NO853818L - FINE PARTICLES WITH A METAL OR METAL SURFACE COATING, SPECIFICALLY A CATALYTIC ACTIVE MATERIAL, AND PROCEDURE FOR PRODUCING THEM. - Google Patents
FINE PARTICLES WITH A METAL OR METAL SURFACE COATING, SPECIFICALLY A CATALYTIC ACTIVE MATERIAL, AND PROCEDURE FOR PRODUCING THEM.Info
- Publication number
- NO853818L NO853818L NO853818A NO853818A NO853818L NO 853818 L NO853818 L NO 853818L NO 853818 A NO853818 A NO 853818A NO 853818 A NO853818 A NO 853818A NO 853818 L NO853818 L NO 853818L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- particles
- metal
- sulphide
- sol
- metal compound
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 44
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 44
- 239000011149 active material Substances 0.000 title claims description 29
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims description 28
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 title claims description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 113
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims description 34
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 28
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 20
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 18
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- VRRFSFYSLSPWQY-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenecobalt Chemical compound [Co]=S VRRFSFYSLSPWQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- PTISTKLWEJDJID-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenemolybdenum Chemical compound [Mo]=S PTISTKLWEJDJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 10
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 9
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 8
- WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenenickel Chemical compound [Ni]=S WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 6
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001450 anions Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000001768 cations Chemical group 0.000 claims description 2
- XCUPBHGRVHYPQC-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenetungsten Chemical compound [W]=S XCUPBHGRVHYPQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims 2
- 230000006735 deficit Effects 0.000 claims 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 81
- 239000000463 material Substances 0.000 description 28
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 17
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 15
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 15
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 15
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 11
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 10
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 8
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical group [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 6
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 6
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005199 ultracentrifugation Methods 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 5
- IWOUKMZUPDVPGQ-UHFFFAOYSA-N barium nitrate Chemical compound [Ba+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O IWOUKMZUPDVPGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 4
- -1 Aluminum silicates Chemical class 0.000 description 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 3
- APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P ammonium molybdate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 3
- 239000011609 ammonium molybdate Substances 0.000 description 3
- 229940010552 ammonium molybdate Drugs 0.000 description 3
- 235000018660 ammonium molybdate Nutrition 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 3
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 3
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- ITHZDDVSAWDQPZ-UHFFFAOYSA-L barium acetate Chemical compound [Ba+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O ITHZDDVSAWDQPZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010414 supernatant solution Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 229910002012 Aerosil® Inorganic materials 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001016 Ostwald ripening Methods 0.000 description 1
- 229910007156 Si(OH)4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QXJJQWWVWRCVQT-UHFFFAOYSA-K calcium;sodium;phosphate Chemical compound [Na+].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O QXJJQWWVWRCVQT-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000001687 destabilization Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- FQHKGOPSDNULBE-UHFFFAOYSA-L dihydroxy(oxo)molybdenum Chemical class O[Mo](O)=O FQHKGOPSDNULBE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 229910052961 molybdenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002751 molybdenum Chemical class 0.000 description 1
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000005070 ripening Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000003346 selenoethers Chemical class 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000002195 soluble material Substances 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/9445—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
- B01D53/945—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific catalyst
-
- 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
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/9445—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
- B01D53/9454—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific device
-
- 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
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
- B01J23/42—Platinum
-
- 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
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/74—Iron group metals
- B01J23/75—Cobalt
-
- 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
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/85—Chromium, molybdenum or tungsten
- B01J23/88—Molybdenum
- B01J23/882—Molybdenum and cobalt
-
- 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
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0215—Coating
- B01J37/0221—Coating of particles
-
- 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
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
-
- 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
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/02—Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
- B01J27/04—Sulfides
- B01J27/043—Sulfides with iron group metals or platinum group metals
-
- 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
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/02—Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
- B01J27/04—Sulfides
- B01J27/047—Sulfides with chromium, molybdenum, tungsten or polonium
- B01J27/051—Molybdenum
- B01J27/0515—Molybdenum with iron group metals or platinum group metals
-
- 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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
I forbindelse med for eksempel raffinering av petroleum anvender man mange katalytisk aktive materialer, for eksempel oksyder og sulfider av Fe, Co, Mo, Ni, W etc., som er meget uoppløselige og endog metaller så som Pt, Pd etc. Disse katalytisk aktive materialer blir oftest avsatt på en katalysator-bærer for å få en for den katalytiske fremgangsmåte hensiktsmessig form og for å spare på de oftest meget dyre katalytiske materialer. Ved alle katalytiske fremgangsmåter pleier man samtidig å tilstrebe at de katalytisk aktive materialer skal presen-tere en så stor overflate som mulig mot det materiale som skal behandles. In connection with, for example, the refining of petroleum, many catalytically active materials are used, for example oxides and sulphides of Fe, Co, Mo, Ni, W etc., which are very insoluble and even metals such as Pt, Pd etc. These catalytically active materials are most often deposited on a catalyst support in order to obtain a suitable form for the catalytic process and to save on the often very expensive catalytic materials. In all catalytic methods, one tends to strive at the same time for the catalytically active materials to present as large a surface as possible against the material to be treated.
Et problem i sammenhengen er at de katalytisk aktive materialer lett danner kolloidale oppløsninger og utfellinger som er vanskelige å håndtere, bl.a. på grunn av at man må arbeide med sterkt fortynnede oppløsninger. Slike kolloidale oppløs-ninger og deres fremstilling ble inngående studert av The Svedberg ogZsigmundy for omkring 50år siden. Noen egent-lig utvikling av den da fremsatte teknikk er såvidt vites ikke blitt presentert i litteraturen. A problem in this connection is that the catalytically active materials easily form colloidal solutions and precipitates which are difficult to handle, e.g. due to having to work with highly diluted solutions. Such colloidal solutions and their preparation were studied in detail by The Svedberg and Zsigmundy about 50 years ago. As far as is known, no actual development of the then proposed technique has been presented in the literature.
Et annet problem ved anvendelsen av de katalytisk aktive materialer er at den nuværende anvendelsesteknikk medfører et unødig sløseri at materialene, dvs. det er vanskelig å holde vektmengden av materialer lav i forhold til den tilgjengelige katalytisk aktive overflatens størrelse. Den store vektmengde av verdifullt materiale gjør at man har lagt ned et stort arbeide med å gjenvinne materialene endog om gjenvinningsmetodene of-te er meget vanskelige. Another problem with the use of the catalytically active materials is that the current application technique leads to unnecessary wastage of the materials, i.e. it is difficult to keep the weight of materials low in relation to the size of the available catalytically active surface. The large weight of valuable material means that a lot of work has been done to recover the materials, even if the recovery methods are often very difficult.
Lignende vanskeligheter kan opptre når man ønsker å anvende andre metaller eller metallforbindelser for forskjellige formål, for eksempel for adsorpsjonsformål, når man ønsker å utnytte me-tallets eller metallforbindelsens evne til å adsorbere andre materialer. Også i disse tilfeller kan metallet eller metallfor-bindelsene være så verdifulle at man må legge ned et .stort arbeide for å gjenvinne samme etter at det er anvendt for angjeldende adsorpsjon. Similar difficulties can arise when one wants to use other metals or metal compounds for different purposes, for example for adsorption purposes, when one wants to utilize the ability of the metal or metal compound to adsorb other materials. In these cases too, the metal or metal compounds can be so valuable that a great deal of work has to be done to recover the same after it has been used for the adsorption in question.
