JPH09295811A - Amorphous porous body and its production - Google Patents

Amorphous porous body and its production

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JPH09295811A
JPH09295811A JP8132857A JP13285796A JPH09295811A JP H09295811 A JPH09295811 A JP H09295811A JP 8132857 A JP8132857 A JP 8132857A JP 13285796 A JP13285796 A JP 13285796A JP H09295811 A JPH09295811 A JP H09295811A
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JP
Japan
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pore
surfactant
template
inorganic salt
gel
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JP8132857A
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Japanese (ja)
Inventor
Takamitsu Tamura
隆光 田村
Masako Fujizu
雅子 藤津
Kazuo Obe
一夫 大部
Kyoko Aikawa
京子 相川
Katsumi Kaneko
克美 金子
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Lion Corp
Original Assignee
Lion Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an amorphous porous body having wide pore diameter distribution and capable of corresponding to various utilizing fields by distributing a micro pore, a meso pore and a macro pore having each prescribed pore size under specific conditions. SOLUTION: A micro pore 23 having 0.35-2nm pore diameter, a meso pore having 2-50nm pore diameter and a macro pore 3 having 50nm to 100μm pore diameter are distributed according to fractal rule. The porous body can be produced as follows by sol gel method. A bicontinuous type microemulsion or liquid crystal, in which (inorganic salt) water forms a continuous phase, comprising a surfactant (A), a cosurfacrant (B), oil, (inorganic salt) water or component A, oil, (inorganic salt) water is used as a template and a metal compound (C) is included in the continuous phase and the component C is subjected to hydrolysis and polycondensation in the continuous phase to produce gel and gel is subjected to deaeration drying and heating. Thereby, oil content, the component A, the component B and the inorganic salt in the template are removed to remove the template and the resultant gel is baked to produce the objective amorphous porous body.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ミクロ細孔からメ
ソ細孔、マクロ細孔までの幅広い細孔径分布を持った無
定形多孔体及びその製造方法に関し、より詳しくは、通
常の均一細孔を持つ層状珪酸塩等と比べて幅広い細孔径
分布を持つため、優れた吸着担体や反応触媒機能を持
ち、且つ大きなマクロ細孔を有するため、吸着担体等と
しての機能の持続性に優れ、低分子量から高分子量まで
の広範囲の有機化合物の吸着担体や反応触媒等として利
用することができる無定形多孔体及びその製造方法に関
する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an amorphous porous body having a wide pore size distribution from micropores to mesopores and macropores and a method for producing the same, and more specifically to ordinary uniform pores. Since it has a wider pore size distribution than layered silicates that have the properties of, it has an excellent adsorption carrier and reaction catalyst function, and because it has large macropores, it is excellent in the durability of the function as an adsorption carrier. The present invention relates to an amorphous porous material that can be used as an adsorption carrier or reaction catalyst for a wide range of organic compounds ranging from molecular weight to high molecular weight, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、ゼオライトに代表される結晶性多孔体は、その多孔
体の細孔表面の物理的、化学的特性に応じて、触媒やイ
オン交換体等として幅広い工業分野で利用されている。
しかし、このような結晶性多孔体の場合、その細孔径が
0.3〜0.8nmの均一構造を持つことから、低分子
量の化合物等の高選択的触媒反応に対しては優れた機能
を発揮するが、嵩高い分子構造を有する化合物等に対す
る触媒や吸着剤としては利用できないという問題点があ
った。
2. Description of the Related Art Conventionally, crystalline porous materials typified by zeolite have been used as catalysts and ion exchangers depending on the physical and chemical characteristics of the pore surface of the porous materials. It is used in a wide range of industrial fields.
However, in the case of such a crystalline porous body, since it has a uniform structure with a pore size of 0.3 to 0.8 nm, it has an excellent function for highly selective catalytic reaction of low molecular weight compounds and the like. However, it has a problem that it cannot be used as a catalyst or an adsorbent for a compound having a bulky molecular structure.

【0003】そこで、結晶性多孔体の細孔構造をコント
ロールするために、粘土鉱物等の層状化合物の層と層と
の間に層間支柱を立てた例えばピラードクレイのような
ピラー化合物が数多く提案されている(化学総説,p.
39〜47,No.21,1994,日本化学会編)。
このようなピラー化合物は、有機イオン、多核無機イオ
ン等を支柱前駆体として層間に導入し、層と層との間を
架橋することによって、細孔と同じような空間を形成す
るものであり、種々の反応条件をコントロールすること
によって、細孔径が2nm程度までのものが得られるに
至っている。しかし、このピラー化合物の場合、気体分
子の吸着量等は向上するが、高分子量の化合物等に対す
る触媒能や吸着機能が低いという課題がある。
Therefore, in order to control the pore structure of the crystalline porous body, a large number of pillar compounds such as pillared clay have been proposed in which an interlayer pillar is provided between layers of a layered compound such as clay mineral. (Chemical Review, p.
39-47, No. 21, 1994, edited by The Chemical Society of Japan).
Such a pillar compound is one in which an organic ion, a polynuclear inorganic ion, or the like is introduced between layers as a pillar precursor, and a space similar to a pore is formed by cross-linking between layers. By controlling various reaction conditions, pore diameters up to about 2 nm have been obtained. However, in the case of this pillar compound, although the adsorption amount of gas molecules is improved, there is a problem in that the catalytic ability and adsorption function for high molecular weight compounds and the like are low.

【0004】近年、上記課題を解決することを目的とし
て、層状珪酸塩の層間隔をイオン交換によるカチオン性
界面活性剤のインターカレーションにより押し広げる方
法が提案されている(特開平4−238810号公
報)。この提案によれば、細孔径分布が20〜50nm
である均一なメソ孔を持った結晶性多孔体を得ることが
できるので、分子サイズがこの領域に入る高分子量の有
機化合物等の選択的触媒や吸着剤として利用することが
できる。しかし、この提案の場合、低分子量の気体分子
に対する触媒能や吸着機能、及び非常に大きな吸着スペ
ースを必要とする吸油担体等としての機能が低いという
課題がある。
In recent years, for the purpose of solving the above-mentioned problems, a method has been proposed in which the layer interval of the layered silicate is widened by intercalation of a cationic surfactant by ion exchange (JP-A-4-238810). Gazette). According to this proposal, the pore size distribution is 20 to 50 nm.
Since a crystalline porous material having uniform mesopores can be obtained, it can be used as a selective catalyst or adsorbent for high molecular weight organic compounds and the like having a molecular size falling within this range. However, in the case of this proposal, there is a problem that the catalytic ability and adsorption function for low molecular weight gas molecules, and the function as an oil absorption carrier requiring a very large adsorption space are low.

【0005】一方、無定形多孔体(シリカゲル、アルミ
ナ等)は結晶性多孔体に比べて組成や化学的性質が均一
でない反面、多様な粒子形態の制御が可能である。この
ような無定形多孔体は、ゾルゲル法による調製が一般的
であり、その構造制御のために有機物を鋳型として用い
ることが多く、例えばイオン性界面活性剤の分子集合体
を鋳型として用い、メソ多孔を有する六角柱状の多孔体
(ハニカム多孔体)を製造する方法が提案されている
(J.Am.Chem.Soc.,114,10834
−10843(1992)、特表平5−503499号
公報)。この提案によれば、使用する界面活性剤と対イ
オンの電荷との組み合わせにより様々な多孔体を調製す
ることができ、いずれの場合もイオン性分子集合体の表
面で多孔体前駆体(金属酸化物粒子前駆体)の重縮合が
進行することによって規則的構造が形成されるものであ
る。このようにして得られる無定形多孔体は、その比表
面積が大きく、且つ構造の均一性も高く、選択的な触媒
能、吸着機能を有するものであるが、上記提案と同様
に、低分子量の気体分子に対する触媒能や吸着機能、及
び非常に大きな吸着スペースを必要とする吸油担体等と
しての機能が低いという課題がある。その上、鋳型の除
去も難しいというような製造上不利な面もある。
On the other hand, an amorphous porous material (silica gel, alumina, etc.) is not uniform in composition and chemical properties as compared with a crystalline porous material, but on the other hand, various particle morphologies can be controlled. Such an amorphous porous material is generally prepared by a sol-gel method, and an organic substance is often used as a template for controlling the structure thereof.For example, a molecular aggregate of an ionic surfactant is used as a template, and A method for producing a porous hexagonal columnar body (honeycomb porous body) has been proposed (J. Am. Chem. Soc., 114, 10834).
-10843 (1992), Tokuhyo 5-503499). According to this proposal, various porous materials can be prepared by combining the surfactant to be used and the charge of the counter ion, and in any case, the porous material precursor (metal oxide) is formed on the surface of the ionic molecular assembly. The regular structure is formed by the progress of polycondensation of the material particle precursor). The amorphous porous material obtained in this manner has a large specific surface area, a high structural uniformity, and a selective catalytic ability and an adsorption function, but similar to the above proposal, it has a low molecular weight. There is a problem that the catalytic ability and adsorption function for gas molecules, and the function as an oil absorption carrier requiring a very large adsorption space are low. In addition, there is a manufacturing disadvantage that the removal of the mold is difficult.

