JPH0796443B2 - クエン酸塩法による複合酸化物の合成方法 - Google Patents
クエン酸塩法による複合酸化物の合成方法Info
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- JPH0796443B2 JPH0796443B2 JP63222282A JP22228288A JPH0796443B2 JP H0796443 B2 JPH0796443 B2 JP H0796443B2 JP 63222282 A JP63222282 A JP 63222282A JP 22228288 A JP22228288 A JP 22228288A JP H0796443 B2 JPH0796443 B2 JP H0796443B2
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明はクエン酸塩法による複合酸化物の新規な合成法
に関するものである。
に関するものである。
（従来の技術） 従来クエン酸塩法は、機能性セラミックス用（磁性体、
触媒、センサー、超電導体、誘電体、光学材料）の原料
粉体の作成に応用されている。シー．ハーシリィ（C.Ha
r Cilly）からジャーナル・オブ・ジ・アメリカン・セ
ラミック・ソサイアティー53 56（1970）に報告してい
る方法では、金属の硝酸塩、酢酸塩にクエン酸を加えて
合成している、又最近では、平林らが、日本金属学会会
報26,10（1987）で報告している。その方法では、イッ
トリウム、バリウム、銅の硝酸塩にクエン酸とエチレン
グリコールを加えた系で、高温超電導複合酸化物を合成
している。
触媒、センサー、超電導体、誘電体、光学材料）の原料
粉体の作成に応用されている。シー．ハーシリィ（C.Ha
r Cilly）からジャーナル・オブ・ジ・アメリカン・セ
ラミック・ソサイアティー53 56（1970）に報告してい
る方法では、金属の硝酸塩、酢酸塩にクエン酸を加えて
合成している、又最近では、平林らが、日本金属学会会
報26,10（1987）で報告している。その方法では、イッ
トリウム、バリウム、銅の硝酸塩にクエン酸とエチレン
グリコールを加えた系で、高温超電導複合酸化物を合成
している。
（発明が解決しようとする課題） しかし、これらのクエン酸合成法は、硝酸塩、又は酢酸
塩の水溶液にクエン酸を加えて、溶解させるだけで、そ
れらの水溶液中には、金属硝酸塩、又は酢酸塩とクエン
酸が共存しているだけで、この段階では、クエン酸塩は
生成していない。これらの液を加熱濃縮し、脱水して始
めてクエン酸塩が得られる。ところがこの際硝酸（HN
O3）、窒素酸化物（NOx）、酢酸（CH3COOH）などの有毒
ガスが多量に発生してくる。
塩の水溶液にクエン酸を加えて、溶解させるだけで、そ
れらの水溶液中には、金属硝酸塩、又は酢酸塩とクエン
酸が共存しているだけで、この段階では、クエン酸塩は
生成していない。これらの液を加熱濃縮し、脱水して始
めてクエン酸塩が得られる。ところがこの際硝酸（HN
O3）、窒素酸化物（NOx）、酢酸（CH3COOH）などの有毒
ガスが多量に発生してくる。
さらに脱水した後、クエン酸塩はゲル化して容器に強く
付着して、べとつき取扱いにくい。又焼成時には、油状
になり、黒い炎を出して激しく燃えて危険である。そし
て焼成物はカラメル状であるため焼成しにくくふれれあ
がるなど取扱いにくい。また上記従来法は、実験室規模
では行えても、工業化するには、公害面や装置面で多く
の問題があり、極めて困難とされていた。
付着して、べとつき取扱いにくい。又焼成時には、油状
になり、黒い炎を出して激しく燃えて危険である。そし
て焼成物はカラメル状であるため焼成しにくくふれれあ
がるなど取扱いにくい。また上記従来法は、実験室規模
では行えても、工業化するには、公害面や装置面で多く
の問題があり、極めて困難とされていた。
従って本発明の目的は従来技術が有していた前述の欠点
を解消し、工業的に量産化できる均質で高性能な複合酸
化物を合成することにある。
を解消し、工業的に量産化できる均質で高性能な複合酸
化物を合成することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明者らは上記目的を達成するため、鋭意研究の結
果、複合酸化物を構成するそれぞれの元素の炭酸塩、塩
基性炭酸塩或いは水酸化物の共沈体又は混合物をクエン
酸と、水溶液又は有機溶媒中で反応させることにより均
一で微細粒子状の複合クエン酸塩が得られることを見出
し本発明を達成するに至った。
果、複合酸化物を構成するそれぞれの元素の炭酸塩、塩
基性炭酸塩或いは水酸化物の共沈体又は混合物をクエン
酸と、水溶液又は有機溶媒中で反応させることにより均