I de svenske patentskrifter S-B-345 393 og SE-B-408 375 angis en fremgangsmåte til å tilveiebringe et stort overflate-areal av katalytisk aktivt materiale på overflaten av bærerpartikler, hvorved det katalytisk aktive materiale utfelles på bærer partikler som kan ha form av en suspensjon av syntetiske eller naturlige mineraler. Som eksempel på suspendert bærermateria-le nevnes "AEROSIL", som er et høyporøst sprøytetørket silisiumdioksyd og som ved anvendelsen suspenderes i en hensiktsmessig væske. Ved å regulere hydroksylionekonsentrasjonen og bringe denne til å øke med en lav hastighet på høyst 0,1 pH-enheter under tilsetningen av de to komponenter som skal reagere med hverandre og danne et belegg på de suspenderte partikler, vil utfellingen av det katalytisk aktive materiale på bærerpartiklenes overflate få form av fine partikler med en diameter på 10-50 Å. Et relativt tykt belegg av det katalytisk aktive materiale erholdes derfor på bærerpartiklene, som selv utgjøres av aggregatpartikler. Disse kjente fremgangsmåter har imidlertid ulemper, dels for eksempel begrensninger med hensyn til oppnåelig disper-sjonsgrad for det katalytisk aktive materiale, dels for eksempel et relativt stort forbruk av katalytisk aktivt materiale. Lignende fremgangsmåter for fremstilling av bårne katalysatorer be-skrives i de tyske patentskrifter DE-B2-1 963 952 og DE-B2-1 963 827. In the Swedish patent documents S-B-345 393 and SE-B-408 375, a method is specified for providing a large surface area of catalytically active material on the surface of carrier particles, whereby the catalytically active material is precipitated on carrier particles which may have the form of a suspension of synthetic or natural minerals. As an example of suspended carrier material, "AEROSIL" is mentioned, which is a highly porous spray-dried silicon dioxide and which, when used, is suspended in a suitable liquid. By regulating the hydroxyl ion concentration and causing it to increase at a low rate of no more than 0.1 pH units during the addition of the two components which will react with each other and form a coating on the suspended particles, the precipitation of the catalytically active material on the surface of the carrier particles take the form of fine particles with a diameter of 10-50 Å. A relatively thick coating of the catalytically active material is therefore obtained on the carrier particles, which are themselves made up of aggregate particles. However, these known methods have disadvantages, partly for example limitations with regard to the achievable degree of dispersion for the catalytically active material, partly for example a relatively large consumption of catalytically active material. Similar methods for the production of supported catalysts are described in the German patent documents DE-B2-1 963 952 and DE-B2-1 963 827.
Et formål med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe ytterst fine partikler med et overflatebelegg av et metall eller en tungtløselig metallforbindelse, spesielt et katalytisk aktivt materiale. Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en ny fremgangsmåte til å fremstille fine katalytisk aktive partikler. Enda et formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe partikler som er overtrukket med et metall eller en metallfor- i. bindelse, og med et i forhold til partiklenes masse lavt innhold av overflatisk på partiklene foreliggende metall- eller metall-forbindelsesmateriale. Enda et formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte til på overflater av fine partikler å avsette og/eller utfelle tynne belegg av uløselige eller tungt-løselige materialer. Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en katalysatormasse med et belegg av faste solpartikler, som i sin tur har et overflatebelegg av et metall eller en tungtløselig metallforbindelse, spesielt et katalytisk aktivt materiale. Enda et formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en katalysatormasse som har sitt katalytisk aktive materiale konsentrert til katalysatorpartiklenes overflate for at bare en liten del av katalysatorpartiklene skal behøve å oppløses ved gjenvinning av det katalytisk aktive materiale fra en brukt katalysatormasse. Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å fremstille en katalysatormasse med et så lavt innhold av katalytisk aktivt materiale at tapene av katalytisk materiale blir minimale ved bortkasting av brukt katalysatormasse. An object of the present invention is to provide extremely fine particles with a surface coating of a metal or a sparingly soluble metal compound, especially a catalytically active material. Another object of the invention is to provide a new method for producing fine catalytically active particles. Yet another object of the invention is to provide particles which are coated with a metal or a metal compound, and with a low content of metal or metal compound material present on the surface of the particles in relation to the mass of the particles. Another object of the invention is to provide a method for depositing and/or precipitating thin coatings of insoluble or poorly soluble materials on surfaces of fine particles. A further object of the invention is to provide a catalyst mass with a coating of solid solar particles, which in turn has a surface coating of a metal or a sparingly soluble metal compound, especially a catalytically active material. Another object of the invention is to provide a catalyst mass which has its catalytically active material concentrated on the surface of the catalyst particles so that only a small part of the catalyst particles will need to be dissolved when recovering the catalytically active material from a used catalyst mass. A further object of the invention is to produce a catalyst mass with such a low content of catalytically active material that the losses of catalytic material are minimal when the used catalyst mass is wasted.
De ovenstående formål og andre formål med oppfinnelsen vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse av oppfinnelsen og noen fordelaktige utførelsesformer av denne. The above purposes and other purposes of the invention will be apparent from the subsequent description of the invention and some advantageous embodiments thereof.
Foreliggende oppfinnelse er basert på den idé å avsette fra en oppløsning, fortrinnsvis men ikke nødvendigvis en vannoppløs-ning, et metall, en metallforbindelse eller en forløper for metallet eller metallforbindelsen på monodisperse faste solpartikler i suspensjonen, så som soler av for eksempel silsiumdioksyd eller aluminiumoksyd. Ved denne teknikk kan man først fremstille monodisperse soler med en meget veldefinert partikkelstørrel-se, hvorved man anvender for soltilvirkning velkjent teknikk. The present invention is based on the idea of depositing from a solution, preferably but not necessarily a water solution, a metal, a metal compound or a precursor for the metal or the metal compound on monodisperse solid solar particles in the suspension, such as sols of, for example, silicon dioxide or aluminum oxide . With this technique, one can first produce monodisperse sols with a very well-defined particle size, whereby well-known techniques are used for the production of sols.
I henhold til oppfinnelsen fremstilles først en væskeboret monodispers sol av bærerpartikler med en mot væsken tilgjengelig spesifikk overflate på minst 100 m o/g og løses deretter i denne sol en oppløselig metallforbindelse, som deretter utfelles som metall eller tungtløselig metallforbindelse på bærerpartiklene. Ved at en monodispers sol anvendes vil en maksimalt stor partikkelover-flate være tilgjengelig for mottagning av det utfelte materiale, hvilket er tilfellet hvis aggregatpartikler anvendes som bærerpartikler. Ved avsetning av en tungtløselig forbindelse på solpartiklene tilfører man derfor den tungtløselige forbindelsens komponenter på en slik måte at utfelingen skjer på overflaten av solpartiklene. Dette kan skje ved at komponentene under kraftig omrøring av solen kan tilføres samtidig ved forskjellige steder eller tilføres i rekkefølge etter hverandre, slik at den ene komponent tiltrekkes av partikkeloverflaten før eller i forbindelse med reaksjonen med den annen komponent, eller slik at den nydan-nede forbindelse fortrinnstiltrekkes av solpartiklene uten at større aggregater av den uløselige forbindelse rekker å dannes. Med "større aggregater" menes her såkalte oligomere eller mer polymere aggregater. Tilsetningen av komponentene må skje under betingelser som begunstiger kolloidal stabilitet. Elektrolytt-innholdet i oppløsningen får således ikke oppnå et innhold som destabiliserer, koagulerer solpartiklene, dvs. ikke overskride et kritisk innhold som er avhengig av solpartiklenes spesifikke overflate og elektrolyttens valens. Også pH-verdien har en stor betydning for solenes stabilitet, og man må derfor arbeide ved en pH som motvirker destabilisering av den aktuelle sol. Samme overveielser må gjøres når det gjelder temperaturen. According to the invention, a liquid-bored monodisperse sol is first prepared from carrier particles with a specific surface accessible to the liquid of at least 100 m o/g and then a soluble metal compound is dissolved in this sol, which then precipitates as a metal or poorly soluble metal compound on the carrier particles. By using a monodisperse sol, a maximally large particle surface will be available for receiving the precipitated material, which is the case if aggregate particles are used as carrier particles. When depositing a sparingly soluble compound on the solar particles, the sparingly soluble compound's components are therefore added in such a way that the precipitation occurs on the surface of the solar particles. This can happen because the components, under vigorous stirring of the sun, can be added simultaneously at different places or added in sequence, so that one component is attracted to the particle surface before or in connection with the reaction with the other component, or so that the newly formed compound is preferentially attracted by the solar particles without larger aggregates of the insoluble compound having time to form. By "larger aggregates" is meant here so-called oligomeric or more polymeric aggregates. The addition of the components must take place under conditions which favor colloidal stability. The electrolyte content in the solution must therefore not reach a content that destabilises, coagulates the solar particles, i.e. not exceed a critical content which depends on the specific surface of the solar particles and the valence of the electrolyte. The pH value is also of great importance for the stability of the sun, and one must therefore work at a pH that counteracts destabilization of the sun in question. The same considerations must be made when it comes to temperature.
