JPH10245226A - 結晶質チタニア微粒子／粘土複合体およびその製造方法 - Google Patents
結晶質チタニア微粒子／粘土複合体およびその製造方法Info
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- JPH10245226A JPH10245226A JP9070796A JP7079697A JPH10245226A JP H10245226 A JPH10245226 A JP H10245226A JP 9070796 A JP9070796 A JP 9070796A JP 7079697 A JP7079697 A JP 7079697A JP H10245226 A JPH10245226 A JP H10245226A
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Landscapes
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- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 触媒材料、吸着材、分離材等としての性能が
高く、あるいは耐酸性の高いチタニア微粒子／粘土複合
体を合成するために、チタニア微粒子／粘土複合体中の
チタニア微粒子の結晶性を高める技術開発が求められて
いる。 【解決手段】 チタニア微粒子／粘土複合体中のチタニ
ア微粒子の結晶性を高める方法は、チタニア微粒子／粘
土複合体に水熱処理を施すことによりなるものである。
本発明によれば、多孔性構造を保ち、かつチタニア微粒
子がアナターゼに結晶化した結晶質チタニア微粒子／粘
土複合体を製造することができる。
高く、あるいは耐酸性の高いチタニア微粒子／粘土複合
体を合成するために、チタニア微粒子／粘土複合体中の
チタニア微粒子の結晶性を高める技術開発が求められて
いる。 【解決手段】 チタニア微粒子／粘土複合体中のチタニ
ア微粒子の結晶性を高める方法は、チタニア微粒子／粘
土複合体に水熱処理を施すことによりなるものである。
本発明によれば、多孔性構造を保ち、かつチタニア微粒
子がアナターゼに結晶化した結晶質チタニア微粒子／粘
土複合体を製造することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はチタニア微粒子／粘
土複合体のチタニア微粒子を結晶化する方法、および多
孔質の結晶質チタニア微粒子／粘土複合体に関するもの
である。チタニア微粒子が結晶化したチタニア微粒子／
粘土複合体は、チタニアの光触媒活性を利用した触媒材
料等への利用、また多孔質構造を利用した触媒、触媒担
体、吸着材、分離材等への利用が考えられる。
土複合体のチタニア微粒子を結晶化する方法、および多
孔質の結晶質チタニア微粒子／粘土複合体に関するもの
である。チタニア微粒子が結晶化したチタニア微粒子／
粘土複合体は、チタニアの光触媒活性を利用した触媒材
料等への利用、また多孔質構造を利用した触媒、触媒担
体、吸着材、分離材等への利用が考えられる。
【０００２】
【従来の技術】粘土は層状の結晶構造を持っており、そ
の層間にチタニア微粒子を複合させたチタニア微粒子／
粘土複合体が合成されている。従来のチタニア微粒子／
粘土複合体の製造法に関しては、例えば、特開昭６２−
１８７１０７号公報、Ｃｌａｙｓ ａｎｄ Ｃｌａｙ
Ｍｉｎｅｒａｌｓ，３４，６５８〜６６４（１９８
６）、Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎ
ｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，１７，８７−１０１（１９８
７）、日本化学会誌（１９９６）６３８〜６４４等が公
表されている。これらの製造法で合成されるチタニア微
粒子／粘土複合体は粘土の層間をチタニア微粒子が押し
広げているため、層間にすきま（層間空隙）が存在す
る。層間空隙の大きさはチタニア微粒子の粒子径に対応
するが、数ｎｍ程度である。この層間空隙により従来の
チタニア微粒子／粘土複合体は多孔質となり、１００〜
５００ｍ2 ／ｇ程度の大きなＢＥＴ法比表面積を持って
おり、この多孔質構造を活用した触媒、触媒担体、吸着
材、分離材への応用が考えられている。
の層間にチタニア微粒子を複合させたチタニア微粒子／
粘土複合体が合成されている。従来のチタニア微粒子／
