流に設置した基板
上にバリウムヘキサアルミネートを堆積させることを特
徴とするバリウムヘキサアルミネートの製造方法であ
る。
That is, the present invention is a method for producing barium hexaaluminate, which comprises introducing a solution prepared so that the atomic ratio of barium and aluminum is 1:12, and barium hexaaluminate. Of barium hexaaluminate, characterized in that a solution prepared so that the atomic ratio of aluminum to aluminum is 1:12 is introduced into plasma and barium hexaaluminate is deposited on a substrate placed downstream of the plasma. Is the way.

【0008】以下にこの発明をさらに説明する。バリウ
ム源としてはバリウム塩、アルミニウム源としてはアル
ミニウムの塩を使用するのが良く、これらの塩としては
水溶性の炭酸塩、塩化物、硝酸塩等を使用するのが好ま
しい。塩の純度は、最終目的物であるバリウムヘキサア
ルミネートの純度に影響するため、高純度のもの、すな
わち99.9%以上のものを使用するのが好ましい。ま
た塩は無水のものを使用することが好ましいが、結晶水
を有する塩があれば、このものは無水塩よりも安いので
これを使用するのが良いがこの場合結晶水、吸着水の量
を予め把握しておく必要がある。
The present invention will be further described below. It is preferable to use a barium salt as the barium source and an aluminum salt as the aluminum source, and it is preferable to use a water-soluble carbonate, chloride or nitrate as these salts. Since the purity of the salt affects the purity of barium hexaaluminate, which is the final target product, it is preferable to use a high purity salt, that is, 99.9% or more. Further, it is preferable to use an anhydrous salt, but if there is a salt having water of crystallization, it is better to use this because it is cheaper than the anhydrous salt. It is necessary to know in advance.

【0009】水溶性塩を原料とする場合は、使用する水
は、不純物を含まない例えばイオン交換した水を用い、
これに溶解するのが好ましい。溶液濃度は、バリウムお
よびアルミニウムイオン総量として、0.01〜10M
ol、好ましくは0.1〜3Molとするのが良い。
0.01Mol未満ではバリウムヘキサアルミネートの
収量が少ないため好ましいものではなく、10Molを
超えるバリウムヘキサアルミネートの粒子が粗大化した
り、不純物化合物相が生成するので不適当である。ま
た、上記の溶液濃度範囲内で比較的高濃度に塩を水に溶
解する場合には、水溶液の液性を塩酸やアンモニア等で
酸性やアルカリ性にして塩水溶液を安定化して使用して
も、得られるバリウムヘキサアルミネートの物性に影響
を与えないのでこの方法も用いることができる。
When a water-soluble salt is used as a raw material, the water used is, for example, ion-exchanged water containing no impurities,
It is preferably dissolved in this. The solution concentration is 0.01 to 10 M as the total amount of barium and aluminum ions.
ol, preferably 0.1 to 3 mol.
If it is less than 0.01 mol, the yield of barium hexaaluminate is small, which is not preferable, and particles of barium hexaaluminate exceeding 10 mol are coarsened and an impurity compound phase is generated, which is not suitable. Further, when the salt is dissolved in water in a relatively high concentration within the above solution concentration range, even if the salt solution is used by stabilizing the salt solution by making the liquid solution acidic or alkaline with hydrochloric acid, ammonia, or the like, This method can also be used because it does not affect the physical properties of the obtained barium hexaaluminate.

【0010】使用するプラズマは、通常の高周波発信機
を使用した4〜6MHz程度の周波数で、出力は10〜
50KW程度のものを使用するのが好ましい。これ以外
の周波数のものも使用できるが、装置が大型になるので
上記周波数を使用するのが良い。また出力が10KWよ
りも小さい場合には、溶液中の塩の分解が不十分となり
目的物の特性が低下する場合があるので好ましくない。
50KWよりも大きい場合には、目的物の品質に影響を
与えないが装置が大掛かりとなり、電力を多く消費して
しまうため不経済となり好ましくない。
The plasma used has a frequency of about 4 to 6 MHz using an ordinary high frequency oscillator, and the output is 10 to 10.
It is preferable to use the one of about 50 kW. Although other frequencies can be used, it is preferable to use the above frequency because the device becomes large. If the output is less than 10 KW, the decomposition of the salt in the solution may be insufficient and the characteristics of the target product may deteriorate, which is not preferable.
If it is larger than 50 kW, it does not affect the quality of the target product, but the device becomes large in size and consumes a large amount of power, which is uneconomical and is not preferable.