Ved en fremgangsmåte til å utøve oppfinnelsen kan man således oppløse en oppløselig forbindelse av den tungtløselige me-tallf orbindelsens ene komponent (anion- eller kationdel) i meget lav konsentrasjon i en væskeboret sol av bærerpartikler, hvorpå den tungtløselige metallforbindelsens annen komponent tilføres med en tilførselshastighet som tillater fortrinnsadsorpsjon eller -attraksjon av den utfallende tungtløselige forbindelse på solpartiklene i stedet for en overskridelse av forbindelsens opplø-selighetsgrense i solens væskefase og dermed krystallkimdannelse av den tungtløselige metallforbindelsen i denne. Årsaken til den konstaterte effekt er imidlertid ikke helt klarlagt, og den kan kanskje bero på en adsorpsjon eller attraksjon i samsvar med det som er angitt, eller også bero på at de lave konsentrasjoner gir en så langsom dannelse av krystallkim at de enkelte krystallkim har kortere avstand til solpartiklenes overflate enn til hverandre, slik at de tiltrekkes til solpartiklenes overflate i stedet for til hverandre. In a method for practicing the invention, one can thus dissolve a soluble compound of the sparingly soluble metal compound's one component (anion or cation part) in a very low concentration in a fluid-drilled sol of carrier particles, after which the sparingly soluble metal compound's other component is added at a feed rate which allows preferential adsorption or attraction of the precipitated sparingly soluble compound onto the solar particles instead of exceeding the compound's solubility limit in the liquid phase of the sun and thus crystal nucleation of the sparingly soluble metal compound therein. However, the reason for the observed effect is not completely clear, and it may be due to an adsorption or attraction in accordance with what has been stated, or due to the fact that the low concentrations produce such a slow formation of crystal seeds that the individual crystal seeds have a shorter distance to the surface of the solar particles than to each other, so that they are attracted to the surface of the solar particles rather than to each other.
Et overflatebelegg av metall på solpartiklene kan også til-veiebringes ved at metallet først utfelles på solpartiklene som en reduserbar tungtløselig metallforbindelse, som deretter reduseres til metall. Alternativt kan en oppløselig forbindelse av det ønskede metall oppløses i solen for at denne skal adsorbere eller attrahere forbindelsens metallholdige ion eller molekyl, hvorpå disse ioner eller molekyler direkte reduseres til metall. A surface coating of metal on the solar particles can also be provided by the metal first being precipitated on the solar particles as a reducible sparingly soluble metal compound, which is then reduced to metal. Alternatively, a soluble compound of the desired metal can be dissolved in the sun in order for it to adsorb or attract the compound's metal-containing ion or molecule, whereupon these ions or molecules are directly reduced to metal.
Det for oppfinnelsen kjennetegnende angis i patentkravene. The characteristics of the invention are stated in the patent claims.
Ved en utførelsesform av oppfinnelsen oppløser man således en oppløselig forbindelse av det ønskede metall eller metallforbindelsen (dvs. en forløper for det sluttelig ønskede katalytisk aktive materiale) i den monodisperse sol, hvorved den oppløseli-ge forbindelse tilsettes i en slik mengde at hovedsakelig alle metallioner eller -molekyler i oppløsningen har mulighet for å adsorberes mot eller attraheres av solpartiklenes overflate ved overflatekjemiske krefter, så som overflateladning, van der Waals krefter, dispersjonskrefter etc. Heretter skjer en meget langsom tilsetning av et materiale som utfeller det ønskede katalytisk aktive materiale eller en forløper for dette direkte på solpartiklenes overflate ved reaksjon med de mot denne adsorberte eller attraherte ioner eller molekyler. In one embodiment of the invention, a soluble compound of the desired metal or metal compound (i.e. a precursor for the ultimately desired catalytically active material) is thus dissolved in the monodisperse sol, whereby the soluble compound is added in such an amount that essentially all metal ions or -molecules in the solution have the possibility of being adsorbed towards or attracted to the surface of the solar particles by surface chemical forces, such as surface charge, van der Waals forces, dispersion forces etc. After this, a very slow addition of a material occurs which precipitates the desired catalytically active material or a precursors for this directly on the surface of the solar particles by reaction with the ions or molecules adsorbed or attracted to it.
Fremstillingen av de belagte solpartikler kan skje i flere trinn, dvs. hvis partiklene fra begynnelsen av ikke har en for avsetningen hensiktsmessig overflatekjemisk natur med hensyn til det sluttelig katalytisk aktive materiale eller annet ønsket materiale, kan man på tilsvarende måte bygge opp flere sjikt for å omkaste de opprinnelige solpartiklenes overflateladninger fra minus til pluss og vice versa. Samme teknikk kan benyttes hvis man ønsker å avsette en blanding av katalytisk aktive materialer på partiklene, for eksempel en blanding av koboltoksyd og molybdenoksyd eller en blanding av koboltsulfid og molybdensulfid. The production of the coated solar particles can take place in several stages, i.e. if the particles from the beginning do not have a surface chemical nature suitable for the deposition with regard to the final catalytically active material or other desired material, one can similarly build up several layers in order to reverse the original solar particles' surface charges from minus to plus and vice versa. The same technique can be used if one wishes to deposit a mixture of catalytically active materials on the particles, for example a mixture of cobalt oxide and molybdenum oxide or a mixture of cobalt sulphide and molybdenum sulphide.
Ved oppfinnelsen vil solpartiklene således tjenestgjøre som bærere for det eller de katalytisk aktive materialer. For at en belegning av solpartiklenes overflate skal være mulig uten at en separat utfelling av det katalytisk aktive materiale skal oppstå In the invention, the solar particles will thus serve as carriers for the catalytically active material or materials. In order for a coating of the surface of the solar particles to be possible without a separate precipitation of the catalytically active material occurring
i solens væskefase (vannfase), kreves 1) at bærerpartiklene (solpartiklene) er monodisperse og har stor tilgjengelig spesifikk overflate, slik at bæreroverflaten pr. enhetsvolum av solen er stor, og 2) at utfellingen av det ønskede materiale (eller for-løperen for dette) skjer så langsomt at det dannede materiale rekker å diffundere til bæreroverflaten og avsettes på denne uten overskridelse av materialets oppløselighetsgrense i solens væskefase og selvdannelse av krystallkim i denne. in the sun's liquid phase (water phase), it is required 1) that the carrier particles (solar particles) are monodisperse and have a large available specific surface, so that the carrier surface per unit volume of the sun is large, and 2) that the precipitation of the desired material (or its precursor) occurs so slowly that the formed material has enough time to diffuse to the carrier surface and is deposited on it without exceeding the material's solubility limit in the sun's liquid phase and self-formation of crystal germ in this.
Ved utførelse av oppfinnelsen er det enklest å anvende vann som det væskemedium i hvilket belegningen av solpartiklenes overflate gjennomføres. Andre væskemedier er imidlertid anvendbare forutsatt at angjeldende materialer er oppløselige i.væskemedie-ne og kan utfelles fra disse under anvendelse av den her beskrev-ne teknikk. When carrying out the invention, it is easiest to use water as the liquid medium in which the coating of the surface of the solar particles is carried out. However, other liquid media can be used provided that the materials in question are soluble in the liquid media and can be precipitated from these using the technique described here.
Som materialer for belegning eller avsetning må man i al-minnelighet anvende materialer som utfelles som meget tungtløse-lige forbindelser og som ikke har lett for å krystallisere. Hvis forbindelsene har tilbøyelighet til krystallisering, får de ikke gjennomgå såkalt Ostwald-modning, etter som en slik modning inne-bærer en krystallkorntilvekst på bekostning av dannelse av nye krystallkim på tilgrensende overflatepartikler av bærerpartiklene. De beste materialer for belegning eller avsetning anses å være de som har vanskeligst for selvstendig å danne kim når overmet-tede oppløsninger av materialene dannes. Dette er oftest tilfellet med forbindelser som er sterkt uoppløselige og som krys-talliserer meget langsomt, for eksempel bariumsulfat, koboltsulfid, etc. Utførte eksperimenter tyder på at de beste forutset-ninger for at en god belegning av bærerpartiklene skal erholdes (dvs. slik at bærerpartiklenes overflate ikke lenger står i kon-takt med oppløsningen), foreligger hvis det avsatte materiale er amorft eller bare oppviser meget svake røntgendiffraksjonslinjer og derfor er i høyden mikrokrystallinsk. Materialer av dette slag er As materials for coating or deposition, one must generally use materials which precipitate as very poorly soluble compounds and which do not readily crystallize. If the compounds have a tendency to crystallization, they must not undergo so-called Ostwald ripening, since such ripening involves crystal grain growth at the expense of the formation of new crystal seeds on adjacent surface particles of the carrier particles. The best materials for coating or deposition are considered to be those which have the most difficulty in independently forming nuclei when supersaturated solutions of the materials are formed. This is most often the case with compounds which are highly insoluble and which crystallize very slowly, for example barium sulphate, cobalt sulphide, etc. Carried out experiments indicate that the best conditions for a good coating of the carrier particles to be obtained (i.e. so that the surface of the carrier particles is no longer in contact with the solution), exists if the deposited material is amorphous or only exhibits very weak X-ray diffraction lines and is therefore microcrystalline in height. Materials of this kind are
1. si02'for eksempel fra Si(OH)41. siO2' for example from Si(OH)4
Aluminiumoksyd, for eksempel Al (OE) .j • SI^O Aluminum oxide, for example Al (OE) .j • SI^O
AluminiumsilikaterAluminum silicates
Zr02/for eksempel fra ZrOC^ZrO2/for example from ZrOC^
A1(P0)4, for eksempel fra Al<3+>ogP043-A1(P0)4, for example from Al<3+>andP043-
2. De fleste uoppløselige hydroksyder og oksydhydrider av flerverdige metaller. 2. Most insoluble hydroxides and oxide hydrides of polyvalent metals.
