JPH09227249A - 高密度多孔体及びその製造方法 - Google Patents
高密度多孔体及びその製造方法Info
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- JPH09227249A JPH09227249A JP8069072A JP6907296A JPH09227249A JP H09227249 A JPH09227249 A JP H09227249A JP 8069072 A JP8069072 A JP 8069072A JP 6907296 A JP6907296 A JP 6907296A JP H09227249 A JPH09227249 A JP H09227249A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 嵩密度が高く，均一な細孔径を有し，吸着剤
または触媒等として使用する際に，その特性を充分発現
することができる，高密度多孔体及びその製造方法を提
供すること。 【解決手段】 細孔径分布曲線における最大のピークを
示す細孔径が１〜１０ｎｍの範囲内にあり，かつ上記細
孔径分布曲線における最大のピークを示す細孔径の−４
０〜＋４０％の細孔径範囲内に，全細孔容積の６０％以
上が含まれており，更に，嵩密度が０．５ｇ／ｃｃ以上
である。原料であるアルコキシラン，水及び界面活性剤
を混合，反応させ，シリカ／界面活性剤複合体を形成
し，次いで，上記シリカ／界面活性剤複合体から界面活
性剤を除去することにより高密度多孔体１を製造する
が，上記原料中のＨ2 Ｏ／Ｓｉモル比が１０以下であ
る。
または触媒等として使用する際に，その特性を充分発現
することができる，高密度多孔体及びその製造方法を提
供すること。 【解決手段】 細孔径分布曲線における最大のピークを
示す細孔径が１〜１０ｎｍの範囲内にあり，かつ上記細
孔径分布曲線における最大のピークを示す細孔径の−４
０〜＋４０％の細孔径範囲内に，全細孔容積の６０％以
上が含まれており，更に，嵩密度が０．５ｇ／ｃｃ以上
である。原料であるアルコキシラン，水及び界面活性剤
を混合，反応させ，シリカ／界面活性剤複合体を形成
し，次いで，上記シリカ／界面活性剤複合体から界面活
性剤を除去することにより高密度多孔体１を製造する
が，上記原料中のＨ2 Ｏ／Ｓｉモル比が１０以下であ
る。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は，溶剤やガソリン等の回収，吸着
ヒートポンプ，温度調節，水処理及び脱臭等に用いるこ
とができる吸着剤や，排気ガスの浄化，有機合成，石油
の改質及びクラッキング等に用いることができる触媒等
として使用可能な，高密度多孔体及びその製造方法に関
する。
ヒートポンプ，温度調節，水処理及び脱臭等に用いるこ
とができる吸着剤や，排気ガスの浄化，有機合成，石油
の改質及びクラッキング等に用いることができる触媒等
として使用可能な，高密度多孔体及びその製造方法に関
する。
【０００２】
【従来技術】多孔体の中で，特に細孔径（本明細書にお
いて，細孔の直径を意味する。）が１〜１０ｎｍの範囲
にあり，かつ上記細孔径が特に狭い範囲に分布している
多孔体をメソ多孔体と称する。上記メソ多孔体の製造方
法としては，例えば，層状シリケートに界面活性剤を作
用させて製造する方法がある（特開平４−２３８８１０
号，特開平６−２４８６７号）。また，シリカ及びＳｉ
アルコキシドを界面活性剤と反応させて製造する方法も
ある（特開平５−５０３４９９号）。
いて，細孔の直径を意味する。）が１〜１０ｎｍの範囲
にあり，かつ上記細孔径が特に狭い範囲に分布している
多孔体をメソ多孔体と称する。上記メソ多孔体の製造方
法としては，例えば，層状シリケートに界面活性剤を作
用させて製造する方法がある（特開平４−２３８８１０
号，特開平６−２４８６７号）。また，シリカ及びＳｉ
アルコキシドを界面活性剤と反応させて製造する方法も
ある（特開平５−５０３４９９号）。
【０００３】
【解決しようとする課題】しかしながら，従来の製造方
法では，嵩密度の小さいメソ多孔体しか製造することが
できなかった。そのため，これらのメソ多孔体を吸着剤
または触媒等として用いる場合，吸着剤または触媒等を
保持するための充填容器等に比較的少量のメソ多孔体し
か充填することができなかった。この場合には，上記メ
ソ多孔体の性能を充分発現させることができなかった。
法では，嵩密度の小さいメソ多孔体しか製造することが
できなかった。そのため，これらのメソ多孔体を吸着剤
または触媒等として用いる場合，吸着剤または触媒等を
保持するための充填容器等に比較的少量のメソ多孔体し
か充填することができなかった。この場合には，上記メ
ソ多孔体の性能を充分発現させることができなかった。
【０００４】また，上記メソ多孔体の性能を充分発現さ
せるため，該メソ多孔体を充填する充填容器等を大きく
することも考えられる。しかし，充填容器等が大きくな
ることで，該充填容器等を収納する装置（例えば，吸着
ヒートポンプ）が大型化してしまうという問題が生じて
いた。
せるため，該メソ多孔体を充填する充填容器等を大きく
することも考えられる。しかし，充填容器等が大きくな
ることで，該充填容器等を収納する装置（例えば，吸着
ヒートポンプ）が大型化してしまうという問題が生じて
いた。
【０００５】本発明は，かかる問題点に鑑み，嵩密度が
高く，均一な細孔径を有し，吸着剤または触媒等として
使用する際に，その特性を充分発現することができる高
密度多孔体及びその製造方法を提供しようとするもので
ある。
高く，均一な細孔径を有し，吸着剤または触媒等として
使用する際に，その特性を充分発現することができる高
密度多孔体及びその製造方法を提供しようとするもので
ある。
【０００６】
【課題の解決手段】請求項１の発明は，細孔径分布曲線
における最大のピークを示す細孔径が１〜１０ｎｍの範
囲内にあり，かつ上記細孔径分布曲線における最大のピ
ークを示す細孔径の−４０〜＋４０％の細孔径範囲内
に，全細孔容積の６０％以上が含まれており，更に，嵩
密度が０．５ｇ／ｃｃ以上であることを特徴とする高密
度多孔体にある。
における最大のピークを示す細孔径が１〜１０ｎｍの範
囲内にあり，かつ上記細孔径分布曲線における最大のピ
ークを示す細孔径の−４０〜＋４０％の細孔径範囲内
に，全細孔容積の６０％以上が含まれており，更に，嵩
密度が０．５ｇ／ｃｃ以上であることを特徴とする高密
度多孔体にある。
【０００７】本発明の作用につき，以下に説明する。本
発明の高密度多孔体は，後述する細孔径分布曲線におい
て，上述の特徴を有する。また，その嵩密度が特定の範
囲内にある。このような条件を満たす高密度多孔体は，
後述の図１（ａ）に示すごとく，細孔を多量に有するサ
ブミクロンオーダーの一次粒子が集合することにより構
成され，該一次粒子同士の間の隙間は大変小さいか，ま
たは殆ど存在しない。
発明の高密度多孔体は，後述する細孔径分布曲線におい
て，上述の特徴を有する。また，その嵩密度が特定の範
囲内にある。このような条件を満たす高密度多孔体は，
後述の図１（ａ）に示すごとく，細孔を多量に有するサ
ブミクロンオーダーの一次粒子が集合することにより構
成され，該一次粒子同士の間の隙間は大変小さいか，ま
たは殆ど存在しない。
【０００８】一方，前述した従来の嵩密度が低いメソ多
孔体は，図１（ｂ）に示すごとく，上記と同様のサブミ
クロンオーダーの一次粒子同士の間に大きな隙間を持っ
た構造を有している。上記メソ多孔体特有の吸着特性ま
たは触媒特性等は，主に一次粒子内部の細孔により発現
される。本発明の高密度多孔体は，吸着特性または触媒
特性等の発現とは関係のない一次粒子同士の間の隙間が
大変小さいか，または殆ど存在しない構造を有してい
る。このため，本発明の高密度多孔体においては，吸着
特性または触媒特性等を損ねることなく，嵩密度の高い
構造を実現することができる。
孔体は，図１（ｂ）に示すごとく，上記と同様のサブミ
クロンオーダーの一次粒子同士の間に大きな隙間を持っ
た構造を有している。上記メソ多孔体特有の吸着特性ま
たは触媒特性等は，主に一次粒子内部の細孔により発現
される。本発明の高密度多孔体は，吸着特性または触媒
特性等の発現とは関係のない一次粒子同士の間の隙間が
大変小さいか，または殆ど存在しない構造を有してい
る。このため，本発明の高密度多孔体においては，吸着
特性または触媒特性等を損ねることなく，嵩密度の高い
構造を実現することができる。
【０００９】以上のように，本発明によれば，嵩密度が
高く，均一な細孔径を有し，吸着剤または触媒等として
使用する際に，その特性を充分発現することができる高
密度多孔体を得ることができる。
高く，均一な細孔径を有し，吸着剤または触媒等として
使用する際に，その特性を充分発現することができる高
密度多孔体を得ることができる。
【００１０】また，上記に関して，更に詳細に説明す
る。まず，メソ多孔体における水蒸気の吸着等温線にお
いて，相対蒸気圧（Ｐ／Ｐ０）が０．１〜０．８１で，
水蒸気の吸着／脱離が急激に発生することが一般に知ら
れている。そして，ある特定のメソ多孔体の吸着等温線
が上記条件を満たすか否かは，ケルビン式における細孔
径と相対蒸気圧との関係から導くことができる。
る。まず，メソ多孔体における水蒸気の吸着等温線にお
いて，相対蒸気圧（Ｐ／Ｐ０）が０．１〜０．８１で，
水蒸気の吸着／脱離が急激に発生することが一般に知ら
れている。そして，ある特定のメソ多孔体の吸着等温線
が上記条件を満たすか否かは，ケルビン式における細孔
