JPH10324580A - 金属酸化物の多孔質化方法 - Google Patents
金属酸化物の多孔質化方法Info
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- JPH10324580A JPH10324580A JP32185297A JP32185297A JPH10324580A JP H10324580 A JPH10324580 A JP H10324580A JP 32185297 A JP32185297 A JP 32185297A JP 32185297 A JP32185297 A JP 32185297A JP H10324580 A JPH10324580 A JP H10324580A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マクロポーラスな金属酸化物を生成するこ
と。 【解決手段】 金属酸化物原料塩として、５０ｇの粉末
状のアルミニウムイソプロポキシドを酢酸に入れ、均一
になるまで室温下で充分攪拌し、ゾルまたはゲルを得
た。このゾルまたはゲルを１１０℃で２５時間乾燥し、
その後３００、４００、５００、６００、７００℃の温
度で各１時間空気雰囲気下で焼成して、マクロポーラス
な多孔体を得た。
と。 【解決手段】 金属酸化物原料塩として、５０ｇの粉末
状のアルミニウムイソプロポキシドを酢酸に入れ、均一
になるまで室温下で充分攪拌し、ゾルまたはゲルを得
た。このゾルまたはゲルを１１０℃で２５時間乾燥し、
その後３００、４００、５００、６００、７００℃の温
度で各１時間空気雰囲気下で焼成して、マクロポーラス
な多孔体を得た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種触媒及び吸着
剤に適用可能な多孔質金属酸化物（金属）の調製、およ
び高温除塵ガスフィルター等に用いられる多孔質セラミ
ックスの調製方法に関する。
剤に適用可能な多孔質金属酸化物（金属）の調製、およ
び高温除塵ガスフィルター等に用いられる多孔質セラミ
ックスの調製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属酸化物を多孔質化する一般的な方法
は、金属酸化物を適当な粒子に粉砕し、篩い分けにより
粒径が適切な範囲の粒子を分離し、その粒子をバインダ
ーを用いて造粒する。次いで、造粒により得られた造粒
物から焼成等によってバインダーを除去し、生成する粒
子の間隙をマクロポーラスとした金属酸化物を得る方法
がある。
は、金属酸化物を適当な粒子に粉砕し、篩い分けにより
粒径が適切な範囲の粒子を分離し、その粒子をバインダ
ーを用いて造粒する。次いで、造粒により得られた造粒
物から焼成等によってバインダーを除去し、生成する粒
子の間隙をマクロポーラスとした金属酸化物を得る方法
がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来法では、マ
クロポーラスな固体の孔質等を調製するために構成粒子
となる金属酸化物粒子径の大きさを一定範囲内にする調
整が必要であること、マクロポアーの発現のために適切
なバインダーの選定が必要なことなどのため、多大な労
力と時間が必要となる。さらに、構成粒子自体は多孔質
でないため、細孔容積の割合が小さくなることや、調整
時に不適粒径粒子が生成されてしまうことが問題となっ
ている。このため、従来より、製造プロセスを簡略化し
た多孔質状の金属酸化物を直接合成する方法が望まれて
いる。
クロポーラスな固体の孔質等を調製するために構成粒子
となる金属酸化物粒子径の大きさを一定範囲内にする調
整が必要であること、マクロポアーの発現のために適切
なバインダーの選定が必要なことなどのため、多大な労
力と時間が必要となる。さらに、構成粒子自体は多孔質
でないため、細孔容積の割合が小さくなることや、調整
時に不適粒径粒子が生成されてしまうことが問題となっ
