JPS6168314A - Production of porous silica, alumina, titania, and zirconia - Google Patents

Production of porous silica, alumina, titania, and zirconia

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JPS6168314A
JPS6168314A JP18861184A JP18861184A JPS6168314A JP S6168314 A JPS6168314 A JP S6168314A JP 18861184 A JP18861184 A JP 18861184A JP 18861184 A JP18861184 A JP 18861184A JP S6168314 A JPS6168314 A JP S6168314A
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polar
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富士夫 水上
Shuichi Niwa
修一 丹羽
Toru Tsuchiya
徹 土屋
Kazuo Shimizu
一男 清水
Juichi Imamura
今村 寿一
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/34Preparation of aluminium hydroxide by precipitation from solutions containing aluminium salts
    • C01F7/36Preparation of aluminium hydroxide by precipitation from solutions containing aluminium salts from organic aluminium salts

Abstract

PURPOSE:To produce uniform, amorphous, and porous silica, alumina, titania, and zirconia by prepg. specified soln. having uniform compsn. of each oxygen- contg. org. compd. of Si, Al, Ti or Zr, transforming the soln. to sol by hydrolysis, and transforming the sol to gel, and dissipating residual compd. in the gel. CONSTITUTION:An oxygen-contg. org. compd. such as alkoxide, ketoalcohol, etc. of Si, Al, Ti, Zr, etc. is dissolved uniformly in a soln. contg. at least one kind of polar compd. having multidentate or crosslinking coordination power such as dihydric alcohol, aminoalcohol, etc. at 10-100 deg.C. The compd. is hydrolyzed at 20-80 deg.C to prepare uniform sol, and transforms further to agar-like gel. The gel is dried at low temp., crushed to appropriate size, heat-treated at 200-700 deg.C under reduced pressure to dissipate and remove residual polar compd. Thus, uniform porous silica, alumina, titania, or zirconia, is obtd.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、含酸素有機ケイ素、アルミニウム、チタン、
またはジルコニウム化合物を、多座あるいは架橋配位能
を有する極性化合物を含む溶液中で混合して均一溶液と
し、次いで加水分解により、均一なゾルからゾル全体を
ゲル化させるゲル化工程を経由することと、ゲルを低温
乾燥後、ゲル中に残存する極性化合物を飛散させる熱処
理工程を施すことによって、極性化合物の多座あるいは
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides oxygen-containing organosilicon, aluminum, titanium,
Alternatively, a zirconium compound is mixed in a solution containing a polar compound having polydentate or cross-linking coordination ability to form a homogeneous solution, and then the homogeneous sol undergoes a gelation process in which the entire sol is gelled by hydrolysis. After drying the gel at a low temperature, a heat treatment process is performed to scatter the remaining polar compounds in the gel, thereby producing polydentate or polar compounds.

架橋配位能とその構造を、目的とするケイ素、アケイ素
、アルミニウム、チタン、またはジルコニウム酸化物の
製造方法に関するものである。
The present invention relates to a method for producing silicon, asilicon, aluminum, titanium, or zirconium oxides whose crosslinking coordination ability and structure are targeted.

非晶質ケイ素、アルミニウム、チタン、またはジルコニ
ウム酸化物は、触媒、吸着剤、センサー、無機金属塩の
水溶液に酸やアルカリを添加することによって、金属酸
化物あるいは金属水酸化物を沈殿させる方法と、金属ア
ルコキンドをエタノールやグロパノールなどに溶解し、
これに水を添加して加水分解を行い、金属酸化物あるい
は金属水酸化物を得る方法である。
Amorphous silicon, aluminum, titanium, or zirconium oxides can be produced by precipitating metal oxides or metal hydroxides by adding acids or alkalis to aqueous solutions of catalysts, adsorbents, sensors, and inorganic metal salts. , dissolve the metal alcokind in ethanol, glopanol, etc.
In this method, water is added to perform hydrolysis to obtain metal oxides or metal hydroxides.

前者の方法は手軽であるが、原料中に含まれる不純物を
排除しにくく、沈殿発生に使用した塩類を不純物として
取り込み易いという欠点がある。
Although the former method is simple, it has the disadvantage that it is difficult to eliminate impurities contained in the raw materials, and salts used for precipitation are likely to be incorporated as impurities.

