NO20023533L - Vandig kolloidal dispersjon av en forbindelse og minst et annet element valgt blant sjeldne jordmetaller, overgangsmetaller,aluminium, gallium og zirkonium, fremgangsmåte for fremstillingderav samt anvendelse - Google Patents

Vandig kolloidal dispersjon av en forbindelse og minst et annet element valgt blant sjeldne jordmetaller, overgangsmetaller,aluminium, gallium og zirkonium, fremgangsmåte for fremstillingderav samt anvendelse Download PDF

Info

Publication number
NO20023533L
NO20023533L NO20023533A NO20023533A NO20023533L NO 20023533 L NO20023533 L NO 20023533L NO 20023533 A NO20023533 A NO 20023533A NO 20023533 A NO20023533 A NO 20023533A NO 20023533 L NO20023533 L NO 20023533L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
dispersion
cerium
stated
salt
precipitate
Prior art date
Application number
NO20023533A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20023533D0 (no
Inventor
Jean-Yves Chane-Ching
Original Assignee
Rhodia Terres Rares
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 Rhodia Terres Rares filed Critical Rhodia Terres Rares
Publication of NO20023533D0 publication Critical patent/NO20023533D0/no
Publication of NO20023533L publication Critical patent/NO20023533L/no

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/02—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by special physical form
    • A61K8/04—Dispersions; Emulsions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/19—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing inorganic ingredients
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/19—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing inorganic ingredients
    • A61K8/26—Aluminium; Compounds thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/19—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing inorganic ingredients
    • A61K8/27—Zinc; Compounds thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/19—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing inorganic ingredients
    • A61K8/28—Zirconium; Compounds thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/19—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing inorganic ingredients
    • A61K8/29—Titanium; Compounds thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/30—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
    • A61K8/33—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds containing oxygen
    • A61K8/36—Carboxylic acids; Salts or anhydrides thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00—Preparations for care of the skin
    • 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
    • B01J23/10—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of rare earths
    • 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
    • B01J35/20—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their non-solid state
    • B01J35/23—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their non-solid state in a colloidal state
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y5/00—Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/14—Methods for preparing oxides or hydroxides in general
    • C01B13/36—Methods for preparing oxides or hydroxides in general by precipitation reactions in aqueous solutions
    • C01B13/363—Mixtures of oxides or hydroxides by precipitation
    • 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
    • C01F17/00—Compounds of rare earth metals
    • C01F17/20—Compounds containing only rare earth metals as the metal element
    • C01F17/206—Compounds containing only rare earth metals as the metal element oxide or hydroxide being the only anion
    • C01F17/224—Oxides or hydroxides of lanthanides
    • C01F17/229—Lanthanum oxides or hydroxides
    • 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
    • C01F17/00—Compounds of rare earth metals
    • C01F17/20—Compounds containing only rare earth metals as the metal element
    • C01F17/206—Compounds containing only rare earth metals as the metal element oxide or hydroxide being the only anion
    • C01F17/224—Oxides or hydroxides of lanthanides
    • C01F17/235—Cerium oxides or hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G25/00—Compounds of zirconium
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00—Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/40—Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of particular ingredients
    • A61K2800/41—Particular ingredients further characterized by their size
    • A61K2800/413—Nanosized, i.e. having sizes below 100 nm
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00—Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/40—Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of particular ingredients
    • A61K2800/52—Stabilizers
    • A61K2800/526—Corrosion inhibitors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q17/00—Barrier preparations; Preparations brought into direct contact with the skin for affording protection against external influences, e.g. sunlight, X-rays or other harmful rays, corrosive materials, bacteria or insect stings
    • A61Q17/04—Topical preparations for affording protection against sunlight or other radiation; Topical sun tanning preparations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00—Compounds of titanium
    • C01G23/04—Oxides; Hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/22—Rheological behaviour as dispersion, e.g. viscosity, sedimentation stability
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