ている。このため、従来より、製造プロセスを簡略化し
た多孔質状の金属酸化物を直接合成する方法が望まれて
いる。
【０００４】本発明者らは、粒子径のそろった構成粒子
やバインダーを用いないマクロポーラス金属酸化物の調
製法を鋭意研究した結果、この前駆体として嵩高い化合
物を得て、この前駆体を分解することによりマクロポー
ラス金属酸化物が得られるとの知見を得るにいたり、そ
の知見に基づいて本発明を完成するに至った。
やバインダーを用いないマクロポーラス金属酸化物の調
製法を鋭意研究した結果、この前駆体として嵩高い化合
物を得て、この前駆体を分解することによりマクロポー
ラス金属酸化物が得られるとの知見を得るにいたり、そ
の知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】以上の目的は、ジルコニ
ウム、アルミニウム、チタニウムの金属塩あるいはアル
コキシドまたはそれらの混合物と、酢酸あるいは酢酸水
溶液とを混合、攪拌あるいは混合、攪拌、加熱すること
によりゾルあるいはゲルを得、このゾルあるいはゲルを
焼成することによりマクロポーラスな金属酸化物を生成
することによって達成される。
ウム、アルミニウム、チタニウムの金属塩あるいはアル
コキシドまたはそれらの混合物と、酢酸あるいは酢酸水
溶液とを混合、攪拌あるいは混合、攪拌、加熱すること
によりゾルあるいはゲルを得、このゾルあるいはゲルを
焼成することによりマクロポーラスな金属酸化物を生成
することによって達成される。
【０００６】すなわち、金属および酢酸含有溶液を調製
し、この溶液を混合攪拌、あるいはさらに加熱すること
により、マクロポーラス金属酸化物前駆体であるゾルま
たはゲルを得、このゾルまたはゲルを乾燥、焼成するこ
とを特徴とするマクロポーラス金属酸化物調製法であ
る。なお、本明細書でマクロポーラスとは、細孔が発達
したもので、約０．０３μｍ以上の細孔を有することを
意味する。
し、この溶液を混合攪拌、あるいはさらに加熱すること
により、マクロポーラス金属酸化物前駆体であるゾルま
たはゲルを得、このゾルまたはゲルを乾燥、焼成するこ
とを特徴とするマクロポーラス金属酸化物調製法であ
る。なお、本明細書でマクロポーラスとは、細孔が発達
したもので、約０．０３μｍ以上の細孔を有することを
意味する。
【０００７】
【発明の実施の形態】通常の沈殿法による金属酸化物の
調製において、細孔は沈殿時の一次あるいは二次粒子の
間隙によって生じるとされているが、これらの細孔はい
わゆるミクロ孔である。この場合、粒子が水酸化物であ
ると水酸基よりＨ2 Ｏを脱離して酸化物に変化するが、
このＨ2 Ｏの脱離もミクロ細孔のネットワークの構築に
寄与すると予測される。
調製において、細孔は沈殿時の一次あるいは二次粒子の
間隙によって生じるとされているが、これらの細孔はい
わゆるミクロ孔である。この場合、粒子が水酸化物であ
ると水酸基よりＨ2 Ｏを脱離して酸化物に変化するが、
このＨ2 Ｏの脱離もミクロ細孔のネットワークの構築に
寄与すると予測される。
【０００８】そこで、水酸基の代わりに水酸基よりも嵩
高い（体積が膨張すること、したがって、比重が小さく
なる。以下、同様）有機基を持ち、この有機基が加熱に
より分解出来るような有機基を持った沈殿物（ゾル・ゲ
ル）をつくり、これを前駆体として焼成し、マクロポー
ラスな金属酸化物に変換するようにした。前駆体のゾル
・ゲル調製用に酢酸、あるいは酢酸水溶液を選択した理
由は、酢酸がアルコキシドあるいは金属塩と溶液中で反
応し、酢酸含有ゾル・ゲル（酢酸塩）を生成すること、
さらに生成ゾル・ゲルの乾燥、焼成過程で酢酸成分が分
解すると予測されたからである。一例として、アルミニ
ウムイソプロポキシドまたは塩化アルミナと酢酸との間
で予測される反応は下記の通りである。
高い（体積が膨張すること、したがって、比重が小さく
なる。以下、同様）有機基を持ち、この有機基が加熱に
より分解出来るような有機基を持った沈殿物（ゾル・ゲ
