JP6590236B2 - ペロブスカイト型複合酸化物からなる膜を形成する方法、ペロブスカイト型複合酸化物被覆粒子、水蒸気改質反応用触媒、電極及び誘電体材料 - Google Patents
ペロブスカイト型複合酸化物からなる膜を形成する方法、ペロブスカイト型複合酸化物被覆粒子、水蒸気改質反応用触媒、電極及び誘電体材料 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6590236B2 JP6590236B2 JP2014159911A JP2014159911A JP6590236B2 JP 6590236 B2 JP6590236 B2 JP 6590236B2 JP 2014159911 A JP2014159911 A JP 2014159911A JP 2014159911 A JP2014159911 A JP 2014159911A JP 6590236 B2 JP6590236 B2 JP 6590236B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core material
- oxide
- alkoxide
- complex oxide
- perovskite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims description 111
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 57
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 title claims description 18
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 title claims description 11
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 title description 3
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 claims description 113
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims description 93
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 58
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 55
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 37
- 239000007771 core particle Substances 0.000 claims description 36
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 23
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 14
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 11
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 claims description 10
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 8
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 4
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 claims 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 48
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 40
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 25
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 24
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 description 19
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 18
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 16
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 15
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 14
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N titanium(IV) isopropoxide Chemical compound CC(C)O[Ti](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- -1 titanium alkoxide Chemical class 0.000 description 9
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 7
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 7
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 7
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 7
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 6
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical group CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000877463 Lanio Species 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QBYHSJRFOXINMH-UHFFFAOYSA-N [Co].[Sr].[La] Chemical compound [Co].[Sr].[La] QBYHSJRFOXINMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N dioxido(oxo)titanium;lead(2+) Chemical compound [Pb+2].[O-][Ti]([O-])=O NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 3