VANDIG KOLLOIDAL DISPERSJON AV EN FORBINDELSE AV CERIUM OG MINST ET ANNET ELEMENT VALGT BLANT SJELDNE JORDMETALLER, OVERGANGSMETALLER, ALUMINIUM, GALLIUM OG ZIRKONIUM, FREMGANGSMÅTE FOR FREMSTILLING OG ANVENDELSE
RHODIA TERRES RARES
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en vandig kolloidal dispersjon av en forbindelse av cerium og minst ett annet element valgt blant de sjeldne jordmetaller annet enn cerium; titan, vanadium, krom, mangan, jern, kobolt, nikkel, kobber, sink, aluminium, gallium og zirkonium.
Ceriumsoler, helt - spesielt solene av tetravalent cerium, er velkjente. Ceriumsoler i kombinasjon med et annet element kan dessuten være til stor nytte, f.eks. for anvendelser i kosmetikk eller på område luminoforer, og særlig slike som kan inneholde trivalent cerium. I disse anvendelsene behøves imidlertid soler som er konsentrerte og som er rene.
Formålet for oppfinnelsen er å løse slike vanskeligheter og således oppnå konsentrerte og rene soler, som særlig kan inneholde trivalent cerium.
Oppfinnelsen vedrører således en vandig kolloidal dispersjon av en forbindelse av cerium og minst et annet element valgt blant de sjeldne jordmetaller annet enn cerium; titan, vanadium, krom, mangan, jern, kobolt, nikkel, kobber, sink, aluminium, gallium og zirkonium, som er kjennetegnet ved at den utviser en konduktivitet på høyst 5mS/cm.
Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for fremstilling av en slik kolloidal dispersjon, som er kjennetegnet ved at en blanding av minst ett salt av cerium med minst ett salt av et element M nevnt ovenfor reageres med en base og i nærvær av en syre i en mengde slik at atomforholdet H+/ (Ce+M) er høyere enn 0,1, og deretter re-dispergeres presipitatet fra den foregående reaksjonen i vann.
Andre egenskaper, detaljer og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå mer fullstendig ved gjennomlesning av den etter-følgende beskRivelse, og fra de forskjellige spesifikke men ikke-begrensende eksempler som er ment å illustrere denne.
I resten av beskrivelsen betyr betegnelsen kolloidal dispersjon eller sol av en forbindelse av cerium og et annet element nevnt ovenfor et hvilket som helst system som utgjøres av-fine faststoffpartikler av kolloidale dimensjoner basert på oksyd og/eller hydratisert oksyd (hydroksyd) av cerium og det andre elementet, i suspensjon i en vandig flytende fase, idet de nevnte typene om nødvendig også kan inneholde rester-ende mengder av bundete eller adsorberte ioner slik som for eksempel acetater, citrater, nitrater, klorider eller ammonium'er. Prosent av bundete ioner X eller om nødvendigX+Y, uttrykt som molart forhold X/Ce eller (X+Y)/Ce kan variere for eksempel mellom 0,01 og 1,5, mer spesielt mellom 0,01 og 1. Det skal bemerkes at i slike dispersjoner kan ceriumet og det andre elementet finnes enten totalt i form av kolloider, eller samtidig i form av ioner eller poly-ioner og I form av kolloider.
Med et sjeldent jordmetall menes elementene i gruppen som utgjøres av yttrium og elementene i det periodiske system som har et atomnummer fra og med 57 og til og-med 71.
En første egenskap ved dispersjonen i henhold til oppfinnelsen er dens renhet. Denne renheten måles ved hjelp av konduktiviteten til dispersjonen. Denne konduktiviteten er høyst 5mS/cm. Den kan være under denne verdien og således være høyst 2mS/cm og foretrukket høyst lmS/cm. Mer spesielt kan den være under 0,3mS/cm.
I samsvar med en annen egenskap, har dispersjonen i henhold til oppfinnelsen en konsentrasjon på høyst 50 g/l. Denne konsentrasjonen er uttrykt som oksyd og tar hensyn til summen av oksydene av cerium og av det andre elementet eller elementene nevnt ovenfor. Denne konsentrasjonen kan mer spesielt være høyst 80 g/l.
En annen egenskap ved dispersjonen er at den kan inneholde cerium i oksydasjonstilstanden III. I dette tilfellet er nivået av cerium III generelt høyst 50%. Det uttrykkes her og i hele beskrivelsen ved atomforholdet Celll/total Ce. Nivået av cerium III kan mer spesielt være høyst 35%. Dessuten er det foretrukket høyst 0,5%.
Dispersjonene i henhold til oppfinnelsen er spesielt rene med hensyn til nitrat-anioner. Mer nøyaktig er innholdet av nitrat-anioner i dispersjonene, målt ved vektinnholdet av nitrat-anionene til de kolloidale partiklene, under 80 ppm. Dispersjonene i henhold til oppfinnelsen er også rene hva angår deres innhold av kloridioner.
