KR20190049621A - 향상된 안정성을 갖는 고온 층상 혼합된-금속 산화물 물질 - Google Patents

향상된 안정성을 갖는 고온 층상 혼합된-금속 산화물 물질 Download PDF

Info

Publication number
KR20190049621A
KR20190049621A KR1020187030013A KR20187030013A KR20190049621A KR 20190049621 A KR20190049621 A KR 20190049621A KR 1020187030013 A KR1020187030013 A KR 1020187030013A KR 20187030013 A KR20187030013 A KR 20187030013A KR 20190049621 A KR20190049621 A KR 20190049621A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal oxide
mixed
phase
mixed metal
particles
Prior art date
Application number
KR1020187030013A
Other languages
English (en)
Inventor
가산 셀만 알라베디
존 아드리안 홀
마노하라 구디욜 베에라바드라파
휴 크리스토퍼 그린웰
앤드류 위팅
Original Assignee
사우디 아라비안 오일 컴퍼니
더럼 유니버시티
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 사우디 아라비안 오일 컴퍼니, 더럼 유니버시티 filed Critical 사우디 아라비안 오일 컴퍼니
Publication of KR20190049621A publication Critical patent/KR20190049621A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/02—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1493—Selection of liquid materials for use as absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/62—Carbon oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/81—Solid phase processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8659—Removing halogens or halogen compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8671—Removing components of defined structure not provided for in B01D53/8603 - B01D53/8668
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
    • B01J20/041—Oxides or hydroxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
    • B01J20/08—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04 comprising aluminium oxide or hydroxide; comprising bauxite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • B01J20/205—Carbon nanostructures, e.g. nanotubes, nanohorns, nanocones, nanoballs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28011—Other properties, e.g. density, crush strength
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28028—Particles immobilised within fibres or filaments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28057—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
    • B01J20/28061—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area being in the range 100-500 m2/g
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28078—Pore diameter
    • B01J20/28083—Pore diameter being in the range 2-50 nm, i.e. mesopores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3078—Thermal treatment, e.g. calcining or pyrolizing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/02—Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/10—Magnesium; Oxides or hydroxides thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/18—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/007—Mixed salts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/06—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing polymers
    • B01J31/069—Hybrid organic-inorganic polymers, e.g. silica derivatized with organic groups
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/04—Mixing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08—Heat treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08—Heat treatment
    • B01J37/082—Decomposition and pyrolysis
    • B01J37/086—Decomposition of an organometallic compound, a metal complex or a metal salt of a carboxylic acid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08—Heat treatment
    • B01J37/082—Decomposition and pyrolysis
    • B01J37/088—Decomposition of a metal salt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/288—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using composite sorbents, e.g. coated, impregnated, multi-layered
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/112—Metals or metal compounds not provided for in B01D2253/104 or B01D2253/106
    • B01D2253/1124—Metal oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/204—Alkaline earth metals
    • B01D2255/2045—Calcium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/204—Alkaline earth metals
    • B01D2255/2047—Magnesium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20746—Cobalt
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20753—Nickel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20761—Copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20792—Zinc
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/209—Other metals
    • B01D2255/2092—Aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/40—Mixed oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/70—Non-metallic catalysts, additives or dopants
    • B01D2255/702—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/20—Halogens or halogen compounds
    • B01D2257/204—Inorganic halogen compounds
    • B01D2257/2042—Hydrobromic acid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/304—Hydrogen sulfide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/55—Compounds of silicon, phosphorus, germanium or arsenic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/60—Heavy metals or heavy metal compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/93—Toxic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/708
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/42—Materials comprising a mixture of inorganic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/46—Materials comprising a mixture of inorganic and organic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/08—Intercalated structures, i.e. with atoms or molecules intercalated in their structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/20—Two-dimensional structures
    • C01P2002/22—Two-dimensional structures layered hydroxide-type, e.g. of the hydrotalcite-type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/54—Particles characterised by their aspect ratio, i.e. the ratio of sizes in the longest to the shortest dimension
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/101—Sulfur compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/103—Arsenic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/105—Phosphorus compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/12—Halogens or halogen-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
    • C02F2101/22—Chromium or chromium compounds, e.g. chromates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)

Abstract

아다만탄-개재된 층상 이중-수산화물 (LDH) 입자 (i)를 400　℃ 내지 800　℃의 반응 온도에서 가열하여 혼합된-금속 산화물 입자를 형성함으로써 M, Al 및 C를 함유하는 혼합된-금속 산화물 상을 포함하는 혼합된-금속 산화물 입자 (ii)를 제조하는 방법이 제공되며, (i)는 화학식 [M1-xAlx(OH)2](A)x·mH2O(여기서, x는 0.14 내지 0.33이며, m은 0.33 내지 0.50이며, M은 Mg, Ca, Co, Ni, Cu, 또는 Zn으로부터 선택되며, A는 아다만탄 카복실레이트이다), 및 100 초과의 입자의 종횡비, 즉 폭/두께를 갖는다. MMO 입자 (ii) 그 자체 및 (ii)와의 접촉에 의해 공정 스트림으로부터 구성성분 (바람직하게는 CO2 또는 독성 이온, 특히 포스페이트, 아르세네이트, 크로메이트, 브로마이드, 아이오다이드 및 설파이드)을 흡착에 의해 제거하는 방법이 또한 제공된다.