- HHFAWKCIHAUFRX-UHFFFAOYSA-N ethoxide Chemical group CC[O-] HHFAWKCIHAUFRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DOARWPHSJVUWFT-UHFFFAOYSA-N lanthanum nickel Chemical compound [Ni].[La] DOARWPHSJVUWFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 3
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 3
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GYIWFHXWLCXGQO-UHFFFAOYSA-N barium(2+);ethanolate Chemical compound [Ba+2].CC[O-].CC[O-] GYIWFHXWLCXGQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 2
- 230000005660 hydrophilic surface Effects 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910008051 Si-OH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006358 Si—OH Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 159000000009 barium salts Chemical class 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical group [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005118 spray pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Description
より多様な炭素資源(例えば、バイオマス由来のアルコール)からの水素製造に鑑みると、従来主に使用されてきたニッケル(Ni)/アルミナ触媒では、残留炭素成分の触媒表面での析出といった問題点が指摘されており、新規触媒の開発が求められている。なお、触媒にペロブスカイト型複合酸化物を応用する場合には、粒子形状のペロブスカイト型複合酸化物や、粒子表面にペロブスカイト型複合酸化物からなる薄膜を形成させたものが用いられる。この場合、触媒の表面積をより大きくするために、ナノレベルの粒子を用いるのが有効とされる。
(I)2つ以上の金属元素を含む複合酸化物前駆体アルコキシドと、コア材料と、を混合し、混合物の中に、前記コア材料の表面に複合酸化物アルコキシドが結合したコア材料−複合酸化物アルコキシドを形成する工程と、
(II)前記コア材料−複合酸化物アルコキシドに水を加えて、複合酸化物アルコキシドを加水分解重縮合させ、コア材料−複合酸化物アルコキシド重縮合体を形成する工程と、
(III)前記コア材料−複合酸化物アルコキシド重縮合体を焼成する工程と、
を含む。
(I−a)前記混合物を遠心して前記コア材料−複合酸化物アルコキシドを分離する工程と、
(I−b)前記分離したコア材料−複合酸化物アルコキシドを無水溶媒に分散して分散液を調製する工程と、
を含んでいてもよい。
表面に、本発明の第1の観点に係る方法によりペロブスカイト型複合酸化物からなる膜が形成されている。
表面に、本発明の第1の観点に係る方法によりペロブスカイト型複合酸化物からなる膜が形成されている。
表面に、本発明の第1の観点に係る方法によりペロブスカイト型複合酸化物からなる膜が形成されている。
コア粒子の表面にペロブスカイト型複合酸化物からなる膜が形成されたペロブスカイト型複合酸化物被覆粒子であって、
前記ペロブスカイト型複合酸化物からなる膜は粒径20nm以下であるペロブスカイト型複合酸化物の結晶粒を有する、
ことを特徴とする。
前記ペロブスカイト型複合酸化物は、BaTiO3又はSrTiO3からなる。
(I)2つ以上の金属元素を含む複合酸化物前駆体アルコキシドと、コア材料と、を混合し、混合物の中に、コア材料の表面に複合酸化物アルコキシドが結合したコア材料−複合酸化物アルコキシドを形成する工程(以下、“(I)結合工程”という)と、
(II)コア材料−複合酸化物アルコキシドに水を加えて、複合酸化物アルコキシドを加水分解重縮合させ、コア材料−複合酸化物アルコキシド重縮合体を形成する工程(以下、“(II)重縮合工程”という)と、
(III)コア材料−複合酸化物アルコキシド重縮合体を焼成する工程(以下、“(I
II)焼成工程”という)と、
を含む。
(I−a)混合物を遠心してコア材料(コア粒子)−複合酸化物アルコキシドを分離する工程と、
(I−b)分離したコア材料(コア粒子)−複合酸化物アルコキシドを無水溶媒に分散して分散液を調製する工程と、
を含んでいてもよい。
コア粒子として無機ナノ粒子である二酸化ケイ素(SiO2)粒子に、複合酸化物であるチタン酸バリウム(BaTiO3)を以下の通りコーティングした。
BaTiO3前駆体アルコキシド溶液の作製フロー図を、図2(a)に示す。
SiO2粒子の作製フロー図を、図2(b)に示す。オルトケイ酸テトラエチル(TEOS)7.13mLを、水5.3mL及びエタノール83.68mLの混合溶媒(水のみ4.5mol/Lで固定)中に加え、さらに、単分散粒子の粒径制御のためアンモニア(NH3)(濃度28%)3.89mLを加えた。[NH3]/[TEOS]比を制御することで目的の粒径(粒径100nm)となるように設計した。前述の混合物を室温にて72時間反応させることで、SiO2粒子ゾルを調製した。なお、この反応プロセスにより得られたSiO2粒子は、表面にシラノール基(Si−OH)を有する。得られたSiO2粒子ゾルから溶媒中の水を除去するために、ロータリーエバポレーターを用いて(100℃、1時間半)、無水2−メトキシエタノールに溶媒置換を行なった。
SiO2粒子−BaTiO3アルコキシド重縮合体の作製フロー図を、図2(c)に示す。まず、前述の通り作製した、BaTiO3前駆体アルコキシド溶液80mL(溶媒:無水エタノール)と、SiO2粒子ゾル50mL(溶媒:無水2−メトキシエタノール)と、を混合し([BaTiO3(BTO)]/[SiO2]=0.5)、90℃、5時間の条件下で反応させて、SiO2粒子表面にBaTiO3前駆体アルコキシドが結合したSiO2粒子−BaTiO3アルコキシドを含む反応液を得た。
次に、前述の通り得られた分散液(全量)にイオン交換水40mLを加えて、SiO2粒子の表面に結合しているBaTiO3前駆体アルコキシド同士を加水分解重縮合させ、SiO2粒子−BaTiO3アルコキシド重縮合体を得た。
前述の通り得られたSiO2粒子−BaTiO3アルコキシド重縮合体を、350℃で1時間、前熱処理し、残留する有機鎖を除去した。その後、600℃で1時間熱処理することで結晶化させ、膜形成された粒子(以下、“BTO/SiO2粒子”という)を得た(このBTO/SiO2粒子は、コーティング工程を1回経ているため、以下の実施例において“1layerのBTO/SiO2粒子”という)。
結合工程において、SiO2粒子ゾルに代えて、焼成前のSiO2粒子−BaTiO3アルコキシド重縮合体を使用して、前述のコーティング工程を再度行った。このようにコーティング工程を2回行ったSiO2粒子−BaTiO3アルコキシド重縮合体を、前述と同様に焼成し、2layerのBTO/SiO2粒子を得た。