ル）をつくり、これを前駆体として焼成し、マクロポー
ラスな金属酸化物に変換するようにした。前駆体のゾル
・ゲル調製用に酢酸、あるいは酢酸水溶液を選択した理
由は、酢酸がアルコキシドあるいは金属塩と溶液中で反
応し、酢酸含有ゾル・ゲル（酢酸塩）を生成すること、
さらに生成ゾル・ゲルの乾燥、焼成過程で酢酸成分が分
解すると予測されたからである。一例として、アルミニ
ウムイソプロポキシドまたは塩化アルミナと酢酸との間
で予測される反応は下記の通りである。
【０００９】 3CH3COOH＋Al OCH(CH3)2 3→Al(CH3COO)3(嵩高い）＋3HOCH(CH3)2 3CH3COOH＋AlCl3 →Al(CH3COO)3(嵩高い）＋3HCl 2CH3COOH＋Al OCH(CH3)2 3→Al(OH)(CH3COO)2(嵩高い）＋3HOCH(CH3)2 2CH3COOH＋AlCl3 ＋H2O →Al(OH)(CH3COO)2(嵩高い）＋3HCl 熱 2Al CH3COO 3→Al2O3(細孔を形成）＋3CH3COCH3 ＋3CO2 熱 2Al(OH)(CH3COO)2→Al2O3(細孔を形成）＋2CH3COCH3 ＋2CO2＋H2O 金属源としてアルミニウムの他チタニウム、ジルコニウ
ムも上記反応と同様である。
ムも上記反応と同様である。
【００１０】上記反応式のように、嵩高い有機金属化合
物を得るためには、ＡｌＣｌ3 に対するモル数において
酢酸量は３倍必要となる。また、ジルコニウム、チタニ
ウムについては、下記の反応式のように、各々４倍必要
となる。 4CH3COOH＋ZrCl4 →Zr(CH3COO)4(嵩高い）＋4HCl 4CH3COOH＋TiCl4 →Ti(CH3COO)4(嵩高い）＋4HCl 酢酸は、各金属酸化物に対して必要とするモル数を加え
ることにより、完全に反応が進行する。また、酢酸水溶
液も溶液中に含有する酢酸量に対するモル量に応じて、
反応が進行する。なお、実際に添加する酢酸量は、下記
範囲（モル比）にて添加する方が好ましい。 AlCl3 :CH3COOH = 1:1〜1:20 Al(OCH(CH3)2)3 :CH3COOH = 1:1〜1:20 ZrCl4 :CH3COOH = 1:1〜1:20 Zr(OCH(CH3)2)4 :CH3COOH = 1:1〜1:20 TiCl4 :CH3COOH = 1:1〜1:20 Ti(OCH(CH3)2)4 :CH3COOH = 1:1〜1:20
物を得るためには、ＡｌＣｌ3 に対するモル数において
酢酸量は３倍必要となる。また、ジルコニウム、チタニ
ウムについては、下記の反応式のように、各々４倍必要
となる。 4CH3COOH＋ZrCl4 →Zr(CH3COO)4(嵩高い）＋4HCl 4CH3COOH＋TiCl4 →Ti(CH3COO)4(嵩高い）＋4HCl 酢酸は、各金属酸化物に対して必要とするモル数を加え
ることにより、完全に反応が進行する。また、酢酸水溶
液も溶液中に含有する酢酸量に対するモル量に応じて、
反応が進行する。なお、実際に添加する酢酸量は、下記
範囲（モル比）にて添加する方が好ましい。 AlCl3 :CH3COOH = 1:1〜1:20 Al(OCH(CH3)2)3 :CH3COOH = 1:1〜1:20 ZrCl4 :CH3COOH = 1:1〜1:20 Zr(OCH(CH3)2)4 :CH3COOH = 1:1〜1:20 TiCl4 :CH3COOH = 1:1〜1:20 Ti(OCH(CH3)2)4 :CH3COOH = 1:1〜1:20
【００１１】このように、アルコキシド、金属塩と酢酸
又は酢酸水溶液と反応して多孔質金属酸化物の合成が可
能である。なお、上記ゾル・ゲル法により多孔質金属酸
化物を合成する場合、下記の調製条件が好ましい。 酢酸または酢酸水溶液の酢酸量は、反応で必要とさ
れる量より多い方が適している。 酢酸水溶液を用いる場合、アルコキシドでは加水分
解が進むおそれがあるため混合過程では、１５０℃以下
の温度で処理することが望ましい。 ゾル・ゲル生成時の乾燥後の焼成は、３００〜１０