径と相対蒸気圧との関係から導くことができる。
【００１１】ここにケルビン式とは，メソ多孔体の細孔
半径（ｒ）と，吸着質が毛管凝縮を起こす相対蒸気圧
（Ｐ／Ｐ０）との関係を示す式であり，以下の（１）式
により示すことができる。 ｌｎ（Ｐ／Ｐ０）＝（２ＶＬγｃｏｓΘ）／（ｒＲＴ）．．．（１） なお，上記ＶＬは，吸着質が液体状である場合のモル体
積，γは吸着質が液体状である場合の表面張力，Θは接
触角，Ｒは気体定数，Ｔは絶対温度である。
半径（ｒ）と，吸着質が毛管凝縮を起こす相対蒸気圧
（Ｐ／Ｐ０）との関係を示す式であり，以下の（１）式
により示すことができる。 ｌｎ（Ｐ／Ｐ０）＝（２ＶＬγｃｏｓΘ）／（ｒＲＴ）．．．（１） なお，上記ＶＬは，吸着質が液体状である場合のモル体
積，γは吸着質が液体状である場合の表面張力，Θは接
触角，Ｒは気体定数，Ｔは絶対温度である。
【００１２】ここに吸着質が水蒸気である場合には，Ｖ
Ｌ＝１８．０５・１０-6ｍ3 ／ｍｏｌ，γ＝７２．５９
・１０-3Ｎ／ｍ，Ｒ＝８．３１４３Ｊ／ｄｅｇ・ｍｏ
ｌ，Θ＝０という数値を（１）式に代入することができ
る。この結果，上記（１）式は，次の（２）式となる ｌｎ（Ｐ／Ｐ０）＝−１．０５８／ｒ．．．（２） なお，ｒの単位はｎｍである。
Ｌ＝１８．０５・１０-6ｍ3 ／ｍｏｌ，γ＝７２．５９
・１０-3Ｎ／ｍ，Ｒ＝８．３１４３Ｊ／ｄｅｇ・ｍｏ
ｌ，Θ＝０という数値を（１）式に代入することができ
る。この結果，上記（１）式は，次の（２）式となる ｌｎ（Ｐ／Ｐ０）＝−１．０５８／ｒ．．．（２） なお，ｒの単位はｎｍである。
【００１３】上記（２）式より，細孔径分布において，
より細孔径が狭い範囲に分布している場合には，水蒸気
の吸着／脱着がより狭いＰ／Ｐ０の範囲で発生すること
が分かる。つまり，吸着等温線における，吸着が立ち上
がるところのＰ／Ｐ０と，吸着が飽和に達したところの
Ｐ／Ｐ０の差が小さい。
より細孔径が狭い範囲に分布している場合には，水蒸気
の吸着／脱着がより狭いＰ／Ｐ０の範囲で発生すること
が分かる。つまり，吸着等温線における，吸着が立ち上
がるところのＰ／Ｐ０と，吸着が飽和に達したところの
Ｐ／Ｐ０の差が小さい。
【００１４】本発明の高密度多孔体においては，その細
孔径が１〜１０ｎｍの範囲内にある。そして，上記
（２）式より，細孔径が１〜１０ｎｍの範囲にある場
合，吸着等温線における水蒸気の吸着／脱離を起こすＰ
／Ｐ０の範囲は０．１２〜０．８１となることが分か
る。この範囲は，上述したごとく，水蒸気の吸着／脱離
が急激に生じる範囲である。これにより，本発明の高密
度多孔体（Ｐ／Ｐ０が０．１２〜０．８１の範囲におい
て）は，吸着ヒートポンプ，温度調節器等における吸着
剤として最適な，小さなＰ／Ｐ０の変化で大きく吸着量
が変化するという特性を有することが分かる。
孔径が１〜１０ｎｍの範囲内にある。そして，上記
（２）式より，細孔径が１〜１０ｎｍの範囲にある場
合，吸着等温線における水蒸気の吸着／脱離を起こすＰ
／Ｐ０の範囲は０．１２〜０．８１となることが分か
る。この範囲は，上述したごとく，水蒸気の吸着／脱離
が急激に生じる範囲である。これにより，本発明の高密
度多孔体（Ｐ／Ｐ０が０．１２〜０．８１の範囲におい
て）は，吸着ヒートポンプ，温度調節器等における吸着
剤として最適な，小さなＰ／Ｐ０の変化で大きく吸着量
が変化するという特性を有することが分かる。
【００１５】なお，上記細孔分布曲線につき以下に説明
する。上記細孔径分布曲線とは，メソ多孔体の細孔容積
（Ｖ）を細孔径（Ｄ）で微分した値（ｄＶ／ｄＤ）を細
孔径（Ｄ）に対しプロットした曲線を示している（図３
参照）。上記細孔径分布曲線は，例えば，以下に示す気
体吸着法により作成することができる。なお，上記気体
吸着法において最もよく用いられる気体は窒素である。
する。上記細孔径分布曲線とは，メソ多孔体の細孔容積
（Ｖ）を細孔径（Ｄ）で微分した値（ｄＶ／ｄＤ）を細
孔径（Ｄ）に対しプロットした曲線を示している（図３
参照）。上記細孔径分布曲線は，例えば，以下に示す気
体吸着法により作成することができる。なお，上記気体
吸着法において最もよく用いられる気体は窒素である。
【００１６】まず，対象となるメソ多孔体に，液体窒素
温度（−１９６℃）で窒素ガスを導入し，その吸着量を
定容量法または重量法において求める。その後，導入す
る窒素ガスの圧力を徐々に増加させ，各平衡圧に対する
窒素ガスの吸着量をプロットすることにより吸着等温線
を作成する。この吸着等温線から，例えばＣｒａｎｓｔ
ｏｎ−Ｉｎｃｌａｙ法，Ｐｏｌｌｉｍｏｒｅ−Ｈｅａｌ
法の計算法を用いて，上記細孔径分布曲線を導くことこ
とができる。
温度（−１９６℃）で窒素ガスを導入し，その吸着量を
定容量法または重量法において求める。その後，導入す
る窒素ガスの圧力を徐々に増加させ，各平衡圧に対する
窒素ガスの吸着量をプロットすることにより吸着等温線
を作成する。この吸着等温線から，例えばＣｒａｎｓｔ
ｏｎ−Ｉｎｃｌａｙ法，Ｐｏｌｌｉｍｏｒｅ−Ｈｅａｌ
法の計算法を用いて，上記細孔径分布曲線を導くことこ
とができる。
【００１７】次に，上記請求項１における，『上記細孔
径分布曲線における最大のピークを示す直径の＋−４０
％の直径範囲には全細孔容積の６０％以上が含まれてい
る』という表現は，以下の状態を表現している。例え
ば，上述した細孔径分布曲線における最大のピークが
２．７ｎｍとなるメソ多孔体αを仮定する。このメソ多
孔体αにおいて，細孔径が１．６２（＝２．７×０．
６）〜３．７８（＝２．７×１．４）ｎｍの範囲にある
細孔の容積を総計した細孔容積Ｖを求める。一方，上記
メソ多孔体αにおいて，全細孔容積の総計Ｖａｌｌを求
める。
径分布曲線における最大のピークを示す直径の＋−４０
％の直径範囲には全細孔容積の６０％以上が含まれてい
る』という表現は，以下の状態を表現している。例え
ば，上述した細孔径分布曲線における最大のピークが
２．７ｎｍとなるメソ多孔体αを仮定する。このメソ多
孔体αにおいて，細孔径が１．６２（＝２．７×０．
６）〜３．７８（＝２．７×１．４）ｎｍの範囲にある
細孔の容積を総計した細孔容積Ｖを求める。一方，上記
メソ多孔体αにおいて，全細孔容積の総計Ｖａｌｌを求
める。
【００１８】そして，Ｖ／Ｖａｌｌの値が，仮に０．６
（６０％）以上である場合には，上記メソ多孔体αが本
発明にかかる高密度多孔体のひとつであるといえる。ま
たは，上記メソ多孔体αの細孔径分布曲線において，細
孔径が１．６２〜３．７８ｎｍとなる範囲の積分値が，
細孔径分布曲線の全積分面積の６０％以上である場合に
も，上記メソ多孔体αは本発明にかかる高密度多孔体で
あるといえる。
（６０％）以上である場合には，上記メソ多孔体αが本
発明にかかる高密度多孔体のひとつであるといえる。ま
たは，上記メソ多孔体αの細孔径分布曲線において，細
孔径が１．６２〜３．７８ｎｍとなる範囲の積分値が，
細孔径分布曲線の全積分面積の６０％以上である場合に
も，上記メソ多孔体αは本発明にかかる高密度多孔体で
あるといえる。
【００１９】このような条件を満たす本発明の高密度多
孔体は，細孔径が狭い範囲に分布しているため，小さな
Ｐ／Ｐ０の変化に対し，吸着量が大きく変化するという
効果を得ることができる。なお，上記細孔径分布曲線に
おける最大のピークを示す直径の＋−４０％の直径範囲
に，全細孔容積の６０％未満しか含まれていなかった場
合には，Ｐ／Ｐ０の変化に対する吸着量変化が小さく，
調湿機能や吸着ヒートポンプ特性が十分発現されないお
それがある。
孔体は，細孔径が狭い範囲に分布しているため，小さな
Ｐ／Ｐ０の変化に対し，吸着量が大きく変化するという
効果を得ることができる。なお，上記細孔径分布曲線に
おける最大のピークを示す直径の＋−４０％の直径範囲
に，全細孔容積の６０％未満しか含まれていなかった場
合には，Ｐ／Ｐ０の変化に対する吸着量変化が小さく，
調湿機能や吸着ヒートポンプ特性が十分発現されないお
それがある。
【００２０】また，本発明の高密度多孔体の嵩密度は
０．５ｇ／ｃｃ以上である。このため，上記高密度多孔
体を吸着剤または触媒等として使用する際に，充填容器
等には，従来と比較して，より多量の高密度多孔体を充
填することができる。これにより，より高い吸着特性ま
たは触媒特性の発現が可能となる。あるいは，高密度多
孔体の充填容器等を小さくすることが可能となり，該充
填容器等をセットする装置を小型とすることができる。
０．５ｇ／ｃｃ以上である。このため，上記高密度多孔
体を吸着剤または触媒等として使用する際に，充填容器
等には，従来と比較して，より多量の高密度多孔体を充
填することができる。これにより，より高い吸着特性ま
たは触媒特性の発現が可能となる。あるいは，高密度多
孔体の充填容器等を小さくすることが可能となり，該充
填容器等をセットする装置を小型とすることができる。
【００２１】なお，上記嵩密度が０．５ｇ／ｃｃ未満で
ある場合には，充填容器等に少量の高密度多孔体しか充
填できず，必要な特性が十分に発現されないか，あるい
は，必要な特性を確保するためには，充填容器を大きく
する必要があり，装置が大型化して，例えば車載が困難
になるおそれがある。
ある場合には，充填容器等に少量の高密度多孔体しか充
填できず，必要な特性が十分に発現されないか，あるい
は，必要な特性を確保するためには，充填容器を大きく
する必要があり，装置が大型化して，例えば車載が困難
になるおそれがある。
【００２２】以上より知られるごとく，本発明の高密度
多孔体は，前記のごとき優れた効果を有することが分か
る。
多孔体は，前記のごとき優れた効果を有することが分か
る。
