JPS61295222A - 多孔質構造を有する粘土誘導体 - Google Patents
多孔質構造を有する粘土誘導体Info
- Publication number
- JPS61295222A JPS61295222A JP13472685A JP13472685A JPS61295222A JP S61295222 A JPS61295222 A JP S61295222A JP 13472685 A JP13472685 A JP 13472685A JP 13472685 A JP13472685 A JP 13472685A JP S61295222 A JPS61295222 A JP S61295222A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
不発明は層状構造を有する粘土鉱物とチタン化合物との
新規複合体である多孔質構造を有する粘土誘導体に関す
るものであり、その目的とするところは安定で任意の細
孔径を有する多孔質構造であって、カプセル化剤、吸着
剤、触媒、あるいは触媒担体として有用な新規無機粉体
を提供するところにある。
新規複合体である多孔質構造を有する粘土誘導体に関す
るものであり、その目的とするところは安定で任意の細
孔径を有する多孔質構造であって、カプセル化剤、吸着
剤、触媒、あるいは触媒担体として有用な新規無機粉体
を提供するところにある。
モンモリロナイトに代表されるスメクタイトは粘土を構
成する鉱物の一群で層状構造を有し、層間にはナトリウ
ム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等の交換性の
陽イオンが存在するため、穐々の有機または無機のイオ
ンや極性分子が眉間に導入されることが知られている。
成する鉱物の一群で層状構造を有し、層間にはナトリウ
ム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等の交換性の
陽イオンが存在するため、穐々の有機または無機のイオ
ンや極性分子が眉間に導入されることが知られている。
通常、スメクタイトの眉間には大気中水分子が吸着され
てお９、層間には３、ＯＡないし５．８Ａ程度のすきま
（層間空隙）が存在する。しかし、このような水分吸着
による眉間空隙は、加熱あるいは真空下では容易に水分
が脱着するため安定には存在し得ない。
てお９、層間には３、ＯＡないし５．８Ａ程度のすきま
（層間空隙）が存在する。しかし、このような水分吸着
による眉間空隙は、加熱あるいは真空下では容易に水分
が脱着するため安定には存在し得ない。
一方、層間にかさ高い多核金属イオンを挿入して層間を
支え、安定な多孔体を得る試みがなされている。すなわ
ち、この方法は水溶性多核金属イオンあるいは金属イオ
ンをアルカリで加水分解して生ずる多核水酸化物イオン
をスメクタイトの層間に導入したのち、加熱分解して層
間に酸化物の柱を構築する方法であ抄、人１．Ｃｒ、Ｚ
ｒ、Ｆｓなどの多価金属イオンを使用して層間空隙５〜
８Ａ、比表面積２００〜４００ ｔｏ”／ ｆの多孔体
を得る方法が知られている。
支え、安定な多孔体を得る試みがなされている。すなわ
ち、この方法は水溶性多核金属イオンあるいは金属イオ
ンをアルカリで加水分解して生ずる多核水酸化物イオン
をスメクタイトの層間に導入したのち、加熱分解して層
間に酸化物の柱を構築する方法であ抄、人１．Ｃｒ、Ｚ
ｒ、Ｆｓなどの多価金属イオンを使用して層間空隙５〜
８Ａ、比表面積２００〜４００ ｔｏ”／ ｆの多孔体
を得る方法が知られている。
しかしながら、この多孔体は、実際にカプセル化剤や、
吸着剤、触媒、触媒担体として用いる場合には目的に応
じた大きさの有機物を所定量吸着させることが要求され
るが、そのためには従来の層間窓１！１５〜８人では不
充分であると共に、従来の多孔体では吸着有機物の大き
さ及び吸着量を制御することが困難であった。更にまた
、従来法は使用する金属種に制約があり、例えば、その
電子的な性質から触媒、特に光触媒として、また高い屈
折率を有することから顔料として多用されている酸化チ
タン等を層間に含有させることができなかった。
吸着剤、触媒、触媒担体として用いる場合には目的に応