００℃の範囲が好ましい。 なお、３００〜１０００℃以上とする理由は、３００℃
以下では、 熱 2Al CH3COO 3→Al2O3(細孔を形成）＋3CH3COCH3 ＋3CO2 該反応が起こりにくく、マクロポーラスなＡｌ2 Ｏ3 が
生成しにくい。また、１０００℃以上では、熱分解によ
り生成したマクロポーラスなＡｌ2 Ｏ 3 が熱収縮し細孔
が消失するからである。
又は酢酸水溶液と反応して多孔質金属酸化物の合成が可
能である。なお、上記ゾル・ゲル法により多孔質金属酸
化物を合成する場合、下記の調製条件が好ましい。 酢酸または酢酸水溶液の酢酸量は、反応で必要とさ
れる量より多い方が適している。 酢酸水溶液を用いる場合、アルコキシドでは加水分
解が進むおそれがあるため混合過程では、１５０℃以下
の温度で処理することが望ましい。 ゾル・ゲル生成時の乾燥後の焼成は、３００〜１０
００℃の範囲が好ましい。 なお、３００〜１０００℃以上とする理由は、３００℃
以下では、 熱 2Al CH3COO 3→Al2O3(細孔を形成）＋3CH3COCH3 ＋3CO2 該反応が起こりにくく、マクロポーラスなＡｌ2 Ｏ3 が
生成しにくい。また、１０００℃以上では、熱分解によ
り生成したマクロポーラスなＡｌ2 Ｏ 3 が熱収縮し細孔
が消失するからである。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例を挙げ、本発
明の効果を明らかにする。実施例１〜３に金属酸化物原
料塩として、アルミニウムイソプロポキシド、チタンテ
トライソプロポキシド、オキシ塩化ジルコニウムを用
い、酢酸（９９．７％以上）を用いた場合のマクロポー
ラス金属酸化物の調製例を示す。実施例１ アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）：５０ｇの粉末状アルミニウム
イソプロポキシドを１００ｇの酢酸に入れ、これらを均
一になるまで室温下で十分攪拌しゾル・ゲルを得た。こ
のゾル・ゲルを１１０℃で２５時間乾燥し、その後３０
０、４００、５００、６００、７００℃の温度で各１時
間空気雰囲気下で焼成して酸化物を得た。
明の効果を明らかにする。実施例１〜３に金属酸化物原
料塩として、アルミニウムイソプロポキシド、チタンテ
トライソプロポキシド、オキシ塩化ジルコニウムを用
い、酢酸（９９．７％以上）を用いた場合のマクロポー
ラス金属酸化物の調製例を示す。実施例１ アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）：５０ｇの粉末状アルミニウム
イソプロポキシドを１００ｇの酢酸に入れ、これらを均
一になるまで室温下で十分攪拌しゾル・ゲルを得た。こ
のゾル・ゲルを１１０℃で２５時間乾燥し、その後３０
０、４００、５００、６００、７００℃の温度で各１時
間空気雰囲気下で焼成して酸化物を得た。
【００１３】実施例２ チタニア（ＴｉＯ2 ）：６０ｇのチタンテトライソプロ
ポキシドを１００ｇの酢酸に入れ、これらを均一になる
まで攪拌し、その後７０℃まで加熱してゾル・ゲルを得
た。このゾル・ゲルを１１０℃で２５時間乾燥し、その
後３００、４００、５００、６００℃の温度で各１時間
空気雰囲気下で焼成して酸化物を得た。
ポキシドを１００ｇの酢酸に入れ、これらを均一になる
まで攪拌し、その後７０℃まで加熱してゾル・ゲルを得
た。このゾル・ゲルを１１０℃で２５時間乾燥し、その
後３００、４００、５００、６００℃の温度で各１時間
空気雰囲気下で焼成して酸化物を得た。
【００１４】実施例３ ジルコニア（ＺｒＯ2 ）：５０ｇのオキシ塩化ジルコニ
ウムを１００ｇの酢酸に入れ、混合しながら約８５℃ま
で加熱してゾル・ゲルを得た。このゾル・ゲルを１１０
℃で２５時間乾燥し、その後３００、４００、５００、
６００、７００℃の温度で各１時間空気雰囲気下で焼成
して酸化物を得た。
ウムを１００ｇの酢酸に入れ、混合しながら約８５℃ま