【0011】プラズマガスとしては、通常使用されてい
るアルゴンを用いるのが好ましく、その純度は99.9
%以上であるのが好ましい。調製した溶液を、プラズマ
に導入する際しては、例えば通常の超音波を利用したネ
ブライザーによって溶液をミストにし、これを窒素やア
ルゴンガスといった不活性ガスによって輸送してプラズ
マ中に導入するのが好ましい。
As the plasma gas, it is preferable to use the commonly used argon, which has a purity of 99.9.
% Or more is preferable. When introducing the prepared solution into plasma, for example, a solution is made into a mist by a nebulizer using ordinary ultrasonic waves, and this is transported by an inert gas such as nitrogen or argon gas and introduced into plasma. preferable.

【0012】また、プラズマ下流に基板を設けることに
より基板上にバリウムヘキサアルミネートを堆積せしめ
ることができ、このように堆積せしめた基板はこれ自体
触媒担体として用いることができる。基板としては、高
温で劣化の少ない酸化ジルコニウムや酸化アルミニウ
ム、ムライト等の酸化物セラミックスや窒素珪素、炭化
珪素、窒化チタンといった非酸化物等の高融点セラミッ
クスを用いるのが好ましい。また基板の厚さは、0.1
〜5mm程度が好ましく、このうち、触媒担体として用
いる場合は、この厚み範囲内で比較的薄いものを使用
し、またセンサー等機械的強度を必要とする場合は、比
較的厚いものを使用するのが好ましい。基板は高温に保
持することが好ましく、例えば酸素−水素炎やアセチレ
ン−酸素炎等の高温の炎やレーザー光、赤外線集中加熱
等により基板裏側から当てる方法や炭化珪素等の発熱体
上に基板を置くなどの方法により高温保持するのが有効
である。なお、プラズマガス及び原料輸送に使用したガ
スは、シリカゲル等が充填された簡単な吸湿層を設けた
パイプ内を通過させ、コンプレッサー等によってリサイ
クルすることができるため経済的である。
By providing a substrate downstream of plasma, barium hexaaluminate can be deposited on the substrate, and the substrate thus deposited can be used as a catalyst carrier itself. As the substrate, it is preferable to use oxide ceramics such as zirconium oxide, aluminum oxide, and mullite, which have little deterioration at high temperatures, and high melting point ceramics such as non-oxides such as silicon nitride, silicon carbide, and titanium nitride. The thickness of the substrate is 0.1
Approximately 5 mm is preferable. Among them, when used as a catalyst carrier, a relatively thin one within this thickness range is used, and when mechanical strength such as a sensor is required, a relatively thick one is used. Is preferred. It is preferable to keep the substrate at a high temperature, for example, a high-temperature flame such as an oxygen-hydrogen flame or an acetylene-oxygen flame, laser light, or a method of applying the substrate from the backside by infrared concentrated heating or a substrate on a heating element such as silicon carbide. It is effective to keep it at a high temperature by placing it. The plasma gas and the gas used for transporting the raw material are economical because they can be recycled by a compressor or the like by passing through a pipe provided with a simple moisture absorption layer filled with silica gel or the like.

【0013】[0013]