Description

향상된 안정성을 갖는 고온 층상 혼합된-금속 산화물 물질
관련 출원에 대한 교차 참조
본원은 2016년 3월 17일에 출원된 미국 가출원 62/309,647에 대한 이점을 주장하며, 상기 출원은 그 전문이 참고로 포함된다.
분야
본 개시내용의 구현예는 일반적으로 층상 혼합된-금속 산화물에 관한 것이며, 구체적으로 고온 안정성을 갖는 혼합된-금속 산화물 촉매에 관한 것이다.
지지된 금속 또는 금속-산화물 촉매의 합성은 불균질 촉매작용에서 산업상 매우 중요하다. 고 활성, 고 선택성, 및 긴 촉매 수명은 임의의 산업 촉매의 바람직한 특성이다. 금속/금속 산화물 지지된 촉매 중에서, 다양한 지지체 (알루미나, 실리카, 및 탄소) 상에 지지된 Cu/ZnO/Al2O3 시스템 및 금속/금속 산화물(Pt, Pd, Rh 및 Au) 시스템은 산업상 매우 중요하다. 일반적으로 이들 촉매 시스템은 졸-겔, 증착-침전, 증착-환원, 및 침투 방법과 같은 방법에 의해 제조된다. 이들 합성 방법은 더 높은 온도에서 뿐만 아니라 재순환 동안에 입자의 응집 및 활성 종의 소결을 유도하는, 활성 금속 종의 지지체 상으로의 불균일한 분배, 증착과 같은 문제로 인해 어려움을 겪는다.
혼합된-금속 산화물 물질은 층상 이중 수산화물(LDH: layered double-hydroxide) 물질을 열분해함으로써 수득될 수 있다. LDH는 음이온성 점토로도 공지되어 있으며 구조 및 특성에서 널리 사용되는 알루미노실리케이트 양이온성 점토의 역 전하(inverse charge) 유사체이다. LDH는 3개의 주요 단계로 열분해(thermal decomposition)된다: (a) 실온 내지 100　℃에서 흡착된/물리흡착된 물을 제거하는 단계; (b) 100　℃ 내지 220　℃에서, 개재된 물을 제거하는 단계; 및 (c) 220　℃ 내지 400　℃에서, 개재된 음이온을 제거하고 미네랄 층을 탈하이드록실화하여 비정질 혼합된-금속 산화물 잔류물을 형성하는 단계. LDH를 220 내지 400　℃의 온도 범위로 가열하여 형성된 혼합된-금속 산화물 물질은 전형적으로 둘 다 비정질이며 단일-금속 산화물 상(MIIO) 및 스피넬 상(MIIM2 IIIO4)으로 구성된다. 모 LDH 물질 내에 존재하는 음이온은 일반적으로 혼합된-금속 산화물 물질 내에 더 이상 존재하지 않거나, 혼합된-금속 산화물 물질의 특성에 현저하게 영향을 미치지 않을 정도로 작은 정도로 존재한다. 불행하게도, LDH를 800　℃ 초과로 추가로 가열하는 것은 상 분리 및 소결에 의해 수반된 열역학적으로 안정하고 비가역적 스피넬 상 형성을 초래할 수 있다.
따라서, 더 나은 열안정성, 개선된 촉매 재생 능력, 및 입자들이 비가역적으로 함께 융합되는 더 높은 온도에서의 소결에 대한 개선된 저항성을 갖는 혼합된-금속 산화물 물질에 대한 지속적인 필요가 존재한다. 구체적으로, 혼합된-금속 산화물 입자를 더 높은 온도에 노출하는 경우 스피넬 상의 비가역적 형성에 저항하는 혼합된-금속 산화물 물질이 필요하다.
본 개시내용의 구현예는 소결 없이 고온에서 재사용 가능한 금속 산화물에 관한 것이다. 구체적으로, 구현예는 게스트 음이온으로서 아다만탄을 사용함으로써 재순환 가능한, LDH로부터 소결 없이 혼합된-금속 산화물에 관한 것이다. 음이온은 LDH 결정 화학에서 통상적으로 직면하는 더 큰 종횡비를 갖는 결정을 제조할 때 2차 장점을 부여한다.
일 구현예에 따르면, 혼합된-금속 산화물 입자의 제조 방법이 제공된다. 상기 방법은 아다만탄-개재된 층상 이중-수산화물(LDH) 입자를 400　℃ 내지 800　℃의 반응 온도 까지 가열하여 혼합된-금속 산화물 입자를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 아다만탄-개재된 LDH 입자는 화학식 [M1-xAlx(OH)2](A)x·mH2O를 가지며, 여기서, x는 0.14 내지 0.33이며, m은 0.33 내지 0.50이며, M은 Mg, Ca, Co, Ni, Cu, 또는 Zn으로부터 선택되며, A는 아다만탄 카복실레이트이다. 아다만탄-개재된 LDH 입자는 100 초과의 종횡비를 가지며, 상기 종횡비는 아다만탄-개재된 LDH 입자의 폭을 아다만탄-개재된 LDH 입자의 두께로 나눈 것으로 정의된다. 혼합된-금속 산화물 입자는 M, Al 또는 Fe 및 탄소를 함유하는 혼합된-금속 산화물 상을 포함한다.
또 다른 구현예는 혼합된-금속 산화물 입자에 관한 것이다. 혼합된-금속 산화물 입자는 M, Al 또는 Fe, 및 탄소를 함유하는 적어도 하나의 혼합된-금속 산화물 상을 포함하며, 여기서, M은 Mg, Ca, Co, Ni, Cu, 또는 Zn으로부터 선택된다. 산화물 상은 화학식 MO를 가지며, 혼합된-금속 산화물 상은 산화물 상의 사슬 사이에 샌드위치될 수 있다. 혼합된-금속 산화물 입자는 혼합된-금속 산화물 입자의 총 중량을 기준으로 5 wt% 미만의, 화학식 MAl2O4 또는 MFe2O4를 갖는 스피넬-상을 포함한다. 추가 구현예에서, 혼합된-금속 산화물 입자는 화학식 MAl2O4 또는 MFe2O4를 갖는 임의의 스피넬-상을 포함하지 않는다.
또 다른 구현예에 따르면, 공정 스트림으로부터 구성성분의 제거 방법이 제공된다. 상기 방법은 공정 스트림을 촉매와 접촉시킴을 포함하며, 상기 촉매는 이전에 기재된 혼합된-금속 산화물 입자를 포함한다.
기재된 구현예의 추가의 특성 및 이점은 이하의 상세한 설명에 제시될 것이며, 일부 이러한 설명으로부터 당해 분야의 숙련가에게 쉽게 명백할 것이거나, 이하의 상세한 설명, 청구항 뿐만 아니라 첨부된 도면을 포함한 기재된 구현예를 실시함으로써 인식될 것이다.
도　1은 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따른 Mg/Al-아다만토에이트 LDH의 분말 X-선 회절 (PXRD) 그래프이며;
도　2는 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따른 Mg/Al-아다만토에이트 LDH의 적외선 (IR) 분광법 그래프이며;
도　3은 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따른 Mg/Al-아다만토에이트 LDH의 1H 고체상 핵자기 공명 (NMR) 스펙트럼의 그래프이며;
도　4는 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따른 Mg/Al-아다만토에이트 LDH의 13C 고체상 NMR 스펙트럼의 그래프이며;
도 5a 및 도 5b는 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따라 생성된 Mg/Al-아다만토에이트 LDH의 상이한 배율의 주사 전자 현미경검사 (SEM) 이미지이며;
도 6은 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따른 400 ℃에서의 열분해 후(곡선 a) 그리고 800 ℃에서의 열분해 후(곡선 b) 혼합된-금속 산화물 잔류물의 PXRD 그래프이며;
도 7은 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따른 400 ℃에서의 열분해 후(곡선 a) 그리고 800 ℃에서의 열분해 후(곡선 b) 혼합된-금속 산화물 잔류물의 IR 분광법 그래프이며;
도 8은 800 ℃로 가열된 산화물 잔류물로부터의 재구성(reconstruction) 후 Mg/Al-아다만토에이트 LDH의 혼합된-금속 산화물 잔류물의 PXRD 그래프이며;
도 9a 및 도 9b는 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따른 400 ℃에서의 열분해 후(도 9a) 그리고 800 ℃에서의 열분해 후(도 9b) 혼합된-금속 산화물 잔류물의 13C 고체상 NMR 스펙트럼의 그래프이며;
도 10a-10d는 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따른 400 ℃에서의 열분해 후 혼합된-금속 산화물 잔류물의 상이한 배율의 SEM 이미지이며;
도 11a-12d는 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따른 800 ℃에서의 열분해 후 혼합된-금속 산화물 잔류물의 상이한 배율의 SEM 이미지이며;
도 13은 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따른 400 ℃에서의 열분해 후 혼합된-금속 산화물 잔류물의 또 다른 배율의 SEM 이미지이며;
도 14a는 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따른 400 ℃에서의 열분해 후 혼합된-금속 산화물 잔류물의 투과 전자 현미경검사 (TEM) 명시야 이미지이며;
도 14b 및 14c는 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따른 도 14a의 혼합된-금속 산화물 잔류물의 고-해상도 투과 전자 현미경검사 (HRTEM) 이미지이며;
도 14d는 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따른 도 14a의 혼합된-금속 산화물 잔류물의 선택된 면적 회절 패턴(SADP: Selected Area Diffraction Pattern)의 TEM 이미지이며;