後者の方法は、金属アルコキシドを蒸留や昇華により簡
単に精製できるので、不純物を排除することは比較的容
易であるが、多孔化した9表面積を拡大制御することは
容易でない。
In the latter method, since the metal alkoxide can be easily purified by distillation or sublimation, it is relatively easy to eliminate impurities, but it is not easy to control the expansion of the porous surface area.

ケイ素、アルミニウム、チタン、またはジルコニウム酸
化物を触媒や吸着剤あるいはセンサー々どに利用すると
きには、該酸化物の表面積や細孔はいつも重要な問題で
ある。表面積や細孔構造の制御方法としては、加水分解
直後や乾燥したゲルに、i’lJエチレングリコール、
ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、またはセ
ルロースエーテルを添加する方法や、ゲルを1価アルコ
ールで洗浄する方法、酸処理や水処理する方法、焼成処
理を行う方法などがあり、それぞれ利点をもっている。
Whenever silicon, aluminum, titanium, or zirconium oxides are utilized in catalysts, adsorbents, or sensors, the surface area and pore size of the oxides is an important consideration. As a method for controlling the surface area and pore structure, i'lJ ethylene glycol,
There are methods such as adding polyvinyl alcohol, polyacrylamide, or cellulose ether, washing the gel with monohydric alcohol, acid treatment or water treatment, and baking treatment, each of which has its own advantages.

しかし、これらの方法はアルミナなど特別なものに限ら
れているうえ、個々の方法のみで広範囲に制御すること
は困難であるし、これらの処理によって不純物が混入し
たり金属酸化物の性質が変化する。場合もある。このほ
か制御された多孔化法として、多孔質ガラスの製造方法
がある。この方法では、熱処理と酸処理により細孔径を
十数Aから数千Aまで変化させることができるが、現在
のところシリ−力や二酸化セリウムを含む2〜3の複合
金属酸化物の製造に限られており、適用範囲が項めて狭
い。
However, these methods are limited to special materials such as alumina, and it is difficult to control a wide range using only individual methods, and these treatments may introduce impurities or change the properties of the metal oxide. do. In some cases. Other controlled porosity methods include methods for producing porous glass. With this method, the pore diameter can be changed from tens of amps to several thousand amps by heat treatment and acid treatment, but at present it is limited to the production of 2 to 3 composite metal oxides including silicone and cerium dioxide. The scope of application is quite narrow.

本発明者らは前記の点に留意し、均質で非晶質な、しか
も表面積や細孔が制御されたシリカ、アルミナ、チタニ
ア、またはジルコニアを製造すべく種々研究を行った結
果、本発明に到達したものである。
The present inventors kept the above points in mind and conducted various studies to produce homogeneous, amorphous silica, alumina, titania, or zirconia with controlled surface area and pores, and as a result, the present invention was achieved. It has been reached.

本発明は、10℃から100℃の温度で含酸素有機ケイ
素、アルミニウム、チタン、またはジルコニウム化合物
の1種あるいは2種以上の仕合物を、多座あるいは架橋
配位能を有する極性化合物の1種あるいは2種以上を含
む溶液中で混合し均一溶液とし、次いで加水分解により
、均一なゾルからゾル全体をゲル化させるゲル化工程を
経由することと、ゲルを低温乾燥後ゲル中に残存する極
性化合物を飛散させる熱処理工程を施すことによって、
極性化合物の多座あるいは架橋配位能とその構造全目的
とするケイ素、アルミニウム、チタン、またはジルコニ
ウム酸化物の均一非晶質化、細孔設計、あるいは表面積
設計に利用することを特徴とする、均質で非晶質なシリ
カ、アルミナ、チタニア、またはジルコニアの製造方法
を提供するものである。
The present invention provides a method for treating a compound of one or more oxygen-containing organosilicon, aluminum, titanium, or zirconium compounds at a temperature of 10°C to 100°C with one type of polar compound having polydentate or crosslinking coordination ability. Alternatively, it is possible to mix two or more types in a solution to make a homogeneous solution, and then go through a gelation process in which the entire sol is gelled from a homogeneous sol by hydrolysis, and the polarity remaining in the gel after drying at low temperature. By applying a heat treatment process that scatters the compound,
The polydentate or cross-linked coordination ability of polar compounds and their structure are characterized by their use in homogeneous amorphization, pore design, or surface area design of silicon, aluminum, titanium, or zirconium oxides. The present invention provides a method for producing homogeneous amorphous silica, alumina, titania, or zirconia.