【作用】バリウムとアルミニウムとの原子数比が1:1
2となるように調製した溶液をプラズマ中に導入すると
溶液中の溶媒は瞬時に蒸発し、バリウム源のバリウム塩
とアルミニウム源のアルミニウム塩とは解離して、バリ
ウム原子、アルミニウム原子、陰イオンを構成する原子
となり、バリウム原子とアルミニウム原子とが結合し酸
化物となりバリウムヘキサアルミネートとなる。なお、
プラズマ下流に基板を設けると基板上にバリウムヘキサ
アルミネートが堆積する。以上のようにして得られたバ
リウムヘキサアルミネートは、高い比表面積を有し、か
つ1000℃程度に保持した場合においても表面積の減
少が全くない。また、基板にバリウムヘキサアルミネー
トを堆積した場合、基板とバリウムヘキサアルミネート
との付着強度は基板にもよるが、基板として酸化ジルコ
ニウムを使用したときは、鉄製工具によっても剥離せず
良好な付着強度を有する。従って、堆積したバリウムヘ
キサアルミネート上に、例えばコバルトや白金などの貴
金属等の触媒活性元素の溶液をバリウムヘキサアルミネ
ート製造後半からプラズマ中に導入することによって、
堆積したバリウムヘキサアルミネート表層に均質に担持
させることができ、高温域での優れた触媒となすことが
できる。また、例えば酸化チタン等のガスセンサーとし
て良好な特性を示す物質を同様にして担持させた場合に
は、高温域でのガスセンサーをつくることができる。さ
らに、基板上にバリウムヘキサアルミネートを堆積させ
る場合、堆積したバリウムヘキサアルミネートの結晶方
位によって異なったいわゆる異方性が生じることがあ
り、このような特殊な特性を活用することができる。
[Function] The atomic ratio of barium to aluminum is 1: 1.
When the solution prepared so as to be 2 is introduced into the plasma, the solvent in the solution is instantly evaporated, and the barium salt of the barium source and the aluminum salt of the aluminum source are dissociated to form barium atom, aluminum atom and anion. It becomes a constituent atom, and a barium atom and an aluminum atom are bonded to each other to form an oxide and barium hexaaluminate. In addition,
When a substrate is provided downstream of plasma, barium hexaaluminate is deposited on the substrate. The barium hexaaluminate obtained as described above has a high specific surface area and has no decrease in surface area even when kept at about 1000 ° C. Also, when barium hexaaluminate is deposited on the substrate, the adhesion strength between the substrate and barium hexaaluminate depends on the substrate, but when zirconium oxide is used as the substrate, it does not peel off even with an iron tool and has good adhesion. Have strength. Therefore, on the deposited barium hexaaluminate, by introducing a solution of a catalytically active element such as a noble metal such as cobalt or platinum into the plasma from the latter half of the barium hexaaluminate production,
It can be uniformly supported on the deposited barium hexaaluminate surface layer, and can serve as an excellent catalyst in a high temperature range. Further, when a substance exhibiting good characteristics as a gas sensor such as titanium oxide is similarly carried, a gas sensor in a high temperature range can be produced. Furthermore, when barium hexaaluminate is deposited on a substrate, different so-called anisotropy may occur depending on the crystal orientation of the deposited barium hexaaluminate, and such special characteristics can be utilized.

【0014】[0014]

【実施例】以下に、バリウム源として塩化バリウム、ア
ルミニウム源として塩化アルミニウムを用いて調製した
水溶液をプラズマ中に導入し、プラズマ下流に設けた基
板に目的物を堆積させた実施例につきこの発明を更に説
明するが、これら実施例に限られないことは言うまでも
ない。 実施例1 結晶水量を予め確認した、塩化バリウム(BaCl
2HO、特級試薬、純度99.9%)と塩化アルミニ
ウム(AlCl・6HO、特級試薬、純度99.9
%)とを、それぞれ0.395g、4.680g秤量
し、30mlのイオン交換水に溶解した。この水溶液の
金属イオン濃度は、0.7Mol溶液である。アルゴン
ガスをプラズマガスとし6MHz、15kWの条件で長
さ20cmのプラズマを発生し、プラズマ後尾付近のプ
ラズマ下流に酸化ジルコニウム基板(1mm厚)を配置
し、裏側から酸素−水素炎を当て高温に保持した。超音
波ネブライザーによって水溶液をミスト化し、アルゴン
ガスを通流して水溶液をプラズマ中に導入し約10分間
基板上に堆積させた。この堆積物は、鉄製工具によって
引っかいても容易には剥がれず、付着強度は良好であっ
た。また、X線回折からバリウムヘキサアルミネート相
のみで、これ以外の不純物結晶相は認められなかった。
粒子径を測定したところ20〜40nmであった。また
比表面積を測定したところ20m/gであり、100
0℃で24時間保持しても、比表面積の減少は全くなか
った。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples in which an aqueous solution prepared by using barium chloride as a barium source and aluminum chloride as an aluminum source was introduced into plasma to deposit an object on a substrate provided downstream of the plasma. Although further described, it goes without saying that the present invention is not limited to these examples. Example 1 Barium chloride (BaCl 2 ·.
2H 2 O, special grade reagent, purity 99.9%) and aluminum chloride (AlCl 3 · 6H 2 O, special grade reagent, purity 99.9
%) And 0.380 g and 4.680 g, respectively, and were dissolved in 30 ml of ion-exchanged water. The metal ion concentration of this aqueous solution is 0.7 Mol solution. A 20 cm long plasma is generated under the conditions of 6 MHz and 15 kW using argon gas as the plasma gas, a zirconium oxide substrate (1 mm thick) is arranged downstream of the plasma near the tail of the plasma, and an oxygen-hydrogen flame is applied from the back side to maintain a high temperature. did. The aqueous solution was made into a mist by an ultrasonic nebulizer, and an argon gas was passed through to introduce the aqueous solution into plasma and deposit it on the substrate for about 10 minutes. The deposit was not easily peeled off even if scratched by an iron tool, and the adhesion strength was good. In addition, from the X-ray diffraction, only the barium hexaaluminate phase was found, and no other impurity crystal phase was observed.
When the particle size was measured, it was 20 to 40 nm. Moreover, the specific surface area was measured and found to be 20 m 2 / g.
Even when kept at 0 ° C for 24 hours, there was no decrease in the specific surface area.