【0006】そこで、上記課題を解決するために、電荷
を持たない非イオン性界面活性剤の分子集合体を鋳型と
して用いた無定形多孔体の調製方法が提案されている
(Science,269,1242−1244(19
95)、Nature,378,366−368(19
95))。これらの提案は、非イオン性界面活性剤を用
いて調製された液晶相中で金属アルコキシドの加水分
解、重縮合を行うことにより、液晶の形態が保たれた多
孔体を得るものである。これらの提案によれば、均一な
六方晶状(ヘキサゴナル)や板状(ラメラ)模様を持っ
たメソ多孔体が得られるが、この場合、多孔体の細孔径
としては、界面活性剤の分子集合体の大きさ以上に大き
いものは原理的に得ることができず、また、鋳型の除去
が困難であるという課題を解決するには至らなかった。
Therefore, in order to solve the above problems, a method for preparing an amorphous porous material using a molecular assembly of non-ionic surfactant having no electric charge as a template has been proposed (Science, 269, 1242). -1244 (19
95), Nature, 378, 366-368 (19).
95)). These proposals are to obtain a porous body in which the morphology of liquid crystal is maintained by hydrolyzing and polycondensing a metal alkoxide in a liquid crystal phase prepared using a nonionic surfactant. According to these proposals, a mesoporous material having a uniform hexagonal (hexagonal) or plate (lamellar) pattern can be obtained. In this case, the pore diameter of the porous material is the molecular aggregation of the surfactant. In principle, a body larger than the body size could not be obtained, and the problem of difficulty in removing the template could not be solved.

【0007】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、様々な利用分野において充分に対応し得るように幅
広い細孔径分布を有する新規な無定形多孔体及びその製
造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a novel amorphous porous material having a wide pore size distribution and a method for producing the same so as to be sufficiently applicable in various fields of use. And

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は上記目的を達成するため鋭意検討した結果、ゾ
ルゲル法によって無定形多孔体を製造するに当たり、鋳
型として用いられる界面活性剤の分子集合体の疎水基間
に油を入れることによって得られる水相と油相との両相
が層状に交互に連続したバイコンティニュアス(bic
ontinuous)型マイクロエマルション構造体、
又は界面活性剤と水系とからなる規則構造の層間に油を
挟み込んだ液晶を鋳型として用いることにより、ミク
ロ、メソ、マクロ細孔がフラクタル規則に従って分布し
た幅広い細孔径分布を有する新規な無定形多孔体を得る
ことができ、この場合、油相の種類や量を調節するだけ
で水相間距離を大幅に調節することができるので、結晶
性多孔体では困難であった大きなマクロ細孔を備えた担
体の合成も可能となることを知見し、本発明をなすに至
った。
Means for Solving the Problems and Modes for Carrying Out the Invention The inventors of the present invention have conducted extensive studies to achieve the above object, and as a result, the surfactant used as a template for producing an amorphous porous material by the sol-gel method Bicontinuous (bic) in which both the water phase and the oil phase obtained by putting oil between the hydrophobic groups of the molecular assembly are alternately continuous in layers.
ontinous) type microemulsion structure,
Alternatively, a novel amorphous pore having a wide pore size distribution in which micro, meso, and macro pores are distributed according to the fractal rule is obtained by using as a template a liquid crystal in which oil is sandwiched between layers of ordered structure composed of a surfactant and an aqueous system. Since the body can be obtained, and in this case, the distance between the water phases can be greatly adjusted only by adjusting the kind and amount of the oil phase, the crystalline porous body is provided with large macropores. The present inventors have found that it is possible to synthesize a carrier and have completed the present invention.

【0009】即ち、本発明は、細孔径が0.35〜2n
mであるミクロ細孔、2〜50nmであるメソ細孔、5
0nm〜1000μmであるマクロ細孔がフラクタル規
則に従って分布してなることを特徴とする無定形多孔
体、及びゾルゲル法によって、細孔径が0.35〜2n
mであるミクロ細孔、2〜50nmであるメソ細孔、5
0nm〜1000μmであるマクロ細孔がフラクタル規
則に従って分布した多孔構造の連続構造体からなる無定
形多孔体を製造する方法であって、界面活性剤とコーサ
ーファクタント(cosurfacrant)と油と水
もしくは無機塩水、又は界面活性剤と油と水もしくは無
機塩水とからなり、水もしくは無機塩水相が連続層を形
成するバイコンティニュアス型マイクロエマルション又
は液晶を鋳型とし、且つ上記連続層に金属化合物を含有
させ、連続層中において金属化合物を加水分解・重縮合
させるゲル生成工程と、このゲルを脱気乾燥及び加熱し
て、鋳型中の油分、界面活性剤、コーサーファクタント
及び無機塩を除去する鋳型除去工程と、鋳型を除去した
ゲルを焼成することによって上記無定型多孔体を得る焼
成工程とからなることを特徴とする無定形多孔体の製造
方法を提供する。
That is, according to the present invention, the pore size is 0.35 to 2n.
m, micropores, 2 to 50 nm, mesopores, 5
Amorphous porous body characterized in that macropores having a size of 0 nm to 1000 μm are distributed according to the fractal rule, and a pore diameter of 0.35 to 2n according to the sol-gel method.
m, micropores, 2 to 50 nm, mesopores, 5
A method for producing an amorphous porous body comprising a continuous structure having a porous structure in which macropores having a size of 0 nm to 1000 μm are distributed according to a fractal rule, which comprises a surfactant, a cosurfactant, oil, water or an inorganic salt solution. , Or a surfactant and oil and water or inorganic salt water, the water or inorganic salt aqueous phase as a continuous bilayer microemulsion or liquid crystal to form a continuous layer, and the continuous layer contains a metal compound. , A gel forming step of hydrolyzing and polycondensing a metal compound in a continuous layer, and a demolding step of removing the oil, surfactant, cosurfactant and inorganic salt in the mold by degassing and drying and heating this gel. And a firing step to obtain the amorphous porous body by firing the gel from which the template has been removed. To provide a method of manufacturing an amorphous porous body, wherein the door.

【0010】以下、本発明につき更に詳しく説明する
と、本発明の無定形多孔体は、細孔径が0.35〜2n
mのミクロ細孔、2〜50nmのメソ細孔、50nm〜
1000μmのマクロ細孔がフラクタル規則に従って分
布していることを特徴とするものである。即ち、本発明
の無定形多孔体は、上述した従来のピラードクレイや界
面活性剤の分子集合体を単独で鋳型として用いて調製し
た均一細孔を持つ従来の層状珪酸塩等とは異なり、ミク
ロ細孔からマクロ細孔までの幅広い細孔径分布を持つも
のである。
The present invention will be described in more detail below. The amorphous porous material of the present invention has a pore size of 0.35 to 2n.
m micropores, 2 to 50 nm mesopores, 50 nm to
The feature is that macropores of 1000 μm are distributed according to the fractal rule. That is, the amorphous porous material of the present invention is different from the conventional layered silicate having uniform pores prepared by using the above-mentioned conventional pillared clay or surfactant molecular aggregate alone as a template, and the like. It has a wide pore size distribution from pores to macropores.

【0011】更に詳述すると、本発明の多孔体は、マク
ロ的にみると、板状壁体が部分的に湾曲した状態で層状
に多数重なり合った湾曲パイ状断面乃至半切りキャベツ
状断面を有し、これら壁体間にマクロ細孔が形状された
層状マクロ構造を有すると共に、上記層状マクロ構造を
構成する各壁体もそれぞれ板状壁体が同様に部分的に湾
曲した状態で層状に多数重なり合い、これら壁体間にメ
ソ細孔が形成された層状メソ構造を有し、且つこの層状
メソ構造を形成する各壁体が上記と同様にそれぞれ部分
的に湾曲した板状壁体がその間にミクロ細孔を形成して
多数層状に重なり合った層状ミクロ構造を有するもの
で、本発明の多孔体は、このように層状ミクロ構造を持
った第一の壁体(ミクロ壁体)の層状集合体からなる層
状メソ構造を有する第二の壁体(メソ壁体)が更に層状
に集合して第三の壁体(マクロ壁体)を構成し、この第
三の壁体が層状に集合したミクロ、メソ、マクロの多段
層状構造を有するものである。概念的には、図1に示す
ような構造を有する。即ち、図1中、1はマクロ壁体集
合体、2はこのマクロ壁体集合体1を形成するマクロ壁
体、3はこのマクロ壁体2間に形成されたマクロ細孔、
11は上記マクロ壁体2を構成するメソ壁体集合体、1
2はこのメソ壁体集合体11を形成するメソ壁体、13
はこのメソ壁体12間に形成されたメソ細孔、更に21
は上記メソ壁体12を構成するミクロ壁体集合体、22
はこのミクロ壁体集合体21を形成するミクロ壁体、2
3はこのミクロ壁体22間に形成されたミクロ細孔であ
る。具体的には、本発明の多孔体は、図2〜図11の顕
微鏡写真に示すような形状構造を有する。
More specifically, the porous body of the present invention has, when viewed macroscopically, a curved pie section or a half-cut cabbage section in which a plurality of plate-shaped wall bodies are layered and overlapped in layers. In addition to having a layered macro structure in which macropores are formed between these wall bodies, each wall body forming the above layered macro structure also has a large number of layers in a state in which the plate-like wall bodies are similarly partially curved. Plate-like wall bodies that overlap each other and have a layered mesostructure in which mesopores are formed between these wall bodies, and each wall body that forms this layered mesostructure is partially curved in the same manner as described above. The porous body of the present invention is a layered aggregate of the first wall body (microwall body) having the layered microstructure as described above, which has a layered microstructure in which micropores are formed and are superposed in multiple layers. Has a layered mesostructure consisting of Multi-layered structure of micro, meso, and macro in which the second wall body (meso wall body) is further assembled in layers to form a third wall body (macro wall body), and the third wall body is assembled in layers. Is to have. Conceptually, it has a structure as shown in FIG. That is, in FIG. 1, 1 is a macro wall body assembly, 2 is a macro wall body forming the macro wall body body 1, 3 is a macropore formed between the macro wall bodies 2,
Reference numeral 11 denotes a meso wall assembly that constitutes the macro wall 2,
2 is a meso wall body forming this meso wall body assembly 11, 13
Is the mesopores formed between the meso-walls 12, and 21
Is a micro wall assembly that constitutes the meso wall 12, 22
Is a micro wall body that forms the micro wall body assembly 2;
Reference numeral 3 is a micropore formed between the microwalls 22. Specifically, the porous body of the present invention has a shape structure as shown in the micrographs of FIGS.