じた大きさの有機物を所定量吸着させることが要求され
るが、そのためには従来の層間窓１！１５〜８人では不
充分であると共に、従来の多孔体では吸着有機物の大き
さ及び吸着量を制御することが困難であった。更にまた
、従来法は使用する金属種に制約があり、例えば、その
電子的な性質から触媒、特に光触媒として、また高い屈
折率を有することから顔料として多用されている酸化チ
タン等を層間に含有させることができなかった。
斯かる実状において、本発明者らは、チタン化合物のス
メクタイトとの複合化について種々検討を行なったとこ
ろ、チタンのアルコキシドを加水分解し、酸により解膠
して得られる透明ないし半透明のゾルを用いることによ
り、大きい層間空隙と広い表面積を有し、かつ安定な多
孔質構造の粘土誘導体を製造することができること並び
にアルコキシドの加水分解物のＷ４膠時に用いる酸の賞
を調節することにより層間空隙の大きさを制御できるこ
とも見い出し、本発明を完成した。
メクタイトとの複合化について種々検討を行なったとこ
ろ、チタンのアルコキシドを加水分解し、酸により解膠
して得られる透明ないし半透明のゾルを用いることによ
り、大きい層間空隙と広い表面積を有し、かつ安定な多
孔質構造の粘土誘導体を製造することができること並び
にアルコキシドの加水分解物のＷ４膠時に用いる酸の賞
を調節することにより層間空隙の大きさを制御できるこ
とも見い出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は含水酸化チタンをスメクタイト層間
に含有することを特徴とする多孔質構造を有する粘土誘
導体を提供するものである。
に含有することを特徴とする多孔質構造を有する粘土誘
導体を提供するものである。
本発明に用いられる粘土鉱物は、モンモリロナイトなど
の水に膨潤性のスメクタイトが適しているが、天然の粘
土鉱物に限らず、合成のものでもよい。また、水に膨潤
性であゆ、イオン交換能を有する各種の人工含フツ素層
状ケイ酸塩なども利用できる。これら天然および合成の
粘土鉱物は、約９．６．Ａの厚さを有する二次元ケイ酸
塩が互いに積み重なることによセその結晶構造が構成て
れているが、結晶子の形状は結合の二次元性を反映して
板状であり、結晶粒子どうしが重なる粒界にも結晶内部
の層間に類似の二次元間隙が形成される。なお本発明で
いう「層間」とは、結晶子内部のケイ酸塩層間だけでな
く、このような結晶子の間の粒界も含めた概念である。
の水に膨潤性のスメクタイトが適しているが、天然の粘
土鉱物に限らず、合成のものでもよい。また、水に膨潤
性であゆ、イオン交換能を有する各種の人工含フツ素層
状ケイ酸塩なども利用できる。これら天然および合成の
粘土鉱物は、約９．６．Ａの厚さを有する二次元ケイ酸
塩が互いに積み重なることによセその結晶構造が構成て
れているが、結晶子の形状は結合の二次元性を反映して
板状であり、結晶粒子どうしが重なる粒界にも結晶内部
の層間に類似の二次元間隙が形成される。なお本発明で
いう「層間」とは、結晶子内部のケイ酸塩層間だけでな
く、このような結晶子の間の粒界も含めた概念である。
また本発明においてスメクタイトの層間に挿入されるべ
き含水酸チタンはチタンのアルコキシド↑１（ＯＲ）４
（Ｒは炭素数１〜６の直鎖または分枝鎖の炭化水素基を
表わす）を水中において加水分解し、生じる白色沈澱を
酸により解膠することにより得られる。
き含水酸チタンはチタンのアルコキシド↑１（ＯＲ）４
（Ｒは炭素数１〜６の直鎖または分枝鎖の炭化水素基を
表わす）を水中において加水分解し、生じる白色沈澱を
酸により解膠することにより得られる。
チタンアルコキシドの加水分解は、これを０、’０００
１−ＬＭの濃度になるように水に添゛加することによっ
て行われる。反応は５〜８０℃の温度で行われる。解膠
に使用する酸は有機酸であっても無機酸であっても良い
が、塩酸、硫酸、硝酸が好ましい。酸の量はチタンに対
し１１５モル倍以上必要であるが、好ましくはｌ／２〜
４モル倍添加することによ妙透明ないし半透明の含水酸
化チタンゾルが得られる。また解膠反応には激しい攪拌
が効果的である。々お含水酸化チタンゾルの製造はチタ
ンのアルコキシドを加水分解した後に所定量の酸を加え
て解膠しても、あるいは最初から所定量の酸を含む水溶