3. Uoppløselige metallsulfider og metallselenider.3. Insoluble metal sulphides and metal selenides.
4. Silikater, og karbonater av flerverdige metaller.4. Silicates and carbonates of multivalent metals.
5. Metaller, for eksempel edelmetaller så som Pd og Pt.5. Metals, for example precious metals such as Pd and Pt.
Den som en sol foreliggende bærer må ha en meget lav opplø-selighet i den anvendte væskefase, vanligvis og fortrinnsvis vann, eller i det minste ha en meget lav oppløsningshastighet i væskefasen. The carrier present as a sol must have a very low solubility in the liquid phase used, usually and preferably water, or at least have a very low dissolution rate in the liquid phase.
For at en sol skal kunne anvendes ved oppfinnelsen må solens partikler være monodisperse og ha en stor spesifikk overflate, beregnet på tilgjengelig overflate, fordi partikler som er store og har en svampaktig struktur, riktignok har en stor indre overflate, men denne overflate behøver ikke alltid være tilgjengelig for den oppløsning fra hvilken belegget utfelles eller avsettes. Den tilgjengelige overflatens nødvendige størrelse bestemmes av forskjellige faktorer, av hvilke overflatens overflatekjemiske virkning hører til de viktigste. Den tilgjengelige overflate mot oppløsningen må være minst 100 m 2/g for at praktiske fremstill-ingshastigheter skal kunne oppnås, og et praktisk intervall er 100-1000 m /g. Når det gjelder kiselsyresoler som bærere for de avsatte katalytisk aktive materialer eller andre materialer, kan man med fordel anvende soler med en spesifikk overflate på 300-700 m 2/g, hvilket tilsvarer en partikkelstørrelse på ca. In order for a sol to be used in the invention, the sol's particles must be monodisperse and have a large specific surface, calculated on the available surface, because particles that are large and have a spongy structure do indeed have a large internal surface, but this surface does not always need be available for the solution from which the coating is precipitated or deposited. The required size of the available surface is determined by various factors, of which the surface chemistry of the surface is one of the most important. The available surface to the solution must be at least 100 m 2 /g for practical production rates to be achieved, and a practical range is 100-1000 m /g. When it comes to silicic acid sols as carriers for the deposited catalytically active materials or other materials, one can advantageously use sols with a specific surface of 300-700 m 2 /g, which corresponds to a particle size of approx.
4-9 nm.4-9 nm.
Som nevnt ovenfor er det ikke nødvendig at den opprinnelige solens partikler har en overflateladning av den polaritet som er nødvendig for avsetning av det sluttelig Ønskede katalytisk aktive materiale eller andre materiale. Således kan kiselsyresoler (som har negativ overflateladning) først modifiseres med en polyaluminiumforbindelse for eksempel fra basisk aluminium-klorid for å få positiv overflateladning, om en sådan er nød-vendig for avsetning eller utfelling av detønskede katalytisk aktive materiale eller dettes forløper. Polariteten kan i visse tilfeller også påvirkes av væskemediets pH; i tilfellet av for eksempel en kiselsyresol gjelder at solens overflate er tilnær-met nøytral ved pH 2-3 og at den negative ladning tiltar med økende pH. Man kan således i avhengighet av systemet anvende pH som et hjelpemiddel for å justere overflateladningen. Som et ytterligere middel til å øke en kiselsyrepartikkels negative ladning kan man la aluminium reagere med overflaten av kiselsyre-partiklene under dannelse av negative SiAl^ -seter. Sådan modifisert kiselsyre holder en betydelig negativ ladning endog ved sure pH, hvilket står i motsetning til umodifiserte kiselsyresoler. Uavhengig av om adsorpsjonen eller attraksjonen erholdes gjennom overflateladningen eller gjennom en annen mekaniske, er det imidlertid nødvendig at man påser at bærerpartiklene har eller først bibringes en evne til å adsorbere eller attrahere en eller flere av det ønskede beleggets komponenter (for eksempel ved at man påser at bærerpartiklenes overflate har en hensiktsmessig overflateladning), slik at man gjennom en langsom kontrollert utfellingshastighet kan styre utfellingen til solpartiklenes overflate. As mentioned above, it is not necessary that the original solar particles have a surface charge of the polarity necessary for the deposition of the ultimately desired catalytically active material or other material. Thus, silicic acid sols (which have a negative surface charge) can first be modified with a polyaluminium compound, for example from basic aluminum chloride, to obtain a positive surface charge, if such is necessary for the deposition or precipitation of the desired catalytically active material or its precursor. In certain cases, the polarity can also be affected by the pH of the liquid medium; in the case of, for example, a silicic acid sol, it applies that the surface of the sol is approximately neutral at pH 2-3 and that the negative charge increases with increasing pH. Thus, depending on the system, pH can be used as an aid to adjust the surface charge. As a further means of increasing a silicic acid particle's negative charge, aluminum can be allowed to react with the surface of the silicic acid particles to form negative SiAl^ sites. Such modified silicic acid retains a significant negative charge even at acidic pH, which is in contrast to unmodified silicic acid sols. Regardless of whether the adsorption or attraction is achieved through the surface charge or through another mechanical mechanism, it is however necessary to ensure that the carrier particles have or are first imparted with an ability to adsorb or attract one or more of the components of the desired coating (for example by ensuring that the surface of the carrier particles has an appropriate surface charge), so that through a slow controlled precipitation rate, the precipitation to the surface of the solar particles can be controlled.
Et annet vilkår for bæreren, dvs. solpartiklene, er atAnother condition for the carrier, i.e. the solar particles, is that
de har langsom oppløsningshastighet eller er uoppløselige ved avsetnings- eller utfellingsbetingelsene, etter som man ellers vil få vanskelighet med å avsette eller utfelle andre materialer på partiklenes overflate. they have a slow dissolution rate or are insoluble under the deposition or precipitation conditions, according to which it would otherwise be difficult to deposit or precipitate other materials on the surface of the particles.
Betingelsene for avsetningen må være sådanne at bærer-materialets solpartikler (eller modifiserte partikler) har tilstrekkelig stor sammenlagt overflate for overflatekjemisk å adsorbere eller attrahere i det vesentlige alle i oppløsningen foreliggende ioner eller molekyler som skal inngå i det senere utfelte eller avsatte materiale. Den eller de andre ioner eller molekyler som skal forenes med de på solpartiklene adsorberte eller attraherte ioner eller molekyler, må deretter tilføres med så lav hastighet at den eller de kjemiske forbindelser som skal utfelles eller avsettes, rekker å diffundere frem til partiklenes overflate og avsettes på denne uten at en overskridelse av oppløselighetsgrensen og en selvdannelse av krystallkim i oppløs-ningen inntreffer. The conditions for the deposition must be such that the carrier material's solar particles (or modified particles) have a sufficiently large total surface area for surface chemistry to adsorb or attract essentially all ions or molecules present in the solution which are to be included in the subsequently precipitated or deposited material. The other ions or molecules that are to combine with the ions or molecules adsorbed or attracted to the solar particles must then be added at such a low speed that the chemical compound(s) to be precipitated or deposited have enough time to diffuse to the surface of the particles and be deposited on this without exceeding the solubility limit and self-formation of crystal seeds in the solution occurring.