【0012】従って、上記ミクロ細孔、メソ細孔、マク
ロ細孔は実質的に互いに相似した形状を有し、その細孔
形状としては、断面円形状、楕円形状、多角形状等を含
み、通常、適宜角部(凹凸部)を有する長孔状が三次元
網状に形成されている。なお、上記各細孔の細孔径は、
三次元細孔サイズの最小の径(最小間隔距離)を意味す
る。ここで、各細孔の分布割合(各細孔の容積比)は特
に制限されるものではなく、多孔体の用途、使用法等に
より種々異なるが、通常窒素吸着等温曲線より求めたミ
クロ孔容積/メソ孔容積比が1/100〜100/1で
あって、且つDollimore & Heal法
(J.appl.Chem.,14,109(196
4))によるミクロ孔容積が0.01〜0.6ml/
g、水銀ポロシメトリーによるマクロ孔容積が0.1〜
50ml/gの範囲にあるものが好適であり、特にミク
ロ孔容積/メソ孔容積比が1/10〜10/1であっ
て、ミクロ孔容積が0.1〜0.3ml/g、マクロ孔
容積が1〜30ml/gの範囲にあるものがより好適で
ある。上記範囲以外では、広範囲の化合物の触媒や吸着
担体等として利用するのが困難な場合がある。
Therefore, the micropores, mesopores, and macropores have shapes substantially similar to each other, and the pore shape includes a circular cross section, an elliptical shape, a polygonal shape, etc. A long hole shape having appropriate corner portions (uneven portions) is formed in a three-dimensional net shape. The pore size of each pore is
It means the minimum diameter (minimum distance) of the three-dimensional pore size. Here, the distribution ratio of each pore (volume ratio of each pore) is not particularly limited, and varies depending on the application of the porous body, usage method, etc., but usually the micropore volume obtained from the nitrogen adsorption isotherm curve. / Mesopore volume ratio is 1/100 to 100/1, and the Dollmore & Heal method (J. appl. Chem., 14, 109 (196).
4)) the micropore volume is 0.01-0.6 ml /
g, macropore volume by mercury porosimetry is 0.1
It is preferably in the range of 50 ml / g, particularly the micropore volume / mesopore volume ratio is 1/10 to 10/1, the micropore volume is 0.1 to 0.3 ml / g, and the macropores are It is more preferable that the volume is in the range of 1 to 30 ml / g. Outside of the above range, it may be difficult to use as a catalyst or adsorption carrier for a wide range of compounds.

【0013】ここで、フラクタル分布による自己相似性
とは、構造単位を持った図形の一部分を拡大すると、拡
大前のより大きい構造単位と重なる構造単位が存在する
性質をいい、この性質を持つ粒子の場合は、図形の計測
や気体の吸着などから容易に表面フラクタル次元として
定量的に示すことができる(化学,45巻,8号,52
5〜528頁(1990))。本発明の無定型多孔体の
場合、その断面構造を顕微鏡観察すると、上述した図1
で説明したように、例えば10μmのオーダーで観察す
ると連続構造体の多孔構造としてマクロ細孔3の規則的
配列が認められ、更に100nmのオーダーではメソ細
孔13の規則的配列、1nmのオーダーではミクロ細孔
23の規則的配列が認められる。こうした規則性を持た
ないで単に幅広い分布の細孔を持った多孔構造のもので
は、フラクタル次元の決定はできず、無秩序な状態の集
合体となることから、これらと本発明のフラクタル規則
分布の無定形多孔体とは明確に区別される。なお、本発
明の無定形多孔体の場合、そのフラクタル次元の値は特
に制限されるものではないが、吸着担体等としての特性
を考慮すれば、フラクタル次元を粒子断面の細孔径のカ
ウントから求めた断面フラクタル次元として評価した場
合、1.0〜1.9程度のものが好適である。
Here, the self-similarity based on the fractal distribution refers to a property that when a part of a figure having a structural unit is enlarged, there is a structural unit that overlaps with a larger structural unit before the enlargement. In the case of, it can be easily quantitatively shown as the surface fractal dimension from the measurement of the figure or the adsorption of gas (Chemical, 45, No. 8, 52).
5 to 528 (1990)). In the case of the amorphous porous material of the present invention, when its cross-sectional structure is observed under a microscope, the above-mentioned
As described above, for example, when observed on the order of 10 μm, a regular array of macropores 3 is recognized as a porous structure of a continuous structure, and further on the order of 100 nm, the regular array of mesopores 13 is on the order of 1 nm. A regular array of micropores 23 is observed. The fractal dimension cannot be determined in a porous structure having only a wide distribution of pores without such regularity, and an aggregate in a disordered state is formed. It is clearly distinguished from an amorphous porous body. In the case of the amorphous porous material of the present invention, the value of the fractal dimension is not particularly limited, but considering the characteristics as an adsorption carrier, the fractal dimension is obtained from the count of the pore diameter of the particle cross section. When evaluated as a cross-sectional fractal dimension, a value of about 1.0 to 1.9 is suitable.

【0014】本発明の無定形多孔体は、特に金属酸化物
より形成できる。この場合、金属酸化物としては、Si
2,ZnO,TiO2,Al23,ZrO2,MnO
GeO2,Ga23,In23,SnO2,Fe23,C
23,Bi23,V25等の単一金属酸化物、SiO
2−ZnO,SiO2−TiO2,Al23−SiO2,S
iO2−Fe23等の複合金属酸化物が挙げられるが、
後述する製造方法によって形成可能なものであれば、こ
れら金属酸化物に限定されるものではない。
The amorphous porous material of the present invention is particularly preferably a metal oxide.
Can be formed. In this case, the metal oxide is Si
OTwo, ZnO, TiOTwo, AlTwoOThree, ZrOTwo, MnO ,
GeOTwo, GaTwoOThree, InTwoOThree, SnOTwo, FeTwoOThree, C
rTwoOThree, BiTwoOThree, VTwoOFiveSingle metal oxide such as SiO, SiO
Two-ZnO, SiOTwo-TiOTwo, AlTwoOThree-SiOTwo, S
iOTwo-FeTwoOThreeComplex metal oxides such as
If it can be formed by the manufacturing method described below,
It is not limited to these metal oxides.

【0015】本発明の無定形多孔体は、幅広い細孔径分
布を有するので優れた吸着担体としての機能を持ち、か
つ機能の持続性に優れ、低分子量の化合物から高分子量
の化合物までの反応触媒や吸着担体等として利用でき、
特にこれらの細孔がフラクタル分布に従って分布してい
るので、これを吸着担体として使用すれば、材料構造が
自己相似性を持つので連続的な規則性を持った吸着表面
が提供でき、分離剤等として用いた場合に幅広い分子量
の物質を高い分離能で分けることができる。この場合、
大きな細孔径のマクロ細孔の存在によって、吸着担体と
しての機能がより優れたものとなる。
Since the amorphous porous material of the present invention has a wide pore size distribution, it has an excellent function as an adsorption carrier and is excellent in the durability of the function, and is a reaction catalyst from a low molecular weight compound to a high molecular weight compound. It can also be used as an adsorption carrier,
In particular, since these pores are distributed according to the fractal distribution, if this is used as an adsorption carrier, the material structure has self-similarity, so that an adsorption surface with continuous regularity can be provided, and a separating agent, etc. When used as, it is possible to separate substances having a wide range of molecular weight with high resolution. in this case,
Due to the presence of macropores having a large pore size, the function as an adsorption carrier becomes more excellent.

【0016】更に詳述すると、本発明の無定形多孔体
は、上記構造により工業的利用において優れた機能を発
揮することができ、例えば均一な細孔を持った粒子を吸
着担体や気体や液体反応の触媒等として用いた場合、目
詰まり等が非常に起こりやすくなるのに対し、本発明の
無定形多孔体の場合、幅広い細孔径分布を有するのでこ
のような問題がなく、持続性に優れる吸着担体等として
使用することができるので非常に有用である。また、性
質の大きく違う吸着サイトが得られることから、乾燥
剤、脱水剤、触媒担体、クロマト担体、消泡剤、抑泡
剤、キレート剤、ビルダー、粒状洗剤造粒剤、固結防止
剤、研磨剤、増粘剤、艶消し剤、脱臭剤、脱色剤、吸油
担体等のシリカゲルの用途分野に用いたり、更に気体や
液体の分離膜、排ガス等の触媒担体、蛋白質の分離、固
定化酵素担体、ろ過剤、クロマトグラフィー用充填剤、
イオン選択性電極、光ファイバー母材、放射性廃棄物の
充填剤等の用途分野で耐久性や分離能の高い素材として
優れた機能を発揮する。
More specifically, the amorphous porous material of the present invention can exhibit excellent functions in industrial use due to the above structure. For example, particles having uniform pores can be used as an adsorption carrier, a gas or a liquid. When used as a catalyst for the reaction, clogging and the like are very likely to occur, whereas in the case of the amorphous porous material of the present invention, since it has a wide pore size distribution, it does not have such a problem and is excellent in sustainability. It is very useful because it can be used as an adsorption carrier or the like. Further, since adsorption sites having greatly different properties are obtained, a desiccant, a dehydrating agent, a catalyst carrier, a chromatographic carrier, an antifoaming agent, a foam suppressor, a chelating agent, a builder, a granular detergent granulating agent, an anti-caking agent, Used in the application fields of silica gel such as abrasives, thickeners, matting agents, deodorants, decolorizers, oil-absorption carriers, gas / liquid separation membranes, catalyst carriers such as exhaust gas, protein separation, immobilized enzymes Carrier, filtration agent, packing material for chromatography,
It exerts excellent functions as a highly durable and separable material in applications such as ion-selective electrodes, optical fiber preforms, and radioactive waste fillers.