Mengden av element M er generelt høyst 5 0%, idet denne mengden uttrykkes ved forholdet mol av element M/sum av mol av element M og av cerium. Elementet M kan være tilstede i forskjellige oksydasjonstilstander. Oppfinnelsen gjelder naturligvis for dispersjoner som inneholder flere elementer
M.
Dispersjonene i henhold til oppfinnelsen kan også ha en høy pH, for eksempel mellom 5 og 8. Disse pH-verdiene, nær nøytralitet, tillater interessante anvendelser av dispersjonene i henhold til oppfinnelsen.
De kolloidale partiklene som utgjør solene i henhold til oppfinnelsen er fine. De kan således ha en gjennomsnittlig diameter som særlig kan være mellom 2 og 6 nm. Denne dia-meteren bestemmes ved hjelp av fotometrisk beregning fra en analyse med transmisjonselektronmikroskop med høy oppløsning (METHR, Microscopie Electronique par Transmission å Haute Résolution).
Fremgangsmåten for fremstilling av dispersjonene i henhold til oppfinnelsen vil nå beskrives.
Denne fremgangsmåten beskriver et første trinn hvor en blanding av minst ett salt av cerium med minst ett salt av et element M reageres med en base. Utgangspunktet kan være særlig et salt av cerium III eller en blanding omfattende et salt av cerium IV pluss saltet av cerium III.
Produkter av hydroksyd-typen kan særlig anvendes som base. Alkalimetall- eller jordalkalimetallhydroksyder og ammoniakk kan nevnes. Sekundære, tertiære eller kvartære aminer kan også anvendes. Aminer og ammoniakk kan imidlertid være foretrukket i den grad de reduserer risikoene for forurensning av alkalimetall- eller jordalkalinmetall kationer. Urea kan også nevnes.
Som salter av cerium III kan det mer spesielt anvendes ace-tatet, kloridet eller nitratet av cerium III så vel som blandinger av disse soler slik som blandede acetater/ klorider. Nitratet av cerium IV kan anvendes for cerium IV, og kloridene og nitratene særlig for de andre elementene. Salter av den samme typen kan anvendes for det andre elementet eller elementene M.
I samsvar med en spesifikk egenskap ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen, foregår reaksjonen av saltet av cerium med basen i nærvær av en syre.
Som syrer som kan anvendes, kan det nevnes mineralsyrer og mer spesielt slike som tilsvarer saltene av cerium, særlig av cerium III, anvendt i reaksjonen. Det kan også nevnes særlig eddiksyre, salpetersyre eller saltsyre.
Det skal bemerkes at syren også kan tilbringes ved oppløs-ningen av et salt som den er innlemmet i. Som utgangsopp-løsning kan det f.eks. anvendes en oppløsning av surt titan-klorid slik som TiOCl2. 2HC1.
Den mengde syre som er tilstede eller anvendes under reaksjonen er slik at atomf orholdet H<+>/(Ce+M) er høyere enn 0,1, foretrukket 0,25.
Reaksjonen av basen med saltene kan foregå kontinuerlig, hvorved det menes en samtidig tilsetning av reagensene til reaksjonsmediet. pH i reaksjonsmediet er vanligvis mellom 7,6 og 9,5. Det er mulig å arbeide ved betingelser slik at pH i reaksjonsmediet holdes konstant under reaksjonen.
Et presipitat oppnås ved slutten av den ovennevnte reaksjonen. Dette presipitatet kan separeres fra det flytende mediet ved hjelp av en hvilken som helst kjent prosess slik som for eksempel ved sentrifugering. Det således oppnådde presipitatet kan deretter re-suspenderes i vann for således å gi dispersjonen i henhold til oppfinnelsen. Konsentrasjonen av cerium i den således oppnådde dispersjonen er generelt mellom 0,005M og 2M, foretrukket mellom 0,05M og 0,25M.
Presipitatet som resulterer fra reaksjonen kan fordelaktig vaskes. Denne vaskingen kan utføres ved å anbringe presipitatet i vann og deretter, etter omrøring, å separere faststoffet fra det flytende medium ved for eksempel sentrifugering. Denne operasjonen kan gjentas flere ganger om nødvendig.
I samsvar med en variant av oppfinnelsen, kan dispersjonen oppnådd etter re-suspensjon i vann renses og/eller konsentreres ved ultrafiltrering.
Vaskingen og ultrafiltreringen kan utføres under luft eller i en atmosfære av luft og nitrogen eller også under nitrogen. Atmosfæren som disse operasjonene finner sted under spiller en rolle i omdanningen av ceriumet III til cerium IV.
Etter re-suspensjonen i vann og etter det valgfrie vaske-trinnet og, foretrukket, før konsentreringstrinnet hvis det
benyttes en konsentrering, kan det være fordelaktig å utføre en oksydasjon av dispersjonen, idet stabiliteten til dispersjonen således forbedres. Denne oksyderende behandlingen kan foregå f.eks. på to måter.