【００２３】次に，請求項２の発明のように，細孔径分
布曲線における最大のピークを示す細孔径が１〜１０ｎ
ｍの範囲内にあり，かつ水蒸気吸着等温線において，相
対蒸気圧が０．２変化したときの吸着量変化が０．１ｇ
／ｃｃ以上の部分を有することが好ましい。これによ
り，より少量の多孔体で湿度制御や吸着ヒートポンプ特
性が発現されるという効果を得ることができる。なお，
上記吸着量変化が，０．１ｇ／ｃｃ未満である場合に
は，多量の多孔体が必要となり，充填容器や装置全体が
大型化するという問題を生じるおそれがある。
布曲線における最大のピークを示す細孔径が１〜１０ｎ
ｍの範囲内にあり，かつ水蒸気吸着等温線において，相
対蒸気圧が０．２変化したときの吸着量変化が０．１ｇ
／ｃｃ以上の部分を有することが好ましい。これによ
り，より少量の多孔体で湿度制御や吸着ヒートポンプ特
性が発現されるという効果を得ることができる。なお，
上記吸着量変化が，０．１ｇ／ｃｃ未満である場合に
は，多量の多孔体が必要となり，充填容器や装置全体が
大型化するという問題を生じるおそれがある。
【００２４】なお，上記『相対蒸気圧が０．２変化した
ときの吸着量変化が０．１ｇ／ｃｃ以上の部分を有す
る』とは，水蒸気吸着等温線において，相対蒸気圧（Ｐ
／Ｐ０）が０．１と０．３の時の吸着量がそれぞれＶ
0.1 ＝０．２ｇ／ｃｃ，Ｖ0.3 ＝０．５ｇ／ｃｃだとし
たとき，相対蒸気圧が０．２変化したときの吸着量変化
はＶ0.3 −Ｖ0.1 ＝０．３ｇ／ｃｃとなり，「０．１ｇ
／ｃｃ以上」に該当する，との意味である。相対蒸気圧
の変化は０〜１のどの範囲においてでも良く，又，吸着
量変化が０．１ｇ／ｃｃ以上の部分が高密度多孔体の一
部だけであっても良い。
ときの吸着量変化が０．１ｇ／ｃｃ以上の部分を有す
る』とは，水蒸気吸着等温線において，相対蒸気圧（Ｐ
／Ｐ０）が０．１と０．３の時の吸着量がそれぞれＶ
0.1 ＝０．２ｇ／ｃｃ，Ｖ0.3 ＝０．５ｇ／ｃｃだとし
たとき，相対蒸気圧が０．２変化したときの吸着量変化
はＶ0.3 −Ｖ0.1 ＝０．３ｇ／ｃｃとなり，「０．１ｇ
／ｃｃ以上」に該当する，との意味である。相対蒸気圧
の変化は０〜１のどの範囲においてでも良く，又，吸着
量変化が０．１ｇ／ｃｃ以上の部分が高密度多孔体の一
部だけであっても良い。
【００２５】次に，請求項３の発明のように，細孔径分
布曲線における最大のピークを示す細孔径が１〜１０ｎ
ｍの範囲内にあり，かつ粉末Ｘ線回折パターンにおい
て，１ｎｍ以上の範囲内のｄ値に相当する回折角度に１
本以上のピークを持つことが好ましい。これは，１ｎｍ
以上の周期的な結晶構造が高密度多孔体中に存在するこ
とを示しており，細孔径が１〜１０ｎｍの範囲にあり，
かつ細孔径が均一な分布であることを示す。これによ
り，例えば水蒸気等が狭いＰ／Ｐ０の範囲内で吸・脱着
を起こす，という吸着ヒートポンプや調湿剤としての優
れた特性を持つことが分かる。
布曲線における最大のピークを示す細孔径が１〜１０ｎ
ｍの範囲内にあり，かつ粉末Ｘ線回折パターンにおい
て，１ｎｍ以上の範囲内のｄ値に相当する回折角度に１
本以上のピークを持つことが好ましい。これは，１ｎｍ
以上の周期的な結晶構造が高密度多孔体中に存在するこ
とを示しており，細孔径が１〜１０ｎｍの範囲にあり，
かつ細孔径が均一な分布であることを示す。これによ
り，例えば水蒸気等が狭いＰ／Ｐ０の範囲内で吸・脱着
を起こす，という吸着ヒートポンプや調湿剤としての優
れた特性を持つことが分かる。
【００２６】次に，請求項４の発明のように，上記高密
度多孔体は，全体の８０ｗｔ％以上が珪素及び酸素より
なることが好ましい。これにより，吸着分子（例えば水
分子）と多孔体表面との結合は比較的弱いものとなり，
吸着した分子が比較的脱離し易く，可逆的に吸・脱着を
繰り返すことができる。なお，珪素及び酸素の含有率が
８０ｗｔ％未満である場合には，珪素と酸素とは異なる
元素が混合されることにより，表面に固体酸性等が発現
され，吸着分子が容易に脱離しないおそれがある。
度多孔体は，全体の８０ｗｔ％以上が珪素及び酸素より
なることが好ましい。これにより，吸着分子（例えば水
分子）と多孔体表面との結合は比較的弱いものとなり，
吸着した分子が比較的脱離し易く，可逆的に吸・脱着を
繰り返すことができる。なお，珪素及び酸素の含有率が
８０ｗｔ％未満である場合には，珪素と酸素とは異なる
元素が混合されることにより，表面に固体酸性等が発現
され，吸着分子が容易に脱離しないおそれがある。
【００２７】次に，請求項５の発明は，原料であるアル
コキシシラン，水及び界面活性剤を混合，反応させ，シ
リカ／界面活性剤複合体を形成し，次いで，上記シリカ
／界面活性剤複合体から界面活性剤を除去することによ
り高密度多孔体を製造する方法において，上記原料中の
Ｈ2 Ｏ／Ｓｉモル比が１０以下であることを特徴とする
高密度多孔体の製造方法にある。
コキシシラン，水及び界面活性剤を混合，反応させ，シ
リカ／界面活性剤複合体を形成し，次いで，上記シリカ
／界面活性剤複合体から界面活性剤を除去することによ
り高密度多孔体を製造する方法において，上記原料中の
Ｈ2 Ｏ／Ｓｉモル比が１０以下であることを特徴とする
高密度多孔体の製造方法にある。
【００２８】上記『原料中のＨ2 Ｏ／Ｓｉモル比』と
は，上記原料の混合において，添加したＨ2 Ｏの総量に
対する他の原料に含有されるＳｉの総量の比を示してい
る。上記『Ｈ2 Ｏ／Ｓｉモル比』が１０以下であること
により，製造した多孔体の密度を高めることができるこ
とがわかる。なお，上記『Ｈ2 Ｏ／Ｓｉモル比』が１０
より大きい場合には，例えば，アルコキシシランが加水
分解・縮合して生成するシリカの微粒子同士の隙間が大
きくなり，結果として，生成したシリカの密度が低下す
るおそれがある。よって，高密度多孔体を得ることがで
きなくなるおそれがある。
は，上記原料の混合において，添加したＨ2 Ｏの総量に
対する他の原料に含有されるＳｉの総量の比を示してい
る。上記『Ｈ2 Ｏ／Ｓｉモル比』が１０以下であること
により，製造した多孔体の密度を高めることができるこ
とがわかる。なお，上記『Ｈ2 Ｏ／Ｓｉモル比』が１０
より大きい場合には，例えば，アルコキシシランが加水
分解・縮合して生成するシリカの微粒子同士の隙間が大
きくなり，結果として，生成したシリカの密度が低下す
るおそれがある。よって，高密度多孔体を得ることがで
きなくなるおそれがある。
【００２９】また，上記『Ｈ2 Ｏ／Ｓｉモル比』の下限
は１以上であることが好ましい。上記値が１未満である
場合には，アルコキシシランの加水分解が起こらず，結
果としてシリカが得られないおそれがある。よって，高
密度多孔体を得ることができなくなるおそれがある。
は１以上であることが好ましい。上記値が１未満である
場合には，アルコキシシランの加水分解が起こらず，結
果としてシリカが得られないおそれがある。よって，高
密度多孔体を得ることができなくなるおそれがある。
【００３０】次に，上記原料の混合方法としては，特に
限定しないが，最初にアルコキシシランに水を添加し，
室温で１０分〜３時間攪拌した後に，界面活性剤を添加
することが好ましい。また，上記水は，上記アルコキシ
シランが含有する珪素１モルに対し，０．５〜１０モル
添加することが好ましい。この混合方法により，アルコ
キシシランが直鎖状のアルコキシシラン重合物を経て，
ゆっくり縮合することにより，ち密なシリカの組織が形
成され，密度が高まるという効果を得ることができる。
限定しないが，最初にアルコキシシランに水を添加し，
室温で１０分〜３時間攪拌した後に，界面活性剤を添加
することが好ましい。また，上記水は，上記アルコキシ
シランが含有する珪素１モルに対し，０．５〜１０モル
添加することが好ましい。この混合方法により，アルコ
キシシランが直鎖状のアルコキシシラン重合物を経て，
ゆっくり縮合することにより，ち密なシリカの組織が形
成され，密度が高まるという効果を得ることができる。
【００３１】上記水の添加量が０．５モル未満である場
合には，アルコキシシランの加水分解が不十分となり，
強固な高密度多孔体の骨格が形成されない，あるいは多
孔体の密度が低下するおそれがある。一方，１０モルよ
りも多く添加した場合には，アルコキシシランの加水分
解及び縮合が急速に行われ，シリカ組織が粗となり高密
度多孔体の密度が低下するおそれがある。
合には，アルコキシシランの加水分解が不十分となり，
強固な高密度多孔体の骨格が形成されない，あるいは多
孔体の密度が低下するおそれがある。一方，１０モルよ
りも多く添加した場合には，アルコキシシランの加水分
解及び縮合が急速に行われ，シリカ組織が粗となり高密
度多孔体の密度が低下するおそれがある。
【００３２】また，上記攪拌時間が１０分未満である場
合には，高密度多孔体の密度が低下するおそれがある。
一方，３時間を越えた場合には，均一な細孔が形成され
ないおそれがある。
合には，高密度多孔体の密度が低下するおそれがある。
一方，３時間を越えた場合には，均一な細孔が形成され
ないおそれがある。
【００３３】更に，上記混合の際には，ｐＨ調整剤とし
て少量の酸を添加することが好ましい。これにより，各
成分が溶解しやすくなり，均一な溶液が調製しやすくな
る。そして，上記混合の際のｐＨは１〜４の範囲に調整
されることが好ましい。上記ｐＨが１未満である場合に
は，加水分解及び縮合が急速に進行し，均一な細孔の形
成が妨げられるおそれがある。あるいは，生成した多孔
体の密度が低下するおそれがある。一方，上記ｐＨが４
より大きい場合には，各成分の溶解が不十分であり，必
要な加水分解が行われないおそれがある。また，上記酸