【0017】このような本発明の無定形多孔体は、界面
活性剤分子集合体の疎水基間に油を入れることにより形
成されるバイコンティニュアス型マイクロエマルション
又は界面活性剤と水系とからなる規則構造の層間に油を
挟み込んだ液晶を鋳型とし、その水相が形成する連続層
に金属化合物を含有せしめ、連続層中で金属化合物を加
水分解・重縮合させるゲル生成工程と、このゲルを脱気
乾燥及び加熱して、鋳型中の油分、界面活性剤、コーサ
ーファクタント及び無機塩を除去する鋳型除去工程と、
鋳型を除去したゲルを焼成して無定形多孔体を得る焼成
工程とからなる製造方法により好適に製造することがで
きる。
Such an amorphous porous material of the present invention comprises a bicontinuous microemulsion formed by inserting an oil between the hydrophobic groups of a surfactant molecular assembly or a surfactant and an aqueous system. Using a liquid crystal in which oil is sandwiched between layers of ordered structure as a template, a metal compound is contained in a continuous layer formed by the aqueous phase, and a gel formation step of hydrolyzing and polycondensing the metal compound in the continuous layer, and this gel Degassing and drying, and heating, a mold removing step of removing oil in the mold, a surfactant, a cosurfactant and an inorganic salt,
It can be suitably produced by a production method comprising a step of firing the gel from which the template has been removed to obtain an amorphous porous body.

【0018】即ち、本発明の製造方法の第1工程は、界
面活性剤とコーサーファクタントと油と水もしくは無機
塩水、又は界面活性剤と油と水もしくは無機塩水とから
なり、水もしくは無機塩水相が連続層を形成するバイコ
ンティニュアス型マイクロエマルション又は液晶を鋳型
とし、且つ上記連続層に金属化合物を含有させ、連続層
中においてこの金属化合物を加水分解・重縮合させる反
応工程である。
That is, the first step of the production method of the present invention comprises a surfactant, a cosurfactant, oil and water or an inorganic salt water, or a surfactant and an oil and water or an inorganic salt water. Is a reaction step in which a bicontinuous microemulsion or liquid crystal forming a continuous layer is used as a template, the above-mentioned continuous layer contains a metal compound, and the metal compound is hydrolyzed and polycondensed in the continuous layer.

【0019】ここで、界面活性剤としては、非イオン性
界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活
性剤、両性界面活性剤のいずれも使用することができ
る。具体的には、例えば非イオン性界面活性剤として、
アルキルポリオキシエチレンエーテル、アルキルフェニ
ルポリオキシエチレンエーテル、アルキルポリオキシエ
チレン・ポリオキシプロピレンエーテル、高級脂肪酸ア
ルカノ−ルアミド又はそのエチレンオキシド付加体、ア
ルキルアミンオキシド、ポリサッカライド誘導体、脂肪
酸エトキシレート、アルキルアミン、ソルビタン誘導体
等を例示することができるが、これらの中でも、特に広
く一般的に用いられているエチレンオキシド付加物が好
適に用いられる。このエチレンオキシド付加物の多くは
付加モル数の異なるものの混合物であるが、本発明の場
合、その分布の非常に狭いものが特に好適である。
Here, as the surfactant, any of nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants and amphoteric surfactants can be used. Specifically, for example, as a nonionic surfactant,
Alkyl polyoxyethylene ether, alkylphenyl polyoxyethylene ether, alkyl polyoxyethylene polyoxypropylene ether, higher fatty acid alkanolamide or its ethylene oxide adduct, alkyl amine oxide, polysaccharide derivative, fatty acid ethoxylate, alkyl amine, sorbitan Derivatives and the like can be exemplified, but among these, particularly widely and generally used ethylene oxide adducts are preferably used. Most of the ethylene oxide adducts are a mixture of those having different addition mole numbers, but in the present invention, those having a very narrow distribution are particularly suitable.

【0020】また、アニオン性活性剤としては、石鹸、
カルボン酸誘導体(エトキシ、エステル、アミド等)、
アルキルサルフェート、アルコールエーテルサルフェー
ト、硫酸アルカノールアミドエトキシレート、アルキル
ポリオキシエチレン塩、オレフィンスルフォネート、ア
ルキルリン酸エステル、スルフォサクシネート、スルフ
ォサクシナミド、タウライド等を例示することができ
る。
As the anionic activator, soap,
Carboxylic acid derivatives (ethoxy, ester, amide, etc.),
Examples thereof include alkyl sulphate, alcohol ether sulphate, sulfuric acid alkanolamide ethoxylate, alkyl polyoxyethylene salt, olefin sulfonate, alkyl phosphate ester, sulphosuccinate, sulphosuccinamide and tauride.

【0021】更に、カチオン性活性剤として、4級化ア
ルキルアンモニウム塩、アルキルイミダゾリン塩等、両
性活性剤として、アルキルベタイン、アルキルグリシネ
ート等を例示することができる。
Furthermore, examples of the cationic activator include quaternized alkylammonium salt and alkylimidazoline salt, and examples of the amphoteric activator include alkylbetaine and alkylglycinate.

【0022】本発明の製造方法における界面活性剤の配
合量は、目的とするバイコンティニュアス型マイクロエ
マルション又は液晶の種類によって種々選定することが
できるが、通常バイコンティニュアス型マイクロエマル
ションの場合、鋳型形成材料と金属化合物との合計量に
対して、0.5〜20重量%、液晶の場合は、10〜5
0重量%である。上記範囲以外では、本発明の鋳型を形
成することが困難な場合がある。
The blending amount of the surfactant in the production method of the present invention can be variously selected depending on the kind of the intended bicontinuous microemulsion or liquid crystal, but in the case of the usual bicontinuous microemulsion. , 0.5 to 20% by weight based on the total amount of the template forming material and the metal compound, and 10 to 5 in the case of liquid crystal.
0% by weight. Outside the above range, it may be difficult to form the mold of the present invention.

【0023】次に、鋳型の隔壁となる油相として用いら
れる油としては、隔壁構造を保つことができるものであ
れば特にその種類は制限されず、このような油として、
例えば動植物油、パラフィン系炭化水素、ナフテン系炭
化水素、テルペン系油、脂肪族カルボン酸エステル、芳
香族油等を挙げることができるが、これらの中でも鋳型
の除去の点から、室温〜100℃の範囲に沸点を持つも
のが特に好ましい。本発明の製造方法の場合、油相の種
類や量を調節することによって細孔径分布を調節するこ
とができるものであり、これらの油の添加量は、目的と
する細孔径分布等によって種々選定することができる
が、通常水相(多孔体前駆体である金属化合物を含む水
溶液相)/油相の重量比が1/9〜9/1の範囲が好適
であり、特に細孔径が100nm以上のマクロ細孔が分
布した連続構造体を得るためには、3/7〜7/3とす
ることが好ましい。油の添加量が多すぎると安定なバイ
コンティニュアス型マイクロエマルション又は液晶を得
るのが困難となる場合がある。
Next, the type of oil used as the oil phase that forms the partition walls of the mold is not particularly limited as long as it can maintain the partition structure, and such oils are
For example, animal and vegetable oils, paraffin hydrocarbons, naphthene hydrocarbons, terpene oils, aliphatic carboxylic acid esters, aromatic oils and the like can be mentioned. Among them, from the viewpoint of template removal, room temperature to 100 ° C. Those having a boiling point in the range are particularly preferable. In the case of the production method of the present invention, the pore size distribution can be adjusted by adjusting the type and amount of the oil phase, and the addition amount of these oils is variously selected depending on the target pore size distribution and the like. However, it is usually preferable that the weight ratio of aqueous phase (aqueous solution phase containing a metal compound that is a porous body precursor) / oil phase is in the range of 1/9 to 9/1, and particularly the pore diameter is 100 nm or more. In order to obtain the continuous structure in which the macropores are distributed, it is preferably 3/7 to 7/3. If the amount of oil added is too large, it may be difficult to obtain a stable bicontinuous microemulsion or liquid crystal.

【0024】ここで、本発明の製造方法において鋳型を
製造するに当たり、例えば界面活性剤として非イオン性
界面活性剤を用いてバイコンティニュアス型マイクロエ
マルションを製造する場合、そのHLB値が温度により
変化することを利用して、界面活性剤と油と水もしくは
無機塩水との3成分系の転相温度付近でバイコンティニ
ュアス型マイクロエマルションを製造することができ
る。一方、イオン性界面活性剤を用いた場合、その親水
性が非常に高いため、コーサーファクタントを添加し、
更に水相中の無機塩の添加量を調節することにより3成
分系のバランス状態を作ることが必要となる。また、親
油性の高いイオン性界面活性剤を用いた場合には、コー
サーファクタントや無機塩を用いなくても、温度調節に
よりバランス状態を作ることができる。
Here, in producing a mold in the production method of the present invention, for example, when a bicontinuous microemulsion is produced by using a nonionic surfactant as a surfactant, the HLB value thereof depends on the temperature. By utilizing the change, a bicontinuous microemulsion can be produced in the vicinity of the phase inversion temperature of a ternary system of a surfactant, oil and water or inorganic salt water. On the other hand, when an ionic surfactant is used, its hydrophilicity is very high, and therefore a cosurfactant is added,
Furthermore, it is necessary to adjust the addition amount of the inorganic salt in the aqueous phase to create a balanced state of the three-component system. When an ionic surfactant having high lipophilicity is used, a balanced state can be created by adjusting the temperature without using a cosurfactant or an inorganic salt.

