JPS6139372B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6139372B2 JPS6139372B2 JP17654884A JP17654884A JPS6139372B2 JP S6139372 B2 JPS6139372 B2 JP S6139372B2 JP 17654884 A JP17654884 A JP 17654884A JP 17654884 A JP17654884 A JP 17654884A JP S6139372 B2 JPS6139372 B2 JP S6139372B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- particles
- ultrafine
- nitrogen
- noble metal
- thermal plasma
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 25
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 7
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000011882 ultra-fine particle Substances 0.000 description 13
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 11
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 9
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 150000002829 nitrogen Chemical class 0.000 description 3
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 3
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- -1 nitrogen ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000034655 secondary growth Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は粒径１μｍ以下の貴金属超微粒子の製
造法に関する。更に詳しくは、触媒材料や導電材
料として広く利用される周期表におけるｂ族に
属するAg，Au，ａ族に属するRe、族に属す
るRu，Rh，Rd，Os，Ir，Pt等の貴金属またはそ
の合金の超微粒子を製造する方法に関する。
造法に関する。更に詳しくは、触媒材料や導電材
料として広く利用される周期表におけるｂ族に
属するAg，Au，ａ族に属するRe、族に属す
るRu，Rh，Rd，Os，Ir，Pt等の貴金属またはそ
の合金の超微粒子を製造する方法に関する。
従来技術
従来の貴金属超微粒子の製造法としては、貴金
属塩を水溶液中で液相還元し、該貴金属を超微粒
子として沈殿させ、沈殿を過、洗浄、乾燥する
方法が行われている。
属塩を水溶液中で液相還元し、該貴金属を超微粒
子として沈殿させ、沈殿を過、洗浄、乾燥する
方法が行われている。
この方法は製造工程が極めて煩雑であるばかり
でなく、塩素等の有害な物質を含む多量の廃液を
生じ、また薬品による超微粒子の汚染を完全に除
去することが極めて困難であるなどの欠点があつ
た。
でなく、塩素等の有害な物質を含む多量の廃液を
生じ、また薬品による超微粒子の汚染を完全に除
去することが極めて困難であるなどの欠点があつ
た。
発明の目的
本発明は従来法の欠点をなくすべくなされたも
のであり、その目的は簡易な設備により、無公害
的手段によつて高純度の貴金属またはその合金の
超微粒子を極めて高能率にかつ容易に製造する方
法を提供することにある。
のであり、その目的は簡易な設備により、無公害
的手段によつて高純度の貴金属またはその合金の
超微粒子を極めて高能率にかつ容易に製造する方
法を提供することにある。
発明の構成
本発明者らは、前記目的を達成すべく研究の結
果、窒素ガスまたは窒素ガスと不活性ガスの混合
ガスあるいはこれらのガスに水素を混合したガス
からなる雰囲気中で熱プラズマを発生させ、該熱
プラズマフレームにより周期表ｂ族、ａ族及
び族から選ばれた貴金属またはその合金（以下
貴金属と総称する。）を溶融すると該金属の超微
粒化が生ずることを知見し、この知見に基いて本
発明を完成した。
果、窒素ガスまたは窒素ガスと不活性ガスの混合
ガスあるいはこれらのガスに水素を混合したガス
からなる雰囲気中で熱プラズマを発生させ、該熱
プラズマフレームにより周期表ｂ族、ａ族及
び族から選ばれた貴金属またはその合金（以下
貴金属と総称する。）を溶融すると該金属の超微
粒化が生ずることを知見し、この知見に基いて本
発明を完成した。
この貴金属超微粒子の生成機構の詳細は明らか
ではないが、大略次のように考えられる。
ではないが、大略次のように考えられる。
熱プラズマ（大略10000K以上）の高温下にお
いては、窒素ガスの大部分は解離し、窒素原子あ
るいは窒素イオンの状態となり、通常の金属の溶
融温度（約3000℃以下）における窒素（分子状窒