実施例1で作製したBTO/SiO2粒子(1layer及び2layer)のゼータ電位のpH依存性を測定した。
実施例1で作製したBTO/SiO2粒子(1layer)の元素マッピングを行った。
ニッケル(Ni)を担持したBTO/SiO2粒子の触媒特性を評価した。
コア粒子としてチタン酸バリウム(BaTiO3)粒子に、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)を以下の通りコーティングした。
SrTiO3前駆体アルコキシド溶液の作製フロー図を、図6に示す。
実施例1で得られたBaTiO3前駆体アルコキシド溶液を蒸発乾固し、350℃で前熱処理をし、その後700℃で焼成し、BaTiO3粒子を得た。このBaTiO3粒子を水中にて、超音波を15分間照射することで分散させ、その後、紫外線を30分間照射することで表面処理を行った後に蒸発乾固した。その後、エタノール中に分散させ、BaTiO3粒子溶液を得た。
実施例1と同様にコーティング工程及び焼成工程を行い、BaTiO3粒子に、ペロブスカイト型複合酸化物としてSrTiO3の膜が形成された粒子(以下、“STO/BTO粒子”という)を得た。ただし、[SrTiO3(STO)]/[BaTiO3(BTO)]=0.5とした。
実施例5で作製したSTO/BTO粒子を電子顕微鏡にて観察した。
ニッケル(Ni)を担持したSTO/BTO粒子の触媒特性を評価した。
Claims (14)
- (I)2つ以上の金属元素を含む複合酸化物前駆体アルコキシドと、コア材料と、を混合し、混合物の中に、前記コア材料の表面に複合酸化物アルコキシドが結合したコア材料−複合酸化物アルコキシドを形成する工程と、
(II)前記コア材料−複合酸化物アルコキシドに水を加えて、複合酸化物アルコキシドを加水分解重縮合させ、コア材料−複合酸化物アルコキシド重縮合体を形成する工程と、
(III)前記コア材料−複合酸化物アルコキシド重縮合体を焼成する工程と、
を含み、
前記コア材料は、二酸化ケイ素、チタン酸バリウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化鉄及び酸化アルミニウムからなる群より少なくとも1つ選択される、
ことを特徴とするコア材料の表面に、ペロブスカイト型複合酸化物からなる膜を形成する方法。 - 前記ペロブスカイト型複合酸化物からなる膜は、粒径20nm以下であるペロブスカイト型複合酸化物の結晶粒を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記(I)工程及び前記(II)工程を行った後に、前記コア材料に代えて、前記(II)工程で得たコア材料−複合酸化物アルコキシド重縮合体を使用して、前記(I)工程、前記(II)工程及び前記(III)工程を行う、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。 - 前記コア材料−複合酸化物アルコキシドにおいて、前記コア材料の表面に、複合酸化物アルコキシドが共有結合している、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法。 - 前記コア材料は、表面に親水基を有する、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の方法。 - 前記コア材料は、粒子である、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法。 - 前記(I)工程は、コア材料−複合酸化物アルコキシドの形成に次いで、
(I−a)前記混合物を遠心して前記コア材料−複合酸化物アルコキシドを分離する工程と、
(I−b)前記分離したコア材料−複合酸化物アルコキシドを無水溶媒に分散して分散液を調製する工程と、
を含む、
ことを特徴とする請求項6に記載の方法。 - 前記(I−a)工程及び前記(I−b)工程を行った後に、前記混合物に代えて、前記(I−b)工程で得た分散液を使用して、前記(I−a)工程及び前記(I−b)工程を行う、
ことを特徴とする請求項7に記載の方法。 - コア粒子の表面にペロブスカイト型複合酸化物からなる膜が形成されたペロブスカイト型複合酸化物被覆粒子であって、
前記ペロブスカイト型複合酸化物からなる膜は粒径20nm以下であるペロブスカイト型複合酸化物の結晶粒を有し、
前記コア粒子は、二酸化ケイ素、チタン酸バリウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化鉄及び酸化アルミニウムからなる群より少なくとも1つ選択され、
一次粒子である、
ことを特徴とするペロブスカイト型複合酸化物被覆粒子。 - 前記コア粒子の粒径は、1000nm以下である、
ことを特徴とする請求項9に記載のペロブスカイト型複合酸化物被覆粒子。 - 前記コア粒子は、SiO2又はBaTiO3からなり、
前記ペロブスカイト型複合酸化物は、BaTiO3又はSrTiO3からなる、
ことを特徴とする請求項9又は10に記載のペロブスカイト型複合酸化物被覆粒子。 - 請求項9乃至11のいずれか1項に記載のペロブスカイト型複合酸化物被覆粒子からなる水蒸気改質反応用触媒。
- 請求項9乃至11のいずれか1項に記載のペロブスカイト型複合酸化物被覆粒子からなる電極。
- 請求項9乃至11のいずれか1項に記載のペロブスカイト型複合酸化物被覆粒子からなる誘電体材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014159911A JP6590236B2 (ja) | 2013-08-05 | 2014-08-05 | ペロブスカイト型複合酸化物からなる膜を形成する方法、ペロブスカイト型複合酸化物被覆粒子、水蒸気改質反応用触媒、電極及び誘電体材料 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013162756 | 2013-08-05 | ||
| JP2013162756 | 2013-08-05 | ||
| JP2014159911A JP6590236B2 (ja) | 2013-08-05 | 2014-08-05 | ペロブスカイト型複合酸化物からなる膜を形成する方法、ペロブスカイト型複合酸化物被覆粒子、水蒸気改質反応用触媒、電極及び誘電体材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015051913A JP2015051913A (ja) | 2015-03-19 |
| JP6590236B2 true JP6590236B2 (ja) | 2019-10-16 |
Family
ID=52701230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014159911A Active JP6590236B2 (ja) | 2013-08-05 | 2014-08-05 | ペロブスカイト型複合酸化物からなる膜を形成する方法、ペロブスカイト型複合酸化物被覆粒子、水蒸気改質反応用触媒、電極及び誘電体材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6590236B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6927063B2 (ja) * | 2018-01-23 | 2021-08-25 | 信越化学工業株式会社 | Abo3型ペロブスカイト微結晶の製造方法 |