도 15a-15c는 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따른 800 ℃에서의 열분해 후 혼합된-금속 산화물 잔류물의 TEM 명시야 이미지이며;
도 15d는 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따른 도 15c의 혼합된-금속 산화물 잔류물의 HRTEM 이미지이며;
도 16a는 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따른 800 ℃의 온도에서 혼합된-금속 산화물 잔류물의 MgO 사슬의 에너지 분산성 X-선 (EDX) 분광법 이미지이며;
도 16b는 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따른 800 ℃의 온도에서 혼합된-금속 산화물 잔류물의 층의 EDX 이미지이며;
도 17a 및 17b는 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따른 800 ℃에서 열분해 후 MgO 사슬의 TEM 명시야 이미지이며;
도 17c는 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따른 도 17b의 MgO 사슬의 HRTEM 이미지이며;
도 17d는 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따른 도 17c의 MgO 사슬의 SADP의 TEM 이미지이며;
도 18a-18d는 400 ℃에서 열분해 후 Mg/Al-NO3으로부터 혼합된-금속 산화물 잔류물의 상이한 배율의 SEM 이미지이며;
도 19는 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따른 1100 ℃로 가열된 산화물 잔류물로부터 재구성 후 Mg/Al-아다만토에이트 LDH의 재구성된 산화물 잔류물의 PXRD 그래프이며;
도 20은 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따른 400 ℃로 가열된 산화물 잔류물로부터 재구성 후 Mg/Al-아다만토에이트 LDH의 재구성된 산화물 잔류물의 X-선 광전자 분광법 (XPS) 그래프이며;
도 21은 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따른 800 ℃로 가열된 산화물 잔류물로부터 재구성 후 Mg/Al-아다만토에이트 LDH의 재구성된 산화물 잔류물의 X-선 광전자 분광법 (XPS) 그래프이며;
도 22는 본 개시내용의 하나 이상의 구현예에 따른 1100 ℃로 가열된 산화물 잔류물로부터 재구성 후 Mg/Al-아다만토에이트 LDH의 재구성된 산화물 잔류물의 X-선 광전자 분광법 (XPS) 그래프이다.
안정적인 지지체 상에 활성 감소된 금속 또는 금속-산화물 입자의 분산은 복합하고 힘든 공정이다. 이를 달성하기 위해, 다양한 파라미터, 예컨대 합성 조건, 지지체의 성질 및 활성 촉매를 지지체 상에 분산/분배시키는 적절한 방식을 고려할 필요가 있다. 촉매 시스템의 디자인 및 합성을 위해 진행 중인 목표는 일반적으로 제한 없이, 불균일한 분배, 입자의 응집, 더 높은 온도에서의 활성 종의 소결, 및 귀금속(precious metals) 재순환 능력과 같은 촉매를 제공하는 것을 포함한다.
이제, 혼합된-금속 산화물 입자 및 구체적으로 아다만탄-개재된 층상 이중-수산화물 (LDH) 입자로부터 생성된 특정의 혼합된-금속 산화물 입자의 구현예가 상세히 언급될 것이다.
혼합된-금속 산화물 입자는 M, Al 또는 Fe, 및 탄소를 함유하는 적어도 하나의 혼합된-금속 산화물 상을 포함할 수 있으며, 여기서, M은 Mg, Ca, Co, Ni, Cu, 또는 Zn으로부터 선택된다. 특정 구현예에서, M은 Mg이다. 혼합된-금속 산화물 입자는 또한, 화학식 MO를 갖는 산화물 상을 포함할 수 있다. 혼합된-금속 산화물 상은 산화물 상의 사슬 사이에 샌드위치될 수 있다. 추가로, 혼합된-금속 산화물 입자는 혼합된-금속 산화물 입자의 총 중량을 기준으로 5 중량 퍼센트 (wt%) 미만의, 화학식 MAl2O4 또는 MFe2O4를 갖는 스피넬-상을 포함한다. 다양한 구현예에서, 혼합된-금속 산화물 입자는 혼합된-금속 산화물 입자의 총 중량을 기준으로 3 wt.% 미만, 2 wt.% 미만, 또는 1 wt.% 미만의, 화학식 MAl2O4 또는 MFe2O4를 갖는 스피넬-상을 포함한다. 혼합된-금속 산화물 입자는 또한, 화학식 MAl2O4 또는 MFe2O4를 갖는 스피넬-상을 포함하지 않을 수 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 혼합된-금속 산화물 입자는 800 ℃에서 13.0 +/- 0.5에서 시그너쳐 피크(signature peak)를 갖는 분말 X-선 회절 (PXRD) 프로파일을 규정할 수 있다. 이론에 의한 구속됨 없이, 혼합된-금속 산화물 입자는 800 ℃ 까지 층상 금속 산화물 구조를 유지하며, 산화 분위기에서 심지어 800 ℃까지 응집되지 않는다.
혼합된-금속 산화물의 제조 방법은 아다만탄-개재된 층상 이중-수산화물 (LDH) 입자를 대략 25 ℃의 실온, 예컨대 20　℃ 내지 30　℃로부터 400　℃ 내지 800　℃의 반응 온도로 가열하여 혼합된-금속 산화물 입자를 형성하는 단계를 포함한다. 추가 구현예에서, 반응 온도는 500　℃ 내지 700　℃일 수 있다. 이론에 의한 구속됨 없이, 아다만탄-개재된 LDH 입자의 가열 속도는 생성된 산화물 입자의 나노결정성 성질을 결정하는 요인으로 여겨진다. 예를 들어, 하나 이상의 구현예에서, 약 5　℃/min, 예컨대 4 내지 6　℃/min의 가열 속도에서 가열이 발생할 수 있다. 가열 단계는 반응 온도에서 적어도 4시간 동안 수행될 수 있는 것으로 고려된다.
비정질 혼합된-금속 산화물은 전형적으로 사실상 염기성이며 혼합된-금속 산화물의 염기도는 LDH 전구체 내에서 음이온의 층 조성 및 성질을 변화시킴으로써 조정될 수 있다. 추가로, 많은 혼합된-금속 산화물 물질은 모(parent) LDH 물질로 재생될 수 있는 능력을 갖고 있다. 예를 들어, 많은 혼합된-금속 산화물 물질을 음이온, 예컨대 모 LDH 물질 내에 존재하는 음이온의 수용액으로 처리함으로써, 혼합된-금속 산화물 상은 "재구성" 또는 "메모리 효과(memory effect)"로서 공지된 과정에서 모 LDH로 다시 변환될 수 있다. 그러한 혼합된-금속 산화물 물질이 촉매 재순환 공정에 잘 따르기 때문에, 강한 메모리 효과를 특징으로 하는 특정 혼합된-금속 산화물 물질은 촉매 적용에 특히 바람직할 수 있다. 그러나, 혼합된-금속 산화물 물질의 메모리 효과는 고온, 예를 들어, 800 ℃ 이상에서 비가역적 스피넬 상의 형성에 의해 제한될 수 있다. 비가역적 스피넬 상을 형성하는 경우, 혼합된-금속 산화물 물질의 용액 처리는 안정적인 스피넬 상 내의 원자가 LDH의 층상 구조르 더 이상 재배열하지 않기 때문에 LDH 물질을 재구성할 수 없게 된다.
아다만탄-개재된 LDH 입자는 화학식 [M1-xAlx(OH)2](A)x·mH2O를 가질 수 있으며, 여기서, x는 0.14 내지 0.33이며, m은 0.33 내지 0.50이며, M은 Mg, Ca, Co, Ni, Cu, 또는 Zn으로부터 선택되며, A는 아다만탄 카복실레이트이다. 아다만탄-개재된 LDH 입자는 100 초과의 종횡비를 갖는다. 정의된 바와 같이, 종횡비는 LDH 입자의 폭을 LDH 입자의 두께로 나눈 것이다. 정의된 바와 같이, 10 미만의 종횡비는 낮음으로 간주되고 100 미만의 종횡비는 중간으로 간주되며 100 이상의 종횡비는 높은 종횡비로 간주된다. LDH 입자는 SEM 이미지로부터 계산될 수 있다. 예를 들어, 도 2b의 구현예를 참조하면, 층상 입자는 큰 표면적을 갖지만 두께가 부족하여 높은 종횡비를 초래한다는 것이 명백하다. 유사하게, 원자력 현미경검사 (AFM)는 층상 입자를 측정하고 종횡비를 계산하기 위해 이용될 수 있다.
아다만탄-개재된 LDH 입자의 제조 방법은 수용액에 제1 전구체 및 제2 전구체을 첨가하여 초기 용액을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 수용액은 본질적으로 물로 이루어질 수 있다. 제1 전구체는 Al(OH)3 또는 Al2O3을 포함할 수 있다. 제2 전구체는 금속 함유 화합물, 예를 들어, 수산화물 M(OH)2 또는 산화물 MO을 포함할 수 있으며, 여기서, M은 산화 상태가 +2인 금속이다. 다양한 다른 금속도 고려되지만, M은 Mg, Ca, Co, Ni, Cu, Zn, 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다. 하나 이상의 구현예에서, 제2 전구체는 Mg(OH)2, Ca(OH)2, Co(OH)2, Ni(OH)2, Cu(OH)2, Zn(OH)2, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 추가 구현예에서, 제2 전구체는 Mg(OH)2 또는 MgO이다. 일 예에서, 제2 전구체는 Mg(OH)2이며 제1 전구체는 Al(OH)3이다.
또한, 추가 구현예에서, 초기 용액은 M/Al 몰비가 1 내지 5, 또는 1 내지 3일 수 있다. 게다가, 초기 용액은 초기 용액의 총 중량을 기준으로 10 중량 % 고체 미만의 고체 장입, 또는 5 중량 % 고체 미만의 고체 장입을 가질 수 있다.