としては，希塩酸（例えば２規定）を用いることができ
るが，硫酸等の他の酸でもよい。
て少量の酸を添加することが好ましい。これにより，各
成分が溶解しやすくなり，均一な溶液が調製しやすくな
る。そして，上記混合の際のｐＨは１〜４の範囲に調整
されることが好ましい。上記ｐＨが１未満である場合に
は，加水分解及び縮合が急速に進行し，均一な細孔の形
成が妨げられるおそれがある。あるいは，生成した多孔
体の密度が低下するおそれがある。一方，上記ｐＨが４
より大きい場合には，各成分の溶解が不十分であり，必
要な加水分解が行われないおそれがある。また，上記酸
としては，希塩酸（例えば２規定）を用いることができ
るが，硫酸等の他の酸でもよい。
【００３４】また，上記界面活性剤は粉末のまま添加し
てもよいが，少量の水に溶解させて添加してもよい。そ
して，上記界面活性剤の添加量は，全原料中に含有され
るＳｉ１モルに対して，１〜１０モルとなるように添加
することが好ましい。上記界面活性剤の添加量が１０モ
ルより多い場合には，上記シリカ／界面活性剤複合体の
形成に寄与しない余剰の界面活性剤が，上記シリカ／界
面活性剤複合体に混在し，高密度多孔体の密度が低下す
るあるいは製造コストが高くなるおそれがある。
てもよいが，少量の水に溶解させて添加してもよい。そ
して，上記界面活性剤の添加量は，全原料中に含有され
るＳｉ１モルに対して，１〜１０モルとなるように添加
することが好ましい。上記界面活性剤の添加量が１０モ
ルより多い場合には，上記シリカ／界面活性剤複合体の
形成に寄与しない余剰の界面活性剤が，上記シリカ／界
面活性剤複合体に混在し，高密度多孔体の密度が低下す
るあるいは製造コストが高くなるおそれがある。
【００３５】一方，上記添加量が１モル未満である場合
には，上記シリカ／界面活性剤複合体の形成に寄与しな
い余剰のシリカが，上記シリカ／界面活性剤複合体に混
在し，均一な細孔が形成されている部分の比率が低下
し，必要な機能が充分発現されないおそれがある。更
に，上記シリカがシリカ／界面活性剤の表面に厚い層を
形成して付着し，これにより得られた高密度多孔体の細
孔容積が減少するおそれもある。
には，上記シリカ／界面活性剤複合体の形成に寄与しな
い余剰のシリカが，上記シリカ／界面活性剤複合体に混
在し，均一な細孔が形成されている部分の比率が低下
し，必要な機能が充分発現されないおそれがある。更
に，上記シリカがシリカ／界面活性剤の表面に厚い層を
形成して付着し，これにより得られた高密度多孔体の細
孔容積が減少するおそれもある。
【００３６】次いで，上記シリカ／界面活性剤複合体か
ら界面活性剤を除去し，高密度多孔体となす方法につき
説明する。即ち，上記シリカ／界面活性剤複合体は原料
を混合した溶液において生成されるが，まずはこの溶液
中よりシリカ／界面活性剤複合体を分離する。その後，
得られた単独のシリカ／界面活性剤複合体より界面活性
剤を除去し，高密度多孔体となす。これらの工程につ
き，以下に説明する。
ら界面活性剤を除去し，高密度多孔体となす方法につき
説明する。即ち，上記シリカ／界面活性剤複合体は原料
を混合した溶液において生成されるが，まずはこの溶液
中よりシリカ／界面活性剤複合体を分離する。その後，
得られた単独のシリカ／界面活性剤複合体より界面活性
剤を除去し，高密度多孔体となす。これらの工程につ
き，以下に説明する。
【００３７】まず，シリカ／界面活性剤を含有した溶液
は，そのまま放置すると次第に溶液全体が均一な状態を
保ったまま固化する。従って，上記溶液を，密閉容器
中，あるいは開放容器中において放置することにより，
上記溶液は塊状となる。これにより得られた塊を乾燥し
た後，粉砕する。更にその後，ふるいにかけて，粉砕物
の粒径を揃える。これにより，所望の粒径を有する粉末
状のシリカ／界面活性剤複合体を得ることができる。
は，そのまま放置すると次第に溶液全体が均一な状態を
保ったまま固化する。従って，上記溶液を，密閉容器
中，あるいは開放容器中において放置することにより，
上記溶液は塊状となる。これにより得られた塊を乾燥し
た後，粉砕する。更にその後，ふるいにかけて，粉砕物
の粒径を揃える。これにより，所望の粒径を有する粉末
状のシリカ／界面活性剤複合体を得ることができる。
【００３８】また，上記溶液をアルミニウム等よりなる
基板の上にコートし，放置する。これにより，上記溶液
は基板の上で固化し，膜状のシリカ／界面活性剤複合体
を得ることができる。なお，上記基板に溶液をコートす
る方法としては，スピンコート法，キャスティング法，
ディップコート法等が挙げることができる。
基板の上にコートし，放置する。これにより，上記溶液
は基板の上で固化し，膜状のシリカ／界面活性剤複合体
を得ることができる。なお，上記基板に溶液をコートす
る方法としては，スピンコート法，キャスティング法，
ディップコート法等が挙げることができる。
【００３９】次に，上記粉末状あるいは膜状のシリカ／
界面活性剤複合体より界面活性剤を除去し，高密度多孔
体となす。この除去方法としては，例えば，焼成による
方法と，溶剤を使用する方法とが挙げれられる。まず，
焼成による除去方法を示す。上記シリカ／界面活性剤複
合体を，４００℃〜１０００℃の範囲で，好ましくは５
００℃〜７００℃の範囲で加熱する。上記加熱時間は３
０分以上とすれば，実用上において差し支えない程度に
界面活性剤を除去することができる。しかし，上記シリ
カ／界面活性剤複合体より，上記界面活性剤を完全に除
去するためには，１時間以上加熱することが好ましい。
界面活性剤複合体より界面活性剤を除去し，高密度多孔
体となす。この除去方法としては，例えば，焼成による
方法と，溶剤を使用する方法とが挙げれられる。まず，
焼成による除去方法を示す。上記シリカ／界面活性剤複
合体を，４００℃〜１０００℃の範囲で，好ましくは５
００℃〜７００℃の範囲で加熱する。上記加熱時間は３
０分以上とすれば，実用上において差し支えない程度に
界面活性剤を除去することができる。しかし，上記シリ
カ／界面活性剤複合体より，上記界面活性剤を完全に除
去するためには，１時間以上加熱することが好ましい。
【００４０】また，上記加熱温度が４００℃未満である
場合には，温度が低すぎるため，界面活性剤を充分に燃
焼除去することができないおそれがある。また，上記加
熱温度が１０００℃を越えた場合には，温度が高すぎる
ために，細孔構造が崩壊するおそれがある。なお，上記
加熱に当たっての雰囲気は空気を流通させればよい。し
かし，多量の燃焼ガスが発生するため，加熱の初期は，
窒素ガス等の不活性ガスを流通させることがより好まし
い。
場合には，温度が低すぎるため，界面活性剤を充分に燃
焼除去することができないおそれがある。また，上記加
熱温度が１０００℃を越えた場合には，温度が高すぎる
ために，細孔構造が崩壊するおそれがある。なお，上記
加熱に当たっての雰囲気は空気を流通させればよい。し
かし，多量の燃焼ガスが発生するため，加熱の初期は，
窒素ガス等の不活性ガスを流通させることがより好まし
い。
【００４１】次に，溶剤を使用する除去方法を示す。ま
ず，界面活性剤に対する溶解度の大きい溶媒に少量の陽
イオン成分を添加した溶剤を作成する。上記溶剤に，上
記シリカ／界面活性剤複合体を分散させ，攪拌する。こ
れにより，上記シリカ／界面活性剤複合体より，界面活
性剤が溶剤中に溶解し，分離する。その後，上記溶剤よ
り固形分を回収する。上記固形分が求める高密度多孔体
である。
ず，界面活性剤に対する溶解度の大きい溶媒に少量の陽
イオン成分を添加した溶剤を作成する。上記溶剤に，上
記シリカ／界面活性剤複合体を分散させ，攪拌する。こ
れにより，上記シリカ／界面活性剤複合体より，界面活
性剤が溶剤中に溶解し，分離する。その後，上記溶剤よ
り固形分を回収する。上記固形分が求める高密度多孔体
である。
【００４２】上記溶媒としては，例えば，エタノール，
メタノール等のアルコール，またアセトン等を使用する
ことができる。また，上記陽イオン成分を溶媒に添加す
るためには，該溶媒に以下の物質を添加することが好ま
しい。上記物質としては，塩酸，酢酸，塩化ナトリウ
ム，塩化カリウム等を使用することができる。これによ
り，一層効率よく上記界面活性剤を上記シリカ／界面活
性剤複合体より分離することができる。
メタノール等のアルコール，またアセトン等を使用する
ことができる。また，上記陽イオン成分を溶媒に添加す
るためには，該溶媒に以下の物質を添加することが好ま
しい。上記物質としては，塩酸，酢酸，塩化ナトリウ
ム，塩化カリウム等を使用することができる。これによ
り，一層効率よく上記界面活性剤を上記シリカ／界面活
性剤複合体より分離することができる。
【００４３】そして，上記陽イオンの添加濃度は，上記
溶媒に対して，０．１〜１０モル／リットルとすること
が好ましい。上記添加濃度が０．１モル／リットル未満
である場合には，界面活性剤の分離が不十分であり，高
密度多孔体に界面活性剤が残存するおそれがある。一
方，上記添加濃度が１０モル／リットルより大きい場合
には，それ以上添加する効果がなく，コスト高となるお
それがある。また，高密度多孔体のシリカ骨格が崩壊す
るおそれがある。
溶媒に対して，０．１〜１０モル／リットルとすること
が好ましい。上記添加濃度が０．１モル／リットル未満
である場合には，界面活性剤の分離が不十分であり，高
密度多孔体に界面活性剤が残存するおそれがある。一
方，上記添加濃度が１０モル／リットルより大きい場合
には，それ以上添加する効果がなく，コスト高となるお
それがある。また，高密度多孔体のシリカ骨格が崩壊す
るおそれがある。