粘土複合体の製造法に関しては、例えば、特開昭６２−
１８７１０７号公報、Ｃｌａｙｓ ａｎｄ Ｃｌａｙ
Ｍｉｎｅｒａｌｓ，３４，６５８〜６６４（１９８
６）、Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎ
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７）、日本化学会誌（１９９６）６３８〜６４４等が公
表されている。これらの製造法で合成されるチタニア微
粒子／粘土複合体は粘土の層間をチタニア微粒子が押し
広げているため、層間にすきま（層間空隙）が存在す
る。層間空隙の大きさはチタニア微粒子の粒子径に対応
するが、数ｎｍ程度である。この層間空隙により従来の
チタニア微粒子／粘土複合体は多孔質となり、１００〜
５００ｍ2 ／ｇ程度の大きなＢＥＴ法比表面積を持って
おり、この多孔質構造を活用した触媒、触媒担体、吸着
材、分離材への応用が考えられている。
【０００３】しかしこれらの従来の製造法で合成される
チタニア微粒子／粘土複合体のチタニア微粒子は非晶質
であるか、非常に結晶性の低いアナターゼである。従来
の製造法で合成されたチタニア微粒子／粘土複合体のチ
タニア微粒子の結晶性を高めるために５００℃までの温
度で加熱しても、チタニア微粒子は非常に結晶性の低い
アナターゼにしかならない。５００℃より高い温度で加
熱すれば、粘土層の破壊が起こるため、多孔質構造が失
われる。すなわち、従来の製造法で１００ｍ2／ｇ以上
のＢＥＴ法比表面積を示す多孔質構造を持った結晶質チ
タニア微粒子／粘土複合体は得られていない。
チタニア微粒子／粘土複合体のチタニア微粒子は非晶質
であるか、非常に結晶性の低いアナターゼである。従来
の製造法で合成されたチタニア微粒子／粘土複合体のチ
タニア微粒子の結晶性を高めるために５００℃までの温
度で加熱しても、チタニア微粒子は非常に結晶性の低い
アナターゼにしかならない。５００℃より高い温度で加
熱すれば、粘土層の破壊が起こるため、多孔質構造が失
われる。すなわち、従来の製造法で１００ｍ2／ｇ以上
のＢＥＴ法比表面積を示す多孔質構造を持った結晶質チ
タニア微粒子／粘土複合体は得られていない。
【０００４】チタニア粉体は光触媒材料として使用され
ているが、その光触媒活性は非晶質のチタニア粉体では
高くなく、活性が高いチタニア粉体は結晶化したもので
あり、またその活性も結晶性の高い粉体が高い（例え
ば、日本化学会誌（１９８４）２４６−２５２）。チタ
ニア微粒子／粘土複合体を光触媒材料として使用する試
みも行われているが（Ｊｏｕｎａｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉ
ｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，９３，４８３３−４８３
７（１９８９））、従来技術で製造したチタニア微粒子
／粘土複合体は、チタニア微粒子が非晶質であるか、あ
るいは低結晶性であり、光触媒活性が低いという欠点を
持つ。
ているが、その光触媒活性は非晶質のチタニア粉体では
高くなく、活性が高いチタニア粉体は結晶化したもので
あり、またその活性も結晶性の高い粉体が高い（例え
ば、日本化学会誌（１９８４）２４６−２５２）。チタ
ニア微粒子／粘土複合体を光触媒材料として使用する試
みも行われているが（Ｊｏｕｎａｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉ
ｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，９３，４８３３−４８３
７（１９８９））、従来技術で製造したチタニア微粒子
／粘土複合体は、チタニア微粒子が非晶質であるか、あ
るいは低結晶性であり、光触媒活性が低いという欠点を
持つ。
【０００５】またチタニアは酸性溶液にさらされると溶
出するが、その溶出度は結晶化したチタニアよりも非晶
質あるいは低結晶性のチタニアの方が高いという性質を
有している。したがってチタニア微粒子が非晶質あるい
は低結晶性の従来のチタニア微粒子／粘土複合体は触媒
材料、吸着材、分離材等に使用する場合、酸性溶液中で
の使用が制限されるという欠点を持つ。しかるに粘土中
に結晶化したチタニア微粒子を複合化させる技術は未だ
に確立されていない。
出するが、その溶出度は結晶化したチタニアよりも非晶
質あるいは低結晶性のチタニアの方が高いという性質を
有している。したがってチタニア微粒子が非晶質あるい