で加熱してゾル・ゲルを得た。このゾル・ゲルを１１０
℃で２５時間乾燥し、その後３００、４００、５００、
６００、７００℃の温度で各１時間空気雰囲気下で焼成
して酸化物を得た。
【００１５】上記した実施例１〜３の調製法で得た金属
酸化物の比表面積および細孔容積は、下記の表１の通り
である。
酸化物の比表面積および細孔容積は、下記の表１の通り
である。
【表１】 （表１注）酢酸法により調製した金属酸化物の物性 細孔径分布は水銀圧入法により測定した。その結果を図
１〜図３に示す。図中、ａは累積細孔容積、ｂは細孔分
布を示す。すなわち、これらの三種の金属酸化物はいず
れも直径０．３μｍ付近のマクロポアーが発達している
ことが確認できた。
１〜図３に示す。図中、ａは累積細孔容積、ｂは細孔分
布を示す。すなわち、これらの三種の金属酸化物はいず
れも直径０．３μｍ付近のマクロポアーが発達している
ことが確認できた。
【００１６】実施例４ 酢酸水溶液による調製例：上記実施例１のアルミナ調製
時に水を共存させ（酢酸水溶液）その影響を検討した。
すなわち、５０ｇの粉末状アルミニウムイソプロポキシ
ドを１００ｇの酢酸に入れ、さらに８０ｇの水を加え均
一になるまで室温下で十分攪拌し、ゾル・ゲルを得た。
このゾル・ゲルを１１０℃で２５時間乾燥し、その後３
００、４００、５００、６００、７００℃の温度で各１
時間空気雰囲気下で焼成して酸化物を得た。得られたア
ルミナの細孔径分布を、水を加えずに調製したアルミナ
の場合と比較してその結果を図４に示した。図中、ａは
酢酸、ｃは酢酸水溶液の累積細孔容積を示し、ｂは酢
酸、ｄは酢酸水溶液の細孔分布を示す。
時に水を共存させ（酢酸水溶液）その影響を検討した。
すなわち、５０ｇの粉末状アルミニウムイソプロポキシ
ドを１００ｇの酢酸に入れ、さらに８０ｇの水を加え均
一になるまで室温下で十分攪拌し、ゾル・ゲルを得た。
このゾル・ゲルを１１０℃で２５時間乾燥し、その後３
００、４００、５００、６００、７００℃の温度で各１
時間空気雰囲気下で焼成して酸化物を得た。得られたア
ルミナの細孔径分布を、水を加えずに調製したアルミナ
の場合と比較してその結果を図４に示した。図中、ａは
酢酸、ｃは酢酸水溶液の累積細孔容積を示し、ｂは酢
酸、ｄは酢酸水溶液の細孔分布を示す。
【００１７】すなわち、水を加えた場合もマクロポアー
は発達しており、その細孔径は若干増大した。また、メ
ソ領域の細孔はその平均径が増大するとともにその容積
がかなり増大した。この結果は、水共存下で調製したア
ルミナの比表面積が１９０ｍ2 ／ｇと水未添加の１４４
ｍ2 ／ｇに比較して大きくなり、細孔容積も１．５４か
ら１．６７ｃｍ3 ／ｇと若干増加した結果と一致した。
以上の検討により、水添加による細孔径分布制御の可能
性がうかがえる。すなわち、酢酸水溶液の濃度を変える
ことにより、アルミナの比表面積、細孔容積および細孔
分布を任意に変えることができ、用途に必要な多孔体を
生成することができる。
は発達しており、その細孔径は若干増大した。また、メ
ソ領域の細孔はその平均径が増大するとともにその容積
がかなり増大した。この結果は、水共存下で調製したア
ルミナの比表面積が１９０ｍ2 ／ｇと水未添加の１４４
ｍ2 ／ｇに比較して大きくなり、細孔容積も１．５４か
ら１．６７ｃｍ3 ／ｇと若干増加した結果と一致した。
以上の検討により、水添加による細孔径分布制御の可能
性がうかがえる。すなわち、酢酸水溶液の濃度を変える
ことにより、アルミナの比表面積、細孔容積および細孔
分布を任意に変えることができ、用途に必要な多孔体を
生成することができる。
【００１８】実施例５ ２成分系金属酸化物の調製例：少量のアルミナを含有す
るチタニアを以下の手順で調製した。すなわち、アルミ
ナを含有する６０ｇのチタンテトライソプロポキシドと
１００ｇの酢酸に水１ｇを混合し、攪拌しながら５５℃
まで加熱してゾル・ゲルを得た。このゾル・ゲルを１１
０℃で２５時間乾燥し、その後、３００、４００、５０
