JP2000203829A - 多孔性活性アルミナ及びその製造方法 - Google Patents
多孔性活性アルミナ及びその製造方法Info
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- JP2000203829A JP2000203829A JP11007542A JP754299A JP2000203829A JP 2000203829 A JP2000203829 A JP 2000203829A JP 11007542 A JP11007542 A JP 11007542A JP 754299 A JP754299 A JP 754299A JP 2000203829 A JP2000203829 A JP 2000203829A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 細孔径の調整を容易に行うことのできる多孔
性活性アルミナの製造方法を提供する。 【解決手段】 アルミニウム化合物を焼成して内部に多
数の細孔が形成された多孔質活性アルミナを製造する際
に、該アルミニウム化合物として用いた塩基性塩化アル
ミニウム水溶液に水溶性の有機化合物を添加した後、水
熱処理し、次いで、得られた塩基性塩化アルミニウム水
溶液をゲル化し、得られたゲル化物を、前記ゲル化物中
に残留する前記水溶性有機化合物の熱分解温度以上の温
度で焼成して活性アルミナとすることを特徴とする。
性活性アルミナの製造方法を提供する。 【解決手段】 アルミニウム化合物を焼成して内部に多
数の細孔が形成された多孔質活性アルミナを製造する際
に、該アルミニウム化合物として用いた塩基性塩化アル
ミニウム水溶液に水溶性の有機化合物を添加した後、水
熱処理し、次いで、得られた塩基性塩化アルミニウム水
溶液をゲル化し、得られたゲル化物を、前記ゲル化物中
に残留する前記水溶性有機化合物の熱分解温度以上の温
度で焼成して活性アルミナとすることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は活性アルミナ及びそ
の製造方法に関し、更に詳細には内部に多数の細孔が形
成された多孔質の活性アルミナ、及び活性アルミナの細
孔径を調整し得る活性アルミナの製造方法に関する。
の製造方法に関し、更に詳細には内部に多数の細孔が形
成された多孔質の活性アルミナ、及び活性アルミナの細
孔径を調整し得る活性アルミナの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミナは、耐熱性が高く、化学的安定
性、耐薬品性に優れており、種々の工業用途に用いられ
ている。特に内部に多数の細孔が形成された多孔質の活
性アルミナは、大きな比表面積が形成されるため、各種
の気体・液体を吸着する吸着能を有し、触媒の担体、フ
ィルタ、吸着剤、或いは乾燥剤等の多くの分野に利用さ
れている。かかる活性アルミナは、従来、水酸化アルミ
ニウム（バイヤライト、ベーマイト、ギブサイト等）、
アルミニウムアルコキシド、アンモニウムミョウバン等
の原料を焼成することによって製造されている。
性、耐薬品性に優れており、種々の工業用途に用いられ
ている。特に内部に多数の細孔が形成された多孔質の活
性アルミナは、大きな比表面積が形成されるため、各種
の気体・液体を吸着する吸着能を有し、触媒の担体、フ
ィルタ、吸着剤、或いは乾燥剤等の多くの分野に利用さ
れている。かかる活性アルミナは、従来、水酸化アルミ
ニウム（バイヤライト、ベーマイト、ギブサイト等）、
アルミニウムアルコキシド、アンモニウムミョウバン等
の原料を焼成することによって製造されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した種
々の分野において活性アルミナを用いる場合には、吸着
または分離する気体等の分子に適合した、細孔径、細孔
容積等の活性アルミナを用いる必要がある。このため、
従来では、活性アルミナの製造方法において、母塩結
晶、前駆体、或いは製造条件を変えることによって、比
表面積を調整した活性アルミナを得ることはできる。し
かし、従来の製法によって得られた活性アルミナは、そ
の細孔径の分布曲線はブロードであったり、細孔の分布
曲線が２つ又はそれ以上のピークを持つ等、細孔径を精
密に制御することは困難である。そこで、本発明の課題
は、細孔径の分布曲線が単一で、かつ、５〜３０ｎｍの
範囲で任意に細孔径を制御した活性アルミナを提供する
こと、及び細孔径等の細孔特性を調整し得る活性アルミ
ナの製造方法を提供することにある。
々の分野において活性アルミナを用いる場合には、吸着
または分離する気体等の分子に適合した、細孔径、細孔
容積等の活性アルミナを用いる必要がある。このため、
従来では、活性アルミナの製造方法において、母塩結
晶、前駆体、或いは製造条件を変えることによって、比
表面積を調整した活性アルミナを得ることはできる。し
かし、従来の製法によって得られた活性アルミナは、そ
の細孔径の分布曲線はブロードであったり、細孔の分布
曲線が２つ又はそれ以上のピークを持つ等、細孔径を精
密に制御することは困難である。そこで、本発明の課題
は、細孔径の分布曲線が単一で、かつ、５〜３０ｎｍの
範囲で任意に細孔径を制御した活性アルミナを提供する
こと、及び細孔径等の細孔特性を調整し得る活性アルミ
ナの製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決すべく検討を重ねた結果、塩基性塩化アルミニウム
水溶液に陽イオン性界面活性剤であるアルキルトリメチ
ルアンモニウムクロライドを添加した水溶液を水熱処理
し、得られた水溶液をゲル化した後、ゲル化物を焼成す
ることによって活性アルミナを得るとともに活性アルミ
ナに形成された細孔の分布は単一の分布を示すこと、お
よび添加する有機化合物の種類やゲル化物の焼成温度を
変更することによって、得られる活性アルミナの細孔径