【0015】実施例2 基板に窒化チタンを使用し、基板加熱源として炭化珪素
による抵抗発熱体を使用した以外は、実施例1と同様に
してバリウムヘキサアルミネートを堆積物させた。比表
面積は18m/gであり、1000℃で24時間保持
しても比表面積の減少は全くなかった。
Example 2 Barium hexaaluminate was deposited in the same manner as in Example 1 except that titanium nitride was used as the substrate and a resistance heating element made of silicon carbide was used as the substrate heating source. The specific surface area was 18 m 2 / g, and there was no decrease in the specific surface area even when kept at 1000 ° C. for 24 hours.

【0016】実施例3 水溶液の金属イオン濃度を3Molとした以外は、実施
例1と同様にしたところ、基板に堆積したバリウムヘキ
サアルミネートはC軸配向性を示していた。粒子径は4
0〜60nm、比表面積は15m/gであった。な
お、1000℃で24時間保持しても比表面積の減少は
全く認められなかった。
Example 3 The same procedure as in Example 1 was carried out except that the metal ion concentration of the aqueous solution was changed to 3 Mol, and the barium hexaaluminate deposited on the substrate showed C-axis orientation. Particle size is 4
The surface area was 0 to 60 nm and the specific surface area was 15 m 2 / g. It should be noted that no decrease in specific surface area was observed even after holding at 1000 ° C. for 24 hours.

【0017】比較例1 バリウムのアルコラートであるバリウムイソプロポキシ
ド(純度:99.99%)、アルミニウムのアルコラー
トであるアルミニウムイソプロポキシド(純度99.9
9%)をプロパノールに溶解し、80℃で5時間保持し
両者を均一に混合した。次にプロパノールで希釈したイ
オン交換水を攪拌しながら注意深く徐々に滴下し、両者
の水酸化物(ゲル状物)を沈殿させ、80〜90℃でプ
ロパノールのみを分留し沈殿物を濃縮した。これまでの
操作は全て完全に水分を除去した乾燥窒素を通流したグ
ローブボックス内で行った。通流したガス中のプロパノ
ールは、−100℃に保持したトラップ内で凝縮回収
し、再度グローブボックス内を循環させた。ついで、濃
縮したゲル状物を酸化ジルコニウム基板に塗布し130
0℃の温度で12時間焼成してバリウムヘキサアルミネ
ートを生成させた。なお、原料アルコラートのプロパノ
ールへの溶解から焼成完了までに約2日を要した。この
アルコキシド法により得られたバリウムヘキサアルミネ
ートは、酸化ジルコニウム基板に付着しているものの、
木製へらで容易に剥がれ落ち、付着強度は弱かった。X
線回折からバリウムヘキサアルミネートのみで他の不純
物相はなかったものの、粒子径は2〜3μmと大きいも
のであった。また比表面積は小さく8m/gであっ
た。1000℃で24時間保持したところ、比表面積は
7%も減少した。
Comparative Example 1 Barium isopropoxide (purity: 99.99%) which is an alcoholate of barium, and aluminum isopropoxide (purity of 99.9) which is an alcoholate of aluminum.
9%) was dissolved in propanol and kept at 80 ° C. for 5 hours to uniformly mix both. Next, ion-exchanged water diluted with propanol was carefully added dropwise slowly with stirring to precipitate both hydroxides (gel-like substances), and at 80 to 90 ° C, only propanol was fractionated to concentrate the precipitate. All the operations up to this point were performed in a glove box in which dry nitrogen with completely removed water was passed. The propanol in the flowing gas was condensed and collected in the trap kept at -100 ° C, and circulated again in the glove box. Then, the concentrated gel-like material is applied to a zirconium oxide substrate to form 130
It was calcined at a temperature of 0 ° C. for 12 hours to form barium hexaaluminate. It took about 2 days from the dissolution of the raw material alcoholate in propanol to the completion of firing. Although barium hexaaluminate obtained by this alkoxide method adheres to the zirconium oxide substrate,
It easily peeled off with a wooden spatula, and the adhesive strength was weak. X
From the line diffraction, only barium hexaaluminate was present and no other impurity phase was present, but the particle size was large, 2-3 μm. The specific surface area was small and was 8 m 2 / g. When kept at 1000 ° C. for 24 hours, the specific surface area decreased by 7%.

