JPH02221118A - 高い比表面積を有する酸化第二セリウムの製造方法 - Google Patents
高い比表面積を有する酸化第二セリウムの製造方法Info
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- JPH02221118A JPH02221118A JP1329807A JP32980789A JPH02221118A JP H02221118 A JPH02221118 A JP H02221118A JP 1329807 A JP1329807 A JP 1329807A JP 32980789 A JP32980789 A JP 32980789A JP H02221118 A JPH02221118 A JP H02221118A
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- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F17/00—Compounds of rare earth metals
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- B01J23/10—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of rare earths
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- C01F17/00—Compounds of rare earth metals
- C01F17/20—Compounds containing only rare earth metals as the metal element
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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。
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、高温で高い比表面積を有する酸化第二セリウ
ムの新規な製造方法に関する。
ムの新規な製造方法に関する。
なお、以下の説明において、比表面積とは、刊行物r
Journal of American 5ocie
ty 60.309(1938)Jに記載のブルナー・
エメット・テラー法から制定されたASTM規格D36
63−78に従う窒素吸着法により決定されるBET比
表面積を意味する。
Journal of American 5ocie
ty 60.309(1938)Jに記載のブルナー・
エメット・テラー法から制定されたASTM規格D36
63−78に従う窒素吸着法により決定されるBET比
表面積を意味する。
[従来の技術とその問題点]
酸化第二セリウムが触媒又は触媒担体として使用できる
ことは周知である。例えば、酸化第二セリウムに担持し
た白金触媒上でCO+Hzからメタノールを合成するこ
とに関するボール・メリオドウ代地の研究があげられる
( C,R,Acad、 5cParis t、297
.5erie ll−471,1983)。
ことは周知である。例えば、酸化第二セリウムに担持し
た白金触媒上でCO+Hzからメタノールを合成するこ
とに関するボール・メリオドウ代地の研究があげられる
( C,R,Acad、 5cParis t、297
.5erie ll−471,1983)。
また、一般に、触媒と反応体との間の接触表面が大きい
ほど触媒の効率が大きいことは周知である。このために
、触媒はできる限り微細な状態に保持されること、即ち
、構成する固体粒子ができるだけ小さくかつ個別化され
ていることが必要である。したがって、担体の基本的な
役割は、触媒粒子、即ち微結晶をできる限り微細な状態
で反応体と接触保持することである。
ほど触媒の効率が大きいことは周知である。このために
、触媒はできる限り微細な状態に保持されること、即ち
、構成する固体粒子ができるだけ小さくかつ個別化され
ていることが必要である。したがって、担体の基本的な
役割は、触媒粒子、即ち微結晶をできる限り微細な状態
で反応体と接触保持することである。
また、触媒担体を長期間使用すると、非常に微小のミク
ロ細孔の癒着のために比表面積の低下を招くことになる
。この癒着の過程で触媒の一部分が担体本体と合体し、
もはや反応体と接触できなくなる。
ロ細孔の癒着のために比表面積の低下を招くことになる
。この癒着の過程で触媒の一部分が担体本体と合体し、
もはや反応体と接触できなくなる。
これまでに製造された酸化第二セリウムの大部分は、5
00℃以上の操作温度に対して急速に低下する比表面積
を示す。しかして、R,アルペロ代地(J、 Chem
、 Soc、 Dalton Trans 1.984
.87)は、硝酸セリウムアンモニウムから出発して、