すなわち、均質なシリカ、アルミナ、チタニア、ゝまた
はジルコニアを調製するための第一段階は均一な溶液を
作ることであるから、含酸素有機ケイ素、アルミニウム
、チタン、またはジルコニウム化合物と、多座あるいは
架橋配位能を有する極性化合物が、沈殿などを形成せず
均一溶液となるように心がけることが大切Cτある。こ
のためには、含酸素有機ケイ素、アルミニウム、チタン
、またはジルコニウム化合物と、多座あるいは架橋配位
能を有する極性化合物の組み合せと、混合温度がしばし
ば重要な問題となる。たとえば、アルミニウム、チタン
、ジルコニウムの含酸素有機金属化合物、とくにアルコ
キシドは、エチレングリフールやプロパンジオールと不
溶性の沈殿を生じるので、これらの金属種では多座ある
いは架橋配位能と有する極性化合物として、アミノアル
コールや分岐度の高い含酸素化合物(2価アルコール、
ケトアルコール、オキシカルボン酸)を選ぶ必要がある
。これに対して、ケイ素の含酸素有機金属化合物、とく
にこれらのアルコキ/ドではこのような間Nはなく、は
とんどすべての211iアルコール、アミノアルコール
、ケトアルコール、ケトカルボン酸、オキシカルボン酸
、ジカルボ/@などが使用できる。混合温度が高すぎる
と、使用した極性化合物と含酸素有機ケイ素、アルミニ
ウム、チタン、またはジルコニウム化合物が異常反応を
起こし不溶性の沈殿を生じることもあるので、必要以上
の加熱を避ける必要があり、加熱温度としては10℃〜
100℃、好ましくは、20℃〜80’Cが良い。また
、混合温度が高いと水酸基はエーテル化され、カルボキ
ンル基はエステル化すれ易く、こうなると極性化合物の
多座および架橋配位能は著しく低下するので、エーテル
化やエステル化を防ぐためにも混合温度は20℃〜80
℃が好ましい。
That is, since the first step in preparing homogeneous silica, alumina, titania, or zirconia is to create a homogeneous solution, polydentate or crosslinking with oxygenated organosilicon, aluminum, titanium, or zirconium compounds is possible. It is important to keep in mind that the polar compound having coordination ability becomes a homogeneous solution without forming a precipitate. For this purpose, the combination of an oxygen-containing organosilicon, aluminum, titanium, or zirconium compound and a polar compound having polydentate or bridging coordination ability, and the mixing temperature are often important issues. For example, oxygen-containing organometallic compounds such as aluminum, titanium, and zirconium, especially alkoxides, produce precipitates that are insoluble in ethylene glyfur and propanediol. Amino alcohols and highly branched oxygenated compounds (dihydric alcohols,
Keto alcohol, oxycarboxylic acid). On the other hand, oxygen-containing organometallic compounds of silicon, especially these alkoxides/dos, do not contain such N, and almost all 211i alcohols, amino alcohols, keto alcohols, ketocarboxylic acids, oxycarboxylic acids, Dicarbo/@ etc. can be used. If the mixing temperature is too high, an abnormal reaction may occur between the polar compound used and the oxygen-containing organosilicon, aluminum, titanium, or zirconium compound, resulting in the formation of an insoluble precipitate, so it is necessary to avoid excessive heating. Temperature: 10℃~
100°C, preferably 20°C to 80'C. In addition, if the mixing temperature is high, hydroxyl groups are easily etherified and carboquine groups are easily esterified, and in this case, the multidentate and crosslinking coordination abilities of polar compounds are significantly reduced. is 20℃~80℃
°C is preferred.

次に、不可抗力のエーテル化やエステル化による極性化
合物の減少を補うためにも、ゾル化およびゲル化を円滑
に行うためにも、極性化合物の使用量が大切な問題とな
る。多座あるいは架橋配位ることが多い。使用量が多す
ぎると均一にゲル化せず、溶液中にゲルが浮いた状態と
なるうえ、この場合もゲル化に長時間を要する。したが
って、多座あるいは架橋配位能を有する化合物の使用量
は、含酸素有機ケイ素、アルミニウム、チタン、または
ジルコニウム化合物使用量に対して、モル比で0.01
から15が良く、01かも5が特に好ましい。ゲル化に
あたっては水の使用量も重要であり、使用量が少なすぎ
るとゲル化に数日以上の長時間を要し多すぎると均一な
ゲル化は困難になる。
Next, the amount of polar compounds to be used is an important issue in order to compensate for the decrease in polar compounds due to unavoidable etherification and esterification, and to ensure smooth solization and gelation. Often polydentate or bridge-coordinated. If the amount used is too large, the gel will not be uniformly gelled, and the gel will float in the solution, and also in this case, gelation will take a long time. Therefore, the amount of the compound having polydentate or crosslinking coordination ability is 0.01 molar ratio to the amount of the oxygen-containing organosilicon, aluminum, titanium, or zirconium compound used.
to 15 are preferable, and 01 to 5 are particularly preferable. The amount of water used is also important for gelation; if the amount is too small, gelation will take several days or more, and if it is too large, uniform gelation will be difficult.