０、６００℃の温度で各１時間空気雰囲気下で焼成して
酸化物を得た。この酸化物の細孔径分布をチタニアを単
独に用いた場合と比較して図５に示した。図中、ａはチ
タニア、ｃはアルミナとチタニアを含有したものの累積
細孔容積であり、ｂはチタニア、ｄはアルミナとチタニ
アを含有したものの細孔分布を示す。
るチタニアを以下の手順で調製した。すなわち、アルミ
ナを含有する６０ｇのチタンテトライソプロポキシドと
１００ｇの酢酸に水１ｇを混合し、攪拌しながら５５℃
まで加熱してゾル・ゲルを得た。このゾル・ゲルを１１
０℃で２５時間乾燥し、その後、３００、４００、５０
０、６００℃の温度で各１時間空気雰囲気下で焼成して
酸化物を得た。この酸化物の細孔径分布をチタニアを単
独に用いた場合と比較して図５に示した。図中、ａはチ
タニア、ｃはアルミナとチタニアを含有したものの累積
細孔容積であり、ｂはチタニア、ｄはアルミナとチタニ
アを含有したものの細孔分布を示す。
【００１９】すなわち、Ａｌを原子比でＴｉの１／１０
添加することによりマクロ細孔の平均径が約１／２にな
り分布がシャープになった。また、５ｎｍ付近と２０ｎ
ｍ付近にメソ孔が生成した。以上、２成分系酸化物につ
いてもマクロポーラス多孔体として調製できることを示
した。本実施例により、多成分化による細孔構造の制御
の可能性が得られた。なお、比表面積はアルミナ添加チ
タニアの場合９８ｍ2／ｇとチタニア単独の約５倍とな
ったが、細孔容積は１．２１ｃｍ3 ／ｇと若干の増加で
あった。
添加することによりマクロ細孔の平均径が約１／２にな
り分布がシャープになった。また、５ｎｍ付近と２０ｎ
ｍ付近にメソ孔が生成した。以上、２成分系酸化物につ
いてもマクロポーラス多孔体として調製できることを示
した。本実施例により、多成分化による細孔構造の制御
の可能性が得られた。なお、比表面積はアルミナ添加チ
タニアの場合９８ｍ2／ｇとチタニア単独の約５倍とな
ったが、細孔容積は１．２１ｃｍ3 ／ｇと若干の増加で
あった。
【００２０】比較例 本発明によって得られた金属酸化物と市販品との比較を
行う。細孔容積はアルミナの場合０．４ｃｍ3 ／ｇ、チ
タニアの場合は０．７ｃｍ3 ／ｇ、ジルコニアは０．３
ｃｍ3 ／ｇである。表１に示す本結果より、いずれの金
属酸化物とも市販品に比べ本発明法の金属酸化物の細孔
容積の方が多いことが分かる。
行う。細孔容積はアルミナの場合０．４ｃｍ3 ／ｇ、チ
タニアの場合は０．７ｃｍ3 ／ｇ、ジルコニアは０．３
ｃｍ3 ／ｇである。表１に示す本結果より、いずれの金
属酸化物とも市販品に比べ本発明法の金属酸化物の細孔
容積の方が多いことが分かる。
【００２１】上述のように、本発明の金属酸化物の多孔
質化方法によれば、酢酸を用いて嵩高いゾル・ゲルを調
製し、この生成物を加熱焼成して分解することにより、
マクロポーラス金属酸化物を得ることができる。本発明
により得たゾル・ゲルはその金属種によって焼結の程度
は異なるが、アルミナの場合８５０℃処理でもマクロポ
ーラスを保持しており、高温での使用が可能である。
質化方法によれば、酢酸を用いて嵩高いゾル・ゲルを調
製し、この生成物を加熱焼成して分解することにより、
マクロポーラス金属酸化物を得ることができる。本発明
により得たゾル・ゲルはその金属種によって焼結の程度
は異なるが、アルミナの場合８５０℃処理でもマクロポ
ーラスを保持しており、高温での使用が可能である。
【００２２】以上、本発明の実施例について、説明した
が勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発明
の技術的思想に基いて、種々の変形が可能である。例え
ば上記実施例１〜５において金族塩としてＡｌＣｌ3 、
ＴｉＣｌ3 、ＺｒＯＣｌ2 の塩化物を用いて、実施例１
〜５と同一方法で合成したこれらの金属酸化物も上記結
果と同様マクロポアを有することを確認した。
が勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発明
