JPH02111616A

JPH02111616A - シリカゲルの製造方法

Info

Publication number: JPH02111616A
Application number: JP26254988A
Authority: JP
Inventors: Takashi Matsui; 松井　孝
Original assignee: FUJI DEBUISON KAGAKU KK; Fuji-Davison Chemical Ltd
Current assignee: FUJI DEBUISON KAGAKU KK; Fuji-Davison Chemical Ltd
Priority date: 1988-10-18
Filing date: 1988-10-18
Publication date: 1990-04-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、シリカゲルの製造方法に関し、特にゾル溶液
をゲル化して、高比表面積を有するシリカゲ′ルを製造
する方法に関する。

［従来の技術及びその課題］従来より、シリカゲルは、乾燥剤、塗料のつや出し、Ｐ
Ｊ脂への充填、吸着剤等の多方面に用いられている。こ
のうち、特に高比表面積を有するシリカゲルは、吸着分
離用として用いられる場合には、吸着分離するための接
触面積が大きいので、また触媒担体として用いられる場
合には、その触媒との接触面積が大きいので好適である
。

この様な高比表面積を有するシリカゲルを製造するには
、従来、次のような方法が採用されていた（雑誌色材、
第５２号［２］第５７−６０頁。

１９７９年発行：参照）。

まず、市販品を蒸留したエチルシリケートを、希硫酸を
用いて室温で２週間加水分解することによりゲル化し、
このゲル化により得られたヒドロゲル中の溶媒をアルコ
ールに置換する。次にオートクレーブに入れて、上記置
換した際に使用したアルコールの臨界温度（例えばエタ
ノールの場合は２４３．１℃）で加熱する。そしてこの
加熱によってアルコキシル化した珪素を低温で徐々に乾
燥させる。ところが、この方法ではオートクレーブによ
る加熱の工程が必要なので、非常に多くのエネルギーを
消費するという問題がある。

また、本発明者らが実験した他の方法では、まずヒドロ
ゲルのアルコキシドを加水分解したゾル溶液を、５℃以
下の低温でゲル化させ、次に加温による重合を行った後
に乾燥することにより、高比表面積のシリカゲルを得る
ことができる。しかしながら、この方法ではオートクレ
ーブを必要としないという利点があるが、ゲル化させる
ために１力月程度の長期間を必要とするという別の問題
点がある。

本発明は、上記多量のエネルギーや長間間を必要としな
い高比表面積を有するシリカゲルの製造方法を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］即ち上記目的を達するためになされた本発明は、少なく
とも酸及び水の存在下で珪素のアルコキシドの加水分解
を行ってゾル溶液を調製し、そのゾル溶液をゲル化して
シリカゲルを製造する方法において、上記珪素のアルコ
キシドの加水分解の際に、アミド類又はアミン類を添加
することを特撮とするシリカゲルの製造方法を要旨とす
る。

ここで、上記珪素のアルコキシドとしては、メチルシリ
ケート、エチルシリケート　プロピルシリケート等を用
いることができるが、経済的な観点からはエチルシリケ
ートが好ましい。

また、珪素のアルコキシドの加水分解は、通常、珪素の
アルコキシドとアルコールと混和した後に、酸及び水を
加えて行われるが、このアルコールとしては、水と混和
するものであれば何ら問題はなく、メチルアルコール、
エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピル
アルコール等が好ましい。

更に、加水分解に使用される水の量は、珪素のアルコキ
シドのモル量に対して、例えは０．５〜３０モルの範囲
である。

また、この加水分解はＯ℃〜沸点の範囲の温度であれは
可能であるが、本発明者らの実験によると、０℃〜室温
の範囲ではＰＩ現性のある値がとれるので好適である。

更に、加水分解に際して添加する酸は、加水分解の触媒
として用いられるものであり、例えは塩酸、硝酸、硫酸
等の無８Ｍ酸、又は酢酸、しゅう酸。

ギ酸等の有機酸を使用できる。そして、添加する酸の量
は珪素のアルコキシドのモル量に対し、０゜００１〜０
．５モルが良く、好ましくは０１００５〜０．１モルで
ある。尚、この酸は水を加える前に添加しても、又は加
えた後に添加してもよく、或は水に添加して用いてもよ
い。

上記アミド類又はアミン類は、アルコールと水に）容け
るものであれはよく、アミド類としては、ホルムアミド
、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ、　　Ｎ−ジエチ
ルホルムアミド、アセトアミド等が使用できる。