たとえば、ゲル化せずに酸化物沈殿が生成してしまうと
、金属酸化物中の多座あるいは架橋能力を有する極性化
合物の絶対量が減少し、最終的に多孔化や表面積拡大が
円滑に進まない。従って、加水分解時に使用する水の量
は、含酸素有機ケイ素、アルミニウム、チタン、または
ジルコニウム化合物に対して、モル比で0.5から20
であり、1から10が特に適当である。
For example, if an oxide precipitate is formed without gelation, the absolute amount of polydentate or crosslinking polar compounds in the metal oxide will decrease, and eventually porosity and surface area expansion will proceed smoothly. do not have. Therefore, the amount of water used during hydrolysis is 0.5 to 20 in molar ratio to the oxygen-containing organosilicon, aluminum, titanium, or zirconium compound.
and 1 to 10 are particularly suitable.

本発明で使用する含酸素有機ケイ素、アルミニウム、チ
タン、またはジルコニウム化合物は、金属種や配位子に
応じて、時として、加水分解が困難である。
The oxygen-containing organosilicon, aluminum, titanium, or zirconium compounds used in the present invention are sometimes difficult to hydrolyze depending on the metal species and ligands.

このような場合には、酸やアルカリなどの加水分解促進
剤を用いると加水分解がすみやかに進行し、ゲル化を円
滑に行うことができる。加水分解促進剤は通常の無機酸
、有機酸、無機アルカリ、有機アルカリいずれでも可溶
性であれば用いることができるが、最終的な金属酸化物
中に加水分解促進剤が残存することを好まないなら、加
水分解促進剤として有機酸(カルボ/酸、ケトカルボン
酸、オキシカルボン市など)あるいは、有機アルカリ 
(アミン、アミノアルコールなど)たとえばギ酸、シラ
酸、酒石酸、マロン酸、コハにゼリー状あるいは寒天状
ゲルを適当な大きさに粉砕し、80℃から110℃の温
度、減圧下で数時間から30時間乾燥する。乾燥後熱処
理を行い、残存する多座あるいは架橋配位能を有する極
性化合物を飛散させることによって非晶質金属酸化物f
完成するわけであるが、熱処理はケイ素、アルミニウム
、チタン、またはジルコニウム酸化物の使用目的に応じ
、200〜700℃の範囲で温度および雰囲気を設定す
れば良い。この場合、通常のすべての熱処理方法が採用
できるとともに、いくつかの熱処理方法を組合せること
も可能である。
In such a case, if a hydrolysis accelerator such as an acid or an alkali is used, hydrolysis can proceed quickly and gelation can be smoothly performed. As the hydrolysis accelerator, any ordinary inorganic acid, organic acid, inorganic alkali, or organic alkali can be used as long as it is soluble, but if you do not want the hydrolysis accelerator to remain in the final metal oxide, , organic acids (carbo/acids, ketocarboxylic acids, oxycarboxylic acids, etc.) or organic alkalis as hydrolysis accelerators.
(Amines, amino alcohols, etc.) For example, formic acid, silicic acid, tartaric acid, malonic acid, koha, etc. are ground into a jelly-like or agar-like gel to an appropriate size and heated at a temperature of 80°C to 110°C under reduced pressure for several hours to 30 minutes. Dry for an hour. After drying, heat treatment is performed to scatter the remaining polydentate or crosslinking coordination-capable polar compounds, thereby forming an amorphous metal oxide f.
The heat treatment may be performed by setting the temperature and atmosphere within the range of 200 to 700° C. depending on the intended use of the silicon, aluminum, titanium, or zirconium oxide. In this case, all usual heat treatment methods can be employed, and it is also possible to combine several heat treatment methods.