【0025】従って、本発明の製造方法は、上記界面活
性剤、油相、水相からなる系に、必要に応じてコーサー
ファクタントを添加したり、無機塩を水相に添加するこ
とによって、バイコンティニュアス型マイクロエマルシ
ョン又は液晶からなる鋳型を好適に製造することができ
るものである。
Therefore, in the production method of the present invention, by adding a cosurfactant or an inorganic salt to the aqueous phase, if necessary, a surfactant is added to the system comprising the surfactant, the oil phase and the aqueous phase. It is possible to preferably manufacture a continuous micro-emulsion or a liquid crystal mold.

【0026】本発明の製造方法において、コーサーファ
クタントは、上述したように界面活性剤のHLB値の調
節のために用いられるのみならず、難水溶性の金属化合
物の水への溶解性を高める補助剤としても用いられるも
のである。従って、コーサーファクタントとしては、界
面活性剤のHLB調節や金属酸化物ゲルの前駆体の水へ
の溶解補助剤として用いることができるものであれば、
その種類は特に制限されないが、通常主として酸素原子
を有する分子量1000以下の中性低分子化合物等が用
いられ、これらの中でも、特に、グリセリン,ポリエチ
レングリコール,ソルビトール等の多価アルコール類、
メタノール,エタノール,イソプロパノール,ブタノー
ル等の一価アルコール類などが好適に用いられる。コー
サーファクタントを添加する場合、その添加量は適宜選
定することができるが、通常界面活性剤/コーサーファ
クタントの重量比が100/1〜1/1であることが好
適である。また、金属化合物/コーサーファクタントの
重量比は100/1〜1/10とすると好適である。コ
ーサーファクタントの添加量が多すぎると界面活性剤等
の析出が起きる場合がある。
In the production method of the present invention, the cosurfactant is used not only for adjusting the HLB value of the surfactant as described above, but also for enhancing the solubility of the poorly water-soluble metal compound in water. It is also used as an agent. Therefore, as the cosurfactant, if it can be used as a HLB control of the surfactant and a solubilizing agent of the precursor of the metal oxide gel in water,
The type is not particularly limited, but neutral low molecular weight compounds having an oxygen atom and having a molecular weight of 1000 or less are usually used. Among these, polyhydric alcohols such as glycerin, polyethylene glycol, and sorbitol are particularly preferable.
Monohydric alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol and butanol are preferably used. When a cosurfactant is added, the amount of the cosurfactant added can be appropriately selected, but it is usually preferable that the weight ratio of surfactant / cosurfactant is 100/1 to 1/1. The weight ratio of metal compound / cosurfactant is preferably 100/1 to 1/10. If the amount of the cosurfactant added is too large, precipitation of the surfactant or the like may occur.

【0027】また、水相に添加される無機塩は、上述し
たように、主としてアニオン性界面活性剤のHLB調節
剤として用いられるものであるが、このような無機塩と
しては、HLB調節剤としての機能を有するものであれ
ば、その種類は特に制限されるものではなく、例えば塩
化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム等を挙げ
ることができる。無機塩の添加量も適宜選定されるもの
であるが、通常界面活性剤/無機塩の重量比が100/
1〜1/10、特に4/1〜1/10とすると好適であ
る。無機塩の添加量が少なすぎるとマイクロエマルショ
ンが形成されない場合があり、多すぎると界面活性剤や
無機塩の析出が起きる場合がある。
As described above, the inorganic salt added to the aqueous phase is mainly used as an HLB regulator of an anionic surfactant, and such an inorganic salt is used as an HLB regulator. The type is not particularly limited as long as it has the function of, and examples thereof include sodium chloride, potassium chloride, and sodium sulfate. The addition amount of the inorganic salt is also appropriately selected, but usually the surfactant / inorganic salt weight ratio is 100 /
It is preferable to set it to 1 to 1/10, particularly 4/1 to 1/10. If the addition amount of the inorganic salt is too small, a microemulsion may not be formed in some cases, and if it is too large, precipitation of the surfactant or the inorganic salt may occur.

【0028】次に、金属化合物は、通常ゾルゲル法で金
属酸化物ゲルの前駆体として用いられているものを使用
することができ、例えば金属アルコキシド,金属アセチ
ルアセトネート,金属カルボキシレート等の有機化合
物、硝酸塩,オキシ塩化物、塩化物等の金属無機化合
物、ヒュームドシリカ等の酸化物微粒子を挙げることが
できるが、これらの中でも特に一般式M(OR)n(但
し式中、Mは金属元素、Rはアルキル基、nは金属元素
の酸化数である。)で示される金属アルコキシドが好適
に使用され、金属アルコキシドとして、より具体的に
は、例えば「ゾルーゲル法の科学」20頁、表3.2
(作花済夫著、株式会社アグネ承風社、1990年)に
示されているように、ケイ素アルコキシド、チタンアル
コキシド、マンガンアルコキシド、アルミニウムアルコ
キシド、ジルコニウムアルコキシド、ゲルマニウムアル
コキシド、ガリウムアルコキシド、インジウムアルコキ
シド、スズアルコキシド等を挙げることができる。な
お、アルコキシ基としては、炭素数が6以下のものが好
ましく、特にメトキシ、エトキシ、イソプロポキシ基等
が好適に用いられる。
Next, as the metal compound, those generally used as a precursor of a metal oxide gel in the sol-gel method can be used. For example, organic compounds such as metal alkoxide, metal acetylacetonate, metal carboxylate and the like can be used. Examples thereof include metal inorganic compounds such as nitrates, oxychlorides and chlorides, and oxide fine particles such as fumed silica. Among them, general formula M (OR) n (where M is a metal element) , R is an alkyl group, and n is the oxidation number of the metal element.), A metal alkoxide represented by the formula (I) is preferably used. More specifically, as the metal alkoxide, for example, “science of sol-gel method”, page 20, Table 3 .2
(Sakuka Sakuo, Agne Jofusha, Ltd., 1990), silicon alkoxide, titanium alkoxide, manganese alkoxide, aluminum alkoxide, zirconium alkoxide, germanium alkoxide, gallium alkoxide, indium alkoxide, tin. An alkoxide etc. can be mentioned. The alkoxy group preferably has 6 or less carbon atoms, and methoxy, ethoxy and isopropoxy groups are particularly preferably used.

【0029】好適な金属アルコキシドとして、より具体
的には、テトラエトキシシラン、アルミニウムイソプロ
ポキシド、チタンイソプロポキシド、テトラメトキシシ
ラン、テトラブトキシシラン、ジルコニウムメトキシ
ド、マンガンイソプロポキシド等を挙げることができ
る。従って、このような金属化合物を用いることによ
り、上述した金属酸化物の加水分解・重縮合工程によっ
て金属酸化物ゲルが形成され、この金属酸化物ゲルを焼
成することにより、金属酸化物からなる本発明の無定形
多孔体を得ることができるものである。
Specific examples of suitable metal alkoxides include tetraethoxysilane, aluminum isopropoxide, titanium isopropoxide, tetramethoxysilane, tetrabutoxysilane, zirconium methoxide and manganese isopropoxide. it can. Therefore, by using such a metal compound, a metal oxide gel is formed by the above-mentioned hydrolysis / polycondensation step of the metal oxide, and by firing the metal oxide gel, a metal oxide gel is formed. The amorphous porous material of the invention can be obtained.

【0030】なお、金属化合物の添加量は、鋳型中の水
相に対して、1〜50重量%とすると好適である。金属
化合物の添加量が少なすぎると多孔構造がとれず、多す
ぎると十分に加水分解が進まない場合がある。
The metal compound is preferably added in an amount of 1 to 50% by weight based on the water phase in the mold. If the amount of the metal compound added is too small, the porous structure may not be obtained, and if it is too large, the hydrolysis may not proceed sufficiently.

【0031】本発明の製造方法は、上記界面活性剤等を
用いてバイコンティニュアス型マイクロエマルション又
は液晶を形成し、これを鋳型とするものである。即ち、
一般にマイクロエマルションには、球形でその粒径が1
0〜100nmの透明乃至半透明なエマルションと、界
面活性剤が層状に並びその層間に水相及び油相を挟み込
んだバイコンティニュアス型マイクロエマルションがあ
り、本発明の製造方法においては後者が用いられるもの
である。このようなバイコンティニュアス型マイクロエ
マルションを作る方法は既に報告されているように(例
えば、HETEROGENEOUS CHEMISTR
Y REVIEWS,Vol 1,145〜157(1
994))、用いる油相と水相との界面に水平に集合し
た界面活性剤が、水相と油相とを交互に挟み込むことに
より調製できる。
In the production method of the present invention, a bicontinuous microemulsion or liquid crystal is formed by using the above-mentioned surfactant or the like, and this is used as a template. That is,
Microemulsions are generally spherical and have a particle size of 1
There is a transparent to translucent emulsion of 0 to 100 nm and a bicontinuous microemulsion in which a surfactant is arranged in layers and an aqueous phase and an oil phase are sandwiched between the layers, and the latter is used in the production method of the present invention. It is what is done. A method for producing such a bicontinuous microemulsion has already been reported (for example, HETEROGENEOUS CHEMISTR).
Y REVIEWS, Vol 1, 145-157 (1
994)), the surfactant horizontally gathered at the interface between the oil phase and the water phase to be used can be prepared by alternately sandwiching the water phase and the oil phase.