を変更できることを見出し、本発明に到達した。すなわ
ち本発明は、内部に多数の細孔が形成された多孔質の活
性アルミナにおいて、該活性アルミナに形成された細孔
径の分布曲線が、単一ピークの分布曲線であって、前記
分布曲線がピークとなる細孔径が５ｎｍ以上、３０ｎｍ
以下であることを特徴とする活性アルミナにある。ま
た、本発明は、アルミニウム化合物を焼成して内部に多
数の細孔が形成された多孔質活性アルミナを製造する際
に、該アルミニウム化合物として用いた塩基性塩化アル
ミニウム水溶液に水溶性の有機化合物を添加した後、水
熱処理し、次いで、得られた塩基性塩化アルミニウム水
溶液をゲル化し、得られたゲル化物を、前記ゲル化物中
に残留する前記水溶性有機化合物の熱分解温度以上の温
度で焼成して活性アルミナとすることを特徴とする活性
アルミナの製造方法にある。
解決すべく検討を重ねた結果、塩基性塩化アルミニウム
水溶液に陽イオン性界面活性剤であるアルキルトリメチ
ルアンモニウムクロライドを添加した水溶液を水熱処理
し、得られた水溶液をゲル化した後、ゲル化物を焼成す
ることによって活性アルミナを得るとともに活性アルミ
ナに形成された細孔の分布は単一の分布を示すこと、お
よび添加する有機化合物の種類やゲル化物の焼成温度を
変更することによって、得られる活性アルミナの細孔径
を変更できることを見出し、本発明に到達した。すなわ
ち本発明は、内部に多数の細孔が形成された多孔質の活
性アルミナにおいて、該活性アルミナに形成された細孔
径の分布曲線が、単一ピークの分布曲線であって、前記
分布曲線がピークとなる細孔径が５ｎｍ以上、３０ｎｍ
以下であることを特徴とする活性アルミナにある。ま
た、本発明は、アルミニウム化合物を焼成して内部に多
数の細孔が形成された多孔質活性アルミナを製造する際
に、該アルミニウム化合物として用いた塩基性塩化アル
ミニウム水溶液に水溶性の有機化合物を添加した後、水
熱処理し、次いで、得られた塩基性塩化アルミニウム水
溶液をゲル化し、得られたゲル化物を、前記ゲル化物中
に残留する前記水溶性有機化合物の熱分解温度以上の温
度で焼成して活性アルミナとすることを特徴とする活性
アルミナの製造方法にある。
【０００５】本発明に係わる活性アルミナは、その細孔
径の分布曲線が、単一ピークの分布曲線であって、この
分布曲線がピークとなる細孔径が５ｎｍ以上、３０ｎｍ
以下となるものである。また、本発明に係わる活性アル
ミナの製造方法によれば、透光性を有したシート状、フ
レーク状、顆粒状、および粉末状の活性アルミナを得る
ことができる。しかも、本発明の製造方法では添加する
水溶性有機化合物の種類や添加量を変更すること、又は
得られたゲル化物の焼成温度を変更することによって、
得られる活性アルミナの細孔径などの細孔特性を容易に
制御することができる。
径の分布曲線が、単一ピークの分布曲線であって、この
分布曲線がピークとなる細孔径が５ｎｍ以上、３０ｎｍ
以下となるものである。また、本発明に係わる活性アル
ミナの製造方法によれば、透光性を有したシート状、フ
レーク状、顆粒状、および粉末状の活性アルミナを得る
ことができる。しかも、本発明の製造方法では添加する
水溶性有機化合物の種類や添加量を変更すること、又は
得られたゲル化物の焼成温度を変更することによって、
得られる活性アルミナの細孔径などの細孔特性を容易に
制御することができる。
【０００６】
【発明実施の形態】本発明に係わる活性アルミナに形成
された細孔径の分布曲線は、単一ピークの分布曲線であ
る。この分布曲線は、そのピークとなる細孔径が５ｎｍ
以上、３０ｎｍ以下であり、この範囲内でピークとなる
細孔径を任意に変化させることができる。本発明に係わ
る微細で均斉な細孔が形成された活性アルミナから成る
シート、フレーク状粒子、顆粒状粒子、又は粉末状粒子
は、実質的に透光性を呈するものである。ここで「実質
的に透光性を有する」とは、活性アルミナのシート、フ
レーク、顆粒、粉末を、肉眼又は光学顕微鏡で観察した
とき、実質的に透光性を示すことをいい、具体的には図
３に示したような透過率曲線を与えることをいう。かか
る活性アルミナは、結晶形がγアルミナ又はθアルミナ
であることが好ましい。ここで、高圧ナトリウムランプ
等に用いられている発光管は、透光性アルミナとしての
αアルミナによって形成されているが、αアルミナ発光
管は緻密な焼結体であるため、本発明に係わる多孔質の
活性アルミナとは別異のものである。この様に、微細で
均斉な細孔が形成されている本発明に係わる活性アルミ
ナにおいて、その比表面積は５０〜３００ｍ２／ｇの範
囲にあり、細孔容積は０．１〜１．０ｃｍ３／ｇの範囲
にある。この比表面積の値は、液体窒素温度下の試料に
窒素ガスを吸着させ、その吸着量と窒素ガス分子の占有
面積から比表面積を測定するBET法によって求めたもの
であり、また、細孔容積の値は、窒素ガス吸着によって
求めた細孔直径１．７〜３００ｎｍの細孔範囲のもので
ある。
された細孔径の分布曲線は、単一ピークの分布曲線であ
る。この分布曲線は、そのピークとなる細孔径が５ｎｍ
以上、３０ｎｍ以下であり、この範囲内でピークとなる
細孔径を任意に変化させることができる。本発明に係わ
る微細で均斉な細孔が形成された活性アルミナから成る
シート、フレーク状粒子、顆粒状粒子、又は粉末状粒子
は、実質的に透光性を呈するものである。ここで「実質
的に透光性を有する」とは、活性アルミナのシート、フ
レーク、顆粒、粉末を、肉眼又は光学顕微鏡で観察した
とき、実質的に透光性を示すことをいい、具体的には図
３に示したような透過率曲線を与えることをいう。かか
る活性アルミナは、結晶形がγアルミナ又はθアルミナ
であることが好ましい。ここで、高圧ナトリウムランプ
等に用いられている発光管は、透光性アルミナとしての
αアルミナによって形成されているが、αアルミナ発光
管は緻密な焼結体であるため、本発明に係わる多孔質の
活性アルミナとは別異のものである。この様に、微細で