素）に比べて著しく反応性の高い活性化状態にあ
る。この活性化した窒素を含む熱プラズマにより
金属を溶融した場合、例えば本発明者らが発明し
た特願昭57―166027（特開昭59―57904号）では
活性化した窒素と溶融金属間に極めて活発な反応
（溶融金属界面における再結合や溶融金属中への
溶解など）が生ずる。しかし、該金属が貴金属の
場合、上記界面における窒素原子の再結合と共
に、溶融貴金属中への溶解した窒素も全て再結合
して二分子状窒素へ変換するため、窒素原子の再
結合エネルギーが効率よく溶融貴金属に付与され
る。その結果、溶融貴金属の強制蒸発現象が誘起
され、貴金属の超微粒子化が生ずるものと考えら
れる。
いては、窒素ガスの大部分は解離し、窒素原子あ
るいは窒素イオンの状態となり、通常の金属の溶
融温度（約3000℃以下）における窒素（分子状窒
素）に比べて著しく反応性の高い活性化状態にあ
る。この活性化した窒素を含む熱プラズマにより
金属を溶融した場合、例えば本発明者らが発明し
た特願昭57―166027（特開昭59―57904号）では
活性化した窒素と溶融金属間に極めて活発な反応
（溶融金属界面における再結合や溶融金属中への
溶解など）が生ずる。しかし、該金属が貴金属の
場合、上記界面における窒素原子の再結合と共
に、溶融貴金属中への溶解した窒素も全て再結合
して二分子状窒素へ変換するため、窒素原子の再
結合エネルギーが効率よく溶融貴金属に付与され
る。その結果、溶融貴金属の強制蒸発現象が誘起
され、貴金属の超微粒子化が生ずるものと考えら
れる。
本発明において超微粒子化される金属は、周期
表のｂ，ａおよび族に属する貴金属、すな
わち、Ag，Au，Re，Ru，Rh，Pd，Os，Ir，Pt
の金属および合金が挙げられる。
表のｂ，ａおよび族に属する貴金属、すな
わち、Ag，Au，Re，Ru，Rh，Pd，Os，Ir，Pt
の金属および合金が挙げられる。
本発明における貴金属超微粒子の発生速度は雰
囲気窒素濃度の高い程大きいため、この点よりす
れば窒素ガスのみが好ましい。しかし、発生した
超微粒子の二次成長を抑制（粒径制御）したり、
熱プラズマの安定維持等の目的で、Ar，He等の
不活性ガスや水素ガスで希釈してもよい。なお、
超微粒子の水素吸着あるいは吸蔵を極力避けるた
め、前記窒素あるいは窒素と不活性ガスの混合ガ
ス中への水素の添加量は最大でも10％以下である
ことが望ましい。
囲気窒素濃度の高い程大きいため、この点よりす
れば窒素ガスのみが好ましい。しかし、発生した
超微粒子の二次成長を抑制（粒径制御）したり、
熱プラズマの安定維持等の目的で、Ar，He等の
不活性ガスや水素ガスで希釈してもよい。なお、
超微粒子の水素吸着あるいは吸蔵を極力避けるた
め、前記窒素あるいは窒素と不活性ガスの混合ガ
ス中への水素の添加量は最大でも10％以下である
ことが望ましい。
本発明における雰囲気ガスの圧力は、熱プラズ
マが安定に発生しうる圧力であればよく、通常そ
の圧力の下限は約50Torr程度である。
マが安定に発生しうる圧力であればよく、通常そ
の圧力の下限は約50Torr程度である。
本発明を実施する装置としては、通常のアーク
溶解炉やプラズマ溶解炉を使用することができ
る。しかし、生成した貴金属超微粒子の粒径制御
や捕集効率の向上などのためには、本発明者らの
発明に係わる特公昭58―054166号公報記載の装置
を使用することが好ましい。
溶解炉やプラズマ溶解炉を使用することができ
る。しかし、生成した貴金属超微粒子の粒径制御
や捕集効率の向上などのためには、本発明者らの
発明に係わる特公昭58―054166号公報記載の装置
を使用することが好ましい。
その具体例を第１図に示す。同図において、１
は密閉容器であり、該容器上部には熱プラズマ発
生用トーチ２が設けられ、下部には貴金属溶解台
５は配置されている。貴金属超微粒子の製造は、
該トーチにより発生した熱プラズマフレーム３に
より貴金属試料４を加熱する。これより、貴金属
試料は溶融され、同時に溶融貴金属は熱プラズマ
フレーム中の活性化された窒素により、該貴金属
の強制蒸発が生じ貴金属超微粒子が発生する。該
溶融貴金属から発生した超微粒子は、該溶融貴金
属の周囲に設けられた吸引器６より雰囲気ガスと
ともに吸引され、冷却器７で冷却された後、捕集
器９で捕集される。すなわち、生成した貴金属超
微粒子を速やかに冷却・捕集できるような装置で
あることが好ましい。
は密閉容器であり、該容器上部には熱プラズマ発
生用トーチ２が設けられ、下部には貴金属溶解台
５は配置されている。貴金属超微粒子の製造は、
該トーチにより発生した熱プラズマフレーム３に
より貴金属試料４を加熱する。これより、貴金属
試料は溶融され、同時に溶融貴金属は熱プラズマ
フレーム中の活性化された窒素により、該貴金属
の強制蒸発が生じ貴金属超微粒子が発生する。該
溶融貴金属から発生した超微粒子は、該溶融貴金
属の周囲に設けられた吸引器６より雰囲気ガスと
ともに吸引され、冷却器７で冷却された後、捕集
器９で捕集される。すなわち、生成した貴金属超
微粒子を速やかに冷却・捕集できるような装置で
あることが好ましい。
発明の効果
本発明の方法によると、直径１μｍ以下の貴金
属超微粒子を有害な副生成物を生ずることなく製
造できる。また、製造時の雰囲気には主として窒
素が使用されるため、極めて安全性も高く、かつ
その製造装置ならびに製造工程も簡単で操業性も
容易である優れた効果を有する。そして得られた