후속적으로, 상기 방법은 초기 용액에 아다만탄의 양을 첨가하여 Al/아다만탄 몰비가 0.5 내지 2인 반응 혼합물을 형성하는 단계를 포함한다. 하나 이상의 추가의 구현예, Al/아다만탄 몰비는 0.8 내지 1.2일 수 있거나, 또는 1 내지 1일 수 있다. 다양한 아다만탄 공급원이 고려된다. 일 구현예에서, 아다만탄은 카복실산의 형태로 첨가될 수 있다. 선택적으로, 반응은 교반될 수 있다.
일반적으로, 혼합된-금속 산화물로의 전환을 위한 LDH는 무기 게스트 음이온을 사용하여 제조되며, 이는 열처리 하에 쉽게 제거될 수 있다. 유기 음이온, 예컨대 카복실산 작용화된 아다만탄을 사용하는 경우, LDH에 대한 개선된 특성이 달성될 수 있다. 아다만탄은 높은 대칭 (Td)을 특징으로 하는 구조를 가지며, 분자내(intra-molecular) 변형이 없으며, 그 결과, 극도로 열역학적으로 안정적이다. 동시에, 아다만탄은 화학적으로 작용화될 수 있다. 아다만탄은 용융점이 270 ℃이며 실온에서도 느리게 승화된다. 아다만탄은 수난용성이지만, 탄화수소에 쉽게 용해된다.
이론에 의한 구속됨 없이, 열안정적인 아다만탄의 사용은 c 결정학적 축에 대해 a 및 b 결정학적 방향으로 LDH의 우선적인 성장을 허용하는 구조 지시제(directing agent)이다. 그 결과 높은 종횡비의 입자가 관찰된다. 또한, 열수 합성 및 금속 수산화물 전구체의 사용은 pH 및 동역학 관점에서 성장 조건을 조심스럽게 제어한다.
금속 수산화물 층 사이에 개재된 아다만탄 카복실레이트 이온은, 나노-MgO 사슬을 성장시키기 위한 열안정적인 주형으로서 작용할 수 있으며 또한 스피넬 상의 형성에 대한 배리어로서 작용할 수 있다. 수득한 MgO 사슬은 그레인 경계를 가지며 이는 종래의 MgO 또는 LDH 보다 더 큰 촉매적 활성 및 더 높은 열적 안정성을 나타낼 수 있다. 또한, 아다만탄 산의 열안정성은 층을 동시에 분해시키지 않아서, 그 결과 층간(interlayer) 및 전하-평형을 유지한다는 것을 의미한다. 이것은 혼합된-금속 산화물의 스피넬 상으로의 전환 과정을 방해하는 것으로 보이며, 그 결과 더 높은 온에서 층상 구조를 입증한다.
이전에 언급된 바와 같이, 혼합된-금속 산화물 입자는 촉매에 이용될 경우 효과적이다. 구체적으로, 혼합된-금속 산화물 입자를 포함하는 이 촉매는 가스 스트림으로부터 이산화탄소를 제거하는데 사용될 수 있다. 또한, 혼합된-금속 산화물 입자를 포함하는 이 촉매는 공정 스트림으로부터 독성 이온을 제거하기 위한 흡수제로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 가스 스트림 또는 물 스트림으로부터 포스페이트, 아르세네이트, 크로메이트, 브로마이드, 아이오다이드, 및 설파이드가 제거된다. 추가로, 아다만탄-개재된 층상 LDH 전구체는 혼합된-금속 산화물로부터 재생될 수 있다. 일례에서, 800　℃에서 분해 후에 수득된 혼합된-금속 산화물은 3배 몰 과잉의 CO3 2-를 제공하기에 충분한 양으로 탄산나트륨 용액을 사용함으로써 재구성되었다.
추가로, LDH는 환경 친화적이며 경제적으로 실행 가능한 층상 물질이다. 그들의 쉽게 변하는 조성, 잘-분산된 치환, 및 층상 성질로 인해, 이들 물질은 이전에 다양한 용도로 사용된다는 것을 발견했다. LDH의 열분해는 사실상 염기성인 혼합된-금속 산화물을 초래할 것이다. 이들 산화물은 수성 가스 전환 반응(shift reaction) 및 광촉매 적용을 포함한 다양한 촉매 반응에서 불균질 촉매로서 사용된다. 또한, 이들 산화물은 다량의 CO2를 환경으로 배출하는 석탄 화력 발전소에서 CO2를 포집하는데 적합하다. 하나 이상의 적용에서, LDH로부터 수득된 혼합된-금속 산화물 물질은 산성 CO2 가스를 포집하기 위한 적합한 흡수제인 것으로 밝혀졌으며, 산업 유출물 및 음용수로부터 독성 이온을 흡착할 수 있다.
실시예
기재된 구현예는 하기 실시예에 의해 추가로 명확하게될 것이다.
실시예 1: 아다만탄-개재된 층상 이중 수산화물의 제조
아다만탄-개재된 층상 이중 수산화물 물질을 제조하기 위해, 이전에 기재된 일 구현예에 따르면, Mg(OH)2의 5 % wt/wt 용액은 5　그램 (g)의 Mg(OH)2를 95 g의 탈이온수에 용해시킴으로서 제조하였다. 수득한 용액에, Mg/Al 몰비 2를 제공하기에 충분한 양으로 3.36 g의 Al(OH)3을 첨가하였다. 이어서, 9.31 g의 아다만탄 카복실산을 수득한 반응 혼합물에 1:1의 Al/아다만탄 몰비를 제공하기에 충분한 양으로 상기 용액에 첨가하였다. 반응 혼합물의 pH를 측정하여 9.5로 밝혀졌다.
이어서, 반응 혼합물을 실온에서 1시간 동안 격렬하게 교반하였다. 교반된 반응 혼합물을 테플론-라이닝된 고압증기멸균기로 전달하고 150　℃에서 24시간(h) 동안 가열하였다. 층상 이중 수산화물 물질을 혼합물로부터 여과하였다. 여과물의 pH를 측정하여 8.6으로 밝혀졌다. 또 다른 실험 세트에서, Mg/Al 몰비 5를 사용하여 이전에 논의된 절차를 반복하였다. 반응이 끝난 후, 생성물을 물로 철저하게 세정하고 65　℃로 건조시켰다.
합성된 상태의 LDH의 XRD 패턴은 도 1에 제시되며, 이는 20.84 Å에서의 기저 반사(001)가 층간 내 아다만탄 이온의 이중층 배열에 상응함을 보여준다. (001)의 약수(submultiples)는 높은 2θ 값에서 보여진다. 도 2를 참조하면, 아다만트산의 삽입은 IR 스펙트럼으로 추가로 특징 확인되었다. 1517　cm-1 및 1395　cm-1에서의 진동은 COO- 그룹의 항-대칭 및 대칭 신축 진동에 상응한다. 2901　cm-1 및 2847　cm-1에서의 진동은 C-H 진동에 대한 것이다. 4302　cm-1 진동은 층간 내 개재된 물 분 분자와 층 금속 수산화물 그룹의 수소 결합으로 인한 것이다.
Mg/Al-아다만토에이트 LDH의 1H 및 13C 고체상 NMR 스펙트럼을 기록하며 이는 도 3 및 4에 각각 주어진다. 더 낮은 ppm 값에서 도 3의 1H 스펙트럼에서 4개의 샤프한 피크는 아다만탄 고리에 존재하는 수소로 인한 것이다. 3.8　ppm 및 4.8　ppm에서의 피크는 개재된 물 및 금속 수산화물 각각의 수소로 인한 것이다. 도 4를 참조하면, Mg/Al-아다만토에이트의 13C NMR 스펙트럼은 29.5　ppm, 37.3　ppm, 40.6　ppm 및 42.8　ppm에서 4개의 피크를 나타내며 이는 아다만탄 분자에 존재하는 4개의 상이한 탄소로 인한 것이다. 186.98　ppm에서의 피크는 카복실레이트 그룹의 탄소로 인한 것이다. 도 5a 및 5b를 참조하면, 합성된 상태의 LDH의 SEM 이미지는 층상 물질의 전형적인 혈소판 모폴로지를 나타낸다.
실시예 2: 혼합된-금속 산화물 물질의 제조
혼합된-금속 산화물은 5　℃/min의 가열 속도로 공기 분위기에서 4시간 동안 실온 내지 최애 800 ℃로 실시예 1 샘플을 가열하여 수득되었다. 또 다른 실험 세트에서, 혼합된-금속 산화물은 5　℃/min의 가열 속도로 공기 분위기에서 4시간 동안 실온 내지 400 ℃에서 실시예 1 샘플을 가열하여 수득되었다. 800　℃에서 분해 후에 수득된 혼합된-금속 산화물은 3배 몰 과잉의 CO3 2-를 제공하기에 충분한 양으로 탄산나트륨 용액을 사용함으로써 재구성되었다.
제조된 Mg/Al-아다만토에이트 LDH는 공기 분위기하에 400　℃ 및 800　℃에서 4시간 동안 열분해하였다. 열분해시, LDH는 사실상 염기성인 혼합된-금속 산화물을 생성한다. Mg/Al-아다만토에이트 LDH의 경우, MgO 및 MgAl2O4 산화물이 예상된다.
두 분해된 산화물의 PXRD 패턴은 43° 2 θ 및 61° 2 θ에서 MgO로 인한 반사를 나타낸다(도 6). 층상 구조가 400　℃ 초과에서 열처리시 항상 손실되기 때문에 LDH에 기반한 산화물의 경우 13° 2 θ 부근의 넓은 반사는 놀라우며 예기치 못한 것이다. IR 분석에 의해 더 입증된 바와 같이, 반사는 층상 물질의 층상 산화물 유형의 형성으로 인한 것이다.
여기서, 분해된 샘플의 IR 스펙트럼을 기록하였고 도 7에 나타낸다. 곡선 (b)에 나타낸 800 ℃ 샘플의 IR 스펙트럼은 LDH 개시 물질과 상관될 수 있는 임의의 피크를 나타내지 않았고, 따라서 LDH 상은 존재하지 않는 다는 것을 나타낸다. 400 ℃의 IR 스펙트럼은 1405　cm-1에서 피크를 나타내지만, 이전에 나타낸 바와 같이 LDH 상으로 인한 것은 아니다. 이 피크는 아마도 아다만토에이트 이온의 CH 굽힘 진동으로 인한 것이다.
놀랍게도, 분해된 산화물 잔류물(800 ℃에서)의 PXRD 패턴은 MgAl2O4 또는 MgFe2O4 스피넬 상으로 인한 반사를 나타내지 않는다. 도 8에서 나타낸 바와 같이, 탄산나트륨 수용액으로 처리할 때의 이 산화물 잔류물은 묘사된 카보네이트 개재된 LDH를 제공한다(참조 도 8). PXRD를 사용하여 고체를 특성 확인하며 샘플에 존재하는 임의의 결정성 물질은 PXRD 패턴에서 특징적인 반사를 나타낼 것이다. PXRD 패턴에서 MgAl2O4 또는 MgFe2O4 스피넬로 인한 반사의 부재는 샘플에서 이의 부재로 간주된다. 또한, 스피넬은 수산화물 또는 LDH보다 더 열역학적으로 안정적인 상이며 따라서 LDH 상으로 돌아가지 않을 것이다. 이는 극도로 안정적인 후-분리 스피넬이 LDH로 재구성되지 않기 때문에 산화물 잔류물에서 MgAl2O4 또는 MgFe2O4 스피넬 상이 부재함을 추가로 확인한다.