は低結晶性の従来のチタニア微粒子／粘土複合体は触媒
材料、吸着材、分離材等に使用する場合、酸性溶液中で
の使用が制限されるという欠点を持つ。しかるに粘土中
に結晶化したチタニア微粒子を複合化させる技術は未だ
に確立されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】光触媒活性が高い、あ
るいは酸性溶液中での耐久性が高い、あるいはその両方
の課題を満たし、かつ１００ｍ2 ／ｇ以上のＢＥＴ法比
表面積を示す多孔質のチタニア微粒子／粘土複合体を提
供し、またそのためにチタニア微粒子／粘土複合体中の
チタニア微粒子の結晶性を高める方法を提供するもので
ある。
るいは酸性溶液中での耐久性が高い、あるいはその両方
の課題を満たし、かつ１００ｍ2 ／ｇ以上のＢＥＴ法比
表面積を示す多孔質のチタニア微粒子／粘土複合体を提
供し、またそのためにチタニア微粒子／粘土複合体中の
チタニア微粒子の結晶性を高める方法を提供するもので
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は水熱処理により
チタニア微粒子／粘土複合体中の非晶質あるいは低結晶
性のチタニア微粒子をアナターゼに高結晶化させる方法
を提供し、またその方法により、光触媒活性が高い、あ
るいは酸性溶液中での耐久性の高い、あるいはその両方
を満たし、かつ１００ｍ2 ／ｇ以上のＢＥＴ法比表面積
を示す多孔質の結晶質チタニア微粒子／粘土複合体を提
供するものである。
チタニア微粒子／粘土複合体中の非晶質あるいは低結晶
性のチタニア微粒子をアナターゼに高結晶化させる方法
を提供し、またその方法により、光触媒活性が高い、あ
るいは酸性溶液中での耐久性の高い、あるいはその両方
を満たし、かつ１００ｍ2 ／ｇ以上のＢＥＴ法比表面積
を示す多孔質の結晶質チタニア微粒子／粘土複合体を提
供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明で製造される結晶質チタニ
ア微粒子／粘土複合体の、原料粘土は膨潤性粘土であれ
ばよく、例えばモンモリロナイトやヘクトライト等のス
メクタイト、バーミキュライト、合成マイカ、あるいは
フッ素置換せしめた類似体等の１種または２種以上の混
合物より選択することができる。
ア微粒子／粘土複合体の、原料粘土は膨潤性粘土であれ
ばよく、例えばモンモリロナイトやヘクトライト等のス
メクタイト、バーミキュライト、合成マイカ、あるいは
フッ素置換せしめた類似体等の１種または２種以上の混
合物より選択することができる。
【０００９】原料粘土にチタニアを複合させる方法とし
ては例えば従来の、四塩化チタン、オキシ硫酸チタン、
オキシ硝酸チタン、チタニウムテトラエトキシド、チタ
ニウムテトライソプロポキシド、チタニウムテトラ−ｎ
−ブトキシド等を水または酸に溶解させて製造されるチ
タニアゾルを粘土と反応させる方法で差し支えなく、チ
タニアの原料、複合方法に制限されるものではない。
ては例えば従来の、四塩化チタン、オキシ硫酸チタン、
オキシ硝酸チタン、チタニウムテトラエトキシド、チタ
ニウムテトライソプロポキシド、チタニウムテトラ−ｎ
−ブトキシド等を水または酸に溶解させて製造されるチ
タニアゾルを粘土と反応させる方法で差し支えなく、チ
タニアの原料、複合方法に制限されるものではない。
【００１０】本発明ではチタニア微粒子が非晶質あるい
は低結晶性であるチタニア微粒子／粘土複合体を水に分
散させ水熱処理を行い、チタニア微粒子をアナターゼに
結晶化させる。水とチタニア微粒子／粘土複合体の配合
比に関しては、チタニア微粒子／粘土複合体が水中に均
一に分散すればよく、特に制限されるものではない。
は低結晶性であるチタニア微粒子／粘土複合体を水に分
散させ水熱処理を行い、チタニア微粒子をアナターゼに
結晶化させる。水とチタニア微粒子／粘土複合体の配合
比に関しては、チタニア微粒子／粘土複合体が水中に均
一に分散すればよく、特に制限されるものではない。
【００１１】本発明では、チタニア微粒子／粘土複合体
を水中に分散させ、この懸濁液を密閉容器内に入れ加熱
し水熱処理を行う。水熱処理の雰囲気としては例えば大
気雰囲気中、不活性気体中等であり、特に制限されるこ
とはない。
を水中に分散させ、この懸濁液を密閉容器内に入れ加熱
し水熱処理を行う。水熱処理の雰囲気としては例えば大
気雰囲気中、不活性気体中等であり、特に制限されるこ
とはない。
【００１２】水熱処理がチタニア微粒子の結晶化に及ぼ