【0032】具体的には、例えば特開平1−15594
1号公報、J.Phys.Chem.1986,90,
671−677等に記載されているように、界面活性剤
と水相及び油相を混合することによって、バイコンティ
ニュアス型マイクロエマルションを調製するものである
が、この場合、集合した界面活性剤の親水基と疎水基の
大きさの関係で界面が曲率を持つような場合、界面が水
平な状態であるバイコンティニュアス型のものとするた
めに、温度調節を行ったり、コーサーファクタントや無
機塩を添加する。この場合、温度調節は界面活性剤の種
類(HLB値)によって設定され、界面活性剤等の安定
性を損なうことなく、且つ安定したバイコンティニュア
ス型マイクロエマルション又は液晶が得られる温度とす
るが、通常0〜100℃の温度範囲で調節することが好
ましい。
Specifically, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 15594/1989
No. 1, J.I. Phys. Chem. 1986, 90,
No. 671-677, a bicontinuous microemulsion is prepared by mixing a surfactant with an aqueous phase and an oil phase. In this case, the aggregated surfactant is used. In the case where the interface has a curvature due to the size of the hydrophilic group and the hydrophobic group, the temperature is adjusted or the cosurfactant or inorganic is used to make the interface a bicontinuous type in which the interface is horizontal. Add salt. In this case, the temperature control is set according to the kind of the surfactant (HLB value), and the temperature is set so as to obtain a stable bicontinuous microemulsion or liquid crystal without impairing the stability of the surfactant and the like. Usually, it is preferable to adjust the temperature in the range of 0 to 100 ° C.

【0033】ここで、バイコンティニュアス型マイクロ
エマルションが形成された場合、その溶液は、肉眼的に
は透明乃至青色透明の状態を示し、且つ偏光顕微鏡観察
により光学的異方性(液晶由来の模様)が見られない溶
液であり、水相と油相の両相が連続した構造を有するも
のとなる。従って、調製中の溶液が透明乃至青色透明か
を観察し、偏光顕微鏡観察により鋳型として反応を行う
溶液が過剰の水相と過剰の油相との3相分離状態の中間
相として存在するか、又は均一1相の溶液状態であって
も中間層の組成が特定できるかを確認しながら調製を行
ない、必要に応じて上述したように適宜温度調節を行っ
たり、コーサーファクタントや無機塩を添加する。
Here, when a bicontinuous microemulsion is formed, the solution shows a transparent to blue transparent state with the naked eye, and the optical anisotropy (from the liquid crystal origin) is observed by a polarizing microscope. It is a solution in which no pattern) is seen, and has a structure in which both the water phase and the oil phase are continuous. Therefore, by observing whether the solution being prepared is transparent or blue and transparent, and whether the solution reacting as a template by polarization microscope observation exists as an intermediate phase in a three-phase separated state of an excess aqueous phase and an excess oil phase, Alternatively, preparation is performed while confirming that the composition of the intermediate layer can be specified even in a homogeneous single-phase solution state, and if necessary, the temperature is appropriately adjusted as described above or a cosurfactant or an inorganic salt is added. .

【0034】また、本発明の製造方法の鋳型として用い
られる液晶は、一般の広く知られている界面活性剤が水
系で集合してできる様々な液晶構造(例えばPhysi
csReports(Review Section
of PhysicalLetters)Vol.5
7,1,1〜46(1980))のいずれかに対して、
その規則構造の層間に油を挟み込むことにより調製でき
る。
Further, the liquid crystal used as a template in the production method of the present invention has various liquid crystal structures (eg Physi) formed by a generally widely known surfactant aggregated in an aqueous system.
csReports (Review Section
of Physical Letters) Vol. 5
7, 1, 1 to 46 (1980)),
It can be prepared by sandwiching oil between the layers of the ordered structure.

【0035】具体的には、上記Physics Rep
orts、Liquid Crystals & Pl
astic Crystals Vol.1,Elli
sHorwood Pub.,Chap.5:pp.1
99−287(1974)等に記載された公知の手段で
界面活性剤と水系との規則構造の層間に油を挟み込んだ
液晶を調製するものであり、界面活性剤と水と油とを混
合すると共に、上記と同様に必要に応じて適宜温度調節
やコーサーファクタント、無機塩の添加を行なうことに
よって好ましい構造を持った状態に液晶を調節すること
ができる。なお、液晶が調製できた溶液は、肉眼的には
透明から白濁したものまで様々であるが、偏光顕微鏡に
より観察することによって、液晶由来の模様が観察され
るので、偏光顕微鏡観察により容易に液晶構造の存在を
確認できる。
Specifically, the above-mentioned Physics Rep
orts, Liquid Crystals & Pl
asic Crystals Vol. 1, Elli
sHorwood Pub. , Chap. 5: pp. 1
99-287 (1974) and the like are used to prepare a liquid crystal in which an oil is sandwiched between layers of a regular structure of a surfactant and an aqueous system by a known means, and the surfactant, water and the oil are mixed. At the same time, similarly to the above, the liquid crystal can be adjusted to a state having a preferable structure by appropriately adjusting the temperature, adding a cosurfactant, and an inorganic salt, if necessary. The solutions in which the liquid crystals can be prepared vary from macroscopically transparent to cloudy, but by observing with a polarizing microscope, the patterns derived from the liquid crystals are observed, so the liquid crystals can be easily observed with a polarizing microscope. The existence of the structure can be confirmed.

【0036】ここで、本発明の製造方法の場合、バイコ
ンティニュアス型マイクロエマルション又は液晶を鋳型
として用いるので、上述したように油相の種類や量の調
節だけで細孔径分布の調整を行なうことができ、結晶性
多孔体では困難であった大きなマクロ細孔を備えた無定
形多孔体を合成することができるものであるが、液晶の
場合、その構造性が高いために層間に油相を挟む間隔が
やや狭くなるので、得られる多孔体において比較的大き
い細孔の割合を小さくしたい場合には、液晶を鋳型とし
て採用すると好適である。
Here, in the case of the production method of the present invention, since the bicontinuous microemulsion or liquid crystal is used as a template, the pore size distribution is adjusted only by adjusting the type and amount of the oil phase as described above. It is possible to synthesize an amorphous porous material with large macropores, which was difficult with a crystalline porous material.However, in the case of liquid crystal, it is possible to synthesize an oil phase between layers due to its high structural property. Since the space between the two is slightly narrowed, it is preferable to use liquid crystal as the template when it is desired to reduce the proportion of relatively large pores in the resulting porous body.

【0037】本発明の製造方法の反応工程は、上記のよ
うにして得られた鋳型の水相が形成する連続層に金属化
合物を含有させ、この連続層中において金属化合物を加
水分解・重縮合させることによって、ゾルからゲルを生
成するものであるが、この工程の場合、必要に応じて加
水分解速度の調節に触媒である酸(塩酸など)を用いる
ことができる。このような触媒としては、無機や有機の
酸又はアルカリ等を挙げることができるが、特に、塩
酸、硫酸、酢酸、アンモニア等が好適に用いられる。こ
れらの触媒の添加量は、通常金属化合物の加水分解速度
に対して調節することが好ましく、触媒を用いなくても
激しい加水分解が起きるものでは添加の必要はなく、比
較的反応の緩和なものに対してはゲル化の時間との兼ね
合いで添加量を決めると好適である。なお、加水分解・
重縮合の反応条件は、従来のゾルゲル法における各金属
化合物に対する通常条件で行なうことができ、例えば鋳
型の安定性を損なうことがないように上記鋳型形成温度
である0〜100℃の温度範囲で系を数時間〜数日間放
置しておくことによって、水相中の金属化合物を加水分
解・重縮合させて金属酸化物ゲルを得ることができる。
In the reaction step of the production method of the present invention, the metal compound is contained in the continuous layer formed by the aqueous phase of the template obtained as described above, and the metal compound is hydrolyzed and polycondensed in the continuous layer. By doing so, a gel is produced from the sol, and in this step, an acid (hydrochloric acid or the like) which is a catalyst can be used for controlling the hydrolysis rate, if necessary. Examples of such a catalyst include inorganic and organic acids and alkalis, and hydrochloric acid, sulfuric acid, acetic acid, ammonia and the like are particularly preferably used. It is usually preferable to adjust the amount of these catalysts to be added to the hydrolysis rate of the metal compound, and it is not necessary to add them in the case where vigorous hydrolysis occurs even without using a catalyst, and the reaction is relatively mild. However, it is preferable to determine the addition amount in consideration of the gelation time. In addition, hydrolysis
The reaction conditions for the polycondensation can be carried out under the usual conditions for each metal compound in the conventional sol-gel method, for example, in the temperature range of 0 to 100 ° C. which is the template forming temperature so as not to impair the stability of the template. By leaving the system for several hours to several days, the metal compound in the aqueous phase can be hydrolyzed and polycondensed to obtain a metal oxide gel.