【0018】[0018]

【発明の効果】この発明は、バリウムとアルミニウムと
の原子数比を1:12とした溶液をプラズマ中に導入す
るだけでバリウムヘキサアルミネートを製造できるか
ら、製造プロセスは簡単であり、製造コストも安い。し
かも得られたバリウムヘキサアルミネートは、従来のア
ルコキシド法で製造したものとに比べ比表面積が大き
く、かつ高温に保持しても比表面積の減少は全くなく、
品質のよいものである。したがって、この発明で製造さ
れたバリウムヘキサアルミネートは種々の触媒の担体と
して良好なものであり、また高温ガスセンサーを作る
際、ガスセンサーとしての特性を有する物質を担持する
のに適する。
According to the present invention, barium hexaaluminate can be produced only by introducing into the plasma a solution in which the atomic ratio of barium to aluminum is 1:12. Therefore, the production process is simple and the production cost is low. Is also cheap. Moreover, the obtained barium hexaaluminate has a larger specific surface area than that produced by the conventional alkoxide method, and there is no reduction in the specific surface area even when kept at a high temperature.
It is of good quality. Therefore, the barium hexaaluminate produced according to the present invention is a good carrier for various catalysts, and is suitable for supporting a substance having properties as a gas sensor when producing a high temperature gas sensor.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 バリウムとアルミニウムとの原子数比が
1:12となるように調製した溶液をプラズマ中に導入
することを特徴とするバリウムヘキサアルミネートの製
造方法。
1. A method for producing barium hexaaluminate, which comprises introducing a solution prepared so that the atomic ratio of barium and aluminum is 1:12 into plasma.
【請求項2】 バリウムとアルミニウムとの原子数比が
1:12となるように調製した溶液をプラズマ中に導入
しプラズマ下流に設置した基板上にバリウムヘキサアル
ミネートを堆積させることを特徴とするバリウムヘキサ
アルミネートの製造方法。
2. A solution prepared so that the atomic ratio of barium to aluminum is 1:12 is introduced into plasma, and barium hexaaluminate is deposited on a substrate placed downstream of the plasma. Method for producing barium hexaaluminate.
【請求項3】 バリウム源としてバリウム塩、アルミニ
ウム源としてアルミニウム塩を用いる請求項1または請
求項2記載のバリウムヘキサアルミネートの製造方法。
3. The method for producing barium hexaaluminate according to claim 1, wherein a barium salt is used as a barium source and an aluminum salt is used as an aluminum source.
【請求項4】 溶液が水溶液である請求項1または請求
項2記載のバリウムヘキサアルミネートの製造方法。
4. The method for producing barium hexaaluminate according to claim 1 or 2, wherein the solution is an aqueous solution.
【請求項5】 溶液の濃度がバリウムおよびアルミニウ
ムの金属イオン総量として0.01〜10Molである
請求項1または請求項2記載のバリウムヘキサアルミネ
ートの製造方法。
5. The method for producing barium hexaaluminate according to claim 1 or 2, wherein the concentration of the solution is 0.01 to 10 mol as the total amount of metal ions of barium and aluminum.
【請求項6】 バリウム塩がバリウムの塩化物、炭酸
塩、硝酸塩、アルミニウム塩がアルミニウムの塩化物、
炭酸塩、硝酸塩である請求項3記載のバリウムヘキサア
ルミネートの製造方法。
6. The barium salt is barium chloride, carbonate, nitrate, and the aluminum salt is aluminum chloride,
The method for producing barium hexaaluminate according to claim 3, which is a carbonate or a nitrate.
JP5064567A 1993-02-15 1993-02-15 Production of barium hexaluminate Pending JPH06239613A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0396047A2 (en) * 1989-04-30 1990-11-07 Kuraray Co., Ltd. Polyurethane, process for its production and polyester diol used for its production
US6869584B2 (en) * 1997-04-15 2005-03-22 Massachusetts Institute Of Technology Synthesis of nanometer-sized particles by reverse micelle mediated techniques

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