貴金属超微粒子は、触媒材料や導電材料として使
用することにより、それらの性能を一段と向上さ
せることができる。
属超微粒子を有害な副生成物を生ずることなく製
造できる。また、製造時の雰囲気には主として窒
素が使用されるため、極めて安全性も高く、かつ
その製造装置ならびに製造工程も簡単で操業性も
容易である優れた効果を有する。そして得られた
貴金属超微粒子は、触媒材料や導電材料として使
用することにより、それらの性能を一段と向上さ
せることができる。
実施例
以下の実施例においては、熱プラズマの発生方
法としては直流アークプラズマ（正極性、電流
40A、電圧30〜40V）を使用し、雰囲気圧力は１
気圧とした。なお、直流アークに変え、プラズマ
ジエツトや高周波プラズマなどにより発生させた
熱プラズマを使用してもほぼ同様な結果が得られ
る。
法としては直流アークプラズマ（正極性、電流
40A、電圧30〜40V）を使用し、雰囲気圧力は１
気圧とした。なお、直流アークに変え、プラズマ
ジエツトや高周波プラズマなどにより発生させた
熱プラズマを使用してもほぼ同様な結果が得られ
る。
実施例 １
貴金属として銀を、雰囲気として30％N2―70
％Arを使用し、銀超微粒子を製造した。得られ
た銀超微粒子の最大粒径は約0.5μｍで、平均粒
径は約0.1μｍであつた。また、超微粒子の形態
は第２図に示すように、球状もしくは球状粒子の
連なつた状態であつた。なお、本実施例における
銀超微粒子の発生速度は大略６ｇ／ｈであつた。
％Arを使用し、銀超微粒子を製造した。得られ
た銀超微粒子の最大粒径は約0.5μｍで、平均粒
径は約0.1μｍであつた。また、超微粒子の形態
は第２図に示すように、球状もしくは球状粒子の
連なつた状態であつた。なお、本実施例における
銀超微粒子の発生速度は大略６ｇ／ｈであつた。
実施例 ２
貴金属として銀を、雰囲気として100％N2を使
用し、銀超微粒子を製造した。得られた銀超微粒
子の最大粒径は約0.5μｍで、平均粒径は約0.2μ
ｍであつた。超微粒子の形態は、実施例１と同様
に、球状もしくは球状粒子の連なつた状態であつ
た。また、銀超微粒子の発生速度は約7.5ｇ／ｈ
であつた。
用し、銀超微粒子を製造した。得られた銀超微粒
子の最大粒径は約0.5μｍで、平均粒径は約0.2μ
ｍであつた。超微粒子の形態は、実施例１と同様
に、球状もしくは球状粒子の連なつた状態であつ
た。また、銀超微粒子の発生速度は約7.5ｇ／ｈ
であつた。
実施例 ３
貴金属として白金を、雰囲気として100％N2を
使用し、白金超微粒子を製造した。得られた白金
超微粒子の最大粒径は約0.1μｍであり、平均粒
径は約0.03μｍであつた。第３図に示すように、
粒子の形状は主として球形であり、一部には多角
形の形状を有する粒子も認められた。なお、本実
施例における白金超微粒子の発生速度は約10ｇ／
ｈであつた。
使用し、白金超微粒子を製造した。得られた白金
超微粒子の最大粒径は約0.1μｍであり、平均粒
径は約0.03μｍであつた。第３図に示すように、
粒子の形状は主として球形であり、一部には多角
形の形状を有する粒子も認められた。なお、本実
施例における白金超微粒子の発生速度は約10ｇ／
ｈであつた。
第１図は本発明の方法を実施する装置の１例を
示したものである。第２図は銀超微粒子の透過電
子顕微鏡写真、第３図は白金超微粒子の透過電子
顕微鏡写真。 １：密閉容器、２：熱プラズマ発生用トーチ、
３：熱プラズマフレーム、４：貴金属試料、５：
貴金属溶解台、６：吸引器、７：冷却器、８，
８′：雰囲気ガス導入口、９：捕集器、１０：吸
引ポンプ。
示したものである。第２図は銀超微粒子の透過電
子顕微鏡写真、第３図は白金超微粒子の透過電子
顕微鏡写真。 １：密閉容器、２：熱プラズマ発生用トーチ、
３：熱プラズマフレーム、４：貴金属試料、５：
貴金属溶解台、６：吸引器、７：冷却器、８，
８′：雰囲気ガス導入口、９：捕集器、１０：吸
引ポンプ。
Claims (1)
- １ 窒素ガスまたは窒素ガスと不活性ガスの混合
ガスあるいはこれらのガスに水素を混合したガス
からなる雰囲気中で熱プラズマを発生させ、該熱
プラズマフレームにより周期表ｂ族、ａ族及
び族から選ばれた貴金属またはその合金を溶融
することを特徴とする貴金属超微粒子の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17654884A JPS6156209A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | 貴金属超微粒子の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17654884A JPS6156209A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | 貴金属超微粒子の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6156209A JPS6156209A (ja) | 1986-03-20 |
| JPS6139372B2 true JPS6139372B2 (ja) | 1986-09-03 |
Family