En første måte er å holde dispersjonen omrørt og under luft, i en periode som kan variere fra f.eks. 3 til 2 0 timer. Den andre måten er å tilsette oksygenert vann til dispersjonen. Mengden av oksygenert vann som tilsettes justeres slik at forholdet Celll/total Ce nevnt ovenfor oppnås i den endelige dispersjonen. Denne oksydasjonen med tilsetningen av oksygenert vann utføres foretrukket etter en omrøring av dispersjonen under luft i en periode på mer enn 2 timer. Perioden hvorunder oksygenert luft tilsettes kan være mellom 30 min. og 6 timer.
Dispersjonene i henhold til oppfinnelsen kan benyttes i tall-rike anvendelser. Det kan nevnes katalyse, særlig for etterbrenning i biler, idet dispersjonene i dette tilfellet anvendes i katalysatorfremstilling. Dispersjonene kan også benyttes for smøring, i keramikk, fremstillingen av lumino-forforbindelser, i kosmetikk, og i dette tilfellet kan de være involvert i fremstillingen av kosmetiske preparater, særlig i fremstillingen av anti-UV-kremer. De kan anvendes på et substrat som antikorrosjonsmidler.
Det vil nå gis eksempler. I disse eksemplene måles konduktivitet med hjelp av et METROHM 660 CONDUCTOMETER apparat for måling av konduktivitet utstyrt med en TACUSSEL XE10 0 konduk-tivitetscelle. Innholdene av Ce III er gitt som angitt ovenfor (atomforhold Celll/total Ce).
Eksempel 1
Dette eksempelet vedrører en vandig kolloidal dispersjon av nanometriske partikler av cerium og titan med en pH nær nøytral. Følgende tilsettes, ledsaget av omrøring: 562,8 g Ce(CH3COO)3ved 49,3% Ce02(dvs. 1,6 mol Ce) og 125 g TiOCl2.2HCl ved 3,19 mol/kg med densitet 1,56 (dvs. 0,4 mol Ti02). Dette kompletteres til 3000 ml med demineralisert vann. Det molare forhold H+/ (Ce+Ti) er 0,4.
Presipiteringen av faststoffet utføres i en kontinuering sammenstilling omfattende: en en-liter reaktor utstyrt med en skovlehjul-rører,
innstilt ved 4 00 rpm med en tankfot på 0,5 1 og en
styreelektrode,
to tilførselskolber som på den ene siden inneholder opp-løsningen av salter av cerium beskrevet ovenfor, og på den annen side en 3 N ammoniakkoppløsning.
Strømningshastigheten til oppløsningen av ceriumacetat og TiOCl2er fastsatt ved ca. 600 ml/t og strømningshastigheten til ammoniakkoppløsningen er 340 ml/t.2880 ml av blandingen av salter av cerium og titan og 163 0 ml av 3 N ammoniakk er således blitt tilsatt i løpet av 288 min.
pH til reaksjonsmediet er 8,5 gjennom hele reaksjonen.
Et Ce+Ti presipiteringsutbytte på 47% måles.
Det oppnås et presipitat som separeres ved sentrifugering.
Ved-kalsinering ved 1000°C måles presipitatet til å inneholde 15% oksyd av cerium og titan.
Presipitatet dispergeres ved tilsetning av demineralisert vann for å oppnå en 0,12 M Ce+Ti dispersjon. Denne omrøres i15 min. Ny sentrifugering utføres. To etterfølgende opera-sjoner utføres således. Innholdet av cerium III i dispersjonen er ca. 60%. Dispersjonen omrøres deretter under luft-atmosfære, i en natt. Ved slutten av denne behandlingen er innholdet av cerium III i dispersjonen 6,5%, og det totale ceriuminnhold er 17,2 g/l.
10 0 ml av 0,1 M Ce+Ti dispersjonen fortynnes til 3 00 ml med demineralisert vann. Dette konsentreres til 100 ml ved
ultrafiltrering ved anvendelse av 3 KD-membraner. Tre ultrafiltreringer utføres således. I den siste ultrafiltreringen konsentreres blandingeni for å oppnå en konsentrert dispersjon med en 5,7% konsentrasjon av oksyd av cerium og titan. pH er 5,4og konduktiviteten er l,4mS/cm. Konsentrasjonen av nitrat i den kolloidale dispersjonen er lavere enn 80 ppm.
Ved hjelp av MET-kryometri observeres nanometriske partikler med størrelse ca. 3 til 4 nm.
Den oppnådde dispersjonen er stabil i minst 6 måneder.
Eksempel 2
Dette eksempelet vedrører en vandig kolloidal dispersjon av nanometriske partikler av cerium og jern med nøytral pH.
Følgende anbringes i et begerglass, ledsaget av omrøring: 3 07 g oppløsning av cerium (III) nitrat ved 3 M/l Ce<3+>, med densitet 1,715 og H<*>= 0,01 (dvs. 0,537 mol Ce3+) , deretter 194,5 g oppløsning av Ce(N03)4ved Ce<4+>= 1,325 M/I, H+ = 0,7 N, med densitet 1,44 (dvs. 0,179 mol Ce4+) , deretter 73,8g Fe(N03) 3. 9H20 ved 98% (dvs. 0,18 mol), tidligere oppløst i et totalt volum på 358 ml (oppløsning ved pH 1), deretter 32,2gProlabo konsentrert eddiksyre (dvs. 0,54 mol CH3COOH) . Dette kompletteres til 2000 ml med demineralisert vann. Det hele omrøres inntil det oppnås en oppløsning som er klar for øyet. Den oppnådde blandingen har da en konsentrasjon på ca. 0,45 M cerium og jern.