요약하면, PXRD는 Mg/Al-아다만토에이트 LDH 전구체의 경우, 층상 물질이, 우리가 아는 바로는, 이전에 보고된 모든 LDH 물질이 그 층 구조를 손실했을 뿐 아니라 소결되고 스피넬 상으로 분리되기 시작한 온도인 800　℃에서도 여전히 존재함을 입증한다. IR 분광법으로부터, 층상 상은 임의의 잔여 LDH 물질로 인한 것인 아니라 또 다른 상으로 인한 것임이 명백하다.
혼합된-금속 산화물 및 MgO를 배합한 층상 상을 형성하는데 결정적인 역할을 했을 가능성이 있는 아다만탄 모이어티의 존재 가능성을 확인하기 위해, 수득한 생성물을 13C 고체상 NMR로 추가로 특성 확인하였다. 400　℃ 및 800　℃ 산화물 잔류물 둘 다의 13C NMR 스펙트럼은 도 9a 및 9b에 각각 나타낸다. 도 9a를 참조하면, 400　℃에서 수득된 산화물 잔류물은 25　ppm 및 64　ppm에서 2개의 피크를 나타내며, 이는 2개의 상이한 종류의 탄소 환경이 존재함을 나타낸다. 110　ppm 및 190　ppm에서의 피크는 측정을 위해 사용된 테플론 캡슐로 인한 것이다. 도 9b를 참조하면, 25　ppm 및 64　ppm에서의 피크는 800　℃에서 수득된 산화물 잔류물에서의 강도가 향상되었다. 25　ppm에서의 피크는 sp3 혼성화된 탄소의 특성이며 64　ppm에서의 피크는 sp 혼성화된 탄소의 특성이다. 따라서, 이들 결과는 명확히 2개의 상이한 종류의 탄소가 존재함을 나타낸다.
MgO와 함께 혼합된-금속 산화물의 가능한 성장을 보기 위해, 형성된 산화물 상의 SEM 분석이 수행되었다. 도 10a-10d는 400 ℃에서 수득된 산화물 잔류물의 SEM 이미지를 나타낸다. 산화물 잔류물은 도 10a 및 10b에 나타낸 바와 같은 구조로 층상화된다. 층과 함께 산화물 사슬의 성장이 도 10에 도시되며 도 10d의 SEM는 산화물 잔류물을 위한 주형 또는 성장 유도제로서 작용함을 입증한다. 800 ℃에서 수득된 산화물 잔류물의 SEM 이미지는 도 11a-12d에 제공된다.
도 13을 참조하면, 본 경우에 고온 층상 산화물의 형성 메카니즘은, 400 ℃에서 4시간 동안 분해된 Mg/Al-아다만토에이트 LDH로부터 수득된 혼합된-금속 산화물 잔류물의 SEM 이미지를 기본으로 설명될 수 있다. SEM은 엣지 뿐만 아니라 산화물 잔류물의 기저 표면에 있는 MgO 사슬을 도시한다. LDH의 층간에 존재하는 아다만탄 모이어티는 MgO 사슬의 성장 주형으로 작용하여, 그 결과 층의 응집을 방지하며, 따라서 스피넬 상 형성의 억제를 초래한다.
산화물 잔류물은 TEM, 및 HRTEM에 의해 추가로 특징 확인하여 혼합된-금속 산화물 및 MgO 사슬의 층별(layer-by-layer) 어셈블리를 분석하였다. 도 14a 및 14b는 400 ℃에서 수득된 산화물 잔류물의 TEM 이미지를 나타낸다. 도 14c의 HRTEM 이미지 및 도 14d의 그 선택된 영역 전자 회절 패턴은 도 14c 및 14d에 도시된 층상 구조를 더 입증한다. 도 15a-15c의 TEM 이미지 및 도 15d의 HRTEM 이미지를 참조하면, 800 ℃에서 산화물 잔류물은 도 14a-14d에 도시된 층 구조와 유사한 층 구조를 유지한다.
본 구현예에서, 심지어 800 ℃에서도 아다만탄 이온의 중합으로 인해 탄소는 시트-유사 구조로 존재한다. 이점을 정성적으로 입증하기 위해, 혼합된-금속 산화물의 EDX 스펙트럼이 도 16b에 제공된다.　 도 16a는 800　℃ 혼합된-금속 산화물 샘플로부터 사슬 중 하나를 단리하는 EDX 스펙트럼이다. 사슬-유사 구조의 EDX 스펙트럼은 Mg 및 O의 존재를 보여주며 예상한 것 처럼 탄소가 아니라 MgO로 구성되었음을 나타낸다. 그러나, 층상 물질의 EDX 스펙트럼은 놀랍게도 800 ℃에서도 산화물 잔류물에 탄소의 존재를 나타내는 C, O, Mg, 및 Al의 존재를 보여주었다.
TEM, 및 HRTEM 분석 및 MgO 사슬의 선택된 영역 회절 패턴은 도 17a-17d에 제공된다. MgO 산화물 사슬은 도 17c에 나타낸 바와 같이 하나의 혼합된-금속 산화물 입자를 또 다른 입자와 연결시킴으로써 성장하였다. 이러한 종류의 성장은 높은 촉매적 활성을 나타내는 것으로 예상되는, 2개의 산화물 입자 사이에 결정립계를 생성한다.
상승된 온도에서 물질의 안정성을 입증하기 위해, Mg/Al-아다만탄 LDH(400　℃)로부터 수득된 산화물 상의 표면 특성 확인(BET를 사용함)을 수행하였다; 이것은 형성된 산화물이 사실상 메조다공성이었음을 나타내는 IV 유형 등온선을 갖는 200　m2/g의 표면적을 나타내었다.
비교 실시예: 암모니아 침전에 의해 셩성된 Mg/Al-NO 3 층상 이중 수산화물로부터의 혼합된-금속 산화물
Mg/Al-NO3(Mg/Al　=　2) 층상 이중-수산화물은 금속 질산염으로부터 출발하여 종래의 암모니아 침전 방법에 의해 합성되었고 400　℃에서 4시간 동안 열분해되었다. 분해된 Mg/Al-NO3 LDH의 SEM 이미지는 도 18a-18d에 제공된다. 이들은 일반적으로 분해시 LDH가 비정질 산화물을 생성하는 층상 구조가 손상되는 방법을 설명한다. SEM 현미경사진에서 나타낸 바와 같이, 층상 구조가 손상되고 입자가 함께 융합되기 시작한다.
비교 실시예: 암모니아 침전 및 아다만탄-개재된 층상 이중 수산화물에 의해 형성된 Mg/Al-NO 3 층상 이중 수산화물로부터 혼합된-금속 산화물의 재구성
본 개시내용의 LDH로부터 생성된 산화물을 사용한 반복된 재구성 실험은 종래의 LDH로부터 수득된 산화물과 비교하였다. 재구성 연구에 사용된 LDH는 Mg/Al-CO3(Mg/Al = 2)이였으며 pH 10에서 공동침전 기술을 사용하여 제조하였다. 혼합된 금속 산화물은 산화물을 400, 800, 및 1100 ℃에서 가열함으로써 수득한 다음, Na2CO3 용액을 사용하여 LDH로 다시 재구성하였다. 1100 ℃에서 공침전된 LDH로부터 형성된 산화물의 PXRD 패턴은 물질이 스피넬 상으로 전환된 것을 보여주며, 재수화시 모 LDH로 다시 재구성되지 않는다. 혼합된 금속 산화물 형성 동안에, Al3+는 그 배위 기하학이 8면체(Oh)로부터 4면체(Td) 배열로 변경되고 재구성시 8면체 배열로 되돌아 간다. 상이한 단계 (혼합된 금속 산화물 상 및 재구성된 상)에서 이들 기하학에서 Al3+의 측정은 이들 산화물의 재생가능성 또는 상 분리의 직접정인 측정을 제공한다. 고체 상태 NMR 기술을 사용하여, 산화물 형성 및 재구성 단계 동안에 Oh 및 Td에 존재하는 Al3+의 양을 정량화하였다. 산화물은 본 개시내용의 LDH 및 종래의 LDH를 원하는 온도까지 가열하고 실온으로 되돌림으로써 형성되었다. Al3+는 재구성시 Oh 배열로 되돌아가고 Td 배열에 남아 있는 임의의 Al3+는 상 분리된/비-재활용성 상을 설명한다. 표 1 및 2에 설명된 바와 같이, 본 개시내용의 LDH로부터 수득된 산화물은 종래의 혼합된 금속 산화물으로부터 수득된 산화물보다 더 나은 재구성을 나타낸다. 첫번 째 칼럼(산화물 Td %)은 수산화물 내의 Al이 스피넬 상으로 이동하는 경향을 나타낸다. 반면에, 두번 째 칼럼(재구성 Td %)은 재구성 후 잔여 Al을 나타낸다. 두 칼럼으로부터의 데이터는, 열처리 동안 아다만탄 개재된 LDH가 수산화물 상으로부터 (스피넬로의) Al의 이동을 감소시키는 능력을 가지며 종래의 LDH 입자 비해 스피넬 상(격리된 상)에서 더 작은 양의 Al을 남기고 다시 재구성되는 능력을 갖는다는 것을 명확히 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00001
[표 2]
Figure pct00002
혼합된 금속 산화물에 대한 탄소 지지체의 존재 및 성질은 XPS 스펙트럼에 의해 추가로 특성 확인되었다. 모 LDH의 XPS 스펙트럼은 약 285.3 eV 중심의 결합 에너지를 갖는 단일 피크를 나타낸다. 이 피크는 아다만탄 카복실레이트의 C-C 및 O-C=O 결합 특징으로 인해 탄소 성분을 갖는다. 샘플을 400, 800 및 1100 ℃(각각 도 20, 21, 및 22)에서 가열함에 의해 수득된 혼합된 금속 산화물은 약 285 및 289.5 eV 중심의 2개의 결합 에너지 피크를 나타낸다. 285 eV에서의 피크는 모 LDH에서 관찰된 것과 유사하며 이는 아다만탄 카복실레이트로 인한 것이다. 289.5 eV에서의 피크는 유기 폴리머 사슬로 만들어진 탄소로 인한 것이며 이 경우에는 아다만탄 사슬로 인한 것이다. XPS 스펙트럼에 기반하여, 혼합된 금속 산화물이 나노 다이아몬드형(아다만탄)의 긴 사슬에 고정된다고 결론 지을 수 있다.
당해 분야의 숙련가에게는 청구된 요지의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않고도 다양한 변형 및 변화가 이루어질 수 있음이 명백할 것이다. 따라서, 명세서는 첨부된 청구항 및 그 등가물의 범위 내에 있는 그러한 변형 및 변화가 제공된 다양한 기재된 구현예의 변형 및 변화를 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (20)