均斉な細孔が形成されている本発明に係わる活性アルミ
ナにおいて、その比表面積は５０〜３００ｍ２／ｇの範
囲にあり、細孔容積は０．１〜１．０ｃｍ３／ｇの範囲
にある。この比表面積の値は、液体窒素温度下の試料に
窒素ガスを吸着させ、その吸着量と窒素ガス分子の占有
面積から比表面積を測定するBET法によって求めたもの
であり、また、細孔容積の値は、窒素ガス吸着によって
求めた細孔直径１．７〜３００ｎｍの細孔範囲のもので
ある。
【０００７】本発明に係わる活性アルミナは、原料とし
て用いた塩基性塩化アルミニウム水溶液に水溶性の有機
化合物を添加した後、水熱処理し、次いで、得られた塩
基性塩化アルミニウム水溶液をゲル化し、得られたゲル
化物を、前記ゲル化物中に残留する前記水溶性有機化合
物の熱分解温度以上の温度で焼成することによって得る
ことができる。ここで、原料として用いる塩基性塩化ア
ルミニウム水溶液としては、ＯＨ／Ａｌモル比が２〜
２．７の範囲にある塩基性塩化アルミニウム水溶液、具
体的には下記〔化２〕に示す塩基性塩化アルミニウム水
溶液が好適である。
て用いた塩基性塩化アルミニウム水溶液に水溶性の有機
化合物を添加した後、水熱処理し、次いで、得られた塩
基性塩化アルミニウム水溶液をゲル化し、得られたゲル
化物を、前記ゲル化物中に残留する前記水溶性有機化合
物の熱分解温度以上の温度で焼成することによって得る
ことができる。ここで、原料として用いる塩基性塩化ア
ルミニウム水溶液としては、ＯＨ／Ａｌモル比が２〜
２．７の範囲にある塩基性塩化アルミニウム水溶液、具
体的には下記〔化２〕に示す塩基性塩化アルミニウム水
溶液が好適である。
【化２】Ａｌ（ＯＨ）ＸＣｌ３−Ｘ・ｎＨ２Ｏ 但し、２．０≦Ｘ≦２．７ また、塩基性塩化アルミニウム水溶液に添加する水溶性
の有機化合物は、水溶性であり、焼成時には熱分解して
消失し得る有機化合物である。このため、水溶性を有し
ない有機化合物、或いは焼成後に残存する金属が含有さ
れている有機化合物は不適当である。本発明において用
いることができる水溶性の有機化合物としては、具体的
には、界面活性剤、ポリエチレングリコール、ポリビニ
ルアルコール、エチレングリコール、ポリアクリルアミ
ド、寒天等を挙げることができる。この界面活性剤とし
ては、第４級アンモニウム塩、具体的には、ドデシルト
リメチルアンモニウムクロライド，ヘキサデシルトリメ
チルアンモニウムクロライド，オクタデシルトリメチル
アンモニウムクロライドおよびベンジルアルキルジメチ
ルアンモニウムクロライド等を挙げることができる。か
かる水溶性の有機化合物のうち、界面活性剤、ポリエチ
レングリコール、ポリビニルアルコールを好適に用いる
ことができる。これら有機化合物の１種又は２種以上
を、塩基性塩化アルミニウム水溶液に添加することがで
き、その添加量は、塩基性塩化アルミニウム水溶液中の
アルミニウム成分を酸化アルミニウム（Al203）に換算
した換算量に対し、１０重量％以上、特に好ましくは１
０〜１２０重量％とすることが好ましい。
の有機化合物は、水溶性であり、焼成時には熱分解して
消失し得る有機化合物である。このため、水溶性を有し
ない有機化合物、或いは焼成後に残存する金属が含有さ
れている有機化合物は不適当である。本発明において用
いることができる水溶性の有機化合物としては、具体的
には、界面活性剤、ポリエチレングリコール、ポリビニ
ルアルコール、エチレングリコール、ポリアクリルアミ
ド、寒天等を挙げることができる。この界面活性剤とし
ては、第４級アンモニウム塩、具体的には、ドデシルト
リメチルアンモニウムクロライド，ヘキサデシルトリメ
チルアンモニウムクロライド，オクタデシルトリメチル
アンモニウムクロライドおよびベンジルアルキルジメチ
ルアンモニウムクロライド等を挙げることができる。か
かる水溶性の有機化合物のうち、界面活性剤、ポリエチ
レングリコール、ポリビニルアルコールを好適に用いる
ことができる。これら有機化合物の１種又は２種以上
を、塩基性塩化アルミニウム水溶液に添加することがで
き、その添加量は、塩基性塩化アルミニウム水溶液中の
アルミニウム成分を酸化アルミニウム（Al203）に換算
した換算量に対し、１０重量％以上、特に好ましくは１
０〜１２０重量％とすることが好ましい。
【０００８】本発明では、かかる水溶性の有機化合物を
添加した塩基性塩化アルミニウム水溶液を水熱処理す
る。水熱処理温度は、１１０〜１７０℃（特に好ましく
は１２０〜１６０℃）とすることが好ましい。次いで、
得られた塩基性塩化アルミニウムをゲル化する。このゲ
ル化温度は、室温〜７０℃とすることが好ましい。次い
で、得られたゲル化物を焼成する。この焼成の際に、塩
基性塩化アルミニウムや添加した有機化合物を熱分解し
つつ所定の焼成温度まで昇温し、所定の焼成温度で所定
時間保持することによって活性アルミナを得ることがで
きる。かかる焼成条件としては、焼成温度までの昇温速
度を３０〜５００℃／Ｈｒとし、焼成温度を６００〜１
２００℃（特に好ましくは６５０〜１１５０℃）とする
ことが好ましい。なお、１２５０℃以上の温度で焼成す
ると活性の乏しいαアルミナに相転移し、比表面積、細
孔容積が減少するとともに透光性が消失する。この様に
して得られた活性アルミナは、実質的に透光性を呈する
ものであり、用途に合わせてシート状、顆粒状、粉末状
にすることができる。それらの細孔径分布は、その形状
に係わらず、単一の分布曲線となる。
添加した塩基性塩化アルミニウム水溶液を水熱処理す
る。水熱処理温度は、１１０〜１７０℃（特に好ましく
は１２０〜１６０℃）とすることが好ましい。次いで、
得られた塩基性塩化アルミニウムをゲル化する。このゲ
ル化温度は、室温〜７０℃とすることが好ましい。次い
で、得られたゲル化物を焼成する。この焼成の際に、塩
基性塩化アルミニウムや添加した有機化合物を熱分解し
つつ所定の焼成温度まで昇温し、所定の焼成温度で所定
時間保持することによって活性アルミナを得ることがで