Presipiteringen av faststoffet utføres i den kontinuerlige sammensetningen beskrevet i eksempel 1.
2000 ml av oppløsningen av salt av cerium og jern og 800 ml 3 N ammoniakk er således blitt tilsatt i løpet av 240 min.
Den kolloidale dispersjonen oppnådd etter re-dispergering under luft av presipitatet vaskes ved ultrafiltrering med demineralisert vann som tidligere er innstilt til pH 7,5 og konsentreres deretter ved ultrafiltrering inntil det oppnås en konsentrert dispersjon med en 10,5% konsentrasjon av oksyd av cerium og jern.
Det oppnås således en kolloidal dispersjon som er stabil i minst 6 måneder med hensyn til bunnfelling.
Eksempel 3
Dette eksempelet vedrører en vandig kolloidal dispersjon av nanometriske partikler av cerium og lantan med en pH nær nøytral.
Følgende anbringes i et begerglass, ledsaget av omrøring: 512 g ceriumacetat ved 49,3% Ce02, 208 cm<3>konsentrert eddiksyre, og kompletteres til 3 000 ml med demineralisert vann.
Følgende tilsettes til 2500 ml av denne oppløsningen av Ce (III) acetat inneholdende1,225 mol Ce:500 cm<3>av opp-løsning av acetat av La(III) ved 0,5 7 M La, dvs. 0,2 85 mol La. Det molare forhold H<+>/(Ce+La) er 2 , 0 .
Presipiteringen av faststoffet utføres i den kontinuerlige sammenstillingen som er beskrevet i eksempel 1.
2670 ml av oppløsningen av acetat av cerium-lantan og 1971 ml 3 N ammoniakk er således blitt tilsatt i løpet av 287 min.
pH i reaksjonsmediet er 8,5 gjennom hele reaksjonen.
Det måles et Ce+La presipiteringsutbytte på 85%.
Det oppnås et presipitat som separeres ved sentrifugering.
Ved kalsinering ved 1000°C vurderes presipitatet til 21% oksyd av cerium og lantan.
Presipitatet dispergeres ved tilsetning av demineralisert vann for å oppnå en 0,15 M Ce+La dispersjon. Denne omrøres i 15 min. Ny sentrifugering utføres. To etterfølgende opera-sjoner utføres således. Innholdet av cerium III i dispersjonen er 80%. Dispersjonen omrøres deretter under luft-atmosfære, i en natt. Ved slutten av denne behandlingen er innholdet av cerium III i dispersjonen 5%.
10 0 ml av 0,15 M Ce+La dispersjonen fortynnes til 300 ml med demineralisert vann. Dette konsentreres til 100 ml ved ultrafiltrering ved anvendelse av 3 KD-membraner. Tre ultrafiltreringer utføres således. I den siste ultrafiltreringen konsentreres blandingen for å oppnå en konsentrert dispersjon med en 15,5% konsentrasjon av oksyd av cerium og lantan. pH er5,5 og konduktiviteten er 0,24mS/cm. Konsentrasjonen av nitrationer gir i kolloidale dispersjonen er.lavere enn 80 ppm. Ved hjelp av MET-kryometri, observeres nanometriske partikler med størrelse ca. 3 til 4 nm.
Det oppnås således en kolloidal dispersjon som er stabil i minst 6 måneder med hensyn til bunnfelling.
Eksempel 4
Dette eksempelet vedrører en vandig kolloidal dispersjon av nanometriske partikler av cerium og aluminium med en pH nær nøytral.
Følgende anbringes i et begerglass, ledsaget av omrøring:585 g ceriumacetat ved 49,3% Ce02(1,67 mol Ce), 101 g A1C12,9H20 (1^=241 g/mol, 0,42 mol Al) og 103 g 10 M HC1, og kompletteres til 3000 ml med demineralisert vann. Det molare forhold H<+>/(Ce+Al) er 0,5.
Presipiteringen av faststoffet utføres i den kontinuerlige sammenstillingen som er beskrevet i eksempel 1.
2440ml av denne oppløsningen av acetat av cerium-aluminium og 1580 ml 3 N ammoniakk er således blitt tilsatt i løpet av 244 min.
pH i reaksjonsmediet er 8,5 gjennom hele reaksjonen.
Det måles et presipiteringsutbytte på 64%.
Det oppnås et presipitat som separeres ved sentrifugering.
Ved kalsinering ved 1000°C vurderes presipitatet til8,1% oksyd av cerium og aluminium.
Presipitatet digpergeres ved tilsetning av demineralisert vann for å oppnå en 0,2 5 M Ce+Al dispersjon. Denne omrøres i15 min. Ny sentrifugering utføres. To etterfølgende opera-sjoner utføres således.. Innholdet av cerium III i dispersjoner av 60%. Dispersjonen omrøres deretter under luft-.atmosfære, i en natt. Ved slutten av denne behandlingen er innholdet av cerium III 31%.
100 ml av 0,25 M Ce+Al dispersjonen fortynnes til 300 ml med demineralisert vann. Dette konsentreres til 100 ml ved ultrafiltrering ved anvendelse av 3 KD-membraner. Tre ultrafiltreringer utføres således. I den siste ultrafiltreringen konsentreres blandingen for å oppnå en konsentrert dispersjon med en 10,6% konsentrasjon av oksyd. pH i dispersjonen er 6.
Det oppnås således en kolloidal dispersjon som er stabil i minst 6 måneder med hensyn til bunnfelling.