【００４４】次に，上記溶媒に対するシリカ／界面活性
剤複合体の分散量は，溶剤１００ｃｃに対し，０．５〜
５０ｇであることが好ましい。０．５ｇ未満である場合
には，シリカ／界面活性剤複合体の処理効率が悪く，溶
剤のコストや製造コストがかかるおそれがある。一方，
５０ｇより多い場合には，界面活性剤の分離が不十分で
あり，高密度多孔体中に界面活性剤が残存するおそれが
ある。
剤複合体の分散量は，溶剤１００ｃｃに対し，０．５〜
５０ｇであることが好ましい。０．５ｇ未満である場合
には，シリカ／界面活性剤複合体の処理効率が悪く，溶
剤のコストや製造コストがかかるおそれがある。一方，
５０ｇより多い場合には，界面活性剤の分離が不十分で
あり，高密度多孔体中に界面活性剤が残存するおそれが
ある。
【００４５】また，上記溶剤にシリカ／界面活性剤複合
体を分散させた後の攪拌は，２５〜１００℃の温度範囲
において行うことが好ましい。これにより，界面活性剤
の分離のため処理時間が短縮することができる。上記温
度が２５℃未満である場合には，処理時間の短縮が期待
されないおそれがある。一方，１００℃を越えた場合に
は，加熱するためのエネルギーコストがかかる，あるい
は溶剤の揮発によるロスが多くなるおそれがある。
体を分散させた後の攪拌は，２５〜１００℃の温度範囲
において行うことが好ましい。これにより，界面活性剤
の分離のため処理時間が短縮することができる。上記温
度が２５℃未満である場合には，処理時間の短縮が期待
されないおそれがある。一方，１００℃を越えた場合に
は，加熱するためのエネルギーコストがかかる，あるい
は溶剤の揮発によるロスが多くなるおそれがある。
【００４６】なお，上記高密度多孔体は，粉末とし，そ
の粒径ごとにふるい分ける，また使用目的に応じた形状
に成形することができる。そして，これらのふるい分
け，成形の工程は，上記界面活性剤を除去する工程の前
に行うことができる。この場合には，成形時の細孔の崩
壊を妨げる，あるいは成形強度が向上するという効果を
得ることができる。また，最終的に要求される形状に上
記シリカ／界面活性剤を成形した後に，界面活性剤の除
去を行い，高密度多孔体とすることもできる。この場合
には，成形時の細孔の崩壊を防止することができる。ま
た，成形強度を高めることができる。
の粒径ごとにふるい分ける，また使用目的に応じた形状
に成形することができる。そして，これらのふるい分
け，成形の工程は，上記界面活性剤を除去する工程の前
に行うことができる。この場合には，成形時の細孔の崩
壊を妨げる，あるいは成形強度が向上するという効果を
得ることができる。また，最終的に要求される形状に上
記シリカ／界面活性剤を成形した後に，界面活性剤の除
去を行い，高密度多孔体とすることもできる。この場合
には，成形時の細孔の崩壊を防止することができる。ま
た，成形強度を高めることができる。
【００４７】次に，上記原料におけるアルコキシシラン
としては，テトラメトキシシラン，テトラエトキシシラ
ン，テトラプロポキシシランあるいはメチルトリメトキ
シシラン等のアルキルアルコキシシラン等を用いること
ができる。これらの１種類あるいは２種類以上の組み合
わせでもよい。
としては，テトラメトキシシラン，テトラエトキシシラ
ン，テトラプロポキシシランあるいはメチルトリメトキ
シシラン等のアルキルアルコキシシラン等を用いること
ができる。これらの１種類あるいは２種類以上の組み合
わせでもよい。
【００４８】そして，請求項６の発明によれば，上記ア
ルコキシシランは，特にテトラメトキシシランであるこ
とが好ましい。これにより，比較的容易に高密度多孔体
を製造することができる。
ルコキシシランは，特にテトラメトキシシランであるこ
とが好ましい。これにより，比較的容易に高密度多孔体
を製造することができる。
【００４９】また，請求項７の発明のように，上記界面
活性剤は，長鎖アルキル基及び親水基を有する化合物で
あることが好ましい。この化合物を使用することによ
り，反応溶液中で界面活性剤の分子集合体を形成され，
その分子集合体の大きさに対応した１〜１０ｎｍの均一
な細孔が高密度多孔体に形成されるという効果を得るこ
とができる。
活性剤は，長鎖アルキル基及び親水基を有する化合物で
あることが好ましい。この化合物を使用することによ
り，反応溶液中で界面活性剤の分子集合体を形成され，
その分子集合体の大きさに対応した１〜１０ｎｍの均一
な細孔が高密度多孔体に形成されるという効果を得るこ
とができる。
【００５０】また，上記アルキル基としては，炭素原子
数が２〜１８のものが好ましい。これらのアルキル基よ
りなる界面活性剤を使用することにより，上記の分子集
合体が効率的に形成されるという効果を得ることができ
る。なお，上記炭素原子数が１８よりも多い場合には，
その様な界面活性剤は市販されておらず，コストがかか
るおそれがある。また，炭素原子数が１である場合，つ
まり上記アルキル基がメチル基である場合には，上記の
分子集合体が形成され難く，１〜１０ｎｍの均一な細孔
が形成されないおそれがある。また，上記親水基として
は，例えば，−Ｎ+ （ＣＨ3 ）3 ，＝Ｎ+ （Ｃ
Ｈ3 ）2 ，≡Ｎ+ （ＣＨ3 ）≡Ｎ+ ，−ＮＨ2 ，−Ｎ
Ｏ，−ＯＨ，−ＣＯＯＨ等が挙げられる。
数が２〜１８のものが好ましい。これらのアルキル基よ
りなる界面活性剤を使用することにより，上記の分子集
合体が効率的に形成されるという効果を得ることができ
る。なお，上記炭素原子数が１８よりも多い場合には，
その様な界面活性剤は市販されておらず，コストがかか
るおそれがある。また，炭素原子数が１である場合，つ
まり上記アルキル基がメチル基である場合には，上記の
分子集合体が形成され難く，１〜１０ｎｍの均一な細孔
が形成されないおそれがある。また，上記親水基として
は，例えば，−Ｎ+ （ＣＨ3 ）3 ，＝Ｎ+ （Ｃ
Ｈ3 ）2 ，≡Ｎ+ （ＣＨ3 ）≡Ｎ+ ，−ＮＨ2 ，−Ｎ
Ｏ，−ＯＨ，−ＣＯＯＨ等が挙げられる。
【００５１】次に，上記界面活性剤としては，以下の化
学式に示される化合物を使用することができる。また，
このような化合物としては，請求項８の発明のように，
アルキルトリメチルアンモニウムを使用することが好ま
しい。 Ｃn Ｈ2n+1Ｎ（ＣＨ3 ）3 Ｘ ここに，ｎは２〜１８の整数，Ｘは，例えば，塩化物イ
オン，臭化物イオン等のハロゲン化物イオンである。
学式に示される化合物を使用することができる。また，
このような化合物としては，請求項８の発明のように，
アルキルトリメチルアンモニウムを使用することが好ま
しい。 Ｃn Ｈ2n+1Ｎ（ＣＨ3 ）3 Ｘ ここに，ｎは２〜１８の整数，Ｘは，例えば，塩化物イ
オン，臭化物イオン等のハロゲン化物イオンである。
【００５２】このような界面活性剤を使用することによ
り，反応溶液中で界面活性剤の分子集合体が効率的に形
成され，その分子集合体に対応した１〜１０ｎｍの均一
な細孔が形成され易いという効果を得ることができる。
なお，上記化学式による界面活性剤の具体例としては，
ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド，テト
ラデシルトリメチルアンモニウムクロライド，デドシル
トリメチルアンモニウムブロマイド，デシルトリメチル
アンモニウムブロマイド，オクチルトリメチルアンモニ
ウムブロマイド等を挙げることができる。
り，反応溶液中で界面活性剤の分子集合体が効率的に形
成され，その分子集合体に対応した１〜１０ｎｍの均一
な細孔が形成され易いという効果を得ることができる。
なお，上記化学式による界面活性剤の具体例としては，
ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド，テト
ラデシルトリメチルアンモニウムクロライド，デドシル
トリメチルアンモニウムブロマイド，デシルトリメチル
アンモニウムブロマイド，オクチルトリメチルアンモニ
ウムブロマイド等を挙げることができる。
【００５３】
実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかる高密度多孔体及びその製造
方法，またその性能につき，図１〜図５，表１を用いて
説明する。本例の高密度多孔体は，細孔径分布曲線にお
ける最大のピークを示す細孔径が１〜１０ｎｍの範囲内
にあり，かつ上記細孔径分布曲線における最大のピーク
を示す細孔径の−４０〜＋４０％の細孔径範囲内に，全
細孔容積の６０％以上が含まれており，更に，嵩密度が
０．５ｇ／ｃｃ以上である。
方法，またその性能につき，図１〜図５，表１を用いて
説明する。本例の高密度多孔体は，細孔径分布曲線にお
ける最大のピークを示す細孔径が１〜１０ｎｍの範囲内
にあり，かつ上記細孔径分布曲線における最大のピーク
を示す細孔径の−４０〜＋４０％の細孔径範囲内に，全
細孔容積の６０％以上が含まれており，更に，嵩密度が
０．５ｇ／ｃｃ以上である。
【００５４】そして，図１（ａ）に示すごとく，このよ
うな条件を満たす高密度多孔体１は，細孔を多量に有す
るサブミクロンオーダーの一次粒子１１が集合すること
により構成され，該一次粒子同士１１の間の隙間１０は
大変小さいか，または殆ど存在しない。
うな条件を満たす高密度多孔体１は，細孔を多量に有す
るサブミクロンオーダーの一次粒子１１が集合すること
により構成され，該一次粒子同士１１の間の隙間１０は
大変小さいか，または殆ど存在しない。
【００５５】また，本例にかかる上記高密度多孔体１を
製造するに当たっては，原料であるアルコキシシラン，
水及び界面活性剤を混合，反応させ，シリカ／界面活性
剤複合体を形成し，次いで，上記シリカ／界面活性剤複