Som et ekstremt eksempel på en utilstrekkelig stor bærer-overf late kan man betrakte noen glasskuler under omrøring i vann. Hvis en fortynnet oppløsning av bariumacetat og en oppløsning av natriumsulfat tilsettes under omrøring, dannes en tåke av fine bariumsulfatkrystaller, og noe belegg av bariumsulfat dannes ik-ke på glasskulen. Hvis man på den annen side anvender en tilsvarende mengde silisiumdioksyd eller aluminiumsilikat i form av solpartikler med en spesifikk overflate på noen hundre kvadrat-meter pr. gram, 'og hvis pH er omkring 9, forblir oppløsningen klar ved en meget langsom tilsetning av natriumsulfat og bariumacetat, og noe bariumsulfat faller ikke ut som en separat utfelling. Et kontrollforsøk uten kiselsyresol vil vise at en utfelling av bariumsulfat hurtig dannes og hurtig sedimenterer. As an extreme example of an insufficiently large carrier surface, one can consider some glass spheres under stirring in water. If a dilute solution of barium acetate and a solution of sodium sulfate are added with stirring, a mist of fine barium sulfate crystals is formed, and no coating of barium sulfate is formed on the glass sphere. If, on the other hand, a corresponding amount of silicon dioxide or aluminum silicate is used in the form of solar particles with a specific surface area of a few hundred square meters per gram, 'and if the pH is about 9, the solution remains clear on a very slow addition of sodium sulphate and barium acetate, and some barium sulphate does not fall out as a separate precipitate. A control experiment without silicic acid sol will show that a precipitate of barium sulphate forms quickly and sediments quickly.
Den hastighet med hvilken et belegg kan bygges opp på solpartiklene uten at nye frie krystallkim dannes i oppløsningen, The rate at which a coating can build up on the solar particles without new free crystal nuclei forming in the solution,
er avhengig av beleggets krystallinitet og varierer over et meget bredt område i avhengighet av hvilke materialer man kombine-rer for å danne belegget. depends on the crystallinity of the coating and varies over a very wide range depending on which materials are combined to form the coating.
Oppfinnelsen er anvendbar også i forbindelse med katalysatorer av den type hvor solpartiklenes overflate omfatter et katalytisk aktivt metall, for eksempel Pt eller Pd. En måte til å tilveiebringe slike katalytisk aktive overflater er å redusere en metallforbindelse sammen med solen, slik at metallet utfelles direkte på partiklenes overflate. En annen måte er først å utfelle en uoppløselig forbindelse av metallet på solpartiklenes overflate og deretter overføre denne forbindelse til en katalytisk aktiv form av metallet. The invention is also applicable in connection with catalysts of the type where the surface of the solar particles comprises a catalytically active metal, for example Pt or Pd. One way to provide such catalytically active surfaces is to reduce a metal compound together with the sol, so that the metal is precipitated directly on the surface of the particles. Another way is to first precipitate an insoluble compound of the metal on the surface of the solar particles and then transfer this compound to a catalytically active form of the metal.
Den væskebårne sol av overflatebelagte partikler kan anvendes for forskjellige formål, for eksempel for fremstilling av et The liquid-borne sol of surface-coated particles can be used for various purposes, for example for the production of a
adsorpsjonsmiddel eller en katalysator ved sprøytetørking.adsorbent or a catalyst in spray drying.
Ved anvendelsen for fremstilling av en katalysator kan man med stor fordel belegge en katalysatorbærers overflate med nevnte overflatebelagte faste solpartikler. Dette gir en fordelaktig økning av den erholdte katalysatormasses aktivitet ved at den tilgjengelige spesifikke overflate av aktivt katalytisk materiale herved økes 2-3 ganger sammenlignet med om overflatebelegget av aktivt materiale avsettes direkte på katalysatorbærerens overflate i stedet for på solpartiklenes overflate. When used for the production of a catalyst, one can very advantageously coat the surface of a catalyst carrier with said surface-coated solid solar particles. This gives an advantageous increase in the activity of the obtained catalyst mass, in that the available specific surface of active catalytic material is thereby increased 2-3 times compared to if the surface coating of active material is deposited directly on the surface of the catalyst carrier instead of on the surface of the solar particles.
Oppfinnelsen skal i det følgende belyses nærmere ved noen utførelseseksempler, som imidlertid ikke får anses å være begren-sende for oppfinnelsen. I disse eksempler anvendes monodisperse soler. In the following, the invention will be explained in more detail by means of some design examples, which, however, must not be considered to be limiting for the invention. In these examples, monodisperse sols are used.
EKSEMPEL 1EXAMPLE 1
Sammenligningseksempel uten solComparative example without sun
Ved tilsetning av NaOH til 50 ml vann i et beger justeres pH til 9,7. 150 g av en vannoppløsning som inneholder 0,256 g CoCl2.6H20, og 160 g vannoppløsning som inneholder 0,272 g Na2S.9H20, settes dråpevis og samtidig til begeret med en hastighet som tilsvarer 10 g oppløsning hvert 27. minutt. Oppløs-ningenes temperatur holdes ved 25°C. En svart utfelling av CoS dannes straks ved tilsetningen av de første dråper av sulfid-og kloridoppløsningene. By adding NaOH to 50 ml of water in a beaker, the pH is adjusted to 9.7. 150 g of an aqueous solution containing 0.256 g of CoCl2.6H20 and 160 g of an aqueous solution containing 0.272 g of Na2S.9H20 are added dropwise and simultaneously to the beaker at a rate corresponding to 10 g of solution every 27 minutes. The temperature of the solutions is kept at 25°C. A black precipitate of CoS forms immediately upon the addition of the first drops of the sulphide and chloride solutions.
EKSEMPEL 2EXAMPLE 2
CoS på kiselsyresolCoS on silica sol
Til 50 ml kiselsyresol som inneholder 4,85% SiO og harTo 50 ml silicic acid sol which contains 4.85% SiO and has
en spesifikk overflate på 392 m 2/g (tilsvarer en partikkelstør-relse på ca. 7 nm) og pH 9,7, settes dels 160 g vannoppløsning som inneholder 0,256 g CoCl2.6H20, og dels 160 g vannoppløsning som inneholder 0,2 72 g Na2S.9H20, dråpevis og samtidig under kraftig omrøring, hvorved tilsetningen skjer med en hastighet som tilsvarer 10 g oppløsning hvert 27. minutt. Oppløsningene holdes ved temperaturen 25°C. Soloppløsningen farges gradvis brunsvart under tilsetningen av de to oppløsninger, men noen separat utfelling av CoS oppstår ikke. Ved ultrasentrifugering av soloppløsningen sedimenteres svartfargede solpartikler og en klar overløsning oppstår. I sedimentet gjenfinnes CoS, som tilsvarer tilsatt mengde sulfid og kobolt. a specific surface of 392 m 2 /g (equivalent to a particle size of approx. 7 nm) and pH 9.7, 160 g of water solution containing 0.256 g of CoCl2.6H20, and 160 g of water solution containing 0.2 72 g of Na2S.9H20, dropwise and at the same time with vigorous stirring, whereby the addition takes place at a rate corresponding to 10 g of solution every 27 minutes. The solutions are kept at a temperature of 25°C. The sol solution gradually turns brown-black during the addition of the two solutions, but no separate precipitation of CoS occurs. During ultracentrifugation of the solar solution, black colored solar particles are sedimented and a clear supernatant is produced. CoS is found in the sediment, which corresponds to added amounts of sulphide and cobalt.
EKSEMPEL 3EXAMPLE 3
CoS på aluminiummodifisert solCoS on aluminum modified sol
Til 50 ml kiselsyresol som inneholder 4,85% SiO~og harTo 50 ml silicic acid sol containing 4.85% SiO~ and has
en spesifikk overflate på 392 m 2/g (tilsvarer en partikkelstør-relse på ca. 7 nm) og pH 9,7, og hvis overflate er modifisert med natriumaluminat slik at 25 % av atomene i overflaten utgjø-res av aluminiumatomer, settes dels 160 g av en vannoppløsning som inneholder 0,256 g CoCl2.6H20, og dels 160 g av en vannopp-' løsning som inneholder 0,272 g Na2S.9H20, dråpevis. og samtidig under kraftig omrøring, hvorved tilsetningshastigheten tilsvarer 10 g oppløsning hvert 27. minutt. Oppløsningene holdes ved temperaturen 25°C. Soloppløsningen farges gradvis svart under tilsetningen av oppløsningene, men noen utfelling av CoS oppstår ikke. Ved ultrasentrifugering av soloppløsningen vil svartfargede solpartikler sedimenteres og en klar overløsning oppstå. I sedimentet gjenfinnes CoS tilsvarende tilsatt mengde sulfid og kobolt. a specific surface of 392 m 2 /g (equivalent to a particle size of approx. 7 nm) and pH 9.7, and whose surface has been modified with sodium aluminate so that 25% of the atoms in the surface are made up of aluminum atoms, is partly 160 g of an aqueous solution containing 0.256 g CoCl2.6H20, and partly 160 g of an aqueous solution containing 0.272 g Na2S.9H20, dropwise. and at the same time under vigorous stirring, whereby the rate of addition corresponds to 10 g of solution every 27 minutes. The solutions are kept at a temperature of 25°C. The sol solution gradually turns black during the addition of the solutions, but no precipitation of CoS occurs. During ultracentrifugation of the solar solution, black colored solar particles will sediment and a clear supernatant will result. CoS is found in the sediment corresponding to the added amount of sulphide and cobalt.