Claims (13)

1 . Vandig kolloidal dispersjon av en forbindelse av cerium og minst ett annet element M valgt blant sjeldne jordmetaller annet enn cerium; titan, vanadium, krom, mangan, jern, kobolt, nikkel, kobber, sink, aluminium, gallium og zirkonium, karakterisert ved at den utviser en konduktivitet på høyst 5mS/cm.
2. Dispersjon som angitt i krav 1, karakterisert ved at den har en konsentrasjon av ceriumoksyd og av minst ett annet element nevnt ovenfor på minst 50 g/l, mer spesielt på minst 80 g/l.
3. Dispersjon som angitt i krav l eller 2, karakterisert ved at ved at den inneholder cerium III.
4. Dispersjon som angitt i krav 3, karakterisert ved at den har et nivå av cerium III i forhold til det totale cerium på høyst 50%, mer spesielt på høyst 35%.
5. Dispersjon som angitt i ett av de foregående krav, karakterisert ved at den inneholder en mengde av element M på høyst 50%, uttrykt ved forholdet mol av element M/sum av mol av element M og av cerium.
6. Dispersjon som angitt i ett av de foregående krav, karakterisert ved at de kolloidale partikler har et nitratinnhold lavere enn 80 ppm.
7. Dispersjon som angitt i ett av de foregående krav, karakterisert ved at den har en pH på mellom 5 og 8.
8 .F remgangsmåte for fremstilling av en kolloidal dispersjon som angitt i ett av de foregående krav, karakterisert ved at en blanding av minst ett salt av cerium med minst ett salt av et element M nevnt ovenfor reageres med en base og i nærvær av en syre i en mengde slik at atomf orholdet H+/ (Ce+M) er høyere enn 0,1, foretrukket0 ,25, og deretter re-dispergeres presipitatet fra den foregående reaksjonen i vann.
9. Fremgangsmåte som angitt i krav 8, karakterisert ved at etter re-disperge-ringen i vann av presipitatet renses den oppnådde dispersjonen ved ultrafiltrering.
10. Fremgangsmåte som angitt i krav 8 eller 9, karakterisert ved at saltet av cerium er salt av cerium III: særlig et acetat eller klorid.
11. Fremgangsmåte som angitt i ett av kravene 8 til 10, karakterisert ved at reaksjonen utføres kontinuerlig.
12. Fremgangsmåte som angitt i ett av kravene 8 til 11, karakterisert ved at etter re-disperge-ringen i vann av presipitatet underkastes dispersjonen en oksyderende behandling.
13. Fremgangsmåte som angitt i krav 12, karakterisert ved at den oksyderende behandlingen utføres enten ved omrøring under luft av dispersjonen, eller ved tilsetning av oksygenert vann.
1 4. Anvendelse av en dispersjon av typen ifølge ett av kravene 1 til 7 eller av typen oppnådd ved fremgangsmåten ifølge ett av kravene 8 til 13, på et substrat som et antikorrosjonsmiddel, i et kosmetisk preparat, i katalyse særlig for etterbrenning i biler, i smøring eller i keramikk.
NO20023533A 2000-01-26 2002-07-24 Vandig kolloidal dispersjon av en forbindelse og minst et annet element valgt blant sjeldne jordmetaller, overgangsmetaller,aluminium, gallium og zirkonium, fremgangsmåte for fremstillingderav samt anvendelse NO20023533L (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0001001A FR2804102B1 (fr) 2000-01-26 2000-01-26 Dispersion colloidale aqueuse d'un compose de cerium et d'au moins un autre element choisi parmi les terres rares, des metaux de transition, l'aluminium, le gallium et le zirconium, procede de preparation et utilisation
PCT/FR2001/000235 WO2001055029A1 (fr) 2000-01-26 2001-01-25 Dispersion colloïdale aqueuse d'un compose de cerium et d'au moins un autre element choisi parmi les terres rares, des metaux de transition, l'aluminium, le gallium et le zirconium, procede de preparation et utilisation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20023533D0 NO20023533D0 (no) 2002-07-24
NO20023533L true NO20023533L (no) 2002-09-26