きる。かかる焼成条件としては、焼成温度までの昇温速
度を３０〜５００℃／Ｈｒとし、焼成温度を６００〜１
２００℃（特に好ましくは６５０〜１１５０℃）とする
ことが好ましい。なお、１２５０℃以上の温度で焼成す
ると活性の乏しいαアルミナに相転移し、比表面積、細
孔容積が減少するとともに透光性が消失する。この様に
して得られた活性アルミナは、実質的に透光性を呈する
ものであり、用途に合わせてシート状、顆粒状、粉末状
にすることができる。それらの細孔径分布は、その形状
に係わらず、単一の分布曲線となる。
【０００９】本発明に係わる製造方法によって、微細で
かつ均斉な細孔が形成された活性アルミナを得ることが
できる理由は、以下のように推察される。すなわち、活
性アルミナに形成される細孔は、生成した結晶粒子間の
間隙に起因し、結晶粒子の大きさとその分布とが細孔径
を決定する。このため、細孔径の分布曲線を単一ピーク
とするためには、結晶粒子の大きさとその分布を均斉化
する必要がある。この様に、結晶粒子の大きさとその分
布を均斉化するためには、焼成に供する前駆体であるゲ
ル化物のゲル構造を均質とすることが重要である。すな
わち、ゲル化物の構造に欠陥や不均質箇所が存在する場
合、ゲル化物を焼成して得られる活性アルミナにゲル化
物の不均質性が反映され、得られる活性アルミナの構造
が不均質となるからである。この点、本発明において
は、塩基性塩化アルミニウム水溶液に水溶性の有機化合
物を添加することによって、有機分子と多核ヒドロキソ
アルミニウム錯体との化学的相互作用が生じ、さらに、
水熱処理を行うことによって化学的相互作用がより強固
なものとなる。この化学的相互作用に由来して均質なゲ
ル化物を形成できる。本発明では、上述したように、均
質なゲル化物を焼成工程に供するため、焼成工程におい
て、微細構造の均質性が高められた活性アルミナを得る
ことができる。
かつ均斉な細孔が形成された活性アルミナを得ることが
できる理由は、以下のように推察される。すなわち、活
性アルミナに形成される細孔は、生成した結晶粒子間の
間隙に起因し、結晶粒子の大きさとその分布とが細孔径
を決定する。このため、細孔径の分布曲線を単一ピーク
とするためには、結晶粒子の大きさとその分布を均斉化
する必要がある。この様に、結晶粒子の大きさとその分
布を均斉化するためには、焼成に供する前駆体であるゲ
ル化物のゲル構造を均質とすることが重要である。すな
わち、ゲル化物の構造に欠陥や不均質箇所が存在する場
合、ゲル化物を焼成して得られる活性アルミナにゲル化
物の不均質性が反映され、得られる活性アルミナの構造
が不均質となるからである。この点、本発明において
は、塩基性塩化アルミニウム水溶液に水溶性の有機化合
物を添加することによって、有機分子と多核ヒドロキソ
アルミニウム錯体との化学的相互作用が生じ、さらに、
水熱処理を行うことによって化学的相互作用がより強固
なものとなる。この化学的相互作用に由来して均質なゲ
ル化物を形成できる。本発明では、上述したように、均
質なゲル化物を焼成工程に供するため、焼成工程におい
て、微細構造の均質性が高められた活性アルミナを得る
ことができる。
【００１０】本発明においては、添加する水溶性有機化
合物の種類、または焼成温度を変更することによって、
得られる活性アルミナの細孔径や比表面積等を調整する
ことができる。ここで、水溶性有機化合物の添加量を同
一とし、その種類を変更した場合、活性アルミナの細孔
径分布を単一に保持しつつ、細孔径などを変更すること
ができる。また、同一のゲル化物を用い、焼成温度を変
更した場合、活性アルミナの細孔径分布を単一に保持し
つつ、細孔径などを変更することができる。本発明にお
いて得られる活性アルミナは、大きな細孔容積を有して
いるため、この細孔内に酸化チタン、白金等の各種の物
質を担持させることができる。担持方法としては、例え
ば、硫酸チタニルなどのチタン塩溶液又はチタニアコロ
イドを活性アルミナの細孔内に含浸させ、得られた試料
を焼成することにより、活性アルミナ細孔内に酸化チタ
ンを生成させる方法などが挙げられる。以上、述べてき
た本発明に係わる製造方法では、焼成後に得られる活性
アルミナの形態は、シート状、フレーク状、顆粒状とな
る。なお、シート状、フレーク状の活性アルミナの厚さ
は、ゲル化物の厚さを変化させることにより、任意に変
えることができる。
合物の種類、または焼成温度を変更することによって、
得られる活性アルミナの細孔径や比表面積等を調整する
ことができる。ここで、水溶性有機化合物の添加量を同
一とし、その種類を変更した場合、活性アルミナの細孔
径分布を単一に保持しつつ、細孔径などを変更すること
ができる。また、同一のゲル化物を用い、焼成温度を変
更した場合、活性アルミナの細孔径分布を単一に保持し
つつ、細孔径などを変更することができる。本発明にお
いて得られる活性アルミナは、大きな細孔容積を有して
いるため、この細孔内に酸化チタン、白金等の各種の物
質を担持させることができる。担持方法としては、例え
ば、硫酸チタニルなどのチタン塩溶液又はチタニアコロ
イドを活性アルミナの細孔内に含浸させ、得られた試料
を焼成することにより、活性アルミナ細孔内に酸化チタ
ンを生成させる方法などが挙げられる。以上、述べてき
た本発明に係わる製造方法では、焼成後に得られる活性
アルミナの形態は、シート状、フレーク状、顆粒状とな
る。なお、シート状、フレーク状の活性アルミナの厚さ
は、ゲル化物の厚さを変化させることにより、任意に変
えることができる。
【００１１】
【実施例】以下、実施例によって本発明を更に詳細に説
明する。ここで活性アルミナの構造解析はＸ線回折（Ｃ
ｕＫα）を用いて行い、その比表面積は前述したBET法
により測定し、細孔容積は窒素ガス吸着によって求めた
細孔直径１．７〜３００ｎｍの細孔範囲の値である。ま
た、細孔径分布は、液体窒素温度下の試料について、窒
素ガスによる吸着等温線を測定し、得られた測定値を用
いてＢＪＨ法により算出した。