の技術的思想に基いて、種々の変形が可能である。例え
ば上記実施例１〜５において金族塩としてＡｌＣｌ3 、
ＴｉＣｌ3 、ＺｒＯＣｌ2 の塩化物を用いて、実施例１
〜５と同一方法で合成したこれらの金属酸化物も上記結
果と同様マクロポアを有することを確認した。
【００２３】
【発明の効果】本発明は、マクロポーラス金属酸化物
（金属）の調製を目的とした酢酸を用いる新しい調製法
である。従来の方法としては金属酸化物を粉末化した
後、バインダーにより造粒し、その後バインダーを除去
して多孔質化する必要があった。本発明による調製法で
はアルコキシド、あるいは金属塩を酢酸あるいは酢酸水
溶液を混合してゾル・ゲルを調製し、このゾル・ゲルを
乾燥・焼成するという簡単な方法で多孔質粒子を得るこ
とができる。さらに、酢酸水溶液濃度や金属種の多成分
化によってマクロポアーの制御ができる。
（金属）の調製を目的とした酢酸を用いる新しい調製法
である。従来の方法としては金属酸化物を粉末化した
後、バインダーにより造粒し、その後バインダーを除去
して多孔質化する必要があった。本発明による調製法で
はアルコキシド、あるいは金属塩を酢酸あるいは酢酸水
溶液を混合してゾル・ゲルを調製し、このゾル・ゲルを
乾燥・焼成するという簡単な方法で多孔質粒子を得るこ
とができる。さらに、酢酸水溶液濃度や金属種の多成分
化によってマクロポアーの制御ができる。
【００２４】このようにして得られたマクロポーラス金
属酸化物は、従来のミクロ、あるいはメソ孔を有する金
属酸化物に比較して、物質移動抵抗が小さくなる。した
がって、このマクロポーラス金属酸化物は触媒、触媒の
単体、吸着剤、気体の吸収剤等の用途がある。さらに、
マクロポアーは高温での焼成により孔径は小さくなる
が、ミクロ、メソ孔のような細孔閉塞にいたらないこと
から、高温ガスフィルターとしての用途がある。
属酸化物は、従来のミクロ、あるいはメソ孔を有する金
属酸化物に比較して、物質移動抵抗が小さくなる。した
がって、このマクロポーラス金属酸化物は触媒、触媒の
単体、吸着剤、気体の吸収剤等の用途がある。さらに、
マクロポアーは高温での焼成により孔径は小さくなる
が、ミクロ、メソ孔のような細孔閉塞にいたらないこと
から、高温ガスフィルターとしての用途がある。
【図１】本発明の金属酸化物の多孔質化方法により調製
したアルミナの細孔径分布を示す線図である。
したアルミナの細孔径分布を示す線図である。
【図２】本発明の金属酸化物の多孔質化方法により調製
したチタニアの細孔径分布を示す線図である。
したチタニアの細孔径分布を示す線図である。
【図３】本発明の金属酸化物の多孔質化方法により調製
したジルコニアの細孔径分布を示す線図である。
したジルコニアの細孔径分布を示す線図である。
【図４】本発明の金属酸化物の多孔質化方法で酢酸と酢
酸水溶液を用いてアルミナを調製し両者の細孔径分布を
比較した線図である。
酸水溶液を用いてアルミナを調製し両者の細孔径分布を
比較した線図である。
【図５】本発明の金属酸化物の多孔質化方法でチタニア
に少量のアルミナを添加した２成分系酸化物を調製し、
そのチタニア、アルミナとチタニア単独物の細孔径分布
を比較した線図である。
に少量のアルミナを添加した２成分系酸化物を調製し、
そのチタニア、アルミナとチタニア単独物の細孔径分布
を比較した線図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｊ 37/04 １０２ Ｂ０１Ｊ 37/04 １０２
Claims (2)
- 【請求項１】 ジルコニウム、アルミニウム、チタニウ
ムの金属塩あるいはアルコキシドまたはそれらの混合物
と、酢酸あるいは酢酸水溶液とを混合、攪拌あるいは混
合、攪拌、加熱することによりゾルあるいはゲルを得、
このゾルあるいはゲルを焼成することによりマクロポー
ラスな金属酸化物を生成することを特徴とする金属酸化
物の多孔質化方法。 - 【請求項２】 上記焼成温度を３００〜１０００℃とす