たとえば、水素雰囲気のみで熱処理を行うこともできる
し、酸素あるいは空気中で熱処理することも可能である
。また、rIII素、空気、あるいは不活性ガス中で熱
処理したのち更に水素気流中で熱処理することもできる
For example, heat treatment can be performed only in a hydrogen atmosphere, or in oxygen or air. Furthermore, after heat treatment in rIII element, air, or inert gas, further heat treatment can be performed in a hydrogen stream.

以上、述べてきたような方法で製造したケイ素、アルミ
ニウム、チタン、またはジルコニウム酸化物は、粉末X
線回折と電子顕微鏡から非晶質で均質であることが確か
められるとともに、BET法による表面積測定やメチル
ペンタンやn−ヘキサンなどの吸着を利用したパルス吸
着法による細孔の測定から、表面積および細孔分布が決
定され、製造時の調合法によって表面積や細孔が制御さ
れていることが確かめられた。すなわち、シリカでは使
用した極性化合物に応じて表面積は150〜1000ゼ
/gであり、細孔径d50A以下に分布し細孔容積は、
0.01〜0.4cmコ/9である。また、アルミナで
は使用した極性化合物に応じて表面積が50〜850ぜ
/Iと変化し、チタニアでは0.4〜60rrj/11
、ジルコニアでは0.4〜15m’7.9の間で制御が
可能であった。このような表面積および細孔の制御、と
くにシリカやアルミナにおける広範囲にわたっての制御
は、一般の製造法では極めて困難であり、本発明によっ
て初めて可能となったものである。このようにして得ら
れる非晶質ケイ素、アルミニウム、チタン、またはジル
コニウム酸化物は、均質性が高く吸着剤、センサー、光
半導体、触媒などに充分利用可能であり、とくに触媒と
しては酸化、異性化、クラッキング、水和、水素化など
に有効に利用し得るものである。
Silicon, aluminum, titanium, or zirconium oxide produced by the method described above is powder
Linear diffraction and electron microscopy confirmed that it was amorphous and homogeneous, and the surface area and pore size were determined by BET method and pulse adsorption method using adsorption of methylpentane, n-hexane, etc. The pore distribution was determined, and it was confirmed that the surface area and pores were controlled by the manufacturing method. That is, in silica, the surface area is 150 to 1000 ze/g depending on the polar compound used, the pore diameter is distributed below d50A, and the pore volume is
It is 0.01 to 0.4 cm/9. In addition, the surface area of alumina varies from 50 to 850 rrj/I depending on the polar compound used, and the surface area of titania varies from 0.4 to 60 rrj/11
For zirconia, control was possible between 0.4 and 15 m'7.9. Such control of surface area and pores, particularly over a wide range of silica and alumina, is extremely difficult with conventional manufacturing methods, and has been made possible for the first time by the present invention. The amorphous silicon, aluminum, titanium, or zirconium oxides obtained in this way are highly homogeneous and can be fully used as adsorbents, sensors, optical semiconductors, catalysts, etc., and are particularly useful as catalysts for oxidation, isomerization, etc. It can be effectively used for cracking, hydration, hydrogenation, etc.

次に実施例により本発明を更に詳細に説明する。Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

実施例1゜ 200mのビーカーに、10%の塩化水素を含むメタノ
ール4gを入れ、これに50IIのエチレングリコール
と63.3.iilのテトラエトキシランを加え、65
℃で3時間攪拌する。次に11.5.9の水を加え、同
温匿で更に1時間攪拌したのち、再び12Iの水を加え
同温度で攪拌していると、溶液全体が寒天状に固化した
ゲルが得られる。ゲルを同温襄で1時間放置したのち、
更に25℃で一夜放置する。次にゲルを適当な大きさに
砕き、20(Jmlのナス型フラスコに入れ、減圧下、
100℃でロータリーエバポレーターで24時間乾燥す
る。収量25.lJ (Si02計算値の約14倍)。
Example 1 4 g of methanol containing 10% hydrogen chloride was placed in a 200 m beaker, and 50 II of ethylene glycol and 63.3. Add iil of tetraethoxylan, 65
Stir at ℃ for 3 hours. Next, add water from 11.5.9 and stir for another hour at the same temperature, then add water from 12I again and stir at the same temperature, and the entire solution solidifies into an agar-like gel. . After leaving the gel at the same temperature for 1 hour,
Further, leave it at 25°C overnight. Next, crush the gel to an appropriate size, place it in a 20 (Jml) eggplant-shaped flask, and place it under reduced pressure.
Dry on a rotary evaporator at 100°C for 24 hours. Yield 25. lJ (approximately 14 times the calculated value of Si02).