一で微細粒子状の複合クエン酸塩が得られることを見出
し本発明を達成するに至った。
従って、本発明は、イットリウムと、遷移金属元素およ
びアルカリ土類金属元素からなる群から選ばれた少なく
とも１種の元素からなる複合酸化物を合成するに当た
り、複合酸化物を構成する各元素の炭酸塩、塩基性炭酸
塩、或いは水酸化物からなる共沈体、又は単一化合物の
混合物を、40〜120℃にてクエン酸と反応させ、乾燥・
脱水した後、生成した複合クエン酸塩を仮焼成し、次い
で本焼成することを特徴とする複合酸化物の合成方法に
関するものである。
びアルカリ土類金属元素からなる群から選ばれた少なく
とも１種の元素からなる複合酸化物を合成するに当た
り、複合酸化物を構成する各元素の炭酸塩、塩基性炭酸
塩、或いは水酸化物からなる共沈体、又は単一化合物の
混合物を、40〜120℃にてクエン酸と反応させ、乾燥・
脱水した後、生成した複合クエン酸塩を仮焼成し、次い
で本焼成することを特徴とする複合酸化物の合成方法に
関するものである。
アルカリ土類金属元素としては、バリウム（Ba）、スト
ロンチウム（Sr）、カルシウム（Ca）が用いられる。
ロンチウム（Sr）、カルシウム（Ca）が用いられる。
本発明において、複合クエン酸塩の合成温度は40〜120
℃、望ましくは65±５℃が良い。またこれの乾燥、脱水
温度は50〜120℃、望ましくは90±５℃が良い。800〜90
0℃での仮焼成時間は４時間以上であれば良く、940〜96
0℃での本焼成時間は２時間以上であれば、例えば93Kで
超電導を示す。
℃、望ましくは65±５℃が良い。またこれの乾燥、脱水
温度は50〜120℃、望ましくは90±５℃が良い。800〜90
0℃での仮焼成時間は４時間以上であれば良く、940〜96
0℃での本焼成時間は２時間以上であれば、例えば93Kで
超電導を示す。
（作 用） 本発明においては、クエン酸との反応により得られた微
細粒子状の復合クエン酸塩を含むスラリーは、複合クエ
ン酸塩と水だけで、脱水することにより、不純物を含ま
ない純粋な複合クエン酸塩の微細粉末が得られ、焼成時
にも、NHO3,NOX,CH3COOHなどの有毒ガスの発生もなく、
複合酸化物粉末が得られ工業的にも量産化ができる。
細粒子状の復合クエン酸塩を含むスラリーは、複合クエ
ン酸塩と水だけで、脱水することにより、不純物を含ま
ない純粋な複合クエン酸塩の微細粉末が得られ、焼成時
にも、NHO3,NOX,CH3COOHなどの有毒ガスの発生もなく、
複合酸化物粉末が得られ工業的にも量産化ができる。
本発明において得られた複合クエン酸塩の焼成物は、EP
MA及びＸ線回折で分析した結果、極めて均質な複合酸化
物を与えることが認められ、さらに熱処理して作成した
高温超電導体は、例えば転移温度（Tc）93Kを示し、又
極めて高いマイスナー効果を与える。
MA及びＸ線回折で分析した結果、極めて均質な複合酸化
物を与えることが認められ、さらに熱処理して作成した
高温超電導体は、例えば転移温度（Tc）93Kを示し、又
極めて高いマイスナー効果を与える。
従って従来の硝酸塩、酢酸塩などを用いたクエン酸塩合
成方法に比べ、炭酸塩又は水酸化物を用いた合成法は、
工業的に極めて有効性が高い。
成方法に比べ、炭酸塩又は水酸化物を用いた合成法は、
工業的に極めて有効性が高い。
（実施例） 次に本発明を超電導体の実施例および比較令により具体
的に説明する。
的に説明する。
実施例１ 炭酸イットリウム（Y2O3として55.88％）30.28gと炭酸
バリウム（BaOとして77.68％）59.17gと塩基性炭酸銅
（CuOとして70.95％）50.42gをアトマイザー粉砕機（東
京アトマイザーTASM−１）で粉砕混合した。その中から
混合物100.0gとクエン酸86.4gと純水600gを加え、65±
５℃で反応させた。
バリウム（BaOとして77.68％）59.17gと塩基性炭酸銅
（CuOとして70.95％）50.42gをアトマイザー粉砕機（東
京アトマイザーTASM−１）で粉砕混合した。その中から
混合物100.0gとクエン酸86.4gと純水600gを加え、65±
５℃で反応させた。
反応終了後、得られたスラリーを90℃で脱水しで130.8g
の複合クエン酸塩が得られた。得られたクエン酸塩を85
0℃で６時間仮焼成した後、電気炉内で徐冷した。得ら
れた仮焼成物は、71gで、メノー乳鉢又はボールミルで
粉砕した。その内0.4〜0.8gを100〜200Kg/cm2圧でプレ
スし、直径10mm、厚さ１〜2mmに成形して950℃で８〜９
時間本焼成し、複合酸化物のペレットを得た。
の複合クエン酸塩が得られた。得られたクエン酸塩を85
0℃で６時間仮焼成した後、電気炉内で徐冷した。得ら
れた仮焼成物は、71gで、メノー乳鉢又はボールミルで
粉砕した。その内0.4〜0.8gを100〜200Kg/cm2圧でプレ