す効果には温度、時間が影響するが、本発明に使用する
温度に関しては１６０〜２５０℃の範囲である。水熱処
理時間については処理温度、チタニア微粒子の粒子径と
関係し、処理温度が低く、チタニア微粒子の粒子径が大
きい場合は結晶化時間が長くかかる。したがって１６０
℃より低い温度で水熱処理を行った場合、処理時間が数
日あるいはそれ以上になり実用的ではない。一方、処理
温度が高く、チタニア微粒子の粒子径が小さい場合は結
晶化時間は短い。しかしながら２５０℃より高い温度で
水熱処理を行った場合、チタニア微粒子／粘土複合体の
粘土層の結晶構造の破壊が起こり望ましくない。
す効果には温度、時間が影響するが、本発明に使用する
温度に関しては１６０〜２５０℃の範囲である。水熱処
理時間については処理温度、チタニア微粒子の粒子径と
関係し、処理温度が低く、チタニア微粒子の粒子径が大
きい場合は結晶化時間が長くかかる。したがって１６０
℃より低い温度で水熱処理を行った場合、処理時間が数
日あるいはそれ以上になり実用的ではない。一方、処理
温度が高く、チタニア微粒子の粒子径が小さい場合は結
晶化時間は短い。しかしながら２５０℃より高い温度で
水熱処理を行った場合、チタニア微粒子／粘土複合体の
粘土層の結晶構造の破壊が起こり望ましくない。
【００１３】水熱処理をしたチタニア微粒子／粘土複合
体を脱水、遠心分離等の手段で回収し、乾燥する。乾燥
方法は例えば自然乾燥、熱風乾燥、凍結乾燥、超臨界乾
燥等があげられるが、特に限定はされない。
体を脱水、遠心分離等の手段で回収し、乾燥する。乾燥
方法は例えば自然乾燥、熱風乾燥、凍結乾燥、超臨界乾
燥等があげられるが、特に限定はされない。
【００１４】従来の製造法で合成されたチタニア微粒子
／粘土複合体は１００〜５００ｍ2／ｇ程度のＢＥＴ法
比表面積を示すが、１６０〜２５０℃の温度で水熱処理
を施された本発明の結晶質チタニア微粒子／粘土複合体
は１００ｍ2 ／ｇ以上のＢＥＴ法比表面積を保つ。
／粘土複合体は１００〜５００ｍ2／ｇ程度のＢＥＴ法
比表面積を示すが、１６０〜２５０℃の温度で水熱処理
を施された本発明の結晶質チタニア微粒子／粘土複合体
は１００ｍ2 ／ｇ以上のＢＥＴ法比表面積を保つ。
【００１５】従来の製造法で合成されたチタニア微粒子
／粘土複合体は数ｎｍ程度の層間空隙を持つが、１６０
〜２５０℃の温度で水熱処理を施されるとチタニア微粒
子の粒子成長が起こり、層間空隙の増大が起きる。層間
空隙の増大の度合いは、高温で長時間の水熱処理を行う
ほど増大する。層間空隙の平均的大きさは、窒素ガス吸
着法による平均細孔径により求められるが、本発明の結
晶質チタニア微粒子／粘土複合体の層間空隙は、２５０
℃で数日間水熱処理を行ったものでも、その平均細孔径
は１５ｎｍを越えない。すなわち層間の結晶質チタニア
微粒子の大きさも１５ｎｍを越えない。
／粘土複合体は数ｎｍ程度の層間空隙を持つが、１６０
〜２５０℃の温度で水熱処理を施されるとチタニア微粒
子の粒子成長が起こり、層間空隙の増大が起きる。層間
空隙の増大の度合いは、高温で長時間の水熱処理を行う
ほど増大する。層間空隙の平均的大きさは、窒素ガス吸
着法による平均細孔径により求められるが、本発明の結
晶質チタニア微粒子／粘土複合体の層間空隙は、２５０
℃で数日間水熱処理を行ったものでも、その平均細孔径
は１５ｎｍを越えない。すなわち層間の結晶質チタニア
微粒子の大きさも１５ｎｍを越えない。
【００１６】
【実施例】以下に本発明の効果を実施例、比較例、試験
例により示すが、本発明は下記実施例に限定されるもの
ではない。
例により示すが、本発明は下記実施例に限定されるもの
ではない。
【００１７】実施例１ チタニウムテトライソプロポキシド１０．２ｇを１Ｎ塩
酸水溶液３６ｍｌに溶解させチタニアゾルとし、このチ
タニアゾルをクニピア−Ｆ（クニミネ工業（株）製、ナ
トリウム−モンモリロナイト）１ｇを含む水懸濁液２０
０ｍｌに加え、撹拌しながら５０℃まで加温し３時間保
持した。生成物（チタニア微粒子／粘土複合体）を遠心
分離にて回収し、水洗した後、再度、水１００ｍｌに分
散させ懸濁液とした。この懸濁液を水熱反応装置に入
れ、密閉し、２００℃まで加温し、２時間保持し、その
後、自然冷却した。生成物を水熱反応装置から取り出
し、遠心分離にて回収し、水洗、自然乾燥し白色粉末を
得た。この白色粉末の窒素ガス吸着法によるＢＥＴ法比
表面積は２２９ｍ2 ／ｇ、全細孔容積は０．２７４ｍｌ
／ｇ、平均細孔径は４．８ｎｍであった。この白色粉末