Family

ID=8846337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20023533A NO20023533L (no) 2000-01-26 2002-07-24 Vandig kolloidal dispersjon av en forbindelse og minst et annet element valgt blant sjeldne jordmetaller, overgangsmetaller,aluminium, gallium og zirkonium, fremgangsmåte for fremstillingderav samt anvendelse

Country Status (16)

Country Link
US (1) US7008965B2 (no)
EP (1) EP1250285B1 (no)
JP (1) JP2003520748A (no)
KR (1) KR100519403B1 (no)
CN (1) CN1185163C (no)
AT (1) ATE264810T1 (no)
AU (1) AU2001235601A1 (no)
BR (1) BR0107903A (no)
CA (1) CA2398785A1 (no)
DE (1) DE60102892T2 (no)
FR (1) FR2804102B1 (no)
MX (1) MXPA02007251A (no)
NO (1) NO20023533L (no)
RU (1) RU2002122751A (no)
TW (1) TW537925B (no)
WO (1) WO2001055029A1 (no)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4006976B2 (ja) 2000-11-15 2007-11-14 株式会社豊田中央研究所 複合酸化物粉末とその製造方法及び触媒
FR2831177B1 (fr) 2001-10-22 2005-02-18 Rhodia Elect & Catalysis Dispersion colloidale et poudre colorees de cerium ou de cerium et de titane, de zirconium, d'aluminium ou d'une terre rare, leur procede de preparation et leur utilisation
WO2003060019A1 (en) 2002-01-04 2003-07-24 University Of Dayton Non-toxic corrosion protection pigments based on cobalt
US7235142B2 (en) 2002-01-04 2007-06-26 University Of Dayton Non-toxic corrosion-protection rinses and seals based on cobalt
AU2002361301A1 (en) * 2002-10-24 2004-06-07 Rhodia Electronics And Catalysis Colloidal dispersion and cerium or cerium and titanium, zirconium, aluminium or rare earth coloured powder, method for preparing same and use thereof
US10041176B2 (en) 2005-04-07 2018-08-07 Momentive Performance Materials Inc. No-rinse pretreatment methods and compositions
FR2884732B1 (fr) * 2005-04-20 2007-08-24 Rhodia Chimie Sa Dispersion colloidale d'un compose de cerium et d'un autre element choisi parmi le zirconium, les terres rares, le titane et l'etain, solide dispersible a base de ce compose et procedes de preparation
WO2007022962A1 (en) * 2005-08-25 2007-03-01 Svenska Statoil Ab Lubricant
KR100728714B1 (ko) 2006-06-30 2007-06-14 이만식 기유 내에서의 구리-아연 콜로이드 합성물 및 그 제조방법
US8883865B2 (en) 2006-09-05 2014-11-11 Cerion Technology, Inc. Cerium-containing nanoparticles
JP2010502820A (ja) * 2006-09-05 2010-01-28 セリオン テクノロジー， インコーポレーテッド 二酸化セリウムナノ粒子含有燃料添加剤
US10435639B2 (en) 2006-09-05 2019-10-08 Cerion, Llc Fuel additive containing lattice engineered cerium dioxide nanoparticles
US8679344B2 (en) * 2008-12-17 2014-03-25 Cerion Technology, Inc. Process for solvent shifting a nanoparticle dispersion
WO2015058037A1 (en) 2013-10-17 2015-04-23 Cerion, Llc Malic acid stabilized nanoceria particles
US10307480B2 (en) 2014-11-06 2019-06-04 Scholar Rock, Inc. Anti-pro/latent-myostatin antibodies and uses thereof
CN107697942B (zh) * 2017-11-23 2020-03-13 包头科日稀土材料有限公司 一种沉淀稀土离子制备碳酸铈的方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2857146T1 (de) * 1977-11-01 1980-12-04 Atomic Energy Authority Uk Production of dispersions
GB1603794A (en) * 1978-05-25 1981-11-25 Atomic Energy Authority Uk Dispersions
US4356106A (en) * 1980-05-09 1982-10-26 United Kingdom Atomic Energy Authority Cerium compounds
EP0078098B1 (en) * 1981-08-07 1986-05-14 United Kingdom Atomic Energy Authority Cerium compounds
US4551330A (en) * 1983-06-30 1985-11-05 Helene Curtis Industries, Inc. Skin and hair conditioner compositions and conditioning method
JPH01301517A (ja) * 1988-05-30 1989-12-05 Catalysts & Chem Ind Co Ltd 酸化チタン・酸化セリウム複合系ゾルが配合された化粧料
KR970705154A (ko) * 1994-07-07 1997-09-06 아서 에스. 모겐스턴 고 분산성 자기 금속 산화 입자 및 이의 제조방법(highly disperse magnetic metal oxide particles, processes for their preparation and their use)
FR2770790B1 (fr) * 1997-11-10 1999-12-10 Rhodia Chimie Sa Composition a support a base d'un oxyde de cerium, d'un oxyde de zirconium et d'un oxyde de scandium ou de terre rare et utilisation pour le traitement des gaz d'echappement
FR2771306B1 (fr) * 1997-11-25 2000-02-04 Rhodia Chimie Sa Composition a base de manganese et utilisation comme piege a nox pour le traitement de gaz d'echappement