明する。ここで活性アルミナの構造解析はＸ線回折（Ｃ
ｕＫα）を用いて行い、その比表面積は前述したBET法
により測定し、細孔容積は窒素ガス吸着によって求めた
細孔直径１．７〜３００ｎｍの細孔範囲の値である。ま
た、細孔径分布は、液体窒素温度下の試料について、窒
素ガスによる吸着等温線を測定し、得られた測定値を用
いてＢＪＨ法により算出した。
【００１２】（実施例１）ＯＨ／Ａｌ比が２．５であ
り、酸化アルミニウム（Al203)に換算した換算濃度が
２．０重量％相当のアルミニウム成分を含む塩基性塩化
アルミニウム水溶液に、その酸化アルミニウム（Al203)
換算濃度に対し、陽イオン性界面活性剤であるヘキサデ
シルトリメチルアンモニウムクロライド（[C16H33N(C
H3)3]Cl）を８０重量％添加した。次いでこの水溶液を
オートクレーブに入れ、撹拌しながら１５０℃で１時間
水熱処理を行った。得られた水溶液を５０℃で乾燥して
ゲル化させゲル化物を得た後、ゲル化物を１００℃／Ｈ
ｒの昇温速度で７００℃の焼成温度まで昇温し、更に７
００℃の焼成温度で１時間保持した。得られた焼成物に
ついてＸ線回折を行った結果、図１のＡに示すようにγ
アルミナであった。そのγアルミナの細孔径分布曲線を
測定した結果、図２に示す単一ピークの細孔径分布曲線
Ａとなった。細孔径分布曲線のピーク位置は８．５ｎｍ
であった。また、比表面積は２２１ｍ ２／ｇ、細孔容積
は０．４１ｃｍ３／ｇであった。
り、酸化アルミニウム（Al203)に換算した換算濃度が
２．０重量％相当のアルミニウム成分を含む塩基性塩化
アルミニウム水溶液に、その酸化アルミニウム（Al203)
換算濃度に対し、陽イオン性界面活性剤であるヘキサデ
シルトリメチルアンモニウムクロライド（[C16H33N(C
H3)3]Cl）を８０重量％添加した。次いでこの水溶液を
オートクレーブに入れ、撹拌しながら１５０℃で１時間
水熱処理を行った。得られた水溶液を５０℃で乾燥して
ゲル化させゲル化物を得た後、ゲル化物を１００℃／Ｈ
ｒの昇温速度で７００℃の焼成温度まで昇温し、更に７
００℃の焼成温度で１時間保持した。得られた焼成物に
ついてＸ線回折を行った結果、図１のＡに示すようにγ
アルミナであった。そのγアルミナの細孔径分布曲線を
測定した結果、図２に示す単一ピークの細孔径分布曲線
Ａとなった。細孔径分布曲線のピーク位置は８．５ｎｍ
であった。また、比表面積は２２１ｍ ２／ｇ、細孔容積
は０．４１ｃｍ３／ｇであった。
【００１３】同一のゲル化物を１００℃／Ｈｒの昇温速
度で８５０℃の焼成温度まで昇温し、更に８５０℃の焼
成温度で１時間保持した。得られた焼成物についてＸ線
回折を行った結果、γアルミナであった。そのγアルミ
ナの細孔径分布曲線を測定した結果、図２に示す単一の
ピークの細孔径分布曲線Ｂとなった。細孔径分布曲線の
ピーク位置は１６ｎｍであった。また、比表面積は１７
５ｍ２／ｇ、細孔容積は０．８０ｃｍ３／ｇであった。
度で８５０℃の焼成温度まで昇温し、更に８５０℃の焼
成温度で１時間保持した。得られた焼成物についてＸ線
回折を行った結果、γアルミナであった。そのγアルミ
ナの細孔径分布曲線を測定した結果、図２に示す単一の
ピークの細孔径分布曲線Ｂとなった。細孔径分布曲線の
ピーク位置は１６ｎｍであった。また、比表面積は１７
５ｍ２／ｇ、細孔容積は０．８０ｃｍ３／ｇであった。
【００１４】同一のゲル化物を１００℃／Ｈｒの昇温速
度で１１００℃の焼成温度まで昇温し、更に１１００℃
の焼成温度で１時間保持した。得られた焼成物について
Ｘ線回折を行った結果、図１のＢに示すようにθアルミ
ナであった。そのθアルミナの細孔径分布曲線を測定し
た結果、図２に示す単一のピークの細孔径分布曲線Ｃと
なった。細孔径分布曲線のピーク位置は２５ｎｍであっ
た。また、比表面積は７７ｍ２／ｇ、細孔容積は０．５
４ｃｍ３／ｇであった。
度で１１００℃の焼成温度まで昇温し、更に１１００℃
の焼成温度で１時間保持した。得られた焼成物について
Ｘ線回折を行った結果、図１のＢに示すようにθアルミ
ナであった。そのθアルミナの細孔径分布曲線を測定し
た結果、図２に示す単一のピークの細孔径分布曲線Ｃと
なった。細孔径分布曲線のピーク位置は２５ｎｍであっ
た。また、比表面積は７７ｍ２／ｇ、細孔容積は０．５
４ｃｍ３／ｇであった。
【００１５】８５０℃で焼成して得られた厚さ８０μｍ
のγアルミナの透過率曲線を図３のＡに示す。また、１
１００℃で焼成して得られた厚さ８０μｍのθアルミナ
の透過率曲線を図３のＢに示す。いずれの焼成物も可視
光領域において光線透過性があることが認められる。な
お、いずれの温度で処理した焼成物も肉眼により透光性
が確認できた。
のγアルミナの透過率曲線を図３のＡに示す。また、１
１００℃で焼成して得られた厚さ８０μｍのθアルミナ
の透過率曲線を図３のＢに示す。いずれの焼成物も可視
光領域において光線透過性があることが認められる。な
お、いずれの温度で処理した焼成物も肉眼により透光性
が確認できた。
【００１６】（実施例２）ＯＨ／Ａｌ比が２．５であ
り、酸化アルミニウム（Al203)に換算した換算濃度が
２．０重量％相当のアルミニウム成分を含む塩基性塩化
アルミニウム水溶液に、その酸化アルミニウム（Al203)
換算濃度に対し、分子量４００のポリエチレングリコー
ル（以下、ＰＥＧ４００と称する）を８０重量％添加し
た。次いでこの水溶液をオートクレーブに入れ、撹拌し
ながら１５０℃で１時間水熱処理を行った。得られた水
溶液を５０℃で乾燥してゲル化させゲル化物を得た後、
ゲル化物を１００℃／Ｈｒの昇温速度で７００℃の焼成
温度まで昇温し、更に７００℃の焼成温度で１時間保持
した。得られた焼成物についてＸ線回折を行った結果、
γアルミナであった。そのγアルミナの細孔径分布曲線
を測定した結果、単一のピークの細孔径分布曲線とな
り、細孔分布曲線のピーク位置は６．２ｎｍであった。
また、比表面積は２２１ｍ２／ｇ、細孔容積は０．４１