ID=16015506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17654884A Granted JPS6156209A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | 貴金属超微粒子の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6156209A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7384448B2 (en) | 2004-02-16 | 2008-06-10 | Climax Engineered Materials, Llc | Method and apparatus for producing nano-particles of silver |
| KR101009656B1 (ko) | 2008-09-17 | 2011-01-19 | 희성금속 주식회사 | 초미세 귀금속 분말 제조방법 |
| KR101024971B1 (ko) | 2008-12-12 | 2011-03-25 | 희성금속 주식회사 | 열플라즈마를 이용한 귀금속 분말 및 귀금속 타겟 제조방법 |
| KR101118635B1 (ko) * | 2009-12-14 | 2012-03-06 | 희성금속 주식회사 | 열 플라즈마를 이용한 강화백금 재료 제조방법 |
| KR101279553B1 (ko) * | 2011-03-10 | 2013-06-28 | 희성금속 주식회사 | 플라즈마를 이용한 산화물 분산강화형 백금재료의 제조방법 |
| KR20120103908A (ko) * | 2011-03-11 | 2012-09-20 | 희성금속 주식회사 | 산화물 분산강화형 백금 재료 제조용 백금 분말 제조 방법 |
| KR101419443B1 (ko) * | 2012-03-26 | 2014-07-14 | 희성금속 주식회사 | 산화물 분산 강화형 백금-금 합금의 제조방법 |
| KR101671324B1 (ko) * | 2014-02-14 | 2016-11-02 | 미쓰이금속광업주식회사 | 구리분 |
| JP6858374B2 (ja) * | 2017-11-20 | 2021-04-14 | 国立大学法人弘前大学 | 高強度銀焼結体の製造方法 |
-
1984
- 1984-08-27 JP JP17654884A patent/JPS6156209A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6156209A (ja) | 1986-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2662986B2 (ja) | タングステンもしくは酸化タングステン超微粒子の製造方法 | |
| JPS6330062B2 (ja) | ||
| WO2020228709A1 (zh) | 一种合金粉体材料的制备方法 | |
| EP1967492B1 (en) | Method for producing purified carbon nanotubes | |
| JPS6139372B2 (ja) | ||
| TW200409685A (en) | Method for producing alloy powder by dual self-fusion rotary electrodes | |
| JPH0327601B2 (ja) | ||
| JPH0234707A (ja) | 金属の粉末化方法およびその実施のための装置 | |
| JP2004124257A (ja) | 金属銅微粒子及びその製造方法 | |
| Kumar et al. | Synthesis of silver metal nanoparticles through electric arc discharge method: a review | |
| JPH0438826B2 (ja) | ||
| US4889665A (en) | Process for producing ultrafine particles of ceramics | |
| JP4042095B2 (ja) | 高純度金属粉の製造方法および高純度金属粉の製造装置 | |
| CN110449594A (zh) | 一种降低氢化脱氢法制得钛粉氧含量的方法 | |
| JPS63170212A (ja) | 金属硼化物の超微粉の製造法 | |
| JP2005154834A (ja) | ルテニウム超微粉末およびその製造方法 | |
| JP2002220601A (ja) | Ｄｃ熱プラズマ処理による低酸素球状金属粉末の製造方法 | |
| JPS6179736A (ja) | 白金族金属を回収する方法 | |
| JPH04281840A (ja) | 金属酸化物超微粒子の製造方法及び製造装置 | |
| JPH0925522A (ja) | 高純度金属材料の製造方法 | |
| JPS63274725A (ja) | 超電導材料からのＮｂおよびＴｉの回収方法 | |
| JP3253175B2 (ja) | 球状銀微粒子の製造方法 | |
| JPS63195101A (ja) | 金属酸化物の製造法 | |
| JP5811002B2 (ja) | 中空炭素電極を用いたＳｉＯの製造方法及び装置 | |
| JPH0416504A (ja) | シリコンの精製方法 |