のＸ線回折図を図１に示す。２θ＝２５°付近にアナタ
ーゼに帰属する回折線が明瞭に観測された。
酸水溶液３６ｍｌに溶解させチタニアゾルとし、このチ
タニアゾルをクニピア−Ｆ（クニミネ工業（株）製、ナ
トリウム−モンモリロナイト）１ｇを含む水懸濁液２０
０ｍｌに加え、撹拌しながら５０℃まで加温し３時間保
持した。生成物（チタニア微粒子／粘土複合体）を遠心
分離にて回収し、水洗した後、再度、水１００ｍｌに分
散させ懸濁液とした。この懸濁液を水熱反応装置に入
れ、密閉し、２００℃まで加温し、２時間保持し、その
後、自然冷却した。生成物を水熱反応装置から取り出
し、遠心分離にて回収し、水洗、自然乾燥し白色粉末を
得た。この白色粉末の窒素ガス吸着法によるＢＥＴ法比
表面積は２２９ｍ2 ／ｇ、全細孔容積は０．２７４ｍｌ
／ｇ、平均細孔径は４．８ｎｍであった。この白色粉末
のＸ線回折図を図１に示す。２θ＝２５°付近にアナタ
ーゼに帰属する回折線が明瞭に観測された。
【００１８】実施例２ 実施例１に対し水熱処理の温度と時間を２５０℃、１時
間保持に変えて、その他の操作は実施例１と同様に行い
白色粉末を得た。この白色粉末の窒素ガス吸着法による
ＢＥＴ法比表面積は２２０ｍ2 ／ｇ、全細孔容積は０．
２８７ｍｌ／ｇ、平均細孔径は５．２ｎｍであった。こ
の白色粉末のＸ線回折図を図２に示す。実施例１と同様
に２θ＝２５°付近にアナターゼに帰属する回折線が明
瞭に観測された。
間保持に変えて、その他の操作は実施例１と同様に行い
白色粉末を得た。この白色粉末の窒素ガス吸着法による
ＢＥＴ法比表面積は２２０ｍ2 ／ｇ、全細孔容積は０．
２８７ｍｌ／ｇ、平均細孔径は５．２ｎｍであった。こ
の白色粉末のＸ線回折図を図２に示す。実施例１と同様
に２θ＝２５°付近にアナターゼに帰属する回折線が明
瞭に観測された。
【００１９】実施例３ 実施例１に対し水熱処理の温度と時間を１６０℃、２４
時間保持に変えて、その他の操作は実施例１と同様に行
い白色粉末を得た。この白色粉末の窒素ガス吸着法によ
るＢＥＴ法比表面積は２６４ｍ2 ／ｇ、全細孔容積は
０．２５９ｍｌ／ｇ、平均細孔径は３．９ｎｍであっ
た。この白色粉末のＸ線回折図を図３に示す。２θ＝２
５°付近のアナターゼに帰属する回折線は実施例１、実
施例２と比べると明瞭ではないが、後述の比較例１と比
べればより明瞭であり、チタニア微粒子の結晶性が改善
していることを示している。
時間保持に変えて、その他の操作は実施例１と同様に行
い白色粉末を得た。この白色粉末の窒素ガス吸着法によ
るＢＥＴ法比表面積は２６４ｍ2 ／ｇ、全細孔容積は
０．２５９ｍｌ／ｇ、平均細孔径は３．９ｎｍであっ
た。この白色粉末のＸ線回折図を図３に示す。２θ＝２
５°付近のアナターゼに帰属する回折線は実施例１、実
施例２と比べると明瞭ではないが、後述の比較例１と比
べればより明瞭であり、チタニア微粒子の結晶性が改善
していることを示している。
【００２０】比較例１ 実施例１と同様にクニピア−Ｆにチタニアを複合化さ
せ、生成物を遠心分離にて回収し、水洗した後、水熱処
理を行わずに自然乾燥させ白色粉末を得た。この白色粉
末の窒素ガス吸着法によるＢＥＴ法比表面積は２６０ｍ
2 ／ｇ、全細孔容積は０．２１６ｍｌ／ｇ、平均細孔径
は３．２ｎｍであった。この白色粉末のＸ線回折図を図
４（１）に示す。２θ＝２５°付近にはアナターゼに帰
属する非常に弱い回折線が観測された。この結果はこの
白色粉末（チタニア微粒子／粘土複合体）中のチタニア
微粒子の結晶性が非常に低いことを示している。この白
色粉末を５００℃で６時間、加熱した後のＸ線回折図を
図４（２）に示す。（２）は加熱前の（１）のＸ線回折
図と比べてほとんど違いが無く、チタニア微粒子の結晶
性はほとんど改善されていないことを示している。また
５００℃より高い温度でこの白色粉末を加熱した場合
は、チタニア微粒子／粘土複合体の粘土層の破壊が起こ
る。したがって従来の製造法によるチタニア微粒子／粘
土複合体に加熱処理を施しても、多孔質構造を維持した
ままチタニア微粒子の結晶性を改善することはできな
い。
せ、生成物を遠心分離にて回収し、水洗した後、水熱処
理を行わずに自然乾燥させ白色粉末を得た。この白色粉
末の窒素ガス吸着法によるＢＥＴ法比表面積は２６０ｍ
2 ／ｇ、全細孔容積は０．２１６ｍｌ／ｇ、平均細孔径
は３．２ｎｍであった。この白色粉末のＸ線回折図を図
４（１）に示す。２θ＝２５°付近にはアナターゼに帰
属する非常に弱い回折線が観測された。この結果はこの
白色粉末（チタニア微粒子／粘土複合体）中のチタニア