乾燥ゲルを微粉化し、石英管中に広げ水素気流中、40
0℃で8時間熱処理を行った。エチレングリコールの代
りに、種違のジオールを使用して、全く同様な操作でシ
リカを得た。表1に物性値を示す。
The dried gel was pulverized, spread in a quartz tube, and heated for 40 minutes in a hydrogen stream.
Heat treatment was performed at 0°C for 8 hours. Silica was obtained in exactly the same manner using a different type of diol instead of ethylene glycol. Table 1 shows the physical property values.

実施例2゜ 300dのビーカーに、15 mlのtart−ブタノ
ールを入れ、これに50gのピナコールを加え、45℃
であたためて完全に溶解する。次に9.3Iのアルミニ
ウム5ea−ブトキシドを加え、65℃で2時間攪拌し
ながらあたためたのち、5.51の水を含むtart−
ブタノール溶液100ゴを加え、同温度で更に2時間攪
拌しながら加温する。更に、5.51の水を含むter
t−ブタノール50m1を加え同温度で攪拌していると
、寒天状に固化する。以後の操作は実施例1と同様であ
る。また、ピナコールの代りに種々の極性化合物を使用
して同様な操作を行い、種々のアルミナを得た。表2に
物性値を示す。
Example 2 Put 15 ml of tart-butanol into a 300 d beaker, add 50 g of pinacol, and heat at 45°C.
Warm until completely dissolved. Next, 9.3 I of aluminum 5ea-butoxide was added, and after warming at 65°C for 2 hours with stirring, a tart containing 5.51 of water was added.
Add 100 grams of butanol solution and heat at the same temperature for an additional 2 hours while stirring. Furthermore, ter containing 5.51 water
When 50ml of t-butanol is added and stirred at the same temperature, it solidifies into agar-like form. The subsequent operations are the same as in Example 1. In addition, various aluminas were obtained by performing similar operations using various polar compounds instead of pinacol. Table 2 shows the physical property values.

実施例3゜ 50mjのビーカーに15dのエタノールを入れ、これ
に10チの塩化水素を含むメタノール1gを加え、更に
17.4fiのチタニウム1ea−プロポキ/ドを加え
80℃で20分間あたためる。次に1.5gの水を含む
エタノール45m/を加え、同温度で2時間あたためた
のち、再び1.511の水を含むエタノール1t 20
 rst加え、同温度で攪拌しているとゼリー状にゲル
化する。以後の操作は熱処理温度を300 ’Cにした
ことを除き、実施例1と同様にして行った。表面積50
.2 m’/ i 。
Example 3 15 d of ethanol was placed in a 50 mj beaker, 1 g of methanol containing 10 t of hydrogen chloride was added thereto, 17.4 fi of titanium 1ea-propoxide was added, and the mixture was heated at 80° C. for 20 minutes. Next, 45 m/ml of ethanol containing 1.5 g of water was added, heated at the same temperature for 2 hours, and then 1 t/t of ethanol containing 1.511 g of water was added.
rst was added and stirred at the same temperature, it gelled into a jelly-like state. The subsequent operations were performed in the same manner as in Example 1, except that the heat treatment temperature was 300'C. surface area 50
.. 2 m'/i.

実施例4゜ 300m1ビーカーに15 mlのエタノールを入れ。Example 4゜ Pour 15 ml of ethanol into a 300 ml beaker.

これに50.1gのピナコールを加え、45℃で30分
間あたためて溶解する。この溶液に50.71のジルコ
ニウム・n−グロボキシドと101の塩化水素を含むメ
タノールを2g加え、65℃で3時間攪拌しながらあた
ためる。次に5.5 /lの水を含むエタノール溶液6
0m1を加え、同温度で攪拌しているとゲル化する。以
後の操作は350℃で熱処理全行ったことを除き、実施
例1と同様である。
Add 50.1 g of pinacol to this and dissolve by heating at 45° C. for 30 minutes. 2 g of methanol containing 50.71 parts of zirconium n-globoxoxide and 101 parts of hydrogen chloride is added to this solution, and the mixture is heated at 65 DEG C. for 3 hours with stirring. Next, ethanol solution 6 containing 5.5/l of water
When 0 ml of the solution is added and stirred at the same temperature, it becomes a gel. The subsequent operations were the same as in Example 1, except that all heat treatment was performed at 350°C.