【0038】本発明の製造方法の第2工程は、上記ゲル
を脱気乾燥及び加熱して、鋳型中の油分、界面活性剤、
コーサーファクタント及び無機塩を除去する鋳型除去工
程である。脱気乾燥は、通常の減圧乾燥や超臨界乾燥な
どによりやや長い時間かけて、例えば1〜5時間かけて
行うことが好適であり、油相が低沸点のものであればこ
のような脱気乾燥のみで速やかに除去することができ
る。また、乾燥後は、界面活性剤や無機塩等を予め除去
するために必要に応じてゲルを水及び/又は有機溶媒で
洗浄する工程を入れると、さらに不純物が取り除かれる
ので良好な結果を得ることができる。特に液晶を鋳型と
した製造方法を採用した場合、界面活性剤が多量に用い
られるため洗浄工程の必要性が高まる。ここで、ゲルの
洗浄に使用する有機溶媒としては、従来のゾルゲル法の
鋳型除去工程において使用されるものを使用することが
でき、このような有機溶媒として、例えばアセトン等を
挙げることができる。次いで、加熱を行うことにより、
焼成工程前に界面活性剤、無機塩、微量に残る有機物等
を炭化し、完全に鋳型を除去することができる。
In the second step of the production method of the present invention, the gel is degassed and dried and heated to remove oil in the mold, a surfactant,
It is a template removing step of removing the cosurfactant and the inorganic salt. Degassing and drying are preferably carried out over a rather long period of time, for example, 1 to 5 hours by ordinary vacuum drying or supercritical drying. If the oil phase has a low boiling point, such degassing is performed. It can be quickly removed only by drying. Further, after drying, if a step of washing the gel with water and / or an organic solvent is added in order to remove surfactants, inorganic salts, etc. in advance, good results will be obtained because impurities are further removed. be able to. In particular, when a manufacturing method using a liquid crystal as a mold is adopted, a large amount of the surfactant is used, so that the necessity of the cleaning step is increased. Here, as the organic solvent used for washing the gel, those used in the template removing step of the conventional sol-gel method can be used, and examples of such an organic solvent include acetone and the like. Then, by heating,
It is possible to completely remove the template by carbonizing the surface active agent, the inorganic salt, the trace amount of the organic matter and the like before the firing step.

【0039】次に、本発明の製造方法の第3工程は、鋳
型を除去した金属酸化物ゲルを焼成する焼成工程であ
る。焼成工程における焼成条件は、従来のゾルゲル法と
同様に定めることができ、通常300〜800℃程度の
焼成温度で3〜5時間程度焼成を行うことが好ましい。
焼成温度が高すぎると層状構造が壊れる虞れがあり、低
すぎると充分なミクロ細孔やメソ細孔の生成が行なわれ
ない場合がある。なお、焼成環境については特に限定は
されないが、窒素等の不活性ガス雰囲気下や空気雰囲気
下などで行なうことができる。
Next, the third step of the manufacturing method of the present invention is a firing step of firing the metal oxide gel from which the template has been removed. The firing conditions in the firing step can be determined in the same manner as in the conventional sol-gel method, and it is usually preferable to perform firing at a firing temperature of about 300 to 800 ° C. for about 3 to 5 hours.
If the firing temperature is too high, the layered structure may be broken, and if it is too low, sufficient micropores or mesopores may not be generated. The firing environment is not particularly limited, but it can be performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or in an air atmosphere.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明の無定形多孔体は、ミクロ細孔か
らマクロ細孔までの幅広い細孔径分布を有するので、様
々な利用分野において充分に対応し得、特に大きなマク
ロ細孔を有するので、非常に大きな吸着スペースを必要
とする吸油担体等としての機能にも優れている。また、
本発明の製造方法によれば、かかる無定形多孔体を容
易、且つ確実に製造することができ、結晶性多孔体では
困難であった大きなマクロ細孔を備えた無定形多孔体を
合成することができる。
Since the amorphous porous material of the present invention has a wide pore size distribution from micropores to macropores, it can be sufficiently applied in various fields of use, and particularly has large macropores. It also excels in the function as an oil absorption carrier that requires a very large adsorption space. Also,
According to the production method of the present invention, it is possible to easily and reliably produce such an amorphous porous body, and synthesize an amorphous porous body having large macropores, which was difficult with a crystalline porous body. You can

【0041】[0041]

【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明をよ
り具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限さ
れるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below by showing Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

【0042】[実施例1〜3]非イオン性界面活性剤と
して、ポリオキシエチレンラウリルエーテルを用いテト
ラエトキシシラン(TEOS)を前駆体として合成を行
った。
[Examples 1 to 3] Polyoxyethylene lauryl ether was used as the nonionic surfactant, and synthesis was performed using tetraethoxysilane (TEOS) as a precursor.

【0043】即ち、表1に示す組成となるように、水相
を水/TEOS/グリセリン/塩酸を重量比で86.2
/10.0/0.6/3.2の割合において混合した混
合物とし、油相をイソオクタンとし、表1に示す鋳型調
製温度下で非イオン性界面活性剤/水相/油相を重量比
が1/9.5/9.5となるように混合することによっ
て、3相分離状態の中間水層に前駆体を組み入れたバイ
コンティニュアス型マイクロエマルション鋳型を得ると
共に、更に上記温度条件下で18時間保存して、中間水
層中で前駆体を加水分解・重縮合させてSiO2がゲル
化した中間層を得、その後、この中間層を取り出した。
この中間層を超臨界乾燥、窒素気流下500℃で5時間
加熱、炭化し、更に500℃にて4時間焼成して実施例
1〜3の無定形SiO2多孔体を得た。なお、表中の界
面活性剤濃度は、界面活性剤/水相/油相全体に対する
濃度である。また、図2〜図11に、走査型電子顕微鏡
を用い、その倍率を順次拡大して実施例1の多孔体の断
面を観察したSEM像を示す。これらの図より、実施例
1の多孔体が50nm〜1000μm、特に50nm〜
10μmのマクロ細孔を有することが認められ、倍率を
順次拡大することにより、図1の概念図で示したような
自己相似的な連続構造がマクロ細孔の領域にも認められ
た。また、図15に実施例1の多孔体に対する窒素の吸
着等温線を示す。この図より、各相対圧(P/P0)に
おける吸着量変化から見て、実施例1の多孔体が0.3
5〜2nmのミクロ細孔(P/P0が0.1以下に対
応)と2〜50nmのメソ細孔(P/P0が0.1〜
0.9に対応)とを有することが認められた。また、実
施例2、3の多孔体の同様の顕微鏡観察と吸着等温線と
により、同様のミクロ、メソ、マクロ細孔を有すること
が認められた。
That is, the water phase was adjusted to have a composition shown in Table 1 by weight ratio of water / TEOS / glycerin / hydrochloric acid of 86.2.
/10.0/0.6/3.2 as a mixture, the oil phase is isooctane, and the weight ratio of nonionic surfactant / water phase / oil phase is at the template preparation temperature shown in Table 1. Of 1 / 9.5 / 9.5 to obtain a bicontinuous microemulsion template in which the precursor is incorporated into the intermediate water layer in a three-phase separated state, and further, under the above temperature conditions. Stored for 18 hours in the intermediate water layer, the precursor was hydrolyzed and polycondensed in the intermediate water layer to obtain an intermediate layer in which SiO 2 was gelled, and then this intermediate layer was taken out.
This intermediate layer was supercritically dried, heated at 500 ° C. for 5 hours under a nitrogen stream, carbonized, and further calcined at 500 ° C. for 4 hours to obtain amorphous SiO 2 porous bodies of Examples 1 to 3. The surfactant concentration in the table is the concentration based on the whole surfactant / water phase / oil phase. In addition, FIGS. 2 to 11 show SEM images obtained by observing the cross section of the porous body of Example 1 by using a scanning electron microscope and sequentially enlarging the magnification. From these figures, it can be seen that the porous body of Example 1 has a thickness of 50 nm to 1000 μm, especially 50 nm
It was found that the micropores had a size of 10 μm, and by successively enlarging the magnification, a self-similar continuous structure as shown in the conceptual diagram of FIG. 1 was also found in the region of the macropores. Further, FIG. 15 shows adsorption isotherms of nitrogen on the porous body of Example 1. From this figure, from the change in the adsorption amount at each relative pressure (P / P 0 ), 0.3
Micropores 5~2nm (P / P 0 corresponds to 0.1 or less) and 0.1 is mesopores (P / P 0 of 2~50nm
Corresponding to 0.9). Further, it was confirmed from the same microscopic observation and adsorption isotherm of the porous bodies of Examples 2 and 3 that they had similar micro, meso and macro pores.

【0044】[実施例4、5]実施例1において、表1
に示す界面活性剤濃度となるように、非イオン性界面活
性剤/水相/油相をそれぞれ重量比で4/8/8(実施
例4)及び6/7/7(実施例5)で混合することによ
り、前駆体を組み入れたラメラ型液晶鋳型を得た以外
は、実施例1と同じ操作により実施例4、5の無定形S
iO2多孔体を得た。これら実施例4、5の多孔体も、
実施例1と同様の顕微鏡観察と吸着等温線とにより、同
様の50nm〜1000μmのマクロ細孔の分布が認め
られ、0.35〜2nmのミクロ細孔と2〜50nmの
メソ細孔とを有することが認められた。
[Examples 4 and 5] Table 1 in Example 1
The nonionic surfactant / water phase / oil phase were added at a weight ratio of 4/8/8 (Example 4) and 6/7/7 (Example 5), respectively, so as to obtain the surfactant concentration shown in. Amorphous S of Examples 4 and 5 was obtained by the same procedure as in Example 1 except that a lamellar liquid crystal template incorporating the precursor was obtained by mixing.
An iO 2 porous body was obtained. These porous bodies of Examples 4 and 5 also
By the same microscope observation and adsorption isotherm as in Example 1, the same distribution of macropores of 50 nm to 1000 μm was recognized, and it had micropores of 0.35 to 2 nm and mesopores of 2 to 50 nm. Was confirmed.