微粒子の結晶性が非常に低いことを示している。この白
色粉末を５００℃で６時間、加熱した後のＸ線回折図を
図４（２）に示す。（２）は加熱前の（１）のＸ線回折
図と比べてほとんど違いが無く、チタニア微粒子の結晶
性はほとんど改善されていないことを示している。また
５００℃より高い温度でこの白色粉末を加熱した場合
は、チタニア微粒子／粘土複合体の粘土層の破壊が起こ
る。したがって従来の製造法によるチタニア微粒子／粘
土複合体に加熱処理を施しても、多孔質構造を維持した
ままチタニア微粒子の結晶性を改善することはできな
い。
【００２１】試験例１ チタニア微粒子／粘土複合体のチタニア微粒子の酸溶出
度試験。 実施例１のチタニア微粒子／粘土複合体と、比較例１の
５００℃加熱前のチタニア微粒子／粘土複合体をそれぞ
れ０．０１ｇ（蛍光Ｘ線分析法によるチタニア含有量は
実施例１で５４．４重量％、比較例１で４８．９重量
％）づつ計り取り、ｐＨ２の塩酸水溶液１０ｍｌに浸漬
した。このチタニア微粒子／粘土複合体を浸漬させた塩
酸水溶液をガラス容器中に密閉し、５０℃に保持し、一
定時間後に水溶液中のチタン量を誘導結合型プラズマ
（ＩＣＰ）発光分光分析装置により測定した。水溶液中
のチタン量はチタニア微粒子／粘土複合体からのチタニ
ア溶出量とみなせる。チタニア微粒子／粘土複合体中の
チタニア含有量に対するチタニア溶出量の割合（％）を
チタニア溶出度と定義して、浸漬時間とチタニア溶出度
の関係を図５に示した。チタニア微粒子が結晶化した実
施例１のチタニア微粒子／粘土複合体の方が、チタニア
微粒子の結晶性が低い比較例１のチタニア微粒子／粘土
複合体に比べてはるかにチタニア溶出度が低い。
度試験。 実施例１のチタニア微粒子／粘土複合体と、比較例１の
５００℃加熱前のチタニア微粒子／粘土複合体をそれぞ
れ０．０１ｇ（蛍光Ｘ線分析法によるチタニア含有量は
実施例１で５４．４重量％、比較例１で４８．９重量
％）づつ計り取り、ｐＨ２の塩酸水溶液１０ｍｌに浸漬
した。このチタニア微粒子／粘土複合体を浸漬させた塩
酸水溶液をガラス容器中に密閉し、５０℃に保持し、一
定時間後に水溶液中のチタン量を誘導結合型プラズマ
（ＩＣＰ）発光分光分析装置により測定した。水溶液中
のチタン量はチタニア微粒子／粘土複合体からのチタニ
ア溶出量とみなせる。チタニア微粒子／粘土複合体中の
チタニア含有量に対するチタニア溶出量の割合（％）を
チタニア溶出度と定義して、浸漬時間とチタニア溶出度
の関係を図５に示した。チタニア微粒子が結晶化した実
施例１のチタニア微粒子／粘土複合体の方が、チタニア
微粒子の結晶性が低い比較例１のチタニア微粒子／粘土
複合体に比べてはるかにチタニア溶出度が低い。
【００２２】
【発明の効果】本発明によりチタニア微粒子／粘土複合
体のチタニア微粒子を複合体の多孔質構造を保ったまま
アナターゼに結晶化させることができ、このような結晶
質チタニア微粒子／粘土複合体は光触媒活性が高い、あ
るいは酸性溶液中での耐久性が高い、あるいはその両方
を満たすため、触媒、触媒担体等の触媒材料、吸着材、
分離材等の用途に極めて有用であり、工業的価値の高い
ものである。
体のチタニア微粒子を複合体の多孔質構造を保ったまま
アナターゼに結晶化させることができ、このような結晶
質チタニア微粒子／粘土複合体は光触媒活性が高い、あ
るいは酸性溶液中での耐久性が高い、あるいはその両方
を満たすため、触媒、触媒担体等の触媒材料、吸着材、
分離材等の用途に極めて有用であり、工業的価値の高い
ものである。
【図１】実施例１で得たチタニア微粒子／粘土複合体の
Ｘ線回折図である。
Ｘ線回折図である。
【図２】実施例２で得たチタニア微粒子／粘土複合体の
Ｘ線回折図である。
Ｘ線回折図である。
【図３】実施例３で得たチタニア微粒子／粘土複合体の
Ｘ線回折図である。
Ｘ線回折図である。
【図４】比較例１で得たチタニア微粒子／粘土複合体の
Ｘ線回折図である。（１）は自然乾燥を行ったもの、
（２）は自然乾燥後５００℃で加熱したものである。
Ｘ線回折図である。（１）は自然乾燥を行ったもの、
（２）は自然乾燥後５００℃で加熱したものである。
【図５】試験例１で行ったチタニア溶出試験で、チタニ
ア微粒子／粘土複合体のチタニア微粒子が結晶化した複
合体とチタニア微粒子の結晶性が低い複合体を５０℃の
ｐＨ２の塩酸水溶液に浸漬した時の浸漬時間とチタニア
溶出度の関係を示している。
ア微粒子／粘土複合体のチタニア微粒子が結晶化した複
合体とチタニア微粒子の結晶性が低い複合体を５０℃の