  1. 혼합된-금속 산화물 입자의 제조 방법으로서,
    아다만탄-개재된 층상 이중-수산화물(LDH: layered double-hydroxide) 입자를 400　℃ 내지 800　℃의 반응 온도 까지 가열하여 혼합된-금속 산화물 입자를 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 아다만탄-개재된 LDH 입자는
    길이와 폭;
    화학식 [M1-xAlx(OH)2](A)x·mH2O로서, x는 0.14 내지 0.33이며, m은 0.33 내지 0.50이며, M은 Mg, Ca, Co, Ni, Cu, 또는 Zn으로부터 선택되며, A는 아다만탄 카복실레이트인, 화학식 [M1-xAlx(OH)2](A)x·mH2O; 및
    100 초과의 종횡비로서, 상기 종횡비는 아다만탄-개재된 LDH 입자의 폭을 상기 아다만탄-개재된 LDH 입자의 두께로 나눈 것으로 정의되는, 100 초과의 종횡비를 가지며;
    상기 혼합된-금속 산화물 입자는 M, Al 또는 Fe, 및 탄소를 함유하는, 혼합된-금속 산화물 상(phase)을 포함하는, 혼합된-금속 산화물 입자의 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 혼합된-금속 산화물 입자는 화학식 MO를 갖는 산화물 상을 추가로 포함하는, 혼합된-금속 산화물 입자의 제조 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 혼합된-금속 산화물 입자는, 상기 혼합된-금속 산화물 입자의 중량 기준으로 5 wt% 미만의, 화학식 MAl2O4 또는 MFe2O4를 갖는 스피넬-상을 포함하는, 혼합된-금속 산화물 입자의 제조 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 혼합된-금속 산화물 입자는 화학식 MAl2O4 또는 MFe2O4를 갖는 임의의 스피넬-상을 포함하지 않는, 혼합된-금속 산화물 입자의 제조 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 혼합된-금속 산화물 입자는 혼합된-금속 산화물 상 및 화학식 MO를 갖는 산화물 상으로 본질적으로 이루어지며, 상기 혼합된-금속 산화물 입자는 화학식 MAl2O4 또는 MFe2O4를 갖는 임의의 스피넬-상을 포함하지 않는, 혼합된-금속 산화물 입자의 제조 방법.
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 혼합된-금속 산화물 상은 상기 산화물 상의 사슬 사이에 배치되는, 혼합된-금속 산화물 입자의 제조 방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 반응 온도 까지의 상기 가열은 4 내지 6　℃/min의 가열 속도인, 혼합된-금속 산화물 입자의 제조 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 가열은 상기 반응 온도에서 적어도 4시간 동안 유지하는 것을 포함하는, 혼합된-금속 산화물 입자의 제조 방법.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 아다만탄-개재된 층상 이중-수산화물 (LDH) 입자의 상기 가열은 20　℃ 내지 30　℃의 초기 온도로부터 400　℃ 내지 800　℃의 반응 온도 까지인, 혼합된-금속 산화물 입자의 제조 방법.
  10. 청구항 7에 있어서, M은 Mg인, 혼합된-금속 산화물 입자의 제조 방법.
  11. 혼합된-금속 산화물 입자로서,
    M, Al, 및 탄소를 함유하는 적어도 하나의 혼합된-금속 산화물 상으로서, M이 Mg, Ca, Co, Ni, Cu, 또는 Zn로부터 선택되는, 상기 적어도 하나의 혼합된-금속 산화물 상; 및
    식 MO를 갖는 적어도 하나의 산화물 상을 포함하며, 상기 혼합된-금속 산화물 상은 상기 산화물 상의 사슬 사이에 샌드위치되어 있으며,
    상기 혼합된-금속 산화물 입자는 상기 혼합된-금속 산화물 입자의 중량 기준으로 5 wt% 미만의, 화학식 MAl2O4 또는 MFe2O4를 갖는 스피넬-상을 포함하는, 혼합된-금속 산화물 입자.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 혼합된-금속 산화물 입자는 화학식 MAl2O4 또는 MFe2O4를 갖는 임의의 스피넬-상을 포함하지 않는, 혼합된-금속 산화물 입자.
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 혼합된-금속 산화물 입자는 800 ℃에서 13.0 +/-0.5에서 시그너쳐 피크(signature peak)를 갖는 분말 X-선 회절(PXRD) 프로파일을 규정하는, 혼합된-금속 산화물 입자.
  14. 청구항 11에 있어서, 상기 혼합된-금속 산화물 입자는 본질적으로 상기 혼합된-금속 산화물 상 및 상기 산화물 상의 층으로 이루어지는, 혼합된-금속 산화물 입자.
  15. 청구항 11에 있어서, M은 Mg인, 혼합된-금속 산화물 입자.
  16. 공정 스트림(process stream)으로부터 구성성분을 제거하는 방법으로서,
    상기 공정 스트림을 촉매와 접촉시키는 단계를 포함하며, 상기 촉매는:
    M, Al, 및 탄소를 함유하는 적어도 하나의 혼합된-금속 산화물 상으로서, M은 Mg, Ca, Co, Ni, Cu, 또는 Zn으로부터 선택되는, 상기 적어도 하나의 혼합된-금속 산화물 상; 및
    화학식 MO을 갖는 적어도 하나의 산화물 상을 포함하는 혼합된-금속 산화물 입자를 포함하며, 상기 혼합된-금속 산화물 상은 상기 산화물 상의 사슬 사이에 샌드위치되며, 상기 혼합된-금속 산화물 입자는 화학식 MAl2O4 또는 MFe2O4를 갖는 임의의 스피넬-상을 포함하지 않는, 공정 스트림으로부터 구성성분을 제거하는 방법.
  17. 청구항 16에 있어서, M은 Mg인, 공정 스트림으로부터 구성성분을 제거하는 방법.
  18. 청구항 16에 있어서, 상기 공정 스트림은 가스 스트림이며, 상기 제거된 구성성분은 이산화탄소인, 공정 스트림으로부터 구성성분을 제거하는 방법.
  19. 청구항 16에 있어서, 상기 공정 스트림은 가스 스트림 또는 물 스트림이며, 상기 제거된 구성성분은 독성 이온인, 공정 스트림으로부터 구성성분을 제거하는 방법.
  20. 청구항 19에 있어서, 상기 독성 이온은 포스페이트, 아르세네이트, 크로메이트, 브로마이드, 아이오다이드, 및 설파이드 중 하나 이상인, 공정 스트림으로부터 구성성분을 제거하는 방법.
KR1020187030013A 2016-03-17 2017-03-09 향상된 안정성을 갖는 고온 층상 혼합된-금속 산화물 물질 KR20190049621A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662309647P 2016-03-17 2016-03-17
US62/309,647 2016-03-17
PCT/US2017/021550 WO2017160584A1 (en) 2016-03-17 2017-03-09 High temperature layered mixed-metal oxide materials with enhanced stability