合体から界面活性剤を除去する。そして，上記原料中の
Ｈ2 Ｏ／Ｓｉモル比は１０以下の範囲内にある。
製造するに当たっては，原料であるアルコキシシラン，
水及び界面活性剤を混合，反応させ，シリカ／界面活性
剤複合体を形成し，次いで，上記シリカ／界面活性剤複
合体から界面活性剤を除去する。そして，上記原料中の
Ｈ2 Ｏ／Ｓｉモル比は１０以下の範囲内にある。
【００５６】次に，本発明にかかる高密度多孔体１であ
る試料１，２と，従来のメソ多孔体である比較試料Ｃ
１，Ｃ２とを性能比較する方法等につき説明する。まず
本発明にかかる高密度多孔体１である試料１，２の製造
方法につき具体的に説明する。
る試料１，２と，従来のメソ多孔体である比較試料Ｃ
１，Ｃ２とを性能比較する方法等につき説明する。まず
本発明にかかる高密度多孔体１である試料１，２の製造
方法につき具体的に説明する。
【００５７】アルコキシシランであるテトラメトキシシ
ラン（ＴＭＯＳ）１５．２ｇに水３．６ｇ及び２Ｎの塩
酸約０．１ｇを添加し，室温で１時間攪拌した。この添
加と攪拌とにより得られた溶液に，界面活性剤であるド
デシルトリメチルアンモニウムブロマイド（ＤＤＴＡ）
７．７１ｇを更に添加し，数分間激しく攪拌し，溶液に
粘性を生じせしめた。更に得られた溶液を密閉容器中に
おいて，２〜３日放置した。以上により，透明で均一な
固体を得た。この固体が，シリカ／界面活性剤複合体で
ある。
ラン（ＴＭＯＳ）１５．２ｇに水３．６ｇ及び２Ｎの塩
酸約０．１ｇを添加し，室温で１時間攪拌した。この添
加と攪拌とにより得られた溶液に，界面活性剤であるド
デシルトリメチルアンモニウムブロマイド（ＤＤＴＡ）
７．７１ｇを更に添加し，数分間激しく攪拌し，溶液に
粘性を生じせしめた。更に得られた溶液を密閉容器中に
おいて，２〜３日放置した。以上により，透明で均一な
固体を得た。この固体が，シリカ／界面活性剤複合体で
ある。
【００５８】上記シリカ／界面活性剤複合体を乾燥し，
その後５５０℃，６時間，空気中において，焼成し，該
シリカ／界面活性剤複合体より，界面活性剤を除去し
た。上記焼成により得られた固体を粉砕し，ふるいを使
用して，粒径１００〜１５０μｍに揃えた。以上によ
り，粒径１００〜１５０μｍの粉末状の高密度多孔体を
得た。これが試料１にかかる高密度多孔体である。な
お，試料１における原料中のＨ2 Ｏ／Ｓｉ比は２であっ
た。
その後５５０℃，６時間，空気中において，焼成し，該
シリカ／界面活性剤複合体より，界面活性剤を除去し
た。上記焼成により得られた固体を粉砕し，ふるいを使
用して，粒径１００〜１５０μｍに揃えた。以上によ
り，粒径１００〜１５０μｍの粉末状の高密度多孔体を
得た。これが試料１にかかる高密度多孔体である。な
お，試料１における原料中のＨ2 Ｏ／Ｓｉ比は２であっ
た。
【００５９】また，上記製造方法において，ＴＭＯＳ１
５．２ｇに水３．６ｇ及び２Ｎの塩酸約０．１ｇを添加
し，室温で１時間攪拌することにより得られた溶液に，
ＤＤＴＡ７．７１ｇ及びＨ2 Ｏ３．６ｇの混合物を添加
した。その他のプロセスは，上記試料１と同様である。
この製造方法により得られた高密度多孔体が試料２であ
る。そして，試料２における原料中のＨ2 Ｏ／Ｓｉ比は
４であった。
５．２ｇに水３．６ｇ及び２Ｎの塩酸約０．１ｇを添加
し，室温で１時間攪拌することにより得られた溶液に，
ＤＤＴＡ７．７１ｇ及びＨ2 Ｏ３．６ｇの混合物を添加
した。その他のプロセスは，上記試料１と同様である。
この製造方法により得られた高密度多孔体が試料２であ
る。そして，試料２における原料中のＨ2 Ｏ／Ｓｉ比は
４であった。
【００６０】また，上記製造方法において，ＴＭＯＳ１
５．２ｇに水３．６ｇ及び２Ｎの塩酸約０．１ｇを添加
し，室温で１時間攪拌することにより得られた溶液に，
ＤＤＴＡ７．７１ｇ及びＨ2 Ｏ１８ｇの混合物を添加し
た。その他のプロセスは上記試料１と同様である。この
製造方法により得られたメソ多孔体が比較試料Ｃ１であ
る。そして，比較試料１における原料中のＨ2 Ｏ／Ｓｉ
比は１２であった。
５．２ｇに水３．６ｇ及び２Ｎの塩酸約０．１ｇを添加
し，室温で１時間攪拌することにより得られた溶液に，
ＤＤＴＡ７．７１ｇ及びＨ2 Ｏ１８ｇの混合物を添加し
た。その他のプロセスは上記試料１と同様である。この
製造方法により得られたメソ多孔体が比較試料Ｃ１であ
る。そして，比較試料１における原料中のＨ2 Ｏ／Ｓｉ
比は１２であった。
【００６１】また，上記製造方法において，ＴＭＯＳ１
５．２ｇに水３．６ｇ及び２Ｎの塩酸約０．１ｇを添加
し，室温で１時間攪拌することにより得られた溶液に，
ＤＤＴＡ７．７１ｇ及びＨ2 Ｏ３６ｇの混合物を添加し
た。その他のプロセスは試料１と同様である。この製造
方法により得られたメソ多孔体が比較試料Ｃ２である。
そして，比較試料２における原料中のＨ2 Ｏ／Ｓｉ比は
２２であった。
５．２ｇに水３．６ｇ及び２Ｎの塩酸約０．１ｇを添加
し，室温で１時間攪拌することにより得られた溶液に，
ＤＤＴＡ７．７１ｇ及びＨ2 Ｏ３６ｇの混合物を添加し
た。その他のプロセスは試料１と同様である。この製造
方法により得られたメソ多孔体が比較試料Ｃ２である。
そして，比較試料２における原料中のＨ2 Ｏ／Ｓｉ比は
２２であった。
【００６２】以上により得られた試料１，２及び比較試
料Ｃ１，Ｃ２の嵩密度及び比表面積を測定した。上記嵩
密度は，各試料１，２及び比較試料Ｃ１，Ｃ２の重量と
体積を，重量計及びメスシリンダーにより秤ることによ
り求めた。上記比表面積は，大倉理研の自動比表面積測
定装置により，ＢＥＴ一点法により求めた。上記測定結
果を表１に示す。
料Ｃ１，Ｃ２の嵩密度及び比表面積を測定した。上記嵩
密度は，各試料１，２及び比較試料Ｃ１，Ｃ２の重量と
体積を，重量計及びメスシリンダーにより秤ることによ
り求めた。上記比表面積は，大倉理研の自動比表面積測
定装置により，ＢＥＴ一点法により求めた。上記測定結
果を表１に示す。
【００６３】同表によれば，試料１，２は，比較試料Ｃ
１，Ｃ２よりも高い嵩密度を有することが分かった。ま
た，試料１，２は，比較試料Ｃ１，Ｃ２よりも高い比表
面積を有することが分かった。従って，試料１，２は比
較試料Ｃ１，Ｃ２と比較して，吸着特性または触媒特性
等において優れていることが分かった。また，試料１，
２は，より高い嵩密度を有しているため，同体積の充填
容器に充填する場合においても，比較試料Ｃ１，Ｃ２に
比べて，より多くの量を充填することができ，吸着特性
または触媒特性等の性能を充分発現させることができる
ことが分かった。
１，Ｃ２よりも高い嵩密度を有することが分かった。ま
た，試料１，２は，比較試料Ｃ１，Ｃ２よりも高い比表
面積を有することが分かった。従って，試料１，２は比
較試料Ｃ１，Ｃ２と比較して，吸着特性または触媒特性
等において優れていることが分かった。また，試料１，
２は，より高い嵩密度を有しているため，同体積の充填
容器に充填する場合においても，比較試料Ｃ１，Ｃ２に
比べて，より多くの量を充填することができ，吸着特性
または触媒特性等の性能を充分発現させることができる
ことが分かった。
【００６４】次に，試料１の，窒素吸着等温線，細孔径
分布曲線，水蒸気吸着等温線及び粉末Ｘ線回折を測定あ
るいは計算し，図２〜図５に示した。まず，図２は窒素
吸着等温線である。これは液体窒素温度において，定容
量法により測定した。また，図３は細孔分布曲線であ
る。これは図２に示した窒素吸着等温線から，Ｃｒａｎ
ｓｔｏｎ−Ｉｎｃａｌｙ法を用い，計算した。
分布曲線，水蒸気吸着等温線及び粉末Ｘ線回折を測定あ
るいは計算し，図２〜図５に示した。まず，図２は窒素
吸着等温線である。これは液体窒素温度において，定容
量法により測定した。また，図３は細孔分布曲線であ
る。これは図２に示した窒素吸着等温線から，Ｃｒａｎ
ｓｔｏｎ−Ｉｎｃａｌｙ法を用い，計算した。
【００６５】また，図４は水蒸気等温線である。これは
日本ベル製のＢＥＬＳＯＲＰ１８を使用し，２５℃にお
いて定容量法により測定した。また，図５は粉末Ｘ線回
折パターンである。これは理学ＲＡＤ−Ｂ装置を用い，
ＣｕＫαをＸ線源として，２度（２Θ）／分にてスキャ
ンすることにより得られた。なお，スリット幅は１度−
０．３ｍｍ−１度であった。
日本ベル製のＢＥＬＳＯＲＰ１８を使用し，２５℃にお
いて定容量法により測定した。また，図５は粉末Ｘ線回
折パターンである。これは理学ＲＡＤ−Ｂ装置を用い，
ＣｕＫαをＸ線源として，２度（２Θ）／分にてスキャ
ンすることにより得られた。なお，スリット幅は１度−
０．３ｍｍ−１度であった。
【００６６】図２の窒素吸着等温線より，試料１は，低
相対蒸気圧（Ｐ／Ｐ０）から高い吸着性を示し，Ｐ／Ｐ
０＝０．２で窒素ガス（ＳＴＰ，標準条件）にして，２
００ｃｃ／ｇの吸着量を示した。この値から，試料１に
かかる高密度多孔体の細孔容積が０．３１ｃｃ／ｇであ
ることが分かった。次に，図３の細孔径分布曲線から，
試料１にかかる高密度多孔体の細孔径が１．５ｎｍであ
ることが分かった。
相対蒸気圧（Ｐ／Ｐ０）から高い吸着性を示し，Ｐ／Ｐ
０＝０．２で窒素ガス（ＳＴＰ，標準条件）にして，２
００ｃｃ／ｇの吸着量を示した。この値から，試料１に
かかる高密度多孔体の細孔容積が０．３１ｃｃ／ｇであ
ることが分かった。次に，図３の細孔径分布曲線から，
試料１にかかる高密度多孔体の細孔径が１．５ｎｍであ
ることが分かった。
【００６７】図４の水蒸気吸着等温線では，試料１は，
Ｐ／Ｐ０＝０〜０．３の範囲内で大きく吸着量が変化す
るという特性を示した。Ｐ／Ｐ０＝０．１とＰ／Ｐ０＝