ｐＨ２の塩酸水溶液に浸漬した時の浸漬時間とチタニア
溶出度の関係を示している。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０１Ｂ 33/40 Ｃ０１Ｂ 33/40
Claims (9)
- 【請求項１】 複合体の窒素ガス吸着法による平均細孔
径は１５ｎｍ以下の範囲である結晶質チタニア微粒子／
粘土複合体。 - 【請求項２】 複合体の窒素ガス吸着法によるＢＥＴ法
比表面積は１００ｍ2 ／ｇ以上の範囲であることを特徴
とする請求項１記載の結晶質チタニア微粒子／粘土複合
体。 - 【請求項３】 複合体の原料粘土は膨潤性粘土であるこ
とを特徴とする請求項１、２のいずれかに記載の結晶質
チタニア微粒子／粘土複合体。 - 【請求項４】 複合体の原料粘土はスメクタイト、バー
ミキュライト、合成マイカおよびフッ素置換せしめた類
似体の１種、または２種以上の混合物から選ばれること
を特徴とする請求項１、２のいずれかに記載の結晶質チ
タニア微粒子／粘土複合体。 - 【請求項５】 チタニア微粒子／粘土複合体に水熱処理
を行うことを特徴とする、結晶質チタニア微粒子／粘土
複合体の製造方法。 - 【請求項６】 該水熱処理を行われる該チタニア微粒子
／粘土複合体の窒素ガス吸着法によるＢＥＴ法比表面積
は１００ｍ2 ／ｇ以上であることを特徴とする請求項５
記載の結晶質チタニア微粒子／粘土複合体の製造方法。 - 【請求項７】 該水熱処理を行われる該チタニア微粒子
／粘土複合体の原料粘土は膨潤性粘土であることを特徴
とする請求項５、６のいずれかに記載の結晶質チタニア
微粒子／粘土複合体の製造方法。 - 【請求項８】 該水熱処理を行われる該チタニア微粒子
／粘土複合体の原料粘土はスメクタイト、バーミキュラ
イト、合成マイカおよびフッ素置換せしめた類似体の１
種、または２種以上の混合物から選ばれることを特徴と
する請求項５、６のいずれかに記載の結晶質チタニア微
粒子／粘土複合体の製造方法。 - 【請求項９】 該水熱処理は水熱処理温度１６０℃以上
２５０℃以下の範囲で行うことを特徴とする請求項５〜
８のいずれかに記載の結晶質チタニア微粒子／粘土複合
体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07079697A JP3357566B2 (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 結晶質チタニア微粒子／粘土複合体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07079697A JP3357566B2 (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 結晶質チタニア微粒子／粘土複合体およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10245226A true JPH10245226A (ja) | 1998-09-14 |
| JP3357566B2 JP3357566B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=13441871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07079697A Expired - Fee Related JP3357566B2 (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 結晶質チタニア微粒子／粘土複合体およびその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3357566B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100430405B1 (ko) * | 1999-04-23 | 2004-05-03 | 주식회사 나노 | 광촉매용 미립 이산화티타늄 분말의 제조방법 |
| JP2006232865A (ja) * | 2005-02-22 | 2006-09-07 | Nagoya City | チタニア含有高分子組成物 |
| JP2006326453A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Tokyo Institute Of Technology | 酸化チタン含有スメクタイト光触媒複合材料 |