EKSEMPEL 4EXAMPLE 4
CoS på kiselsyresolCoS on silica sol
Annen partikkelstørrelse hos solenDifferent particle size in the sun
Til 50 ml kiselsyresol som inneholder 3,94% SiO„ og harTo 50 ml silicic acid sol which contains 3.94% SiO„ and has
en spesifikk overflate på 110 m 2/g (tilsvarer en partikkelstør-relse på ca. 25 nm) og pH 9,7, og hvis overflate er modifisert med natriumaluminat slik at 25% av overflatens atomer består av aluminiumatomer, settes dels 160 g av en vannoppløsning som inneholder 0,256 g CoCl2.6H20, og dels 160 g vannoppløsning som inneholder 0,272 g Na2S.9H20, dråpevis og samtidig med en hastighet som tilsvarer 10 g oppløsning hvert 27. minutt. Oppløsning-enes temperatur holdes ved 25°. Soloppløsningen farges gradvis svartbrun under tilsetningen av de to oppløsninger, men noen utfelling av CoS oppstår ikke. Ved ultrasentrifugering av sol-oppløsningen vil svartbrunfargede solpartikler sedimenteres og en klar overløsning oppstå. I sedimentet gjenfinnes CoS tilsvarende tilsatt mengde sulfid og kobolt. a specific surface of 110 m 2 /g (equivalent to a particle size of approx. 25 nm) and pH 9.7, and if the surface is modified with sodium aluminate so that 25% of the surface's atoms consist of aluminum atoms, 160 g of a water solution containing 0.256 g CoCl2.6H20, and partly 160 g water solution containing 0.272 g Na2S.9H20, dropwise and simultaneously at a rate corresponding to 10 g solution every 27 minutes. The solution's temperature is kept at 25°. The sol solution gradually turns black-brown during the addition of the two solutions, but no precipitation of CoS occurs. During ultracentrifugation of the sol solution, black-brown sol particles will sediment and a clear supernatant will result. CoS is found in the sediment corresponding to the added amount of sulphide and cobalt.
EKSEMPEL 5EXAMPLE 5
CoS på kiselsyresolCoS on silica sol
Effekt av innhold av tilsatte oppløsningerEffect of content of added solutions
Til samme sol som i eksempel 3 settes 40 g av en vannopp-løsning som inneholder 0,256 g CoCl2.6H20, og 40 g av en vann- oppløsning som inneholder 0,272 gNa2S.9H20. Tilsetningen skjer dråpevis og samtidig under kraftig omrøring, hvorved tilsetningen skjer med en hastighet som tilsvarer 10 g oppløsning hvert 27. minutt. Oppløsningenes temperatur holdes ved 25°C. Under tilsetningen av oppløsningene belegges solpartiklenes overflate gradvis med svart koboltsulfid. Noen separat kobolt-sulfidutfelling oppstår ikke. 40 g of an aqueous solution containing 0.256 g CoCl2.6H20 and 40 g of an aqueous solution containing 0.272 gNa2S.9H20 are added to the same sol as in example 3. The addition takes place dropwise and at the same time with vigorous stirring, whereby the addition takes place at a rate corresponding to 10 g of solution every 27 minutes. The temperature of the solutions is kept at 25°C. During the addition of the solutions, the surface of the solar particles is gradually coated with black cobalt sulphide. No separate cobalt sulphide precipitation occurs.
EKSEMPEL 6EXAMPLE 6
Nikkelsulfid på aluminiummodifisert kiselsyresolNickel sulphide on aluminium-modified silica sol
Eksempel 3 gjentas med unntagelse av at man sammen med natriumsulfidoppløsningen tilsetter 160 g av en vannoppløsning som inneholder 0,256 g NiCl2.6H20. Soloppløsningen farges gradvis svart under tilsetningen av de to oppløsninger, men noen ut-feining av nikkelsulfid oppstår ikke. Ved ultrasentrifugering av soloppløsningen sedimenterer svartfargede solpartikler og oppstår en klar overløsning. I sedimentet gjenfinnes NiS tilsvarende den tilsatte mengde sulfid og nikkel. Example 3 is repeated with the exception that together with the sodium sulphide solution, 160 g of a water solution containing 0.256 g of NiCl2.6H20 is added. The solar solution gradually turns black during the addition of the two solutions, but no elimination of nickel sulphide occurs. When the solar solution is ultracentrifuged, black colored solar particles settle and a clear supernatant solution is formed. NiS is found in the sediment corresponding to the added amount of sulphide and nickel.
EKSEMPEL 7EXAMPLE 7
Molybdensulfid på aluminiummodifisert kiselsyresolMolybdenum sulfide on aluminum modified silica sol
Til 100 g kiselsyresol som inneholder 11,5 % SiO„ og harTo 100 g of silicic acid sol containing 11.5% SiO„ and has
en spesifikk overflate på 4 76 m 2/g (tilsvarer en partikkelstør-relse på ca. 6 nm) og pH 10, og hvis overflate er modifisert med natriumaluminat, slik at 25% av atomene i overflaten er aluminiumatomer, settes dråpevis og under kraftig omrøring 45 g av en 0,2 molar Na2S.9H20-løsning. Deretter nedsettes pH til 4,3-4,4 ved tilsetning av en 0,5 molar HCl-oppløsning under kraftig om-røring. Deretter tilsettes 12,8 g av en 5% ammoniummolybdatopp-løsning, (NH4 ) ^Mo^O^ . 4H.>0, til soloppløsningen under kraftig omrøring. Herved holdes pH konstant ved pH 4,3-4,4. Forsøket utføres ved romtemperatur. Soloppløsningen farges gradvis svartgrå ved tilsetningen av ammoniummolybdatoppløsningen, men noen utfelling av molybdensulfid oppstår ikke. Ved ultrasentrifugering sedimenterer et svartgrått sediment, i hvilket man kvantitativt kan gjenfinne tilsatt molybden og sulfid. Gjentas forsøk-et uten nærvær av aluminiummodifisert kiselsyresol, faller en svartgraå utfelling av molybdensulfid ut i reaksjonskaret. a specific surface of 4 76 m 2 /g (corresponds to a particle size of approx. 6 nm) and pH 10, and whose surface is modified with sodium aluminate, so that 25% of the atoms in the surface are aluminum atoms, is placed dropwise and under strong stirring 45 g of a 0.2 molar Na2S.9H20 solution. The pH is then lowered to 4.3-4.4 by adding a 0.5 molar HCl solution with vigorous stirring. Then 12.8 g of a 5% ammonium molybdate top solution, (NH4 ) ^Mo^O^ , are added. 4H.>0, to the sol solution with vigorous stirring. This keeps the pH constant at pH 4.3-4.4. The experiment is carried out at room temperature. The sol solution is gradually colored black-grey by the addition of the ammonium molybdate solution, but no precipitation of molybdenum sulphide occurs. During ultracentrifugation, a black-grey sediment settles, in which added molybdenum and sulphide can be found quantitatively. If the experiment is repeated without the presence of aluminium-modified silica sol, a black-grey precipitate of molybdenum sulphide falls out in the reaction vessel.
EKSEMPEL 8EXAMPLE 8
Bariumsulfat på aluminiummodifisert kiselsyresolBarium sulfate on aluminum modified silica sol
Til 100 ml kiselsyresol, som inneholder 12,2% SiO„ og harTo 100 ml silicic acid sol, which contains 12.2% SiO„ and has
en spesifikk overflate på 4 70 m 2/g (tilsvarende en partikkel-størrelse på ca. 6 nm) og pH 9,7, settes dels 20 g av en vann-oppløsning som inneholder 0,0956 vekt% bariumnitrat og dels 20 g av en vannoppløsning som inneholder 0,1 vekt% natriumsulfat, dråpevis og samtidig under kraftig omrøring, hvorved tilsetningshastigheten tilsvarer 10 g oppløsning hvert 27. minutt. Oppløsningenes temperatur holdes ved 25°C. Soloppløsningen forblir klar under tilsetningen av bariumnitrat- og natriumsulfat-oppløsningene, og noen dannelse av bariumsulfat kan ikke iakttas. Ved ultrasentrifugering av soloppløsningen sedimenterer solpartiklene og oppstår en klar overløsning. I sedimentet gjenfinnes bariumsulfat tilsvarende den tilsatte mengde sulfat og barium. a specific surface of 4 70 m 2/g (corresponding to a particle size of approx. 6 nm) and pH 9.7, 20 g of a water solution containing 0.0956% by weight of barium nitrate and 20 g of a water solution containing 0.1% by weight of sodium sulphate, dropwise and at the same time with vigorous stirring, whereby the rate of addition corresponds to 10 g of solution every 27 minutes. The temperature of the solutions is kept at 25°C. The sol solution remains clear during the addition of the barium nitrate and sodium sulfate solutions, and no formation of barium sulfate can be observed. During ultracentrifugation of the solar solution, the solar particles sediment and a clear supernatant solution is formed. In the sediment, barium sulphate is found corresponding to the added amount of sulphate and barium.