液にチタンアルコキシドを加え、加水分解と解膠反応を
同時に行なうこともできる。
１−ＬＭの濃度になるように水に添゛加することによっ
て行われる。反応は５〜８０℃の温度で行われる。解膠
に使用する酸は有機酸であっても無機酸であっても良い
が、塩酸、硫酸、硝酸が好ましい。酸の量はチタンに対
し１１５モル倍以上必要であるが、好ましくはｌ／２〜
４モル倍添加することによ妙透明ないし半透明の含水酸
化チタンゾルが得られる。また解膠反応には激しい攪拌
が効果的である。々お含水酸化チタンゾルの製造はチタ
ンのアルコキシドを加水分解した後に所定量の酸を加え
て解膠しても、あるいは最初から所定量の酸を含む水溶
液にチタンアルコキシドを加え、加水分解と解膠反応を
同時に行なうこともできる。
本発明の多孔質構造を有する粘土誘導体は、例えば、ス
メクタイトの水懸濁液に攪拌下上記含水酸化チタンゾル
を加え、ｐ過脱水あるいは遠心分離して生成物をと抄出
し、乾燥することによ秒製造される。
メクタイトの水懸濁液に攪拌下上記含水酸化チタンゾル
を加え、ｐ過脱水あるいは遠心分離して生成物をと抄出
し、乾燥することによ秒製造される。
この際のスメクタイト懸濁液の濃度は
０．００１〜５重竜％（以下単に％で示す）、特に０．
１−１％が好ましく、また含水酸化チタンゾルの添加量
は、スメクタイトの陽イオン交換容量の５〜１００倍、
特に１０〜４０倍が好ましい。製造時の温度は室温ない
し５０℃が好ましい。
１−１％が好ましく、また含水酸化チタンゾルの添加量
は、スメクタイトの陽イオン交換容量の５〜１００倍、
特に１０〜４０倍が好ましい。製造時の温度は室温ない
し５０℃が好ましい。
この方法によれば、含水酸化チタンゾル製造時に使用す
る酸の童によって、得られる粘土誘導体の層間空隙の大
きさを制御することができる。すなわち、酸の量を多く
するに従って得られる粘土誘導体の層間空隙は大きくな
り、チタンに対して４倍モル程度の酸を用いた場合に最
大の層間空隙のもの、すなわち層間空［２０Ａ％表面積
４００ｍ”／ｆのものが得られる。しかし、酸の量をこ
れよ抄多く用いるとスメクタイトの構造が破壊されはじ
めるため好ましくない。
る酸の童によって、得られる粘土誘導体の層間空隙の大
きさを制御することができる。すなわち、酸の量を多く
するに従って得られる粘土誘導体の層間空隙は大きくな
り、チタンに対して４倍モル程度の酸を用いた場合に最
大の層間空隙のもの、すなわち層間空［２０Ａ％表面積
４００ｍ”／ｆのものが得られる。しかし、酸の量をこ
れよ抄多く用いるとスメクタイトの構造が破壊されはじ
めるため好ましくない。
このようにして得られる本発明の多孔質構造を有する粘
土誘導体は、大きい層間空隙を有すると共に、当該空隙
の大きさを任意に調節できるので、希望する大きさの被
吸着物を七の空隙に担持させることができ、また極めて
安定であるので顔料としであるいはカプセル化剤、吸着
剤、触媒、触媒担体等と゛して各種用途に広く使用する
ことができる。
土誘導体は、大きい層間空隙を有すると共に、当該空隙
の大きさを任意に調節できるので、希望する大きさの被
吸着物を七の空隙に担持させることができ、また極めて
安定であるので顔料としであるいはカプセル化剤、吸着
剤、触媒、触媒担体等と゛して各種用途に広く使用する
ことができる。
次に実施例を挙げて説明する。
実施例１
チタンテトラエトキシドＣＴ ｉ （ＯＣｔＨｓ）ａ）
２２．８ｆを３００−の水に加えて加水分解し、激しく
攪拌して生じた白色沈澱を充分に分散させた。次にＩＮ
の塩酸１００ｍｇを加えてｌ時間攪拌し、透明なゾルを
得た。このゾルを、山形糸量モンモリロナイト（商品名
「クニピアＧ４」、カチオン交換容量１００ミリ当量／
１００り） ２．５ ｆを６００＋＋ｔ／の水に分散さ
せた懸濁液に１攪拌しながら１０分間かけて滴下し、さ
らに１時間５０℃で攪拌を続けた。
２２．８ｆを３００−の水に加えて加水分解し、激しく
攪拌して生じた白色沈澱を充分に分散させた。次にＩＮ
の塩酸１００ｍｇを加えてｌ時間攪拌し、透明なゾルを
得た。このゾルを、山形糸量モンモリロナイト（商品名
「クニピアＧ４」、カチオン交換容量１００ミリ当量／
１００り） ２．５ ｆを６００＋＋ｔ／の水に分散さ