スし、直径10mm、厚さ１〜2mmに成形して950℃で８〜９
時間本焼成し、複合酸化物のペレットを得た。
実施例２ 炭酸イットリウム（Y2O3として55.88％）30.28gと炭酸
バリウム（BaOとして77.68％）59.17gと塩基性炭酸銅
（CuOとして70.95％）50.42gをボールミル（内容積900m
l アルミナ製）にて２〜３時間粉砕混合した。その中
から100.0gとクエン酸86.4gと純水250gを加え、90℃で
反応させた。
バリウム（BaOとして77.68％）59.17gと塩基性炭酸銅
（CuOとして70.95％）50.42gをボールミル（内容積900m
l アルミナ製）にて２〜３時間粉砕混合した。その中
から100.0gとクエン酸86.4gと純水250gを加え、90℃で
反応させた。
以下実施例１に同様にして複合酸化物のペレットを得
た。
た。
実施例３ Y2O3を硝酸に溶かしＹ（NO3）３として1.771M/水溶液
を調製した。この液84.60ml（0.15mol）とBa（NO3）27
8.34g（0.30mol）とCu（NO3）23H2O 108.6g（0.45mol）
を水200mlに溶かしK2CO3 20％（w/v）625ml（K2CO3とし
て125g0.90mol）を少量ずつ加えて、Y,Ba,Cuの炭酸塩を
共沈させ、水洗後80℃で16時間乾燥して共沈物140.2gを
得た。この中から100.0gとクエン酸84.7gと純水600gを
加え65±５℃で反応させた。
を調製した。この液84.60ml（0.15mol）とBa（NO3）27
8.34g（0.30mol）とCu（NO3）23H2O 108.6g（0.45mol）
を水200mlに溶かしK2CO3 20％（w/v）625ml（K2CO3とし
て125g0.90mol）を少量ずつ加えて、Y,Ba,Cuの炭酸塩を
共沈させ、水洗後80℃で16時間乾燥して共沈物140.2gを
得た。この中から100.0gとクエン酸84.7gと純水600gを
加え65±５℃で反応させた。
反応終了後得られたスラリーを90℃で脱水して127.9gの
複合クエン酸塩が得られた。
複合クエン酸塩が得られた。
以下実施例１と同様に操作して複合酸化物のペレットを
得た（但し、仮焼成物は69.1gであった）。
得た（但し、仮焼成物は69.1gであった）。
実施例４ Ｙ（OH）３（Y2O3として79.09％）21.39gとCu（OH）２
（CuOとして79.51％）44.98gと炭酸バリウム（BaOとし
て77.68％）59.17gをアトマイザー粉砕機で粉砕混合し
た。この中から100.0gとクエン酸96.3gと純水800gを加
えて90±５℃で反応させた。このスラリーを脱水して14
5.7gの複合クエン塩が得られた。以下実施例１に同様に
操作して複合酸化物のペレットを得た（但し仮焼成物は
79.0g）。
（CuOとして79.51％）44.98gと炭酸バリウム（BaOとし
て77.68％）59.17gをアトマイザー粉砕機で粉砕混合し
た。この中から100.0gとクエン酸96.3gと純水800gを加
えて90±５℃で反応させた。このスラリーを脱水して14
5.7gの複合クエン塩が得られた。以下実施例１に同様に
操作して複合酸化物のペレットを得た（但し仮焼成物は
79.0g）。
比較例１ 実施例３で調製したＹ（NO3）31.771M/溶液16.92ml
（0.030mol）とBa（NO3）215.66g（0.060mol）とCu（NO
3）23H2O 21.40g（0.090mol）を純水200gに溶かし、ク
エン酸17.28g（0.082mol）を加えて良く攪拌した。得ら
れた溶液をホットプレート上で良く攪拌しながら脱水濃
縮した。この際H2Oの他にNOxがNO2として約18g（0.39mo
l）を発生し、ゲル化したクエン酸塩が得られた。さら
に脱水すると最終的にはカラメル状になり容器に付着し
た。付着したクエン酸塩はかき取り粉砕した後850℃で
９時間焼成し、徐冷した。得られた仮焼成物は約13.2g
であった（容器等に付着した分損失した）。
（0.030mol）とBa（NO3）215.66g（0.060mol）とCu（NO
3）23H2O 21.40g（0.090mol）を純水200gに溶かし、ク
エン酸17.28g（0.082mol）を加えて良く攪拌した。得ら
れた溶液をホットプレート上で良く攪拌しながら脱水濃
縮した。この際H2Oの他にNOxがNO2として約18g（0.39mo
l）を発生し、ゲル化したクエン酸塩が得られた。さら
に脱水すると最終的にはカラメル状になり容器に付着し
た。付着したクエン酸塩はかき取り粉砕した後850℃で
９時間焼成し、徐冷した。得られた仮焼成物は約13.2g
であった（容器等に付着した分損失した）。