ｃｍ３／ｇであった。
り、酸化アルミニウム（Al203)に換算した換算濃度が
２．０重量％相当のアルミニウム成分を含む塩基性塩化
アルミニウム水溶液に、その酸化アルミニウム（Al203)
換算濃度に対し、分子量４００のポリエチレングリコー
ル（以下、ＰＥＧ４００と称する）を８０重量％添加し
た。次いでこの水溶液をオートクレーブに入れ、撹拌し
ながら１５０℃で１時間水熱処理を行った。得られた水
溶液を５０℃で乾燥してゲル化させゲル化物を得た後、
ゲル化物を１００℃／Ｈｒの昇温速度で７００℃の焼成
温度まで昇温し、更に７００℃の焼成温度で１時間保持
した。得られた焼成物についてＸ線回折を行った結果、
γアルミナであった。そのγアルミナの細孔径分布曲線
を測定した結果、単一のピークの細孔径分布曲線とな
り、細孔分布曲線のピーク位置は６．２ｎｍであった。
また、比表面積は２２１ｍ２／ｇ、細孔容積は０．４１
ｃｍ３／ｇであった。
【００１７】同一のゲル化物を１００℃／Ｈｒの昇温速
度で８５０℃の焼成温度まで昇温し、更に８５０℃の焼
成温度で１時間保持した。得られた焼成物についてＸ線
回折を行った結果、γアルミナであった。そのγアルミ
ナの細孔径分布曲線を測定した結果、単一のピークの細
孔径分布曲線となり、細孔径分布曲線のピーク位置は１
１ｎｍであった。また、比表面積は１６３ｍ２／ｇ、細
孔容積は０．４９ｃｍ ３／ｇであった。なお、いずれの
温度で処理した焼成物も実施例１と同等の透光性を示し
た。
度で８５０℃の焼成温度まで昇温し、更に８５０℃の焼
成温度で１時間保持した。得られた焼成物についてＸ線
回折を行った結果、γアルミナであった。そのγアルミ
ナの細孔径分布曲線を測定した結果、単一のピークの細
孔径分布曲線となり、細孔径分布曲線のピーク位置は１
１ｎｍであった。また、比表面積は１６３ｍ２／ｇ、細
孔容積は０．４９ｃｍ ３／ｇであった。なお、いずれの
温度で処理した焼成物も実施例１と同等の透光性を示し
た。
【００１８】（実施例３）ＯＨ／Ａｌ比が２．２であ
り、酸化アルミニウム（Al203)に換算した換算濃度が
４．０重量％相当のアルミニウム成分を含む塩基性塩化
アルミニウム水溶液に、その酸化アルミニウム（Al203)
換算濃度に対し、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム
クロライド（[C16H33N(CH3)3]Cl）を５０重量％添加し
た。次いでこの水溶液をオートクレーブに入れ、撹拌し
ながら１４０℃で１時間水熱処理を行った。得られた水
溶液を６０℃で乾燥してゲル化させゲル化物を得た後、
ゲル化物を１００℃／Ｈｒの昇温速度で８５０℃の焼成
温度まで昇温し、更に８５０℃の焼成温度で１時間保持
した。得られた焼成物についてＸ線回折を行った結果、
γアルミナであった。そのγアルミナの細孔径分布曲線
を測定した結果、単一のピークの細孔径分布曲線とな
り、細孔径分布曲線のピーク位置は８．６ｎｍであっ
た。また、比表面積は２０３ｍ２／ｇ、細孔容積は０．
５９ｃｍ３／ｇであった。なお、焼成物は実施例１と同
等の透光性を示した。
り、酸化アルミニウム（Al203)に換算した換算濃度が
４．０重量％相当のアルミニウム成分を含む塩基性塩化
アルミニウム水溶液に、その酸化アルミニウム（Al203)
換算濃度に対し、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム
クロライド（[C16H33N(CH3)3]Cl）を５０重量％添加し
た。次いでこの水溶液をオートクレーブに入れ、撹拌し
ながら１４０℃で１時間水熱処理を行った。得られた水
溶液を６０℃で乾燥してゲル化させゲル化物を得た後、
ゲル化物を１００℃／Ｈｒの昇温速度で８５０℃の焼成
温度まで昇温し、更に８５０℃の焼成温度で１時間保持
した。得られた焼成物についてＸ線回折を行った結果、
γアルミナであった。そのγアルミナの細孔径分布曲線
を測定した結果、単一のピークの細孔径分布曲線とな
り、細孔径分布曲線のピーク位置は８．６ｎｍであっ
た。また、比表面積は２０３ｍ２／ｇ、細孔容積は０．
５９ｃｍ３／ｇであった。なお、焼成物は実施例１と同
等の透光性を示した。
【００１９】（実施例４）ＯＨ／Ａｌ比が２．４であ
り、酸化アルミニウム（Al203)に換算した換算濃度が
２．０重量％相当のアルミニウム成分を含む塩基性塩化
アルミニウム水溶液に、その酸化アルミニウム（Al203)
換算濃度に対し、ドデシルトリメチルアンモニウムクロ
ライド（[C12H25N(CH3)3]Cl）を８０重量％添加した。
次いでこの水溶液をオートクレーブに入れ、撹拌しなが
ら１４０℃で１時間水熱処理を行った。得られた水溶液
を樹脂製の平らなバットに入れ、４０℃で乾燥してゲル
化させ、シート状のゲル化物を得た後、シート状ゲル化
物を５０℃／Ｈｒの昇温速度で８００℃の焼成温度まで
昇温し、更に８００℃の焼成温度で１時間保持した。厚
さ４０μｍのシート状の焼成物が得られた。得られた焼
成物についてＸ線回折を行った結果、γアルミナであっ
た。そのγアルミナの細孔径分布曲線を測定した結果、
単一のピークの細孔径分布曲線となり、細孔径分布曲線
のピーク位置は７．２ｎｍであった。また、比表面積は
２４０ｍ２／ｇ、細孔容積は０．５５ｃｍ３／ｇであっ
た。得られたシート状のγアルミナは、図４に示すよう
に透光性を示した。
り、酸化アルミニウム（Al203)に換算した換算濃度が
２．０重量％相当のアルミニウム成分を含む塩基性塩化
アルミニウム水溶液に、その酸化アルミニウム（Al203)
換算濃度に対し、ドデシルトリメチルアンモニウムクロ
ライド（[C12H25N(CH3)3]Cl）を８０重量％添加した。
次いでこの水溶液をオートクレーブに入れ、撹拌しなが
ら１４０℃で１時間水熱処理を行った。得られた水溶液
を樹脂製の平らなバットに入れ、４０℃で乾燥してゲル
化させ、シート状のゲル化物を得た後、シート状ゲル化
物を５０℃／Ｈｒの昇温速度で８００℃の焼成温度まで