| JP2024139244A (ja) | 2023-03-27 | 2024-10-09 | サムソン エレクトロ-メカニックス カンパニーリミテッド. | コア-シェル構造粒子、磁器組成物、及び、コア-シェル構造粒子の製造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08253319A (ja) * | 1995-03-15 | 1996-10-01 | Mitsubishi Electric Corp | 高誘電体薄膜の形成方法 |
| JP4048808B2 (ja) * | 2002-03-25 | 2008-02-20 | 株式会社村田製作所 | 誘電体セラミック組成物および積層セラミック電子部品 |
| JP4114434B2 (ja) * | 2002-08-13 | 2008-07-09 | 株式会社村田製作所 | 誘電体セラミックおよびこれを用いた積層セラミックコンデンサ |
| JP2005075714A (ja) * | 2003-09-03 | 2005-03-24 | Jsr Corp | ペロブスカイト型結晶粒子の製造方法 |
| KR101732422B1 (ko) * | 2009-02-18 | 2017-05-08 | 서울대학교산학협력단 | 유전체 제조용 소결 전구체 분말 및 이의 제조 방법 |
-
2014
- 2014-08-05 JP JP2014159911A patent/JP6590236B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2015051913A (ja) | 2015-03-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5920478B2 (ja) | 複合光触媒および光触媒材 | |
| Mohammadi et al. | Low temperature nanostructured zinc titanate by an aqueous particulate sol–gel route: optimisation of heat treatment condition based on Zn: Ti molar ratio | |
| JP6225786B2 (ja) | 金属酸化物粒子の製造方法 | |
| CN102712496A (zh) | 含有金红石型氧化钛晶体的红外线吸收薄膜及其制造方法 | |
| JPS61192306A (ja) | 透過性多孔質無機膜 | |
| CN109414686A (zh) | 高纵横比层状双氢氧化物材料和其制备方法 | |
| TW201014797A (en) | Tin oxide particles and the method for preparing the same | |
| JP2011184274A (ja) | 薄片状チタン酸化物を配合した有機溶媒分散体及びその製造方法並びにそれを用いたチタン酸化物薄膜及びその製造方法 | |
| WO2010143344A1 (ja) | 金属ナノシートの製造方法、および金属ナノシート | |
| EP1945349B1 (en) | Iron oxide containing precipitated crystalline titanium dioxide and process for the manufacture thereof | |
| Mohammadi et al. | Synthesis of highly pure nanocrystalline and mesoporous CaTiO3 by a particulate sol–gel route at the low temperature | |
| JP5205675B2 (ja) | 光触媒ナノシート、および、光触媒材料 | |
| JP2015051913A (ja) | ペロブスカイト型複合酸化物からなる膜を形成する方法、ペロブスカイト型複合酸化物被覆粒子、触媒、電極及び誘電体材料 | |
| JP2002114917A (ja) | 結晶性有機無機ハイブリッド材料およびその製造方法 | |
| US10128111B2 (en) | Low temperature nanowire growth on arbitrary substrates | |
| Mohammadi et al. | Mesoporous and nanocrystalline sol–gel derived NiTiO3 at the low temperature: Controlling the structure, size and surface area by Ni: Ti molar ratio | |
| Wang et al. | Bio-inspired synthesis of mesoporous HfO 2 nanoframes as reactors for piezotronic polymerization and Suzuki coupling reactions | |
| JP2012062239A (ja) | チタン酸バリウムの前駆体水溶液、水溶性前駆体およびその製造方法 | |
| Tao et al. | Bio-inspired nanofabrication of barium titanate | |
| JP6599717B2 (ja) | チタン酸バリウム微粒子とその分散体 | |
| Mohammadi et al. | A facile particulate sol–gel route to synthesize nanostructured CoTiO3 thin films and powders and their characteristics | |
| JP4973050B2 (ja) | 複合酸化物の結晶微粒子膜の製造方法 | |
| JP2015105202A (ja) | 酸化チタン膜及びその形成方法 | |
| JP2002241130A (ja) | 酸化チタン超薄膜の作製法 | |
| JP2013177258A (ja) | 複合金属酸化物粒子の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170801 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180717 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180731 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180919 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190212 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190415 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190827 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190905 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6590236 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |