JPH10310473A - 遷移金属炭化物および／または遷移金属炭窒化物の製造方法およびそれらの使用に加えて新規な遷移金属キセロゲル - Google Patents

遷移金属炭化物および／または遷移金属炭窒化物の製造方法およびそれらの使用に加えて新規な遷移金属キセロゲル

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JPH10310473A
JPH10310473A JP10135929A JP13592998A JPH10310473A JP H10310473 A JPH10310473 A JP H10310473A JP 10135929 A JP10135929 A JP 10135929A JP 13592998 A JP13592998 A JP 13592998A JP H10310473 A JPH10310473 A JP H10310473A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は遷移金属の炭化物および／または遷
移金属の炭窒化物を製造する方法およびそれらの使用に
加えて新規な遷移金属キセロゲルに関する。 【解決手段】 ＯＨ基を少なくとも２つ含む少なくとも
１種の有機化合物と少なくとも１種の遷移金属酸化物を
反応させた後に上記有機化合物の過剰分を除去しそして
このようにして生じさせた生成物の熱分解を不活性ガス
雰囲気および／または真空中で起こさせるか或は炭窒化
物を得ようとする場合には窒素含有雰囲気下で起こさせ
ると＜０．５μｍの平均粒子直径を有する第五および第
六亜族遷移金属の炭化物および／または炭窒化物が生じ
得ることを見い出した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】本発明は、遷移金属の炭化物および／ま
たは遷移金属の炭窒化物（ｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｄｅ
ｓ）を製造する方法およびそれらの使用に加えて新規な
遷移金属キセロゲル（ｘｅｒｏｇｅｌｓ）に関する。
【０００２】
【従来技術の説明】遷移金属の炭化物は非常に堅いこと
から硬質金属産業で非常に重要である。それらは特に切
削工具の製造で用いられる。この炭化物の粒子サイズを
小さくすると更に硬度と耐摩耗性が向上する。従って、
特に微細な粒子状の炭化物、特に粒子サイズが１μｍ未
満の炭化物を製造することに多大な興味が持たれる。
【０００３】グラファイトを用いて遷移金属酸化物の固
相炭化（ｓｏｌｉｄ−ｐｈａｓｅｃａｒｂｕｒｉｚａｔ
ｉｏｎ）を１４００から２０００℃の範囲の温度で行う
ことで遷移金属炭化物の製造が行われていることは公知
である。このような様式でサブμの炭化物を得ようとす
る場合、それの入手は、その生成物を労力をかけて粉砕
するか或は極めて微細な遊離体（ｅｄｕｃｔｓ）（これ
は高価である）を用いることでのみ可能である。
【０００４】このような様式で平均粒子サイズが約０．
５μｍ未満のＷＣ粉末を製造するのは不可能であり、従
って、最近になって新規な製造方法がいくつか開発され
た。ドイツ特許出願公開第４ ２１４ ７２５号には極
めて微細な粒子（酸化物でないセラミック粒子）をもた
らし得る気相方法が記述されている。しかしながら、こ
のような方法は、またＷＯ ９１／０７２４４に記述さ
れている方法［この方法では、共沈させたＷ／Ｃｏ塩を
スプレー乾燥させた後、還元で金属粉末を生じさせ、そ
の下流で行う炭化で炭化物系（ｃａｒｂｉｄｉｃ）ＷＣ
−Ｃｏ混合相を生じさせることで、ＷＣ／Ｃｏ複合物を
製造している］と同様に、装置の意味で非常に複雑であ
る。
【０００５】米国特許第５ ３７２ ７９７号には、三
酸化タングステンの炭化を水素とメタンを含む反応性ガ
ス雰囲気中で行うことが記述されている。
【０００６】ヨーロッパ特許出願公開第０ ２３９ ３
０１号には、金属アルコキサイドとポリオール類のエス
テル交換を行うことで第四から第六亜族の炭化物前駆体
を生じさせた後この前駆体の熱分解を起こさせることで
所望の炭化物を生じさせることが記述されている。
【０００７】特開昭５６−１５５ ０１３号にも同様な
方法が記述されており、そこでの差は、上記金属をアル
コキサイドとして用いることができるばかりでなくまた
ハロゲン化物およびオキソハロゲン化物の形態でも用い
ることができる点である。
【０００８】このような公知解決法は下記の欠点を有す
る：グラファイト粉末を用いて金属または金属酸化物の
固相炭化を行う通常方法では、一般に、１４００℃を越
える温度を用いる必要があり、かつ生じる生成物の平均
粒子サイズは１μｍ以上であることから相当して高い度
合の粉砕および分粒を伴う処理を行う必要がある。加う
るに、粉砕を激しく行うと一般に粉末の特性が悪化す
る。
【０００９】炭化を反応性ガス雰囲気中で行うと、一般
に、化学量論以下（ｓｕｂ−ｓｔｏｉｃｈｉｏｍｅｔｒ
ｉｃ）の生成物がもたらされる。
【００１０】必要なアルコキサイド類を商業的に多量に
入手するのは容易でなくかつそれらの製造は複雑なこと
からアルコキサイド類を用いた前駆体を硬質金属粉末で
用いるのはあまりにも高価である。ハロゲン化物を含む
前駆体は環境上の理由であまり適切でない。
【００１１】従って、本発明の目的は、０．５μｍ以下
の平均粒子サイズを有するサブμの第五および第六亜族
炭化物および炭窒化物を商業的に低コストで入手可能な
遊離体から大規模に適度な価格で製造するに適した（微
細な性質に関係して増大する要求を満足させる）簡潔な
方法を提供することであった。
【００１２】
【発明の要約】ＯＨ基を少なくとも２つ含む少なくとも
１種の有機化合物と少なくとも１種の遷移金属酸化物を
反応させた後に上記有機化合物の過剰分を除去しそして
このようにして生じさせた生成物の熱分解を不活性ガス
雰囲気および／または真空中で起こさせるか或は炭窒化
物を得ようとする場合には窒素含有雰囲気下で起こさせ
ると＜０．５μｍの平均粒子直径を有する第五および第
六亜族遷移金属の炭化物および／または炭窒化物が生じ
得ることを見い出した。
【００１３】
【好適な態様の説明】従って、本発明は、＜０．５μｍ
の平均粒子直径を有する第五および第六亜族遷移金属の
炭化物および／または炭窒化物を製造する方法を提供す
るものであり、この方法に従い、ＯＨ基を少なくとも２
つ含む少なくとも１種の有機化合物中で少なくとも１種
の遷移金属酸化物を好適には室温からその混合物の沸
点、即ち好適には２０から３００℃の範囲の温度で反応
させた後、上記有機化合物の過剰分を除去しそしてこの
ようにして生じさせた生成物の熱分解を不活性ガス雰囲
気および／または真空中でか或は炭窒化物を得ようとす
る場合には窒素雰囲気下で好適には３００℃から個々の
炭化物の焼結温度、即ち３００から４０００℃、好適に
は６００から２０００℃、特に好適には９００から１３
００℃の範囲の温度で起こさせる。
【００１４】上記不活性ガスまたは窒素雰囲気中の圧力
を１００ミリバールから５バール、特に好適には５００
ミリバールから１．２バールにする。
【００１５】ここで、真空は、好ましくは１００から
０．０１ミリバール、好適には３０から０．１ミリバー
ルの圧力範囲を意味する。
【００１６】本発明の好適な態様では、熱分解中の圧力
を０．０１ミリバールから５バール、好適には０．１ミ
リバールから１．２バールにする。
【００１７】本発明に従う方法で製造する第五および第
六亜族遷移金属の炭化物および／または炭窒化物は、好
適には、バナジウム、モリブデンおよび／またはタング
ステンの炭化物および／またはバナジウムの炭窒化物で
ある。
【００１８】ここで、用語「炭化物」は、化学量論的化
合物、例えばＷＣ、Ｗ2Ｃ、Ｍｏ2Ｃなどと、それらの個
々の均質性範囲（ｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｙ ｒａｎｇ
ｅ）内の化合物の両方を包含する。個々の化合物の均質
性範囲は該化合物が単相として存在する関連相図（ａｓ
ｓｏｃｉａｔｅｄ ｐｈａｓｅ ｄｉａｇｒａｍ）にお
ける範囲であると理解されるべきである。
【００１９】ここではＴＥＭ露光分析を用いて＜０．５
μｍの平均粒子直径を測定した。ここでは数平均を伴
う。
【００２０】本発明に従う方法で用いる遷移金属の酸化
物は、好適には無機ポリ酸または無機酸化物である。
【００２１】ポリ酸として表す第五および第六亜族の金
属化合物は、例えばイソ−もしくはヘテロポリ酸であっ
てもよい（例えばＲｏｅｍｐｐ、第９版、Ｇｅｏｒｇ
Ｔｈｉｅｍｅ Ｖｅｒｌａｇ、１７８９頁および２０７
３頁参照）。好適にはイソポリ酸を用い、特に好適には
それらのアンモニウム塩、より特に好適にはメタバナジ
ン酸アンモニウム、ヘプタモリブデン酸アンモニウムお
よびパラタングステン酸アンモニウムを用いる。
【００２２】本発明の好適な態様では、いろいろな金属
のポリ酸の混合物、例えばメタバナジン酸アンモニウム
とパラタングステン酸アンモニウムの混合物などを遷移
金属の酸化物として用いる。
【００２３】本発明に従う方法で用いる、ＯＨ基を少な
くとも２つ含む有機化合物は、好適にはＯＨ基を２≦ｎ
≦１０含む化合物である。
【００２４】このＯＨ基を含む化合物として、好適には
二価もしくは三価アルコール類、例えばエチレングリコ
ール、プロパンジオール、ブタンジオール、グリセロー
ルを用いるか、或は別法として、このようなアルコール
類とＯＨ基を３つ以上有する化合物、例えばペンタエリ
スリトール、糖アルコール類、例えばソルビトール、マ
ンニトールまたはサッカロースなどの混合物を用いる。
二価アルコールと糖もしくは糖アルコールの混合物が特
に好適であり、エチレングリコールとソルビトールの混
合物がより特に好適である。
【００２５】本発明に従う方法のさらなる態様では、反
応を好適には溶媒中で行う。ここで溶媒として働く物
は、上記ＯＨ基を少なくとも２つ含む有機化合物に加え
て、例えば水または水酸化ナトリウム溶液などであり得
る。しかしながら、好適には、上記ＯＨ基含有有機化合
物を溶媒として用い、この有機化合物はまた反応体とし
ても働く。
【００２６】ＯＨ基を少なくとも２つ含む有機化合物が
本発明に従う方法で用いるただ１つの有機化合物である
場合には、この有機化合物を、好適には、上記遷移金属
の酸化物がそれに溶解するような量で加える。
【００２７】２番目の態様では、上記遷移金属の酸化物
を、最初に、ＯＨ基を２つ有する有機化合物、好適には
ジオールに溶解させて、それらを反応させる。この溶媒
を除去した後、その残渣を洗浄または再結晶で精製す
る。次に、この得た粉末を適切な溶媒に再び溶解させた
後、ＯＨ基を３つ以上有する有機化合物と反応させる。
この反応の生成物を乾燥させた後、それに熱分解を受け
させる。
【００２８】本発明に従う方法でＯＨ基を少なくとも２
つ含む少なくとも１種の有機化合物とＯＨ基を３つ以上
含む少なくとも１種の有機化合物の混合物を用いる場
合、好適にはＯＨ基を最も低い割合で含むＯＨ官能性化
合物を用いてそれに上記遷移金属の酸化物を溶解させ
る。ＯＨ基をさらなる数で含む有機化合物を上記遷移金
属酸化物の金属含有量に対して０．０２−１：２のモル
比で用いる。
【００２９】本発明の好適な態様では、反応中の温度そ
してまた溶解中の温度を、使用する有機ヒドロキシル基
含有化合物またはそれの混合物の沸点より１から２０℃
低い温度にする。
【００３０】好適な態様では、前駆体材料に熱分解を受
けさせるに先立って最初に熱処理を真空下１００から２
００℃の範囲の温度で１−３時間受けさせておく。
【００３１】この熱分解を好適には少なくとも２段階で
実施する、即ち２００から３００℃の範囲の温度に及ぶ
低温段階と最終温度に及ぶ高温段階で実施し、この高温
段階は焼結温度以下、好適には２０００℃以下、特に好
適には９００から１３００℃の範囲の温度に及ぶ。この
熱分解は不活性ガスおよび／または真空下で実施可能で
あるか、或は炭窒化物の製造では、全体または部分的に
窒素雰囲気下で実施可能である。
【００３２】この熱分解を２段階以上の熱分解段階で実
施する場合、この２段階で行う熱分解段階の間に上記混
合物の破砕および／または粉砕を少なくとも１回行うの
が好適である。この破砕および粉砕ではビーター（ｂｅ
ａｔｅｒ）、カッティング（ｃｕｔｔｉｎｇ）、流動床
向流およびパールミル（ｐｅａｒｌ ｍｉｌｌｓ）の使
用が好適である。
【００３３】本発明の好適なさらなる態様では、反応後
に熱後処理（ｔｈｅｒｍａｌ ａｆｔｅｒ−ｔｒｅａｔ
ｍｅｎｔ）を水素雰囲気または水素／不活性ガス混合物
下６００℃＜Ｔ＜焼結温度、好適には１５００℃未満の
温度で実施する。
【００３４】本発明を個々の系に限定するものでない
が、本発明の主要な特徴を説明する目的でＷＣの製造を
以下に例示する。
【００３５】本発明に従う方法を一般的には下記の如く
実施する：最初に遷移金属化合物をＯＨ成分の混合物に
高温で溶解させる。好適な態様では、パラタングステン
酸アンモニウムをエチレングリコールとソルビトールの
混合物に溶解させてエチレングリコールの沸点より若干
低い温度で反応させる。別法として、また、この反応を
他の混合物、例えば１，２−プロパンジオールとソルビ
トールの混合物中で実施することも可能である。タング
ステン：ソルビトールのモル比を０から２の範囲、特に
好適な態様では０．１から１の範囲、より特に好適な態
様では０．４から０．７の範囲にする。次に、上記遷移
金属が分子的に均一な様式で分布しているポリマー状前
駆体が得られるように余分な溶媒を留出させる。上記Ｏ
Ｈ化合物の互いの比率および上記ＯＨ化合物と使用する
遷移金属化合物の比率の両方を利用しそして真空下で用
いる分解温度以下の温度を利用して、上記ポリマー状前
駆体の架橋度を高くする。この前駆体に熱分解を不活性
ガス雰囲気下で受けさせると所望の炭化物が生じる。好
適な態様では、この熱分解を複数の段階で実施する。ま
ず最初に、上記前駆体を保護ガス下約３００℃に加熱し
た後、真空下で約１０００℃にまで加熱する。それと同
時に分解反応が起こり、この過程で、上記有機材料のか
なりの部分が不活性ガス流れおよび真空によって運び出
される。上記遷移金属は中間的なオキシダイド（ｏｘｉ
ｄｉｄｅ）段階を通して金属に還元され、この金属は炭
素と一緒に微細に分散した状態で存在し、そしてこれを
２番目の熱分解段階における高温炉、好適には１１００
から１４００℃の範囲の温度のグラファイト製るつぼ内
で炭化物に変化させる。特に好適な態様では、中間的に
生じる非晶質の生成物を破砕および／または粉砕する。
【００３６】炭窒化物、例えば炭窒化バナジウムなどの
製造も同様な様式で実施可能であるが、この場合の差
は、熱分解を適切には窒素含有雰囲気下で起こさせる点
にある。
【００３７】加うるに、本発明は、ＯＨ基を少なくとも
２つ含む少なくとも１種の有機化合物と少なくとも１種
の遷移金属酸化物を室温からその混合物の沸点の範囲、
即ち好適には２０から３００℃の範囲の温度で反応させ
た後に上記有機化合物の過剰分を除去することで入手可
能な遷移金属キセロゲルも提供する。
【００３８】本発明は、更に、本発明に従う方法で製造
した遷移金属炭化物を硬質金属産業で粉末として用いる
こと、或は触媒として用いること、例えば脱水素反応な
どで白金金属の代替物として用いることも提供する。
【００３９】以下に示す実施例を用いて本発明のさらな
る説明を行うが、本発明をこのような実施例に限定する
ものでない。
【００４０】
【実施例】
実施例１： Ｗ−キセロゲルの製造 アルゴンパージ下（ａｒｇｏｎ−ｐｕｒｇｅｄ）の２
ｌの３つ口フラスコ内で１２５ｇのパラタングステン酸
アンモニウムと２７５ｇのエチレングリコールと３９ｇ
のソルビトールを均一な明褐色溶液が得られるまで１９
０℃に加熱した。低沸点の反応生成物を連続的に排出さ
せた。その後、過剰分のエチレングリコールを最初標準
的圧力下で留出させた後、０．０５ミリバールの真空下
１６０℃の釜温度（ｓｕｍｐ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒ
ｅ）になるまで留出させた。泡状の固体マス（ｍａｓ
ｓ）が１７５ｇ残存した。
【００４１】実施例２： 炭化タングステンの製造 酸化アルミニウム製ボート（ｂｏａｔ）に実施例１で得
た材料を２０ｇ入れて、それに熱分解を窒素流下１１０
０℃の管炉内で６時間受けさせた。中間生成物を９．７
ｇ得た。２番目の熱分解段階では、グラファイト製るつ
ぼ炉に上記材料を４ｇ入れて、それを若干の窒素加圧
（約０．１バール）下１２００℃になるまで加熱して１
時間の保持時間を置くことで完全に反応させた。黒−灰
色の粉末を３．９ｇ得た。
【００４２】この得た生成物はＸ線回折測定分析に従い
排他的にＷＣであった。ＣＳ−ＭＡＴおよびＯＮ−ＭＡ
Ｔ［両方の装置ともＳｔｒｏｅｈｌｅｉｎ社（ドイツ）
製］を用いた最終的な分析でＣ含有量は６．０７％でＯ
含有量は０．２１％であることがもたらされた。炭化ホ
ウ素製乳鉢に入れて手で粉砕した粉末の透過電子顕微鏡
写真は、主要な粒子の直径は約３０から１５０ｎｍの範
囲であることを示していた。Ｘ線回折装置測定の最大ピ
ークの半幅値から推定した結晶子サイズは３３ｎｍの結
晶子サイズであった。
【００４３】実施例３： Ｗ−キセロゲルの製造 実施例１に示した方法を用いて７５０ｇのパラタングス
テン酸アンモニウムと１６５０ｇのエチレングリコール
と３１２．２ｇのソルビトールを反応させて前駆体材料
を１０９３ｇ得た。
【００４４】実施例４： 炭化タングステンの製造 石英製ボートに実施例３で製造した前駆体材料を７５０
ｇ入れて、それに熱分解を真空排気可能炉内で１１００
℃（１時間の保持時間）になるまで受けさせた。上記工
程を３００℃になるまでは窒素流下で操作し、その後、
１ミリバール≦ｐ≦１００ミリバールの真空下で操作し
た。冷却段階中、９６０℃になった後には窒素を充満さ
せた。生成物を３７１ｇ得、これをグラファイト製るつ
ぼ炉に入れて更にそれに熱分解を若干の窒素加圧（０．
１バール）窒素下１２００℃（１時間の保持時間）にな
るまで受けさせた。黒−灰色の粉末を３６６ｇ得た。
【００４５】この得た生成物はＸ線回折測定分析に従い
排他的にＷＣであった。ＣＳ−ＭＡＴおよびＯＮ−ＭＡ
Ｔ［両方の装置ともＳｔｒｏｅｈｌｅｉｎ社（ドイツ）
製］を用いた最終的な分析でＣ含有量は６．１２％でＯ
含有量は０．１６％であることがもたらされた。炭化ホ
ウ素製乳鉢に入れて手で粉砕した粉末の透過電子顕微鏡
写真は、主要な粒子の直径は約２０から１００ｎｍの範
囲であることを示していた。Ｘ線回折装置測定の最大ピ
ークの半幅値から推定した結晶子サイズは２７ｎｍの結
晶子サイズであった。この材料をＢＥＴ方法（ＤＩＮ
６６１３１）に従う窒素吸着で測定した時の比表面積は
８．６ｍ2／ｇであった。
【００４６】実施例５： 最終生成物の粉砕を行う以外は実施例４と同様にして炭
化タングステンを製造。実施例３に従って製造した前駆
体材料５９５ｇを実施例４と同様に反応させた。パール
ミル［Ｎｅｔｚｓｃｈ Ｆｅｉｎｍａｈｌｔｅｃｈｎｉ
ｋ ＧｍｂＨ社（ドイツ）製］を用いて、その得た炭化
タングステンをｎ−ヘキサン中で湿式粉砕した。この粉
末を乾燥させた後、熱による後処理を１２００℃で（２
時間の保持時間）受けさせた。生成物を２６３ｇ得た。
【００４７】この得た生成物はＸ線回折測定分析に従い
排他的にＷＣであった。ＣＳ−ＭＡＴおよびＯＮ−ＭＡ
Ｔ［両方の装置ともＳｔｒｏｅｈｌｅｉｎ社（ドイツ）
製］を用いた最終的な分析でＣ含有量は６．１３％でＯ
含有量は０．２５％であることがもたらされた。透過電
子顕微鏡写真は、主要な粒子の直径は約３０から１５０
ｎｍの範囲であることを示していた。Ｘ線回折装置測定
の最大ピークの半幅値から推定した結晶子サイズは２５
ｎｍの結晶子サイズであった。
【００４８】実施例６： 炭化タングステンの製造 アルゴンパージ下の２ ｌの３つ口フラスコ内で１００
ｇのパラタングステン酸アンモニウムと５００ｇのエチ
レングリコールを均一な明褐色溶液が得られるまで１９
０℃に加熱した。低沸点の反応生成物を連続的に留出さ
せた。その後、過剰分のエチレングリコールを真空下１
２０℃で留出させた。オフホワイト（ｏｆｆ−ｗｈｉｔ
ｅ）の残渣が残存し、これを再結晶で精製した。
【００４９】この精製粉末を熱メタノールに溶解させそ
して同様に熱メタノールに溶解させた３４．７ｇのソル
ビトールと反応させた。
【００５０】乾燥後、白色粉末を６５ｇ得た。
【００５１】この粉末１０ｇを酸化アルミニウム製ボー
トに入れて最初それに熱分解を管炉内で１００℃になる
まで受けさせた後、グラファイト製るつぼに入れて１３
００℃の温度で受けさせた。灰−黒色の粉末を４．６ｇ
得た。
【００５２】Ｘ線回折測定に従い、上記粉末は排他的に
炭化タングステンから成っていた。ＣＳ−ＭＡＴおよび
ＯＮ−ＭＡＴ［両方ともＳｔｒｏｅｈｌｅｉｎ社（ドイ
ツ）製］を用いた最終的な分析でＣ含有量は６．１７％
でＯ含有量は０．１２％であることがもたらされた。
【００５３】実施例７： 炭化バナジウムの製造 実施例１に示した方法を用いて、２０ｇのメタバナジン
酸アンモニウムと３５０ｇのエチレングリコールと１４
ｇのソルビトールを２９．７ｇの前駆体材料に変換し
た。
【００５４】この材料１５ｇを酸化アルミニウム製ボー
トに入れて、それに熱分解を管炉内でアルゴン流下１１
００℃で６時間受けさせた。黒−灰色の粉末を３．９ｇ
得た。
【００５５】この得た生成物はＸ線回折測定分析に従い
排他的に炭化バナジウムであった。ＣＳ−ＭＡＴおよび
ＯＮ−ＭＡＴ［両方の装置ともＳｔｒｏｅｈｌｅｉｎ社
（ドイツ）製］を用いた最終的な分析でＣ含有量は１
８．７２％でＯ含有量は０．４７％であることがもたら
された。炭化ホウ素製乳鉢に入れて手で粉砕した粉末の
透過電子顕微鏡写真は、明らかに結晶性の主要な粒子の
直径は約５０から２００ｎｍの範囲であることを示して
いた。Ｘ線回折装置測定の最大ピークの半幅値から推定
した結晶子サイズは８９ｎｍの結晶子サイズであった。
【００５６】本発明の特徴および態様は以下のとうりで
ある。
【００５７】１． ０．５μｍ以下の平均粒子直径を有
するＶ族もしくはＶＩ族の遷移金属炭化物、遷移金属炭
窒化物またはそれらの混合物を製造する方法であって、 ａ） ヒドロキシル基を少なくとも２つ含む少なくとも
１種の有機化合物と少なくとも１種の遷移金属酸化物を
反応させて反応混合物を生じさせ、 ｂ） 該反応混合物から過剰分の有機化合物を除去する
ことで反応生成物を生じさせ、そして ｃ） この反応生成物の熱分解を不活性ガス雰囲気中
か、真空下か、或は不活性ガス雰囲気と真空の組み合わ
せ下で起こさせることで該遷移金属炭化物、遷移金属炭
窒化物またはそれらの混合物を生じさせる、 段階を含む方法。
【００５８】２． 該少なくとも１種の遷移金属酸化物
が少なくとも１種の無機ポリ酸または無機酸化物である
第１項記載の方法。
【００５９】３． 該少なくとも１種の無機ポリ酸が少
なくとも１種のＶ族もしくはＶＩ族金属ポリ酸である第
２項記載の方法。
【００６０】４． 該少なくとも１種のＶ族もしくはＶ
Ｉ族金属ポリ酸がバナジン酸アンモニウム、モリブデン
酸アンモニウム、タングステン酸アンモニウムまたはそ
れらの混合物である第３項記載の方法。
【００６１】５． 該少なくとも１種の有機化合物がヒ
ドロキシル基を２から１０個含む第１項記載の方法。
【００６２】６． 有機化合物を少なくとも２種類存在
させて、１番目の有機化合物がヒドロキシル基を２また
は３個含みそして２番目の有機化合物がヒドロキシル基
を３個以上含む第１項記載の方法。
【００６３】７． 該１番目の有機化合物がエチレング
リコール、プロパンジオール、ブタンジオール、グリセ
ロールまたはそれらの混合物でありそして該２番目の有
機化合物がペンタエリスリトール、糖アルコールまたは
それらの混合物である第６項記載の方法。
【００６４】８． 該糖アルコールがソルビトール、マ
ンニトール、サッカロースまたはそれらの混合物である
第７項記載の方法。
【００６５】９． 該反応段階ａ）を溶媒中で実施する
第１項記載の方法。
【００６６】１０． 該溶媒が該少なくとも１種の有機
化合物、水、水酸化ナトリウム溶液またはそれらの混合
物である第９項記載の方法。
【００６７】１１． 該反応段階ａ）を該少なくとも１
種の有機化合物もしくは反応混合物の沸点より１から２
０℃低い温度で実施する第１項記載の方法。
【００６８】１２． 該熱分解段階ｃ）を少なくとも２
段階で実施する第１項記載の方法。
【００６９】１３． １番目の熱分解段階の温度より高
い温度で２番目の熱分解段階を実施する第１２項記載の
方法。
【００７０】１４． 該少なくとも２段階で行う熱分解
段階の間に該反応混合物の破砕、粉砕または破砕と粉砕
を少なくとも１回行うことを更に含む第１２項記載の方
法。
【００７１】１５． 段階ｃ）の後に、 ｄ） 該遷移金属炭化物、遷移金属炭窒化物またはそれ
らの混合物の熱後処理を水素または水素と不活性ガスの
混合物である雰囲気下６００℃から該遷移金属炭化物、
遷移金属炭窒化物またはそれらの混合物の焼結温度の範
囲の温度で行う、段階を更に含む第１項記載の方法。
【００７２】１６． 該焼結温度が１５００℃に等しい
か或はそれ以上である第１５項記載の方法。
【００７３】１７． 遷移金属キセロゲルを製造する方
法であって、 ａ） ヒドロキシル基を少なくとも２つ含む少なくとも
１種の有機化合物と少なくとも１種の遷移金属酸化物を
反応させて反応混合物を生じさせるが、この反応を室温
から該反応混合物の沸点の範囲の温度で行い、そして ｂ） 該反応混合物から過剰分の有機化合物を除去す
る、 段階を含む方法。
【００７４】１８． 第１７項記載の方法で生じさせた
遷移金属キセロゲル。
【００７５】１９． 第１項記載の方法で生じさせた遷
移金属炭化物、遷移金属炭窒化物またはそれらの混合
物。
【００７６】２０． 第１９項記載の遷移金属炭化物、
遷移金属炭窒化物またはそれらの混合物を含む粉末また
は触媒。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 35/56 Ｐ Ｕ (72)発明者 ニルス・ペルヘネク ドイツ51373レーフエルクーゼン・カール −ルンプフ−シユトラーセ31

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ０．５μｍ以下の平均粒子直径を有する
    Ｖ族もしくはＶＩ族の遷移金属炭化物、遷移金属炭窒化
    物またはそれらの混合物を製造する方法であって、 ａ） ヒドロキシル基を少なくとも２つ含む少なくとも
    １種の有機化合物と少なくとも１種の遷移金属酸化物を
    反応させて反応混合物を生じさせ、 ｂ） 該反応混合物から過剰分の有機化合物を除去する
    ことで反応生成物を生じさせ、そして ｃ） この反応生成物の熱分解を不活性ガス雰囲気中
    か、真空下か、或は不活性ガス雰囲気と真空の組み合わ
    せ下で起こさせることで該遷移金属炭化物、遷移金属炭
    窒化物またはそれらの混合物を生じさせる、段階を含む
    方法。
  2. 【請求項２】 遷移金属キセロゲルを製造する方法であ
    って、 ａ） ヒドロキシル基を少なくとも２つ含む少なくとも
    １種の有機化合物と少なくとも１種の遷移金属酸化物を
    反応させて反応混合物を生じさせるが、この反応を室温
    から該反応混合物の沸点の範囲の温度で行い、そして ｂ） 該反応混合物から過剰分の有機化合物を除去す
    る、段階を含む方法。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の方法で生じさせた遷移金
    属キセロゲル。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の方法で生じさせた遷移金
    属炭化物、遷移金属炭窒化物またはそれらの混合物。
  5. 【請求項５】 請求項４記載の遷移金属炭化物、遷移金
    属炭窒化物またはそれらの混合物を含む粉末または触
    媒。
JP10135929A 1997-05-02 1998-05-01 遷移金属炭化物および／または遷移金属炭窒化物の製造方法およびそれらの使用に加えて新規な遷移金属キセロゲル Pending JPH10310473A (ja)

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