一方、アミン類としては、プロピルアミン、ブチルアミ
ン、アニリン、とリジン等を使用で８る。

上記アミド類又はアミン類の添加量は、珪素のアルコキ
シドに対して、０．１〜１０モルが良く、好ましくは０
．　５〜５モルである。

尚、このアミド類又はアミン類を加水分解の際に添加す
る時間は、加水分解の前後どちらでもよい。

また、上記ゾル溶液をゲル化する温度は、０〜８０℃の
範囲が良く、好ましくは室温〜６０℃の範囲である。

更に、ゲル化した後には、重合を行ってから乾燥される
が、その重合は４０〜８０℃の温度で、１〜１２時間行
われるのが好適である。

［作用］珪素のアルコキシドを、少なくとも酸及び水の存在下で
加水分解することによりゾル溶液の調製を行うが、この
加水分解の際にアミド類又はアミン類を添加すると、ア
ミド類又はアミン類は、水の存在下で加水分解の触媒で
ある酸と反応して、ゾル溶液のｐＨを上昇させるので、
ゲル化時間が短縮される。更に、アミド類又はアミン類
は、表面張力が小さいので、ゲル化した後行われる乾燥
の際に、ヒドロゲル中の細孔の収縮を抑制する作用があ
る。

［実施例］以下に本発明の詳細な説明する。

（第１実施例）本実施例は、珪素のアルコキシドの加水分解の際に、ア
ミド類としてホルムアミドを添加してシリカゲルを製造
した例である。

まず、５００ｍ（１！のビーカーに、テトラエチルシリ
ケート（来由薬品）を８４ｍＱ添加し、更にエタノール
？２ｍＱを添加する。次に、その溶液を５〜１０℃に保
ち、マグネチックスターラーで攪拌しながら、ｐＨ１，
５の硝酸を７２ｍＱ加えて加水分解を行った。そして、
この加水分解によって得られたゾル溶液に、ホルムアミ
ドを３６ｇ加え攪拌）■合した。次に、この溶）夜を６
０℃の恒温槽で約１時間加温してゲル化させ、更に６０
℃で１２時間加温して重合させた。そして、重合後は電
気乾燥機中で約１８０℃に保って乾燥させた。

このようにして製造したシリカゲルの物性値を測定し、
その結果を下記の表に示した。尚、測定した物性値は比
表面積と細孔容積であり、これらの物性値はＮ２を用い
たＢＥＴ法にて測定した。

（第２実施例）上記第１実施例と同様にして、シリカゲルを製造したが
、この場合は、加水分解の際に添加するアミド類として
、ホルムアミドにかえてアセトアミドを用いた。そして
、製造したシリカゲルの物性値を測定し、その結果を同
様に表に示した。

（第３実施例）上記第１実施例と同様にして、シリカゲルを製造したが
、この場合は、加水分解の際に添加するアミド類にかえ
て、アミン類を用い、このアミン類としてはピリジンを
使用した。そして、製造したシリカゲルの物性値を測定
し、その結果を同様に表に示した。

（比較例）上記第１実施例と同様にして、比較例のシリカゲルを製
造したが、この場合は、アミド類又はアミン類を使用し
なかった。そして、製造したシリカゲルの物性値を測定
し、その結果を同様に表に示した。

この表から明らかなように、加水分解の際の添加物とし
て、ホルムアミド、アセトアミド又はピリジンを用いて
製造し、たシリカゲルは、添加物を用いなかった比較例
と比べて、２倍以上の比表面（１口を有し、かつ細孔容
積も３倍以上と大きい。従って、上記実施例のシリカゲ
ルは、吸着分離における接触面積が大きいので吸着分離
用としては好適であり、かつ触媒担体としての能力にも
優れていることが分かる。

［発明の効果］本発明は、珪素のアルコキシドの加水分解を行う際に、
アミド類又はアミン類を添加してシリカケルを製造する
。従って、ケル化及びその後の乾燥の工程にかかる時間
が短縮でき、更に、オートクレーブを用いなくて？斉む
のでエネルギーを節約できる等の長所を有する。また、
この様な製造法によって作られたシリカゲルは高比表面
積を有しているので、吸着分離用或は触媒担体として好
適である。

Claims

【特許請求の範囲】

少なくとも酸及び水の存在下で珪素のアルコキシドの加
水分解を行ってゾル溶液を調製し、そのゾル溶液をゲル
化してシリカゲルを製造する方法であって、上記珪素の
アルコキシドの加水分解の際に、アミド類又はアミン類
を添加することを特徴とするシリカゲルの製造方法。