ることを特徴とする請求項１に記載の金属酸化物の多孔
質化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32185297A JPH10324580A (ja) | 1997-03-21 | 1997-11-25 | 金属酸化物の多孔質化方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-68022 | 1997-03-21 | ||
| JP6802297 | 1997-03-21 | ||
| JP32185297A JPH10324580A (ja) | 1997-03-21 | 1997-11-25 | 金属酸化物の多孔質化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10324580A true JPH10324580A (ja) | 1998-12-08 |
Family
ID=26409259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32185297A Withdrawn JPH10324580A (ja) | 1997-03-21 | 1997-11-25 | 金属酸化物の多孔質化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10324580A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006346579A (ja) * | 2005-06-16 | 2006-12-28 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 排ガス浄化用フィルタ及びその製造方法 |
| WO2013061482A1 (ja) * | 2011-10-28 | 2013-05-02 | 国立大学法人信州大学 | 光触媒用酸化チタニウム粒子およびその製造方法 |
| EP3409640A4 (en) * | 2016-01-21 | 2019-12-04 | Fujimi Incorporated | PROCESS FOR PREPARING POROUS METAL OXIDE |
-
1997
- 1997-11-25 JP JP32185297A patent/JPH10324580A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006346579A (ja) * | 2005-06-16 | 2006-12-28 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 排ガス浄化用フィルタ及びその製造方法 |
| WO2013061482A1 (ja) * | 2011-10-28 | 2013-05-02 | 国立大学法人信州大学 | 光触媒用酸化チタニウム粒子およびその製造方法 |
| JP2013095622A (ja) * | 2011-10-28 | 2013-05-20 | Shinshu Univ | 光触媒用酸化チタニウム粒子およびその製造方法 |
| EP3409640A4 (en) * | 2016-01-21 | 2019-12-04 | Fujimi Incorporated | PROCESS FOR PREPARING POROUS METAL OXIDE |
| US11554967B2 (en) | 2016-01-21 | 2023-01-17 | Fujimi Incorporated | Method for producing porous metal oxide |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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