Also Published As

Publication number Publication date
US7008965B2 (en) 2006-03-07
CN1400954A (zh) 2003-03-05
ATE264810T1 (de) 2004-05-15
TW537925B (en) 2003-06-21
RU2002122751A (ru) 2004-02-27
JP2003520748A (ja) 2003-07-08
EP1250285B1 (fr) 2004-04-21
KR100519403B1 (ko) 2005-10-07
CA2398785A1 (fr) 2001-08-02
AU2001235601A1 (en) 2001-08-07
MXPA02007251A (es) 2003-09-22
KR20020089329A (ko) 2002-11-29
DE60102892T2 (de) 2005-05-12
WO2001055029A1 (fr) 2001-08-02
DE60102892D1 (de) 2004-05-27
FR2804102B1 (fr) 2002-08-16
NO20023533D0 (no) 2002-07-24
EP1250285A1 (fr) 2002-10-23
CN1185163C (zh) 2005-01-19
FR2804102A1 (fr) 2001-07-27
BR0107903A (pt) 2002-12-03
US20030162843A1 (en) 2003-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO20023533L (no) Vandig kolloidal dispersjon av en forbindelse og minst et annet element valgt blant sjeldne jordmetaller, overgangsmetaller,aluminium, gallium og zirkonium, fremgangsmåte for fremstillingderav samt anvendelse
JP5340522B2 (ja) １１００℃で高い比表面積を有する組成物、その製造方法並びにこの組成物を含有する触媒系
US8435919B2 (en) High specific surface area mixed oxide of cerium and of another rare earth, preparation method and use in catalysis
EP3160905B1 (en) Metal doped cerium oxide compositions
JP5746756B2 (ja) ジルコニウム、セリウムおよび少なくとも１種の他の希土類の酸化物を含み、特定の多孔度を有する組成物、それを調製する方法、および触媒作用におけるその使用
CN100506371C (zh) 具有降低的最大可还原性温度的基于氧化锆和氧化铈的组合物,其制备方法及其作为催化剂的用途
JP5148268B2 (ja) ジルコニウム及びイットリウムをベースとする組成物、その製造方法並びに触媒系におけるその使用
US8524183B2 (en) Composition containing oxides of zirconium, cerium and another rare earth having reduced maximum reducibility temperature, a process for preparation and use thereof in the field of catalysis
NO322625B1 (no) Blanding basert pa zirkoniumoksyd og ceriumoksyd, fremgangsmate for fremstilling derav og anvendelse derav
WO2008002323A2 (en) Production of cerium containing metal oxide grains
CN103492067A (zh) 基于锆的、铈的、至少一种除铈之外的稀土金属的以及硅的氧化物的组合物、制备方法及在催化中的用途
CN101448569B (zh) 具有高还原性和比表面积的基于锆、铈、镧和钇、钆或钐的氧化物的组合物、其制备方法和作为催化剂的用途
EP2676934B1 (en) Method for producing rutile-type titanium oxide sol
RU2228295C2 (ru) Коллоидная дисперсия соединения церия, содержащая церий iii, и применение
SE422782B (sv) Sett for framstellning av en vattenhaltig kolloidal dispersion av ceriumoxid

Legal Events

Date Code Title Description
FC2A Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application