せた懸濁液に１攪拌しながら１０分間かけて滴下し、さ
らに１時間５０℃で攪拌を続けた。
次いで生成物を濾過、洗浄し、乾燥した後粉砕した。斯
くして得られた粉体は白色で、Ｔｉｅ、として３６％を
含有していた。
くして得られた粉体は白色で、Ｔｉｅ、として３６％を
含有していた。
実施例２〜６
チタンテトライソゾロ−キシド（Ｔｉ
（０−Ｌ＊ｏ Ｃ３Ｅ［？）４ ） ２４．８９を４０
０−の０．１２５Ｎ。
０−の０．１２５Ｎ。
０．２５ Ｎ、 ０．５ Ｎ、 １．ＯＮ、 ２．ＯＮ
の塩酸に加え、激しく攪拌して半透明〜透明のゾルを得
た。このゾルを、以下実施例１と同様にして、モンモリ
ロナイトと反応させ、生成物を遠心分離し、洗浄後乾燥
して白色粉体を得た。
の塩酸に加え、激しく攪拌して半透明〜透明のゾルを得
た。このゾルを、以下実施例１と同様にして、モンモリ
ロナイトと反応させ、生成物を遠心分離し、洗浄後乾燥
して白色粉体を得た。
実施例７
実施例１において、チタンテトラエトキシド２２．８ｆ
のかわりにチタンテトラブトキシド３４．Ｏｆ、ＩＮ塩
酸１００−のかわりにｌＮ硫酸１００−を用い、以下実
施例１同様にして白色粉体を得た。
のかわりにチタンテトラブトキシド３４．Ｏｆ、ＩＮ塩
酸１００−のかわりにｌＮ硫酸１００−を用い、以下実
施例１同様にして白色粉体を得た。
実施例１〜７で製造した粘土誘導体について、Ｘ線粉末
回折法で層間空隙を、また窒素ガス吸着法で表面積（粉
体を３００℃で処理し九もの）を求めた。七の結果は第
１表のとおりである。
回折法で層間空隙を、また窒素ガス吸着法で表面積（粉
体を３００℃で処理し九もの）を求めた。七の結果は第
１表のとおりである。
第１表より明らから如く、何れも大きい眉間空隙を有す
る多孔体であった。
る多孔体であった。
試験例１
実施例２〜５で製造した試料について、シクロヘキサン
分子あるいはメタノール分子をガス状で吸着させ、吸着
型式と細孔容積を調べた。シクロヘキサン、メタノール
の吸着量は、試料をガラス容器中で真空下、２５℃で一
昼夜乾燥てせた後、シクロヘキサンまたはメタノール蒸
気を徐々に加え、試料の重ｉ変化より求めた。その結果
は第２表のとお妙である。
分子あるいはメタノール分子をガス状で吸着させ、吸着
型式と細孔容積を調べた。シクロヘキサン、メタノール
の吸着量は、試料をガラス容器中で真空下、２５℃で一
昼夜乾燥てせた後、シクロヘキサンまたはメタノール蒸
気を徐々に加え、試料の重ｉ変化より求めた。その結果
は第２表のとお妙である。
以下余白
第２表より明らかなように、本発明の多孔質粘土誘導体
は、メタノール分子を多分子層吸着、シクロヘキサン分
子を単分子層〜多分子層吸着できる程度の充分な大きさ
の細孔をもっていた。
は、メタノール分子を多分子層吸着、シクロヘキサン分
子を単分子層〜多分子層吸着できる程度の充分な大きさ
の細孔をもっていた。
試験例２
実施例５で製造した試料の耐熱安定性を調べるため、試
料を空気中で２００℃〜５００℃の温度で４時間処理し
た後、室温に戻して眉間空隙、表面積の変化を測定した
。
料を空気中で２００℃〜５００℃の温度で４時間処理し
た後、室温に戻して眉間空隙、表面積の変化を測定した
。
その結果は第３表のとおりである。
第３表
第３表から明らかなように、本発明の多孔質粘土誘導体
は耐熱安定性に優れ、５００℃までは眉間空隙の収縮は
ほとんどなく、表面積の低下もわずかであった。
は耐熱安定性に優れ、５００℃までは眉間空隙の収縮は
ほとんどなく、表面積の低下もわずかであった。
以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 含水酸化チタンをスメクタイトの層間に含有してい
ることを特徴とする多孔質構造を有する粘土誘導体。 ２ 含水酸化チタンが、チタンアルコキシドを加水分解
し、次いで酸で解膠することによつて得られるものであ
る特許請求の範囲第１項記載の多孔質構造を有する粘土
誘導体。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13472685A JPH0667762B2 (ja) | 1985-06-20 | 1985-06-20 | 多孔質構造を有する粘土誘導体 |