表面積13ゼ/11゜ 表 2 非晶質アルミナの表面積 調製時の極性化合物       表面積(ヴ?)1 
ヘキシレングリコール         8232 ピ
ナコール               6803 ジ
アセトンアルコール         60543−メ
チル−1,3−ブタンジオール     47753−
ヒト四キシー5−メチルー2−ブタノン  33063
−アミノプロパ/−ル         62と細孔 吸着パルス数 2.2  DMB 3−MP n −C62735以上 0   2 67以上 手続補正書(自発) 60化技研第524号 昭和60年4 月20  日 1、事件の表示  昭和59年特許願第188611 
 号3、補正をする者 事件との関係特許出願人 住 所    東京都千代田区霞が関1丁目3番1号手
 名 (114)工業技術院長  等々力   達手続
補正書(自発) 59化技研刑78@ 昭和59年12月14 日 1「庁長官 志賀  学  殿 1、事件の表示  昭和59年特許願第188611 
 号3゜ 事件との関係特許出願人 住 所    東京都千代田区霞が関1丁目3番1号氏
 名 (114)工業技術院長 等々力   達8、 
1正の内容 本願明細書中において、次の通り補正します。
Surface area 13°/11° Table 2 Polar compounds when preparing the surface area of amorphous alumina Surface area (V?) 1
Hexylene glycol 8232 Pinacol 6803 Diacetone alcohol 60543-Methyl-1,3-butanediol 47753-
Human tetraxy-5-methyl-2-butanone 33063
-Aminopropyl/- 62 and pore adsorption pulse number 2.2 DMB 3-MP n -C62735 or above 0 2 67 or above Procedural amendment (voluntary) 60 Kagiken No. 524 April 20, 1985 1, Incident Display 1988 Patent Application No. 188611
No. 3. Patent applicant related to the case of the person making the amendment Address: 1-3-1 Kasumigaseki, Chiyoda-ku, Tokyo Name (114) Director of the Agency of Industrial Science and Technology Todoroki Written amendment to the procedure (voluntary) 59 Kagiken Penalty 78 @ Showa December 14, 1959 1 “Director General Manabu Shiga 1, Indication of the case 1988 Patent Application No. 188611
Patent applicant related to Case No. 3゜ Address: 1-3-1 Kasumigaseki, Chiyoda-ku, Tokyo Name (114) Director of the Agency of Industrial Science and Technology Todoroki Tatsu 8,
1.Corrected contents The following amendments are made in the specification of the present application.

(1)第12頁第14行の「0.4〜60Jを「0.4
〜120Jに訂正します。
(1) “0.4 to 60J” on page 12, line 14
Corrected to ~120J.

(2)第12頁第15行の「0,4〜15m/g−Jを
「0.4〜65m/1」に訂正します。
(2) Correct "0.4-15m/g-J" on page 12, line 15 to "0.4-65m/1".

(3)第14頁下から第2行の「エタノール」を「ヘキ
シレングリコール」に訂正します。
(3) Correct "ethanol" in the second line from the bottom of page 14 to "hexylene glycol."

(4)第15頁第6行〜7行の「熱処理温度を3000
にしたことを除き、」を「熱処理を300Cで、30時
間空気中で行ったことを除き、」に訂正します。
(4) Page 15, lines 6 to 7, “Heat treatment temperature is set to 3000
"Except that the heat treatment was performed at 300C in air for 30 hours," should be corrected to "Except that the heat treatment was performed at 300C in air for 30 hours."

(5)第15頁第8行の「表面積50.2mVPJを「
表面積95.6m7月に訂正します。
(5) “Surface area 50.2 mVPJ” on page 15, line 8.
Surface area 95.6m will be corrected in July.