昇温し、更に８００℃の焼成温度で１時間保持した。厚
さ４０μｍのシート状の焼成物が得られた。得られた焼
成物についてＸ線回折を行った結果、γアルミナであっ
た。そのγアルミナの細孔径分布曲線を測定した結果、
単一のピークの細孔径分布曲線となり、細孔径分布曲線
のピーク位置は７．２ｎｍであった。また、比表面積は
２４０ｍ２／ｇ、細孔容積は０．５５ｃｍ３／ｇであっ
た。得られたシート状のγアルミナは、図４に示すよう
に透光性を示した。
【００２０】（実施例５）実施例４で得られたシート状
のγアルミナを酸化チタン（TiO2）に換算した換算濃度
で１２重量％相当のチタン成分を含む硫酸チタニル水溶
液に入れた後、減圧処理を行い、γアルミナの細孔内に
硫酸チタニル水溶液を含浸させた。シート状γアルミナ
を硫酸チタニル水溶液から取り出し、４０℃で乾燥させ
た後、１００℃／Ｈｒの昇温速度で７００℃の焼成温度
まで昇温し、更に７００℃の焼成温度で１時間保持し
た。得られたシート状の焼成物は、光線透過率の減少は
あるが、透光性は保持した。焼成物についてＸ線回折を
行った結果、γアルミナの回折線と共にアナタース型の
酸化チタンの回折線が認められ、γアルミナ中に酸化チ
タンが生成したことが確認された。また、焼成物中の酸
化チタンの担持量は２重量％であった。
のγアルミナを酸化チタン（TiO2）に換算した換算濃度
で１２重量％相当のチタン成分を含む硫酸チタニル水溶
液に入れた後、減圧処理を行い、γアルミナの細孔内に
硫酸チタニル水溶液を含浸させた。シート状γアルミナ
を硫酸チタニル水溶液から取り出し、４０℃で乾燥させ
た後、１００℃／Ｈｒの昇温速度で７００℃の焼成温度
まで昇温し、更に７００℃の焼成温度で１時間保持し
た。得られたシート状の焼成物は、光線透過率の減少は
あるが、透光性は保持した。焼成物についてＸ線回折を
行った結果、γアルミナの回折線と共にアナタース型の
酸化チタンの回折線が認められ、γアルミナ中に酸化チ
タンが生成したことが確認された。また、焼成物中の酸
化チタンの担持量は２重量％であった。
【００２１】（比較例）水酸化アルミニウム（ギブサイ
ト）を２００℃／Ｈｒの昇温速度で１１００℃の焼成温
度まで昇温し、更に１１００℃の焼成温度で１時間保持
した。粉末状粒子からなるアルミナが得られた。得られ
た粉末状粒子のＸ線回折による構造解析によれば、結晶
形はκアルミナであった。得られたκアルミナは肉眼お
よび光学顕微鏡下での観察では透光性を示さなかった。
ト）を２００℃／Ｈｒの昇温速度で１１００℃の焼成温
度まで昇温し、更に１１００℃の焼成温度で１時間保持
した。粉末状粒子からなるアルミナが得られた。得られ
た粉末状粒子のＸ線回折による構造解析によれば、結晶
形はκアルミナであった。得られたκアルミナは肉眼お
よび光学顕微鏡下での観察では透光性を示さなかった。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、細孔径の分布曲線が単
一な透光性を有した活性アルミナを得ることができ、活
性アルミナの細孔径や比表面積等の細孔特性を容易に調
整することができる。このため、フィルタ、触媒担体、
吸着剤或いは乾燥剤等に本発明に係わる活性アルミナを
用いる際に、分離又は吸着又は反応する気体等の分子に
適合した細孔径や細孔容積等の活性アルミナを容易に供
給することができる。
一な透光性を有した活性アルミナを得ることができ、活
性アルミナの細孔径や比表面積等の細孔特性を容易に調
整することができる。このため、フィルタ、触媒担体、
吸着剤或いは乾燥剤等に本発明に係わる活性アルミナを
用いる際に、分離又は吸着又は反応する気体等の分子に
適合した細孔径や細孔容積等の活性アルミナを容易に供
給することができる。
【図１】本発明に係わる活性アルミナについて、結晶形
の種々の例を説明するためのグラフＡおよびＢを示す。
の種々の例を説明するためのグラフＡおよびＢを示す。
【図２】本発明に係わる活性アルミナについて、細孔径
分布の種々の例を説明するためのグラフＡ〜Ｃを示す。
分布の種々の例を説明するためのグラフＡ〜Ｃを示す。
【図３】本発明に係わる活性アルミナの光線透過率の種
々の例を説明するためのグラフＡおよびＢを示す。
々の例を説明するためのグラフＡおよびＢを示す。
【図４】本発明に係わる活性アルミナの一例を説明する
ための写真である。
ための写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G066 AA20B AA23B AB13D AB21D AC12D AC22D AE20D BA03 BA09 BA23 BA24 BA26 BA31 BA50 FA05 FA20 FA21 FA34 4G069 AA01 AA08 AA09 BA01A BA01B BA01C BA04B BA38 EA01Y EA08 EC02Y EC03Y EC06Y EC07Y FB08 FB33 FB34 4G076 AA02 AB04 AB05 AB06 BA12 BA39 BB08 BC02 BC07 BD02 CA02 CA08 CA12 CA28 DA01 DA30 FA04 FA06
Claims (8)
- 【請求項１】 内部に多数の細孔が形成された多孔質の
活性アルミナにおいて、該活性アルミナに形成された細
孔の分布曲線が、単一ピークの分布曲線であって、前記
分布曲線がピークとなる細孔径が５ｎｍ以上、３０ｎｍ
以下であることを特徴とする活性アルミナ。 - 【請求項２】 シート状、フレーク状、顆粒状、又は粉
末状の活性アルミナが、実質的に透光性を有する請求項
１記載の活性アルミナ。 - 【請求項３】 活性アルミナの結晶相がγ相またはθ相
である請求項１〜２記載の活性アルミナ。 - 【請求項４】 アルミニウム化合物を焼成して内部に多
数の細孔が形成された多孔質活性アルミナを製造する際
に、該アルミニウム化合物として用いた塩基性塩化アル