EKSEMPEL 9EXAMPLE 9
Kobolt- og molybdenoksyd- hydroksyder på modifisert Cobalt and molybdenum oxide hydroxides on modified
kiselsyresolsilicic acid sol
0,2 g Co(NO^)2•6H2° oppløses i 100 g kiselsyresol hvis solpartiklers overflate er modifisert med natriumaluminat slik at 25 % av atomene i overflaten er aluminiumatomer. Solen inneholder 3,9% Si02og har en spesifikk overflate på 110 m 2/g (tilsvarende en partikkelstørrelse på ca. 25 nm). En oppløsning av 0,2 g (NH^)gMo^024.4 H20 i 100 ml vann beredes og settes dråpevis under kraftig omrøring ved romtemperatur til solen. Ved hjelp av ammoniumhydroksyd justeres pH til 10,5. Oppløsningen får stå under omrøring i 1 time ved romtemperatur. Etter sentrifugering består prøven av et svakt lyserødt bunnfall og en fargeløs klar overliggende fase. Tilsatt mengde molybden og kobolt gjenfinnes kvantitativt i bunnfallet. Hvis forsøket ut-føres uten nærvær av kiselsyresol, oppstår en blåfarget utfelling når pH justeres til 10,5 ved hjelp av ammoniumhydroksyd. 0.2 g of Co(NO^)2•6H2° is dissolved in 100 g of silicic acid sol whose surface of the sol particles is modified with sodium aluminate so that 25% of the atoms in the surface are aluminum atoms. The sol contains 3.9% SiO2 and has a specific surface area of 110 m 2/g (corresponding to a particle size of approx. 25 nm). A solution of 0.2 g (NH^)gMo^024.4 H20 in 100 ml of water is prepared and placed dropwise under vigorous stirring at room temperature into the sun. Using ammonium hydroxide, the pH is adjusted to 10.5. The solution is allowed to stand under stirring for 1 hour at room temperature. After centrifugation, the sample consists of a faint pink precipitate and a colorless clear overlying phase. Added amounts of molybdenum and cobalt are found quantitatively in the precipitate. If the experiment is carried out without the presence of silicic acid sol, a blue-coloured precipitate occurs when the pH is adjusted to 10.5 using ammonium hydroxide.
EKSEMPEL 10EXAMPLE 10
Kobolt- og molybdensulfider på modifisert kiselsyresolCobalt and molybdenum sulfides on modified silica sol
Eksempel 9 gjentas, men det produserte bunnfall tørkes.Example 9 is repeated, but the precipitate produced is dried.
Det tørkede bunnfall behandles deretter med hydrogensulfid vedThe dried precipitate is then treated with hydrogen sulphide by
en temperatur i området 300-500°C, hvorved oksydene omdannes til koboltsulfid og molybdensulfid. a temperature in the range 300-500°C, whereby the oxides are converted into cobalt sulphide and molybdenum sulphide.
EKSEMPEL 11EXAMPLE 11
Platina på kiselsyresolPlatinum on silicic acid sol
En første oppløsning beredes ved at 2 ml hydrazinhydrat under omrøring settes til en kiselsyresol som inneholder 3,94% Si02og har en spesifikk overflate på 110 m o/g. 4,5 ml av en F^PtClg-oppløsning som inneholder 30 g Pt/liter og er surgjort med Hel slik at den er 5,8 molar med hensyn på HC1, fortynnes med 20,5 ml vann, hvorved det erholdes en andre oppløsning. A first solution is prepared by adding 2 ml of hydrazine hydrate while stirring to a silicic acid sol which contains 3.94% SiO2 and has a specific surface of 110 m o/g. 4.5 ml of a F^PtClg solution containing 30 g Pt/liter and acidified with Hel so that it is 5.8 molar with respect to HCl is diluted with 20.5 ml of water, whereby a second solution is obtained .
Med en tilførselshastighet på 0,37 ml/min tilføres den andre oppløsning dråpevis til den første oppløsning under omrøring. Ved tilsetningen av den andre oppløsning til den første oppløs-ning tilføres også en ammoniumhydroksydoppløsning dråpevis, At a feed rate of 0.37 ml/min, the second solution is added dropwise to the first solution while stirring. When adding the second solution to the first solution, an ammonium hydroxide solution is also added dropwise,
slik at pH aldri underskrider 4,3. Den erholdte oppløsning var-mes langsomt til 50°C. Ved reduksjon til metallisk platina farges oppløsningen svart, men ingen separat utfelling av platina oppstår. Hvis reduksjonen utføres i fravær av kiselsyresol dannes en svart utfelling. Etter utført reduksjon i nærvær av sol sentrifugeres prøven. Herved erholdes et svart bunnfall og en klar fargeløs overliggende fase. Tilført mengde platina gjenfinnes kvantitativt i bunnfallet. so that the pH never falls below 4.3. The resulting solution is slowly heated to 50°C. On reduction to metallic platinum, the solution is colored black, but no separate precipitation of platinum occurs. If the reduction is carried out in the absence of silicic acid sol, a black precipitate is formed. After reduction in the presence of sunlight, the sample is centrifuged. This results in a black precipitate and a clear colorless overlying phase. Added quantity of platinum is found quantitatively in the precipitate.
EKSEMPEL 12EXAMPLE 12
Platina på aluminiumsilikatsolPlatinum on aluminum silicate sol
Eksempel 11 gjentas, men som den første oppløsning anvendes i steden en oppløsning av 2 ml hydrazinhydrat i 25 g kiselsyresol, hvis overflate er modifisert med natriumaluminat, slik at 25% av atomene er aluminiumatomer, hvorved denne kiselsyresol inneholder 3,87% Si02og har en spesifikk overflate på. 110 m 2/g (tilsvarende en partikkelstørrelse på ca. 22 nm). Ved sentrifugering dannes et svartbrunt bunnfall og en klar fargeløs overliggende fase. Tilført mengde platina gjenfinnes kvantitativt i bunnfallet. Example 11 is repeated, but as the first solution a solution of 2 ml of hydrazine hydrate in 25 g of silica sol is used instead, the surface of which is modified with sodium aluminate, so that 25% of the atoms are aluminum atoms, whereby this silica sol contains 3.87% SiO 2 and has a specific surface on. 110 m 2/g (corresponding to a particle size of approx. 22 nm). Upon centrifugation, a black-brown precipitate and a clear, colorless overlying phase are formed. Added quantity of platinum is found quantitatively in the precipitate.
EKSEMPEL 13EXAMPLE 13
Molybdensulfid på overflatemodifisert kiselsyresolMolybdenum sulfide on surface modified silica sol
I et beger innveies 50 g kiselsyresol som inneholder 4,5 g solpartikler og 4 5,5 g vann, og hvis kiselsyrepartiklers overflate er modifisert med natriumaluminat, slik at 25 % av atomene i overflaten er aluminiumatomer. Solen har en spesifikk overflate på 110 m<2>/g og inneholder 3,87% Si02og 0,07% Al203. 50 g of silicic acid sol containing 4.5 g of solar particles and 4 5.5 g of water is weighed into a beaker, and whose surface of the silicic acid particles has been modified with sodium aluminate, so that 25% of the atoms in the surface are aluminum atoms. The sun has a specific surface area of 110 m<2>/g and contains 3.87% SiO2 and 0.07% Al203.