| JP2007008740A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Ohbayashi Corp | 吸着機能及び光触媒機能を有する建築材料及びその製造法 |
| CN100386144C (zh) * | 2005-03-12 | 2008-05-07 | 山西大学 | 一种纳米二氧化钛膨润土复合材料的制备方法 |
| JP2009263577A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 摩擦調整材、その製造方法および摩擦材 |
| JP2009275063A (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-26 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 摩擦材 |
| JP2010235437A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-10-21 | Nagoya City | 酸化チタン／層状複水酸化物複合体及びその製造方法 |
| JP2015505807A (ja) * | 2011-12-29 | 2015-02-26 | ポスコ | 二酸化チタンナノ粉末、チタネート、リチウムチタネートナノ粉末及びこれらの製造方法 |
| CN112645343A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-13 | 西南科技大学 | 由金云母水热反应合成的蛭石及其制备方法 |
-
1997
- 1997-03-06 JP JP07079697A patent/JP3357566B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100430405B1 (ko) * | 1999-04-23 | 2004-05-03 | 주식회사 나노 | 광촉매용 미립 이산화티타늄 분말의 제조방법 |
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| CN100386144C (zh) * | 2005-03-12 | 2008-05-07 | 山西大学 | 一种纳米二氧化钛膨润土复合材料的制备方法 |
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| JP2009263577A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 摩擦調整材、その製造方法および摩擦材 |
| JP2009275063A (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-26 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 摩擦材 |
| JP2010235437A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-10-21 | Nagoya City | 酸化チタン／層状複水酸化物複合体及びその製造方法 |
| JP2015505807A (ja) * | 2011-12-29 | 2015-02-26 | ポスコ | 二酸化チタンナノ粉末、チタネート、リチウムチタネートナノ粉末及びこれらの製造方法 |
| US9260316B2 (en) | 2011-12-29 | 2016-02-16 | Posco | Titanium dioxide nanoparticle, titanate, lithium titanate nanoparticle, and preparation methods thereof |
| CN112645343A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-13 | 西南科技大学 | 由金云母水热反应合成的蛭石及其制备方法 |
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| JP3357566B2 (ja) | 2002-12-16 |
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