０．３の時の水蒸気の吸着量は，それぞれ０．０７ｇ／
ｇと０．２８ｇ／ｇであった。高密度多孔体０．７１ｇ
／ｃｃで，嵩あたりの吸着量に変換すると，それぞれ，
０．０５ｇ／ｃｃと０．２ｇ／ｃｃとなり，その差は
０．１５ｇ／ｃｃとなる。即ち，試料１は請求項２の高
密度多孔体となる。そして，吸着側と脱着側との等温線
はほぼ一致し，ヒステリシスを示さなかった。
Ｐ／Ｐ０＝０〜０．３の範囲内で大きく吸着量が変化す
るという特性を示した。Ｐ／Ｐ０＝０．１とＰ／Ｐ０＝
０．３の時の水蒸気の吸着量は，それぞれ０．０７ｇ／
ｇと０．２８ｇ／ｇであった。高密度多孔体０．７１ｇ
／ｃｃで，嵩あたりの吸着量に変換すると，それぞれ，
０．０５ｇ／ｃｃと０．２ｇ／ｃｃとなり，その差は
０．１５ｇ／ｃｃとなる。即ち，試料１は請求項２の高
密度多孔体となる。そして，吸着側と脱着側との等温線
はほぼ一致し，ヒステリシスを示さなかった。
【００６８】また，同一の試料１を使用して２回目の水
蒸気吸着等温線（二次）を測定した。しかし，１回目
（一次）の水蒸気吸着等温線とほぼ同形状であったこと
から，水蒸気の吸着により，試料１の構造が変化しない
ことが分かった。
蒸気吸着等温線（二次）を測定した。しかし，１回目
（一次）の水蒸気吸着等温線とほぼ同形状であったこと
から，水蒸気の吸着により，試料１の構造が変化しない
ことが分かった。
【００６９】図５の粉末Ｘ線回折パターンでは，回折角
が１度〜６０度の範囲において，明確なピークが観察さ
れなかった。よって，試料１は，規則的な結晶構造は有
していないことが分かった。
が１度〜６０度の範囲において，明確なピークが観察さ
れなかった。よって，試料１は，規則的な結晶構造は有
していないことが分かった。
【００７０】以上より，試料１は規則的な結晶構造は有
していないが，１．５ｎｍを中心とする均一な細孔と高
い嵩密度を有していることが分かった。
していないが，１．５ｎｍを中心とする均一な細孔と高
い嵩密度を有していることが分かった。
【００７１】
【表１】
【００７２】実施形態例２ 本例は，実施形態例１とは異なる高密度多孔体の製造方
法であって，原料を混合した溶液において生成されたシ
リカ／界面活性剤複合体を分離するにあたり，基板に溶
液をコートする方法を採用した製造方法である。
法であって，原料を混合した溶液において生成されたシ
リカ／界面活性剤複合体を分離するにあたり，基板に溶
液をコートする方法を採用した製造方法である。
【００７３】ＴＭＯＳ１５．２ｇに水３．６ｇ及び２Ｎ
の塩酸約０．１ｇを添加し，室温で１時間攪拌した。こ
の添加と攪拌とにより得られた溶液に，ＤＤＴＡ７．７
１ｇを更に添加し，数分間激しく攪拌し，溶液に粘性を
生じせしめた。更に得られた溶液をアルミニウム板の表
面にコートして，室温で２〜３日放置した。以上によ
り，上記アルミニウム板の表面において，均一な透明膜
を得た。この透明膜がシリカ／界面活性剤複合体であ
る。
の塩酸約０．１ｇを添加し，室温で１時間攪拌した。こ
の添加と攪拌とにより得られた溶液に，ＤＤＴＡ７．７
１ｇを更に添加し，数分間激しく攪拌し，溶液に粘性を
生じせしめた。更に得られた溶液をアルミニウム板の表
面にコートして，室温で２〜３日放置した。以上によ
り，上記アルミニウム板の表面において，均一な透明膜
を得た。この透明膜がシリカ／界面活性剤複合体であ
る。
【００７４】その後，上記透明膜であるシリカ／界面活
性剤複合体を乾燥し，次いで，５５０℃，６時間，空気
中において焼成した。以上により，本発明にかかる高密
度多孔体を得た。なお，本例の製造方法においても，そ
の原料中のＨ2 Ｏ／Ｓｉ比は２であった。その他は，実
施形態例１と同様である。
性剤複合体を乾燥し，次いで，５５０℃，６時間，空気
中において焼成した。以上により，本発明にかかる高密
度多孔体を得た。なお，本例の製造方法においても，そ
の原料中のＨ2 Ｏ／Ｓｉ比は２であった。その他は，実
施形態例１と同様である。
【００７５】実施形態例３ 本例は，実施形態例１に示す試料１，２に用いた界面活
性剤とは異なる界面活性剤を用いて製造した試料３，４
の性能につき説明するものである。試料３，４の製造方
法につき，説明する。ＴＭＯＳ１５．２ｇに水３．６ｇ
及び２Ｎの塩酸約０．１ｇを添加し，室温で１時間攪拌
した。この添加と攪拌とにより得られた溶液に，界面活
性剤であるデシルトリメチルアンモニウムブロマイド
（ＤＴＡ）７．０１ｇを更に添加し，数分間激しく攪拌
し，溶液に粘性を生じせしめた。更に，得られた溶液を
密閉容器中において，２〜３日放置した。以上により，
透明で均一な固体を得た。この固体がシリカ／界面活性
剤複合体である。
性剤とは異なる界面活性剤を用いて製造した試料３，４
の性能につき説明するものである。試料３，４の製造方
法につき，説明する。ＴＭＯＳ１５．２ｇに水３．６ｇ
及び２Ｎの塩酸約０．１ｇを添加し，室温で１時間攪拌
した。この添加と攪拌とにより得られた溶液に，界面活
性剤であるデシルトリメチルアンモニウムブロマイド
（ＤＴＡ）７．０１ｇを更に添加し，数分間激しく攪拌
し，溶液に粘性を生じせしめた。更に，得られた溶液を
密閉容器中において，２〜３日放置した。以上により，
透明で均一な固体を得た。この固体がシリカ／界面活性
剤複合体である。
【００７６】上記シリカ／界面活性剤複合体を乾燥し，
その後５５０℃，６時間，空気中において，焼成し，該
シリカ／界面活性剤複合体より，界面活性剤を除去し
た。上記焼成により得られた固体を粉砕し，ふるいを使
用して，粒径１００〜１５０μｍに揃えた。以上によ
り，粒径１００〜１５０μｍの粉末状の高密度多孔体を
得た。これが試料３にかかる高密度多孔体である。な
お，試料３における原料中のＨ2 Ｏ／Ｓｉ比は２であっ
た。
その後５５０℃，６時間，空気中において，焼成し，該
シリカ／界面活性剤複合体より，界面活性剤を除去し
た。上記焼成により得られた固体を粉砕し，ふるいを使
用して，粒径１００〜１５０μｍに揃えた。以上によ
り，粒径１００〜１５０μｍの粉末状の高密度多孔体を
得た。これが試料３にかかる高密度多孔体である。な
お，試料３における原料中のＨ2 Ｏ／Ｓｉ比は２であっ
た。
【００７７】また，上記添加と攪拌とにより得られた溶
液に，界面活性剤としてオクチルトリメチルアンモニウ
ムブロマイド（ＯＴＡ）６．３１ｇを添加し，上記と同
様に処理して，透明で均一な固体を得た。更に，この固
体を，上記と同様に処理して，粉末状の高密度多孔体を
得た。これが試料４にかかる高密度多孔体である。な
お，試料４における原料中のＨ2 Ｏ／Ｓｉ比は２であっ
た。
液に，界面活性剤としてオクチルトリメチルアンモニウ
ムブロマイド（ＯＴＡ）６．３１ｇを添加し，上記と同
様に処理して，透明で均一な固体を得た。更に，この固
体を，上記と同様に処理して，粉末状の高密度多孔体を
得た。これが試料４にかかる高密度多孔体である。な
お，試料４における原料中のＨ2 Ｏ／Ｓｉ比は２であっ
た。
【００７８】そして，試料３，４につき，実施形態例１
と同様の方法にて，嵩密度及び比表面積を測定した。こ
の結果を表２に示した。同表によれば，界面活性剤とし
て，ＤＴＡ，ＯＴＡを使用した場合においても，実施形
態例１と同様に優れた高密度多孔体を得ることができ
た。
と同様の方法にて，嵩密度及び比表面積を測定した。こ
の結果を表２に示した。同表によれば，界面活性剤とし
て，ＤＴＡ，ＯＴＡを使用した場合においても，実施形
態例１と同様に優れた高密度多孔体を得ることができ
た。
【００７９】
【表２】
【００８０】実施形態例４ 本例は，図６に示すごとく，本発明にかかる高密度多孔
体を，吸着剤として使用した吸着ヒートポンプである。
なお，本例は密閉式吸着ポンプであるが，本発明の高密
度多孔体は，解放式吸着ヒートポンプにおいても，吸着
剤として使用することができる。
体を，吸着剤として使用した吸着ヒートポンプである。
なお，本例は密閉式吸着ポンプであるが，本発明の高密
度多孔体は，解放式吸着ヒートポンプにおいても，吸着
剤として使用することができる。
【００８１】次に，本例の密閉式吸着ヒートポンプ２に
ついて説明する。上記吸着ヒートポンプ２は，図６に示
すごとく，吸着器２１，蒸発器２２，凝縮器２３，そし
てこれらを互いに連結する配管２５，２７，２８及びバ
ルブ２６よりなる。そして，これらの間を吸着質が循環
している。
ついて説明する。上記吸着ヒートポンプ２は，図６に示
すごとく，吸着器２１，蒸発器２２，凝縮器２３，そし
てこれらを互いに連結する配管２５，２７，２８及びバ
ルブ２６よりなる。そして，これらの間を吸着質が循環
している。
【００８２】上記配管を切り換えることにより，上記吸
着質は蒸気の状態で蒸発器２２から吸着（Ａｄｓ．）配
管２８を通り吸着器２１へ向かう。その後，上記吸着質
は，上記吸着器２１から脱着（Ｄｅｓ．）配管２５を通
り，凝縮器２３へと循環する。更に，その後，上記吸着
質は，上記凝縮器２３より，配管２７を経由して再び蒸
発器２２へと戻される。なお，上記吸着器２１，蒸発器
２２，凝縮器２３の内部には，熱交換用配管２１０，２
２０，２３０が設けてある。
着質は蒸気の状態で蒸発器２２から吸着（Ａｄｓ．）配
管２８を通り吸着器２１へ向かう。その後，上記吸着質
は，上記吸着器２１から脱着（Ｄｅｓ．）配管２５を通
り，凝縮器２３へと循環する。更に，その後，上記吸着
質は，上記凝縮器２３より，配管２７を経由して再び蒸
発器２２へと戻される。なお，上記吸着器２１，蒸発器
２２，凝縮器２３の内部には，熱交換用配管２１０，２
２０，２３０が設けてある。
【００８３】そして，温度Ｔａ及びＴｒｅｇ（Ｔａ＜Ｔ