【0045】[比較例1〜4]実施例1において、油相
を除き、水相成分はそのままで非イオン性界面活性剤の
濃度を全体に対して重量%で1%、20%、50%及び
70%とし、それぞれ前駆体を組み入れた界面活性剤の
みのミセル鋳型(比較例1、2)、ヘキサゴナル型液晶
鋳型(比較例3)、ラメラ型液晶鋳型(比較例4)を得
た以外は、上記実施例と同じ操作により比較例1〜4の
無定形SiO2多孔体を得た。図12に比較例1とほぼ
同様の条件で得られた参考例の無定形SiO2多孔体の
断面のTEM像を示す。
[Comparative Examples 1 to 4] In Example 1, except for the oil phase, the aqueous phase component was left as it was, and the concentration of the nonionic surfactant was 1%, 20% and 50% based on the total weight. And 70%, respectively, except that a micelle template (Comparative Examples 1 and 2) containing only a precursor and a hexagonal type liquid crystal template (Comparative Example 3) and a lamella type liquid crystal template (Comparative Example 4) respectively containing a precursor were obtained. The amorphous SiO 2 porous bodies of Comparative Examples 1 to 4 were obtained by the same operation as in the above example. FIG. 12 shows a TEM image of a cross section of the amorphous SiO 2 porous body of the reference example obtained under substantially the same conditions as in Comparative Example 1.

【0046】[比較例5、6]実施例1において、組成
は同じであるが鋳型調製温度を70℃とすることにより
前駆体を組み入れたW/O型マイクロエマルション鋳型
を、60℃とすることにより前駆体を組み入れたO/W
型マイクロエマルション鋳型を得た以外は、実施例1と
同じ操作により比較例5、6の無定形SiO2多孔体を
得た。図13,14に比較例6の多孔体断面のSEM像
を示す。
[Comparative Examples 5 and 6] In Example 1, the W / O type microemulsion template having the same composition but having the template preparation temperature of 70 ° C. and the precursor incorporated therein was set to 60 ° C. O / W with precursor incorporated by
Amorphous SiO 2 porous bodies of Comparative Examples 5 and 6 were obtained by the same operation as in Example 1 except that the type microemulsion template was obtained. 13 and 14 show SEM images of the cross section of the porous body of Comparative Example 6.

【0047】上記実施例及び比較例の多孔体の各細孔容
積を下記測定法に従って測定し、更に断面フラクタル次
元を下記評価法により求めた。結果を表1に併記する。 <細孔容積の測定法>多孔体の表面積を窒素の吸着等温
線の測定によりBET表面積(m2/g)から求め、更
にこの結果をDollimore & Heal法
(J.appl.Chem.,14,109−114
(1964))により解析して、ミクロ細孔面積とメソ
細孔面積を求め、得られた面積の値をそれぞれ細孔容積
に換算した。このような方法による細孔容積は、メソ細
孔があると毛管凝縮のために平坦表面よりも吸着量が多
く観測されるという原理を考慮したものである。なお、
マクロ細孔容積は、水銀ポロシメトリーにより求めた。 <断面フラクタル次元の評価法>マクロ細孔部分の断面
フラクタル次元は、倍率を変えて観察した電子顕微鏡の
粒子断面像を小さな正方形の集合に分割し、これを数え
るボックスカウント法(例えば、「フラクタル」、p1
8〜20、1986、朝倉書店)により求めた。それ以
下の細孔の次元は窒素吸着等温線から、双方がほぼ等し
いことを確認し、その平均値で示した。
The respective pore volumes of the porous bodies of the above Examples and Comparative Examples were measured by the following measuring method, and the fractal dimension of the cross section was determined by the following evaluating method. The results are also shown in Table 1. <Measurement Method of Pore Volume> The surface area of the porous body was determined from the BET surface area (m 2 / g) by measuring the adsorption isotherm of nitrogen, and the result was further calculated by the Dollimore & Heal method (J. appl. Chem., 14, 109-114
(1964)) to determine the micropore area and the mesopore area, and the value of the obtained area was converted into each pore volume. The pore volume obtained by such a method is based on the principle that when a mesopore is present, a larger amount of adsorption is observed than on a flat surface due to capillary condensation. In addition,
The macropore volume was determined by mercury porosimetry. <Evaluation method of cross-sectional fractal dimension> The cross-sectional fractal dimension of macropores is calculated by dividing a particle cross-sectional image of an electron microscope observed at different magnifications into a set of small squares, and counting them by a box count method (for example, “fractal dimension”). , P1
8-20, 1986, Asakura Shoten). From the nitrogen adsorption isotherm, it was confirmed that the dimensions of the pores smaller than that were almost the same, and the average value was shown.

【0048】[0048]

【表1】 [Table 1]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の無定形多孔体の細孔径分布を順次拡大
して説明する多孔体の断面概念図である。
FIG. 1 is a conceptual sectional view of a porous body for sequentially explaining the pore size distribution of the amorphous porous body of the present invention.

【図2】実施例1の無定形多孔体の断面を撮影したSE
M写真である。
FIG. 2 SE of a cross section of the amorphous porous material of Example 1
It is an M photograph.

【図3】実施例1の無定形多孔体の断面を撮影したSE
M写真である。
FIG. 3 is an SE of a cross-section of the amorphous porous material of Example 1.
It is an M photograph.

【図4】実施例1の無定形多孔体の断面を撮影したSE
M写真である。
FIG. 4 is an SE image of a cross section of the amorphous porous material of Example 1.
It is an M photograph.

【図5】実施例1の無定形多孔体の断面を撮影したSE
M写真である。
FIG. 5 SE of a cross section of the amorphous porous material of Example 1
It is an M photograph.

【図6】実施例1の無定形多孔体の断面を撮影したSE
M写真である。
FIG. 6 SE obtained by photographing a cross section of the amorphous porous material of Example 1.
It is an M photograph.

【図7】実施例1の無定形多孔体の断面を撮影したSE
M写真である。
[FIG. 7] SE obtained by photographing a cross section of the amorphous porous material of Example 1.
It is an M photograph.

【図8】実施例1の無定形多孔体の断面を撮影したSE
M写真である。
FIG. 8 is an SE image of a cross section of the amorphous porous material of Example 1.
It is an M photograph.

【図9】実施例1の無定形多孔体の断面を撮影したSE
M写真である。
FIG. 9 is an SE image of a cross section of the amorphous porous material of Example 1.
It is an M photograph.

【図10】実施例1の無定形多孔体の断面を撮影したS
EM写真である。
10 is a photograph S of a cross section of the amorphous porous material of Example 1. FIG.
It is an EM photograph.

【図11】実施例1の無定形多孔体の断面を撮影したS
EM写真である。
11 is a photograph S of a cross section of the amorphous porous material of Example 1. FIG.
It is an EM photograph.

【図12】参考例の無定形多孔体の断面を撮影したTE
M写真である。
FIG. 12 is a TE image of a cross section of an amorphous porous material of Reference Example.
It is an M photograph.

【図13】比較例6の無定形多孔体の断面を撮影したS
EM写真である。
13 is a photograph S of a cross section of the amorphous porous body of Comparative Example 6. FIG.
It is an EM photograph.

【図14】比較例6の無定形多孔体の断面を撮影したS
EM写真である。
14 is a photograph S of a cross section of the amorphous porous body of Comparative Example 6. FIG.
It is an EM photograph.

【図15】実施例1の無定形多孔体に対する窒素の吸着
等温線である。
15 is an adsorption isotherm of nitrogen for the amorphous porous material of Example 1. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 マクロ細孔 13 メソ細孔 23 ミクロ細孔 3 Macropores 13 Mesopores 23 Micropores

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相川 京子 茨城県取手市西2丁目18番4号 (72)発明者 金子 克美 千葉県市原市青葉台6丁目25番1号 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kyoko Aikawa 2-18-4 Nishi, Toride-shi, Ibaraki (72) Inventor Katsumi Kaneko 6-25-1 Aobadai, Ichihara-shi, Chiba

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 細孔径が0.35〜2nmであるミクロ
細孔、2〜50nmであるメソ細孔、50nm〜100
0μmであるマクロ細孔がフラクタル規則に従って分布
していることを特徴とする無定形多孔体。
1. A micropore having a pore diameter of 0.35 to 2 nm, a mesopore having a pore diameter of 2 to 50 nm, and 50 nm to 100.
An amorphous porous body characterized in that macropores having a size of 0 μm are distributed according to a fractal rule.
【請求項2】 ゾルゲル法によって無定形多孔体を製造
する方法であって、界面活性剤とコーサーファクタント
と油と水もしくは無機塩水、又は界面活性剤と油と水も
しくは無機塩水とからなり、水もしくは無機塩水相が連
続層を形成するバイコンティニュアス型マイクロエマル
ション又は液晶を鋳型とし、且つ上記連続層に金属化合
物を含有させ、連続層中において金属化合物を加水分解
・重縮合させるゲル生成工程と、このゲルを脱気乾燥及
び加熱して、鋳型中の油分、界面活性剤、コーサーファ
クタント及び無機塩を除去する鋳型除去工程と、鋳型を
除去したゲルを焼成する焼成工程とからなることを特徴
とする無定形多孔体の製造方法。
2. A method for producing an amorphous porous material by the sol-gel method, which comprises a surfactant, a cosurfactant, oil and water or an inorganic salt water, or a surfactant and an oil and water or an inorganic salt water. Alternatively, a gel forming step in which the inorganic salt aqueous phase forms a continuous layer using a bicontinuous microemulsion or liquid crystal as a template, and the continuous layer contains a metal compound, and the metal compound is hydrolyzed and polycondensed in the continuous layer. And deaeration drying and heating this gel, a mold removal step of removing oil in the mold, surfactant, cosurfactant and inorganic salt, and a baking step of baking the gel from which the template has been removed. A method for producing a characteristic amorphous porous body.
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