| US06/870,411 US4792539A (en) | 1985-06-20 | 1986-06-04 | Process for producing clay derivatives having a porous structure and novel clay derivatives obtained by the process |
| DE19863619390 DE3619390A1 (de) | 1985-06-20 | 1986-06-09 | Neue tonderivate mit poroeser struktur sowie verfahren zur herstellung derselben |
| GB8614068A GB2176772B (en) | 1985-06-20 | 1986-06-10 | Process for producing clay derivatives and clay derivatives obtained by the process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13472685A JPH0667762B2 (ja) | 1985-06-20 | 1985-06-20 | 多孔質構造を有する粘土誘導体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61295222A true JPS61295222A (ja) | 1986-12-26 |
| JPH0667762B2 JPH0667762B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=15135163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13472685A Expired - Lifetime JPH0667762B2 (ja) | 1985-06-20 | 1985-06-20 | 多孔質構造を有する粘土誘導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0667762B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009126732A (ja) * | 2007-11-21 | 2009-06-11 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 疎水性多孔質材料およびその製造方法 |
| 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 |
| JP2013533842A (ja) * | 2010-07-02 | 2013-08-29 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 金属架橋柱状化ケイ酸塩化合物とその製造方法 |
-
1985
- 1985-06-20 JP JP13472685A patent/JPH0667762B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009126732A (ja) * | 2007-11-21 | 2009-06-11 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 疎水性多孔質材料およびその製造方法 |
| 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 |
| JP2013533842A (ja) * | 2010-07-02 | 2013-08-29 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 金属架橋柱状化ケイ酸塩化合物とその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0667762B2 (ja) | 1994-08-31 |
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