ｒｅｇ）の低温及び高温の二つの熱源により，吸着剤の
温度を上下させる。これにより，吸着から脱着へと循環
するサイクルを繰返す。なお，冷熱（Ｔｃｏｌｄ）は，
蒸発器２２における吸熱を，温熱（Ｔｈ）は吸着器２１
における吸着熱をそれそれ取出すことにより得ることが
できる。
ｒｅｇ）の低温及び高温の二つの熱源により，吸着剤の
温度を上下させる。これにより，吸着から脱着へと循環
するサイクルを繰返す。なお，冷熱（Ｔｃｏｌｄ）は，
蒸発器２２における吸熱を，温熱（Ｔｈ）は吸着器２１
における吸着熱をそれそれ取出すことにより得ることが
できる。
【００８４】本発明にかかる高密度多孔体よりなる吸着
剤は，上記吸着ヒートポンプにおける上記吸着器２１の
内部に設置されている。上記吸着器２１の内部には，上
記吸着剤と熱媒体との間の熱交換を容易にするため，多
数の金属フィンが重なるように配置してある。上記吸着
剤は粒状にして，上記金属フィンと金属フィンとの間の
隙間に充填することができる。また，上記金属フィンの
表面にコートすることもできる。
剤は，上記吸着ヒートポンプにおける上記吸着器２１の
内部に設置されている。上記吸着器２１の内部には，上
記吸着剤と熱媒体との間の熱交換を容易にするため，多
数の金属フィンが重なるように配置してある。上記吸着
剤は粒状にして，上記金属フィンと金属フィンとの間の
隙間に充填することができる。また，上記金属フィンの
表面にコートすることもできる。
【００８５】なお，特に上記金属フィンに，上記吸着剤
をコートする場合には，吸着器２１への組付け前の金属
フィン単体に対し，それぞれ吸着剤をコートしてもよ
い。また，吸着器２１を組み立てた後に，その内部の金
属フィンに対し，上記吸着剤をコートすることもでき
る。
をコートする場合には，吸着器２１への組付け前の金属
フィン単体に対し，それぞれ吸着剤をコートしてもよ
い。また，吸着器２１を組み立てた後に，その内部の金
属フィンに対し，上記吸着剤をコートすることもでき
る。
【００８６】本例によれば，本発明にかかる高密度多孔
体を吸着剤として使用しているため，少量の吸着剤の使
用で，高い冷凍能力が発現されるという効果を得ること
ができる。
体を吸着剤として使用しているため，少量の吸着剤の使
用で，高い冷凍能力が発現されるという効果を得ること
ができる。
【００８７】
【発明の効果】上記のごとく，本発明によれば，嵩密度
が高く，均一な細孔径を有し，吸着剤または触媒等とし
て使用する際に，その特性を充分発現することができる
高密度多孔体及びその製造方法を提供することができ
る。
が高く，均一な細孔径を有し，吸着剤または触媒等とし
て使用する際に，その特性を充分発現することができる
高密度多孔体及びその製造方法を提供することができ
る。
【図１】実施形態例１における，（ａ）本発明にかかる
高密度多孔体の説明図，（ｂ）従来のメソ多孔体の説明
図。
高密度多孔体の説明図，（ｂ）従来のメソ多孔体の説明
図。
【図２】実施形態例１における，窒素吸着等温線を示す
線図。
線図。
【図３】実施形態例１における，細孔分布曲線を示す線
図。
図。
【図４】実施形態例１における，水蒸気吸着等温線を示
す線図。
す線図。
【図５】実施形態例１における，粉末Ｘ線回折パターン
を示す線図。
を示す線図。
【図６】実施形態例４における，吸着ヒートポンプの構
造を示す説明図。
造を示す説明図。
１．．．高密度多孔体，
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ０１Ｂ 33/16 Ｃ０１Ｂ 33/16 (72)発明者 山田 有理 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 福嶋 喜章 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 小川 誠 東京都新宿区赤城下町62番地
Claims (8)
- 【請求項１】 細孔径分布曲線における最大のピークを
示す細孔径が１〜１０ｎｍの範囲内にあり，かつ上記細
孔径分布曲線における最大のピークを示す細孔径の−４
０〜＋４０％の細孔径範囲内に，全細孔容積の６０％以
上が含まれており，更に，嵩密度が０．５ｇ／ｃｃ以上
であることを特徴とする高密度多孔体。 - 【請求項２】 細孔径分布曲線における最大のピークを
示す細孔径が１〜１０ｎｍの範囲内にあり，かつ水蒸気
吸着等温線において，相対蒸気圧が０．２変化したとき
の吸着量変化が０．１ｇ／ｃｃ以上の部分を有すること
を特徴とする高密度多孔体。 - 【請求項３】 細孔径分布曲線における最大のピークを
示す細孔径が１〜１０ｎｍの範囲内にあり，かつ粉末Ｘ
線回折パターンにおいて，１ｎｍ以上の範囲内のｄ値に
相当する回折角度に１本以上のピークを持つことを特徴
とする高密度多孔体。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項において，
上記高密度多孔体は，全体の８０ｗｔ％以上が珪素及び
酸素よりなることを特徴とする高密度多孔体。 - 【請求項５】 原料であるアルコキシシラン，水及び界
面活性剤を混合，反応させ，シリカ／界面活性剤複合体
を形成し，次いで，上記シリカ／界面活性剤複合体から
界面活性剤を除去することにより高密度多孔体を製造す
る方法において，上記原料中のＨ2 Ｏ／Ｓｉモル比が１
０以下であることを特徴とする高密度多孔体の製造方
法。 - 【請求項６】 請求項５において，上記アルコキシシラ
ンは，テトラメトキシシランであることを特徴とする高
密度多孔体の製造方法。 - 【請求項７】 請求項５又は６において，上記界面活性
剤は，長鎖アルキル基及び親水基を有する化合物である
ことを特徴とする高密度多孔体の製造方法。 - 【請求項８】 請求項７において，上記界面活性剤は，
アルキルトリメチルアンモニウムであることを特徴とす
る高密度多孔体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06907296A JP3610665B2 (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 高密度多孔体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06907296A JP3610665B2 (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 高密度多孔体及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09227249A true JPH09227249A (ja) | 1997-09-02 |
| JP3610665B2 JP3610665B2 (ja) | 2005-01-19 |
Family
ID=13392018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06907296A Expired - Fee Related JP3610665B2 (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 高密度多孔体及びその製造方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3610665B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001075957A1 (fr) | 2000-04-03 | 2001-10-11 | Ulvac, Inc. | Procede de preparation d'un film poreux sog |
| JP2001351911A (ja) * | 2000-04-03 | 2001-12-21 | Ulvac Japan Ltd | 多孔質ｓｏｇ膜の作製方法 |
| JP2002252225A (ja) * | 2001-02-22 | 2002-09-06 | Ulvac Japan Ltd | 疎水化多孔質ｓｏｇ膜の作製方法 |
| JP2002372332A (ja) * | 2001-02-21 | 2002-12-26 | Mitsubishi Chemicals Corp | 吸着ヒートポンプ、吸着ヒートポンプ用吸着材及び車両用空調装置 |
| JP2003114067A (ja) * | 2001-10-05 | 2003-04-18 | Mitsubishi Chemicals Corp | 吸着ヒートポンプ |
| JP2006070139A (ja) * | 2004-09-01 | 2006-03-16 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | シリカ系メソ構造体及びその製造方法 |
| JP2006117873A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-05-11 | Sony Corp | メソポーラスシリカポリマー、その製造方法およびプロトン伝導性材料 |
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-
1996
- 1996-02-28 JP JP06907296A patent/JP3610665B2/ja not_active Expired - Fee Related
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