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190049621A true KR20190049621A (ko) 2019-05-09

Family

ID=58464626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187030013A KR20190049621A (ko) 2016-03-17 2017-03-09 향상된 안정성을 갖는 고온 층상 혼합된-금속 산화물 물질

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10252245B2 (ko)
EP (1) EP3429746B1 (ko)
JP (1) JP6936847B2 (ko)
KR (1) KR20190049621A (ko)
CN (1) CN109414682B (ko)
SA (1) SA518400018B1 (ko)
SG (1) SG11201807929TA (ko)
WO (1) WO2017160584A1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6674068B2 (ja) 2016-03-17 2020-04-01 サウジ アラビアン オイル カンパニーＳａｕｄｉ Ａｒａｂｉａｎ Ｏｉｌ Ｃｏｍｐａｎｙ 遷移金属アダマンタンカルボン酸塩及び酸化物ナノ複合材料の合成
US10087355B2 (en) 2016-03-17 2018-10-02 Saudi Arabian Oil Company Oil-based drilling fluids containing an alkaline-earth diamondoid compound as rheology modifier
US10138199B2 (en) 2016-03-17 2018-11-27 Saudi Arabian Oil Company High aspect ratio layered double hydroxide materials and methods for preparation thereof
US10106482B2 (en) * 2016-03-17 2018-10-23 Saudi Arabian Oil Company Synthesis of magnesium adamantane salts and magnesium oxide nanocomposites, and systems and methods including the salts or the nanocomposites
US10875092B2 (en) 2017-05-19 2020-12-29 Saudi Arabian Oil Company Methods for preparing mixed-metal oxide diamondoid nanocomposites and catalytic systems including the nanocomposites
JP2020520880A (ja) 2017-05-19 2020-07-16 サウジ アラビアン オイル カンパニーＳａｕｄｉ Ａｒａｂｉａｎ Ｏｉｌ Ｃｏｍｐａｎｙ 遷移金属アダマンタン塩および酸化物ナノ複合体の合成
EP3527536A1 (en) * 2018-02-15 2019-08-21 Scg Chemicals Co. Ltd. Method for preparing a camgal mixed oxide, a camgal mixed oxide obtainable this way and the use thereof for oligomerization of glycerol
CN108640332B (zh) * 2018-04-25 2021-03-16 华南农业大学 一种处理废水中次磷和亚磷的方法及其装置
CN110639465A (zh) * 2019-07-05 2020-01-03 南京理工大学 一种适用于碳捕集的高强度钠基固体吸附剂及其制备方法
CN111841582A (zh) * 2020-07-22 2020-10-30 华中科技大学 一种具有类十二面体中空结构的钴镍基硒化物材料的制备方法与应用