以下実施例１に同様に操作して複合酸化物のペレットを
得た。
得た。
比較例２ 酸化イットリウム（Y2O3として98.7％）17.14gと炭酸バ
リウム（BaOとして77.68％）59.17gと塩基性炭酸銅（Cu
Oとして70.96％）50.42gをボールミルにて３時間粉砕混
合した。得られた混合物は850℃で、９時間仮焼成後徐
冷した。以下実施例１と同様に操作して複合酸化物のペ
レットを得た（但し得られた仮焼成物は72gであっ
た）。
リウム（BaOとして77.68％）59.17gと塩基性炭酸銅（Cu
Oとして70.96％）50.42gをボールミルにて３時間粉砕混
合した。得られた混合物は850℃で、９時間仮焼成後徐
冷した。以下実施例１と同様に操作して複合酸化物のペ
レットを得た（但し得られた仮焼成物は72gであっ
た）。
比較例３ 比較例２で得られた本焼成ペレットをメノー乳鉢で粉砕
した後、再度プレスし950℃で12時間焼成し、ペレット
を得た。
した後、再度プレスし950℃で12時間焼成し、ペレット
を得た。
上記実施例１〜４および比較例１〜３で得た各複合酸化
物のペレットを用いTc及び磁化率を調べ、得た結果を表
１および第１図、第２図に示す。尚第１図はTc測定結果
（温度（Ｋ）と抵抗率の関係）、第２図はマイスナー効
果測定結果（温度と磁気感受率との関係）を示す図、図
中No.1〜７は表１に示す複合酸化物に対応する。
物のペレットを用いTc及び磁化率を調べ、得た結果を表
１および第１図、第２図に示す。尚第１図はTc測定結果
（温度（Ｋ）と抵抗率の関係）、第２図はマイスナー効
果測定結果（温度と磁気感受率との関係）を示す図、図
中No.1〜７は表１に示す複合酸化物に対応する。
次に実施例１〜４および比較例１〜３のNo.1〜７の複合
酸化物をEPMA分析し、その結果を夫々第３図−１、第４
図−１、第５図−１、第６図−１、第７図−１、第８図
−１および第９図−１にBaとＹにつき、第３図−２、第
４図−２、第５図−２、第６図−２、第７図−２、第８
図−２および第９図−２にCuとＹにつき測定結果を示
し、またＸ線回折分析した結果を第10〜16図に示す。
酸化物をEPMA分析し、その結果を夫々第３図−１、第４
図−１、第５図−１、第６図−１、第７図−１、第８図
−１および第９図−１にBaとＹにつき、第３図−２、第
４図−２、第５図−２、第６図−２、第７図−２、第８
図−２および第９図−２にCuとＹにつき測定結果を示
し、またＸ線回折分析した結果を第10〜16図に示す。
（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の合成方法によると従
来の方法に比し、焼成時HNO3,NOx,CH3COOHなどの有害ガ
スの発生もなく、極めて均質な複合酸化物を工業的に量
産できるという効果が得られる。
来の方法に比し、焼成時HNO3,NOx,CH3COOHなどの有害ガ
スの発生もなく、極めて均質な複合酸化物を工業的に量
産できるという効果が得られる。
第１図は実施例１〜４および比較例１〜３の複合酸化物
の温度（Ｋ）と抵抗率の関係を示す線図、 第２図は実施例１〜４および比較例１〜３の複合酸化物
の温度（Ｋ）と磁気感受率の関係を示す線図、 第３図−１〜第９図−１は実施例１〜７および比較例１
〜３の複合酸化物のEPMAによるBaとＹのの分析結果を示
す線図、 第３図−２〜第９図−２は実施例１〜７および比較例１
〜３の複合酸化物のEPMAによるCuとＹの分析結果を示す
線図、 第10〜16図は実施例１〜７および比較例１〜３の複合酸
化物のＸ線回折パターン図である。
の温度（Ｋ）と抵抗率の関係を示す線図、 第２図は実施例１〜４および比較例１〜３の複合酸化物
の温度（Ｋ）と磁気感受率の関係を示す線図、 第３図−１〜第９図−１は実施例１〜７および比較例１
〜３の複合酸化物のEPMAによるBaとＹのの分析結果を示
す線図、 第３図−２〜第９図−２は実施例１〜７および比較例１
〜３の複合酸化物のEPMAによるCuとＹの分析結果を示す
線図、 第10〜16図は実施例１〜７および比較例１〜３の複合酸
化物のＸ線回折パターン図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 35/45 ＺＡＡ
Claims (1)
- 【請求項１】イットリウムと、遷移金属元素およびアル
カリ土類金属元素からなる群から選ばれた少なくとも１
種の元素からなる複合酸化物を合成するに当たり、複合
酸化物を構成する各元素の炭酸塩、塩基性炭酸塩、或い
は水酸化物からなる共沈体、又は単一化合物の混合物
を、40〜120℃にてクエン酸と反応させ、乾燥・脱水し
た後、生成した複合クエン酸塩を仮焼成し、次いで本焼