ミニウム水溶液に水溶性の有機化合物を添加した後、水
熱処理し、次いで、得られた塩基性塩化アルミニウム水
溶液をゲル化し、得られたゲル化物を、前記ゲル化物中
に残留する前記水溶性有機化合物の熱分解温度以上の温
度で焼成して活性アルミナとすることを特徴とする細孔
径を調整し得る活性アルミナの製造方法。 - 【請求項５】 塩基性塩化アルミニウム水溶液として、
下記〔化１〕に示す塩基性塩化アルミニウム水溶液を用
いる請求項４記載の細孔径を調整し得る活性アルミナの
製造方法。 【化１】Ａｌ（ＯＨ）ＸＣｌ３−Ｘ・ｎＨ２Ｏ 但し、２．０≦Ｘ≦２．７ - 【請求項６】 水溶性の有機化合物として、界面活性
剤、ポリエチレングリコール又はポリビニルアルコール
を用いる請求項４〜５のいずれか一項記載の細孔径を調
整し得る活性アルミナの製造方法。 - 【請求項７】 水溶性の有機化合物の添加量を、塩基性
塩化アルミニウム水溶液中のアルミニウム成分を酸化ア
ルミニウム（Al2O3）に換算した換算量に対し、１０重
量％以上とする請求項４〜６のいずれか一項記載の細孔
径を調整し得る活性アルミナの製造方法。 - 【請求項８】 ゲル化物の焼成温度を６００〜１２００
℃とする請求項４〜７のいずれか一項記載の細孔径を調
整し得る活性アルミナの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11007542A JP2000203829A (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | 多孔性活性アルミナ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11007542A JP2000203829A (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | 多孔性活性アルミナ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000203829A true JP2000203829A (ja) | 2000-07-25 |
Family
ID=11668691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11007542A Pending JP2000203829A (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | 多孔性活性アルミナ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000203829A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2823132A1 (fr) * | 2001-04-04 | 2002-10-11 | Pro Catalyse | Procede d'elimination des halogenures metalliques presents dans un effluent organique ou non organique, liquide ou gazeux |
| JP2003026419A (ja) * | 2001-07-12 | 2003-01-29 | Taimei Chemicals Co Ltd | α−アルミナの製造方法 |
| CN118287162A (zh) * | 2024-03-27 | 2024-07-05 | 北京航天试验技术研究所 | 一种用于制备1,3-双环丙基-2-丁烯-1-酮的催化剂及1,3-双环丙基-2-丁烯-1-酮的制备方法 |
-
1999
- 1999-01-14 JP JP11007542A patent/JP2000203829A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2823132A1 (fr) * | 2001-04-04 | 2002-10-11 | Pro Catalyse | Procede d'elimination des halogenures metalliques presents dans un effluent organique ou non organique, liquide ou gazeux |
| WO2002081063A1 (fr) * | 2001-04-04 | 2002-10-17 | Axens | Procede d'elimination des halogenures metalliques presents dans un effluent organique ou non organique, liquide ou gazeux |
| US7252768B2 (en) | 2001-04-04 | 2007-08-07 | Axens | Method for eliminating metal halides that are present in a liquid or gaseous, organic or non-organic effluent |
| KR100880235B1 (ko) | 2001-04-04 | 2009-01-28 | 악상스 | 액체 또는 기체상의 유기 또는 무기 폐기물에 존재하는금속 할로겐화물 제거 방법 |
| JP2003026419A (ja) * | 2001-07-12 | 2003-01-29 | Taimei Chemicals Co Ltd | α−アルミナの製造方法 |
| CN118287162A (zh) * | 2024-03-27 | 2024-07-05 | 北京航天试验技术研究所 | 一种用于制备1,3-双环丙基-2-丁烯-1-酮的催化剂及1,3-双环丙基-2-丁烯-1-酮的制备方法 |
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