(6)第15頁下から第2行の「実施例句を「実施例3
」に訂正します。
(6) In the second line from the bottom of page 15, change the phrase “Example 3” to “Example 3”.
” will be corrected.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)10℃から、100℃の温度で、含酸素有機ケイ
素、アルミニウム、チタンまたはジルコニウム化合物を
、多座あるいは架橋配位能を有する極性化合物の1種あ
るいは、2種以上を含む溶液中で混合して均一溶液とし
、次いで加水分解により均一なゾルからゾル全体をゲル
化させるゲル化工程を経由することと、ゲルを低温乾燥
後、ゲル中に残存する極性化合物を飛散させる熱処理工
程を施すことによって、極性化合物の多座あるいは架橋
配位能とその構造を、目的とする無機酸化物の均一非晶
質化、細孔設計、あるいは表面設計に■用することを特
徴とする、均質な多孔性シリカ、アルミナ、チタニア、
およびジルコニアの製造方法。
(1) At a temperature of 10°C to 100°C, an oxygen-containing organosilicon, aluminum, titanium, or zirconium compound is added in a solution containing one or more polar compounds having polydentate or crosslinking coordination ability. They are mixed to form a homogeneous solution, and then undergo a gelation process in which the entire sol is transformed from a homogeneous sol into a gel through hydrolysis. After drying the gel at a low temperature, a heat treatment process is performed to scatter the polar compounds remaining in the gel. This method is characterized by the use of the multidentate or cross-linked coordination ability and structure of polar compounds for homogeneous amorphization, pore design, or surface design of the target inorganic oxide. porous silica, alumina, titania,
and a method for producing zirconia.
(2)含酸素有機ケイ素、アルミニウム、チタン、およ
びジルコニウム化合物がアルコキシド、ケトアルコール
化合物、ジケトン化合物、ケトカルボン酸化合物、オキ
シカルボン酸化合物およびカルボン酸化合物の1種また
は、2種以上の混合物である特許請求の範囲第1項の方
法。
(2) A patent in which the oxygen-containing organosilicon, aluminum, titanium, and zirconium compound is one or a mixture of two or more of alkoxides, ketoalcohol compounds, diketone compounds, ketocarboxylic acid compounds, oxycarboxylic acid compounds, and carboxylic acid compounds The method according to claim 1.
(3)多座あるいは架橋配位能を有する極性化合物が、
2価アルコール、アミノアルコール、ケトアルコール、
ジケトン、ケトカルボン酸、オキシカルボン酸、および
ジカルボン酸の1種または2種以上の混合物である特許
請求の範囲第1項の方法。
(3) A polar compound with polydentate or crosslinking coordination ability is
dihydric alcohol, amino alcohol, keto alcohol,
The method according to claim 1, wherein the method is one or a mixture of two or more of diketones, ketocarboxylic acids, oxycarboxylic acids, and dicarboxylic acids.
(4)二価アルコールが炭素数14以下のジオールの1
種または、2種以上の混合物である特許請求の範囲第3
項の方法。
(4) A diol whose dihydric alcohol has 14 or less carbon atoms
Claim 3 which is a species or a mixture of two or more species
Section method.
(5)多座あるいは、架橋配位能を有する極性化合物と
含酸素、有機ケイ素、アルミニウム、チタンまたはジル
コニウム化合物の混合比が、モル比(極性化合物/有機
金属化合物)で0.01から15である特許請求の範囲
第1項の方法。
(5) The molar ratio (polar compound/organometallic compound) of the polydentate or polar compound having crosslinking coordination ability and the oxygen-containing, organosilicon, aluminum, titanium, or zirconium compound is 0.01 to 15. The method of claim 1.
(6)前記混合比がモル比で0.1から5である特許請
求の範囲第1項の方法。
(6) The method according to claim 1, wherein the mixing ratio is from 0.1 to 5 in terms of molar ratio.
(7)原料化合物の混合および加水分解温度が20℃か
ら80℃である特許請求の範囲第1項の方法。
(7) The method according to claim 1, wherein the mixing and hydrolysis temperature of the raw material compounds is from 20°C to 80°C.
(8)加水分解時に使用する水の量が、含酸素有機ケイ
素、アルミニウム、チタン、またはジルコニウム化合物
に対して、モル比(水/含酸素有機金属化合物)で0.
5から20である特許請求の範囲第1項の方法。
(8) The amount of water used during hydrolysis is 0.0 molar ratio (water/oxygen-containing organometallic compound) to the oxygen-containing organosilicon, aluminum, titanium, or zirconium compound.
5 to 20. The method of claim 1.
(9)前記加水分解時のモル比が1から10である特許
請求の範囲第1項の方法。
(9) The method according to claim 1, wherein the molar ratio during the hydrolysis is from 1 to 10.
(10)熱処理温度が200℃から700℃である特許
請求の範囲第1項の方法。
(10) The method according to claim 1, wherein the heat treatment temperature is from 200°C to 700°C.
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