En første oppløsning av 0,18 g (NH4)gMo7024.4H20 i 39,83 g avionisert vann samt en andre"oppløsning av 1,0 g Na2S.9H20 i 3 9 g avionisert vann dannes. Disse to oppløsninger dryppes samtidig med en dryppehastighet på 3,7 g hvert 10. minutt ned i kiselsyresolen.Omrøring skjer under hele tilsetningsforløpet, og pH holdes konstant ved 4,3 ved justering med 0,5 molar HC1-oppløsning. Den innveide mengde Na^S er 5 ganger større enn mengden av molybdensalt for oppnåelse av 1/10 mono-lag av MoS2på solpartiklenes overflate. Forsøket utføres ved romtemperatur. Soloppløsningen farges gradvis svartgrå ved tilsetningen av ammoniummolybdatoppløsningen, men noen separat utfelling av mo-lybdensulf id oppstår ikke. Ved ultrasentrifugering sedimenterer et svartgrått sediment på bunnen, i hvilket kan kvantitativt kan gjenfinne tilsatt molybden og sulfid. Hvis forsøket gjentas uten nærvær av aluminiummodifisert kiselsyresol, faller en svartgrå utfelling av molybdensulfid ut i reaksjonskaret. A first solution of 0.18 g of (NH4)gMo7024.4H20 in 39.83 g of deionized water and a second solution of 1.0 g of Na2S.9H20 in 39 g of deionized water are formed. These two solutions are dripped simultaneously at a drip rate of 3.7 g every 10 minutes into the silicic acid sol. Stirring takes place throughout the addition process, and the pH is kept constant at 4.3 by adjusting with 0.5 molar HC1 solution. The weighed amount of Na^S is 5 times greater than the amount of molybdenum salt to obtain a 1/10 mono-layer of MoS2 on the surface of the solar particles. The experiment is carried out at room temperature. The solar solution is gradually colored black-grey by the addition of the ammonium molybdate solution, but no separate precipitation of molybdenum sulphide occurs. On ultracentrifugation, a black-grey sediment settles at the bottom , in which can quantitatively detect added molybdenum and sulphide.If the experiment is repeated without the presence of aluminium-modified silicic acid sol, a black-gray precipitate of molybdenum sulphide falls out in the reaction vessel.
Ved samtlige utførelseseksempler finner man ved elektron-mikroskopering av belagte solpartikler at det uoppløselige salt virkelig utfelles på partiklenes overflater. In all of the design examples, it is found by electron microscopy of coated solar particles that the insoluble salt is indeed precipitated on the surfaces of the particles.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8400426A SE8400426L (en) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | SET TO MAKE FINE PARTICLES WITH A COATING OF METAL OR METAL COMPOUND, SPECIFICALLY A CATALYTIC ACTIVE SUBSTANCE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO853818L true NO853818L (en) | 1985-09-27 |
Family
ID=20354489
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO853818A NO853818L (en) | 1984-01-30 | 1985-09-27 | FINE PARTICLES WITH A METAL OR METAL SURFACE COATING, SPECIFICALLY A CATALYTIC ACTIVE MATERIAL, AND PROCEDURE FOR PRODUCING THEM. |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0169876A1 (en) |
JP (2) | JPS61501134A (en) |
BR (1) | BR8504995A (en) |
DK (1) | DK435485A (en) |
ES (1) | ES8608057A1 (en) |
FI (1) | FI853777A0 (en) |
NO (1) | NO853818L (en) |
SE (1) | SE8400426L (en) |
WO (1) | WO1985003239A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4710744B2 (en) | 2006-07-18 | 2011-06-29 | トヨタ自動車株式会社 | Method for producing composite metal oxide |
JP5543361B2 (en) | 2007-12-04 | 2014-07-09 | アルベマール・ネーザーランズ・ベー・ブイ | Process for preparing bulk metal oxide particles |
CN113275018A (en) * | 2021-06-03 | 2021-08-20 | 上海庞科环境技术有限公司 | Process method for preparing supported catalyst by recycling heavy metals in polluted water sample |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL143139B (en) * | 1967-04-14 | 1974-09-16 | Stamicarbon | PROCESS FOR PREPARING A CARRIER CATALYST BY TREATING A CARRIER WITH A SOLUTION OF A SALT OF A CATALYTIC ACTIVE ELEMENT. |
NL6816777A (en) * | 1968-11-23 | 1970-05-26 | ||
NL6818337A (en) * | 1968-12-20 | 1970-06-23 | ||
DE3161354D1 (en) * | 1980-03-24 | 1983-12-15 | Ytkemiska Inst | A liquid suspension of particles of a metal belonging to the platinum group, and a method for the manufacture of such a suspension |
US4477492A (en) * | 1983-04-22 | 1984-10-16 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for preparing superficially porous supports for chromatography and catalysts |
-
1984
- 1984-01-30 SE SE8400426A patent/SE8400426L/en not_active Application Discontinuation
-
1985
- 1985-01-29 BR BR8504995A patent/BR8504995A/en unknown
- 1985-01-29 ES ES539929A patent/ES8608057A1/en not_active Expired
- 1985-01-29 EP EP85900813A patent/EP0169876A1/en not_active Withdrawn
- 1985-01-29 JP JP60500638A patent/JPS61501134A/en active Pending
- 1985-01-29 WO PCT/SE1985/000036 patent/WO1985003239A1/en not_active Application Discontinuation
- 1985-01-29 JP JP60500594A patent/JPS61501133A/en active Pending
- 1985-09-26 DK DK435485A patent/DK435485A/en not_active Application Discontinuation
- 1985-09-27 NO NO853818A patent/NO853818L/en unknown
- 1985-09-30 FI FI853777A patent/FI853777A0/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DK435485D0 (en) | 1985-09-26 |
JPS61501134A (en) | 1986-06-12 |
SE8400426L (en) | 1985-07-31 |
EP0169876A1 (en) | 1986-02-05 |
ES8608057A1 (en) | 1986-06-01 |
SE8400426D0 (en) | 1984-01-30 |
DK435485A (en) | 1985-09-26 |
FI853777L (en) | 1985-09-30 |
WO1985003239A1 (en) | 1985-08-01 |
BR8504995A (en) | 1986-01-21 |
FI853777A0 (en) | 1985-09-30 |
JPS61501133A (en) | 1986-06-12 |
ES539929A0 (en) | 1986-06-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101687661B (en) | High specific surface area mixed oxide of cerium and of another rare earth, preparation method and use in catalysis | |
Supothina et al. | Synthesis of tungsten oxide nanoparticles by acid precipitation method | |
CA2560748C (en) | Colloidal compositions and methods of preparing same | |
CN103998379B (en) | Mesoporous titania nano-particle and preparation method thereof | |
TWI703091B (en) | Fine titanium oxide particles and method for producing same | |
USH1447H (en) | Coated silica shells | |
TW200902445A (en) | Aluminum-modified colloidal silica and process for producing the same | |
US20100028254A1 (en) | Zinc oxide particle, zinc oxide particle film, and processes for producing these | |
WO2019136822A1 (en) | Core-shell type gold-ruthenium oxide nano-composite material and preparation method therefor | |
US20080045412A1 (en) | Ceramic catalyst | |
Zheng et al. | Mechanochemical preparation of well-structured copper sulfide for elemental mercury sequestration from coal combustion flue gas | |
NO853818L (en) | FINE PARTICLES WITH A METAL OR METAL SURFACE COATING, SPECIFICALLY A CATALYTIC ACTIVE MATERIAL, AND PROCEDURE FOR PRODUCING THEM. | |
Zhang et al. | Synthesis of metal sulfides from a deep eutectic solvent precursor (DESP) | |
Belousov et al. | Formation of nanomaterials based on non-ferrous and noble metals in autoclaves | |
Tseng et al. | Photocatalytic and bactericidal activity of mesoporous TiO2–Ag nanocomposite particles | |
EP3930891A1 (en) | Synthesis method of zinc oxides nanocrystals coated with silica and decorated with silver nanoparticles | |
Demina et al. | Adsorption ability of samples with nanoscale anatase to extract Nb (V) and Ta (V) ions from aqueous media | |
CN110935454A (en) | Preparation method of silicon dioxide/nickel core-shell nano-structure material | |
Kulagina et al. | A universal method to form Pd nanoparticles on low-surface-area inorganic powders and their support-dependent catalytic activity in hydrogenation of maleic acid | |
CN1448530A (en) | NiP amorphous alloy and prep. thereof | |
JP4731220B2 (en) | Method for producing ceria sol | |
KR102606138B1 (en) | Porous-Layered Double Hydroxide-Nano Particle Complex and Preparing Method thereof | |
Tariq et al. | Strategic separation of metal sulfides from residual wet-chemical precursors for synchronous production of pure water and nanostructured photocatalysts | |
JPH0632610A (en) | Production of type a or faujasite-type zeolite membrane | |
JP4973050B2 (en) | Manufacturing method of crystalline oxide film of composite oxide |