成することを特徴とする複合酸化物の合成方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63222282A JPH0796443B2 (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | クエン酸塩法による複合酸化物の合成方法 |
| US07/657,942 US5168095A (en) | 1988-09-07 | 1991-02-21 | Method for synthesizing a composite oxide by citrating process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63222282A JPH0796443B2 (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | クエン酸塩法による複合酸化物の合成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0274505A JPH0274505A (ja) | 1990-03-14 |
| JPH0796443B2 true JPH0796443B2 (ja) | 1995-10-18 |
Family
ID=16779928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63222282A Expired - Lifetime JPH0796443B2 (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | クエン酸塩法による複合酸化物の合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0796443B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3487441B2 (ja) * | 1993-09-22 | 2004-01-19 | 株式会社デンソー | リチウム二次電池用活物質の製造方法 |
| US5742070A (en) * | 1993-09-22 | 1998-04-21 | Nippondenso Co., Ltd. | Method for preparing an active substance of chemical cells |
| US6060420A (en) * | 1994-10-04 | 2000-05-09 | Nissan Motor Co., Ltd. | Composite oxides of A-site defect type perovskite structure as catalysts |
| JP2001302246A (ja) * | 2000-04-24 | 2001-10-31 | Murata Mfg Co Ltd | セラミックの製造方法およびセラミック |
| KR20030075797A (ko) * | 2002-03-20 | 2003-09-26 | 한국전력공사 | 와이비씨오 초전도체의 와이123분말과 와이211분말을동시에 합성하는 방법 |
| KR101577840B1 (ko) | 2007-09-28 | 2015-12-15 | 도레이 카부시키가이샤 | 여과재 및 필터 유닛 |
| CN113329815B (zh) * | 2019-01-31 | 2024-06-11 | 巴斯夫欧洲公司 | 包含包含氧、镧、铝和钴的混合氧化物的模制品 |
| RU2711253C1 (ru) * | 2019-05-15 | 2020-01-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Способ получения сложного оксида железа и кобальта |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4866031A (en) * | 1987-06-09 | 1989-09-12 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for making 90 K superconductors from acetate precursor solutions |
-
1988
- 1988-09-07 JP JP63222282A patent/JPH0796443B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0274505A (ja) | 1990-03-14 |
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