Family Cites Families (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3342880A (en) 1963-03-14 1967-09-19 Du Pont Adamantane derivatives
US3671432A (en) 1969-10-23 1972-06-20 Standard Oil Co Preparation of supported transition metal oxide polymerization catalysts
HU169494B (ko) 1974-11-29 1976-12-28
US4419222A (en) 1978-07-25 1983-12-06 Exxon Research And Engineering Co. Hydrocarbon conversion processes using improved transition metal oxide catalysts
US4774212A (en) 1987-12-22 1988-09-27 Amoco Corporation Pillared hydrotalcites
DE3803122C1 (ko) 1988-02-03 1989-07-13 Degussa Ag, 6000 Frankfurt, De
US4956481A (en) 1988-10-21 1990-09-11 International Flavors & Fragrances Inc. Adamantane derivatives, compositions of matter containing same, processes for preparing said adamantane derivatives and said compositions, and organoleptic and deodorancy uses of said adamantane derivatives and said compositions
US5021184A (en) 1988-10-21 1991-06-04 International Flavors & Fragrances Inc. Adamantane derivatives, compositions of matter containing same, processes for preparing said adamantane derivatives and said compositions, and organoleptic and deodorancy uses of said adamantane derivatives and said compositions
US4952748A (en) 1989-05-26 1990-08-28 Mobil Oil Corp. Purification of hydrocarbonaceous fractions
DE4034305A1 (de) 1990-10-29 1992-04-30 Henkel Kgaa Hydrophobierte doppelschichthydroxid-verbindungen, verfahren zur herstellung und ihre verwendung als alkoxylierungskatalysatoren
AU660318B2 (en) * 1991-08-23 1995-06-22 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Highly selective monoalkylene glycol catalysts
US5260495A (en) 1991-08-23 1993-11-09 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Monoalkylene glycol production using highly selective monoalkylene glycol catalysts
US5399329A (en) 1993-07-06 1995-03-21 Aristech Chemical Corporation Hydrotalcite-like materials having a sheet-like morphology and process for production thereof
US5635457A (en) 1995-04-17 1997-06-03 Union Oil Company Of California Non-toxic, inexpensive synthetic drilling fluid
AU2586497A (en) 1996-03-22 1997-10-10 Exxon Research And Engineering Company High performance environmentally friendly drilling fluids
US5883041A (en) 1996-07-08 1999-03-16 Connolly International Ltd. Composite catalyst for purifying exhaust gases from carbon monoxide and organic compounds
JP4626896B2 (ja) 1998-02-13 2011-02-09 ダイセル化学工業株式会社 アシル化剤とそれを用いたアシル化法、及びアダマンタン誘導体
US6323270B1 (en) 1998-11-16 2001-11-27 Case Western Reserve University Polybenzoxazine nanocomposites of clay and method for making same
US6410635B1 (en) 1999-02-22 2002-06-25 Ppg Industries Ohio, Inc. Curable coating compositions containing high aspect ratio clays
JP2002028481A (ja) * 2000-07-13 2002-01-29 Toyota Motor Corp 無機層状物質から得られる炭化水素吸蔵材
EP1322675A2 (en) 2000-09-21 2003-07-02 Rohm And Haas Company Hydrophobically modified clay polymer nanocomposites
WO2002068329A1 (en) 2001-02-09 2002-09-06 Akzo Nobel N.V. Process for the preparation of anionic clay
WO2003053851A2 (en) 2001-07-20 2003-07-03 President And Fellows Of Harvard College Transition metal oxide nanowires
US7098366B2 (en) 2001-12-06 2006-08-29 Basf Aktiengesellschaft Supported metal oxides as catalysts for aldol condensations
AU2003215213A1 (en) 2002-02-12 2003-09-04 The Penn State Research Foundation Deep desulfurization of hydrocarbon fuels
US7129287B1 (en) 2002-04-29 2006-10-31 The Ohio State University Clay nanocomposites prepared by in-situ polymerization
US7001866B2 (en) 2002-11-13 2006-02-21 Conocophillips Company Modification of the pore structure of metal oxide and mixed metal oxide supports for catalysts synthesis
JP4648004B2 (ja) 2002-12-20 2011-03-09 本田技研工業株式会社 水素生成用の貴金属を含まないニッケル触媒配合物
BRPI0407455B1 (pt) 2003-02-13 2020-01-07 Albemarle Netherlands B.V. Composição que contém um ou mais hidróxi-sais metálicos, um material de matriz, ligante ou veículo, uso da dita composição e uso de uma forma calcinada da composição
CN1715342A (zh) * 2004-06-30 2006-01-04 北京化工大学 用于提高环氧树脂柔韧性的新型填料－me柱撑水滑石
US20080207801A1 (en) 2004-12-23 2008-08-28 National Research Council Of Canada Compatibilization of Polymer Clay Nanocomposites
ES2277545B1 (es) 2005-11-18 2008-06-16 Consejo Superior Investig. Cientificas Procedimiento simplificado para la preparacion de catalizadores de metales u oxidos metalicos soportados sobre materiales porosos.
US7711337B2 (en) 2006-01-14 2010-05-04 Paratek Microwave, Inc. Adaptive impedance matching module (AIMM) control architectures
JP5197613B2 (ja) 2006-10-11 2013-05-15 ウニベルシダ・デ・チリ ナノコンポジットを得るためのハイブリッド粘土、および、これらの粘土の製造方法、および、ポリオレフィン／粘土ナノコンポジット
CN1944264A (zh) 2006-11-07 2007-04-11 北京化工大学 一种均匀致密的取向性多元金属氧化物纳米薄膜的制备方法
CN1994888B (zh) 2007-01-12 2010-05-19 北京化工大学 一种层状复合金属氢氧化物的清洁制备方法
US8435910B2 (en) 2007-12-05 2013-05-07 National Institute For Materials Science Preparation method for anion-exchangeable, layered double hydroxides
CN101402039B (zh) 2008-11-13 2010-12-08 北京化工大学 一种负载型金属钯催化剂的制备方法
JP4877381B2 (ja) 2008-12-16 2012-02-15 横浜ゴム株式会社 シラノール縮合触媒、加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物およびこれを用いる光半導体封止体
EP2263976A1 (en) 2009-06-03 2010-12-22 Akzo Nobel Chemicals International B.V. Layered double hydroxide with a specific morphology, its preparation and use
WO2011094456A1 (en) 2010-01-27 2011-08-04 The Regents Of The University Of California Nanostructed transition metal oxides useful for water oxidation catalysis
EP2363378A1 (en) 2010-02-23 2011-09-07 Corning Incorporated Process for synthesizing layered oxides
EP2366664A1 (en) 2010-03-09 2011-09-21 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Palladium-modified hydrotalcites and their use as catalyst precursors
US8652994B2 (en) 2010-05-27 2014-02-18 Beijing University Of Chemical Technology Supported noble metal catalyst and process for preparing the same in situ
US20120322694A1 (en) 2010-06-28 2012-12-20 Baker Hughes Incorporated Electrically Conductive Oil-Base Fluids for Oil and Gas Applications
US9745191B2 (en) 2011-04-11 2017-08-29 Saudi Arabian Oil Company Auto thermal reforming (ATR) catalytic structures
WO2013002728A1 (en) 2011-06-27 2013-01-03 National University Of Singapore Synthesis of mesoporous transition metal oxides as anode materials
GB201111781D0 (en) 2011-07-08 2011-08-24 Isis Innovation Stream reforming of methanol
US8916491B2 (en) 2011-11-08 2014-12-23 Basf Se Process for producing a methanation catalyst and a process for the methanation of synthesis gas
DE102011086451A1 (de) 2011-11-16 2013-05-16 Süd-Chemie Ip Gmbh & Co. Kg Methanolsynthesekatalysator auf basis von kupfer, zink und aluminium
KR102064551B1 (ko) 2012-03-28 2020-01-09 삼성전자주식회사 이산화탄소 흡착제, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 이산화탄소 포집 모듈
US20140072505A1 (en) 2012-09-07 2014-03-13 Antonio Fonseca Layered multiphase catalyst supports and carbon nanotubes produced thereon
GB201217351D0 (en) * 2012-09-28 2012-11-14 Scg Chemicals Co Ltd Catalyst systems
US9133385B2 (en) 2012-09-30 2015-09-15 Halliburton Energy Services, Inc. Method for improving high temperature rheology in drilling fluids
WO2014080428A1 (en) 2012-11-23 2014-05-30 Council Of Scientific And Industrial Research Mixed metal oxidic nano sheets coated monolithic catalysts useful for the decomposition of toxic n2o and a process for the preparation thereof
US9587469B2 (en) 2013-07-23 2017-03-07 Halliburton Energy Services, Inc. Poly(alkyenylamide)-polysaccharide hydrogels for treatment of subterranean formations
EA031458B1 (ru) 2013-12-09 2019-01-31 Юнилевер Н.В. Способ получения адамантанамидов
CN104841487B (zh) * 2015-03-26 2017-04-05 北京化工大学 多酸插层水滑石催化材料及其制备方法
CN105017485A (zh) 2015-08-25 2015-11-04 中国石油化工股份有限公司 一种含金刚烷基的疏水缔合两性离子黄原胶及其制备方法
US10106482B2 (en) 2016-03-17 2018-10-23 Saudi Arabian Oil Company Synthesis of magnesium adamantane salts and magnesium oxide nanocomposites, and systems and methods including the salts or the nanocomposites
US10138199B2 (en) 2016-03-17 2018-11-27 Saudi Arabian Oil Company High aspect ratio layered double hydroxide materials and methods for preparation thereof
US10087355B2 (en) 2016-03-17 2018-10-02 Saudi Arabian Oil Company Oil-based drilling fluids containing an alkaline-earth diamondoid compound as rheology modifier

Also Published As

Publication number Publication date
EP3429746A1 (en) 2019-01-23
EP3429746B1 (en) 2020-09-23
SG11201807929TA (en) 2018-10-30
JP6936847B2 (ja) 2021-09-22
SA518400018B1 (ar) 2022-03-16
WO2017160584A1 (en) 2017-09-21
CN109414682B (zh) 2021-09-28
US10252245B2 (en) 2019-04-09
JP2019513117A (ja) 2019-05-23
US20170266642A1 (en) 2017-09-21
CN109414682A (zh) 2019-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190049621A (ko) 향상된 안정성을 갖는 고온 층상 혼합된-금속 산화물 물질
US10906859B2 (en) Adamantane-intercalated layered double hydroxide
Yang et al. Pillared clays as superior catalysts for selective catalytic reduction of nitric oxide with ammonia
Coelho et al. Effect of the active metal on the catalytic activity of the titanate nanotubes for dry reforming of methane
CN109311697B (zh) 镁金刚烷羧酸盐和氧化物纳米复合物的合成
Yang et al. Highly efficient removal of aqueous chromate and organic dyes by ultralong HCOOBiO nanowires
EP2720794A1 (de) Poröse materialien auf basis von metallischen mischoxiden sowie deren herstellung und verwendung
CA3041167A1 (en) Process for preparation of metal oxides nanocrystals and their use for water oxidation
KR102146239B1 (ko) 전이금속 아다만탄 카복실레이트염 및 산화물 나노복합체의 합성
KR101808554B1 (ko) 이산화탄소 흡착제 및 이의 제조 방법
JP6099040B2 (ja) 複合化層状複水酸化物
Sikander et al. Synthesis and structural analysis of double layered Ni-Mg-Al hydrotalcite like catalyst
KR20160111703A (ko) 이산화탄소 흡착제 및 이의 제조 방법
Jadam et al. Synthesis and characterisation of layered double hydroxides with varying divalent metal cations: Mg2+, Zn2+, Ca2+
Li et al. Synthesis of Mesoporous (Ga1− x Zn x)(N1− x O x) Using Layered Double Hydroxides as Precursors for Enhanced Visible‐Light Driven H2 Production
EP3625174B1 (en) Methods for preparing mixed-metal oxide diamondoid nanocomposites and catalytic systems including the nanocomposites
JPH08208232A (ja) 八面体構造を有する酸化マンガン物質のゾル−ゲル法合成
Said et al. Synthesis and structural characterization of CuCoFe–layered double hydroxides
KR20200010372A (ko) 전이 금속 아다만탄 염 및 산화물 나노복합체의 합성
Trujillo Part I. Synthesis and applications of molecular sieves. Part II. The effect of temperature and support in reduction of cobalt oxide: An in situ XRD study
Rojas Delgado et al. Chromate intercalation in Ni-Zn layered hydroxide salts

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application