600℃の温度で焼成した後に29m”7gの比表面積
を示す酸化第二セリウムを得ている。
00℃以上の操作温度に対して急速に低下する比表面積
を示す。しかして、R,アルペロ代地(J、 Chem
、 Soc、 Dalton Trans 1.984
.87)は、硝酸セリウムアンモニウムから出発して、
600℃の温度で焼成した後に29m”7gの比表面積
を示す酸化第二セリウムを得ている。
さらに、仏画特許第2,559,754号には、350
〜450℃で焼成した後に少なくとも85±5 m”7
g 、好ましくは400〜450℃で焼成した後に10
0〜130m”7gの比表面積を示す酸化第二セリウム
が記載されている。この酸化第二セリウムは、硝酸第二
セリウムの水溶液を硝酸媒体中で加水分解し、次いで得
られた沈殿を分離し、有機溶媒で洗浄し、要すれば乾燥
し、次いで焼成することによって製造される。得られた
酸化第二セリウムは、それを300〜600℃にわたる
広い焼成温度で使用するときに有益な比表面積を示す、
しかし、これよりも高い温度で焼成した後は比表面積の
降下が認められ、800℃で焼成した後は比表面積はl
Om”7gである。
〜450℃で焼成した後に少なくとも85±5 m”7
g 、好ましくは400〜450℃で焼成した後に10
0〜130m”7gの比表面積を示す酸化第二セリウム
が記載されている。この酸化第二セリウムは、硝酸第二
セリウムの水溶液を硝酸媒体中で加水分解し、次いで得
られた沈殿を分離し、有機溶媒で洗浄し、要すれば乾燥
し、次いで焼成することによって製造される。得られた
酸化第二セリウムは、それを300〜600℃にわたる
広い焼成温度で使用するときに有益な比表面積を示す、
しかし、これよりも高い温度で焼成した後は比表面積の
降下が認められ、800℃で焼成した後は比表面積はl
Om”7gである。
また、350〜500℃で焼成した後に少なくとも85
±511Ia/g、好ましくは400〜450℃で焼成
した後に150〜180m”/Hの間にある比表面積を
示す酸化第二セリウムに関する仏画特許第2,559,
755号があげられる。この酸化物は、硝酸第二セリウ
ムの水溶液と硫酸イオン含有水溶液を反応させて塩基性
硫酸第二セリウムを沈殿させ、得られた沈殿を分離し、
アンモニア溶液で洗浄し、要すれば乾燥し、次いで30
0〜500℃の温度で焼成することか、らなる方法によ
って得られる。
±511Ia/g、好ましくは400〜450℃で焼成
した後に150〜180m”/Hの間にある比表面積を
示す酸化第二セリウムに関する仏画特許第2,559,
755号があげられる。この酸化物は、硝酸第二セリウ
ムの水溶液と硫酸イオン含有水溶液を反応させて塩基性
硫酸第二セリウムを沈殿させ、得られた沈殿を分離し、
アンモニア溶液で洗浄し、要すれば乾燥し、次いで30
0〜500℃の温度で焼成することか、らなる方法によ
って得られる。
このようにして製造された酸化第二セリウムは高い比表
面積を示すが、しかしこれを800℃の焼成操作に付し
たときはその比表面積は相当に減少し、10が7gにな
る。
面積を示すが、しかしこれを800℃の焼成操作に付し
たときはその比表面積は相当に減少し、10が7gにな
る。
ヨーロッパ特許出願節88401593.4号において
、本出願人は、酸化第二セリウムの比表面積を高温で増
大させかつ安定化させるための方法を記載した。
、本出願人は、酸化第二セリウムの比表面積を高温で増
大させかつ安定化させるための方法を記載した。
この方法は、酸化第二セリウム先駆体である水酸化第二
セリウムを溶媒熱処理に付してから焼成操作を行うこと
からなる。
セリウムを溶媒熱処理に付してから焼成操作を行うこと
からなる。
さらに詳しくは、この特許出願に記載の方法は、
水酸化第二セリウムを液状媒体中に懸濁させ、これを閉
鎖容器内で該液状媒体の臨界温度及び臨界圧力よりもそ
れぞれ低い温度及び圧力まで加熱し、 反応媒体を冷却し、大気圧に戻し、 このように処理された水酸化第二セリウムを分離し、 次いでこれを焼成する ことからなる。
鎖容器内で該液状媒体の臨界温度及び臨界圧力よりもそ
れぞれ低い温度及び圧力まで加熱し、 反応媒体を冷却し、大気圧に戻し、 このように処理された水酸化第二セリウムを分離し、 次いでこれを焼成する ことからなる。
ここで、水酸化第二セリウムとは、酸化第二セリウム水
和物Ca Ox ・2H80又はさらには、例えば塩
化物、硫酸、硝酸、酢酸、ぎ酸などのような結合した又
は吸着された陰イオンの残留量を含有できる水酸化第二
セリウムを意味する。
和物Ca Ox ・2H80又はさらには、例えば塩
化物、硫酸、硝酸、酢酸、ぎ酸などのような結合した又
は吸着された陰イオンの残留量を含有できる水酸化第二
セリウムを意味する。
ヨーロッパ特許出願節88401593.4号に記載さ
れた方法の好ましい実施態様は、オートクレーブの液状
媒体として塩基の溶液を使用することからなる。
れた方法の好ましい実施態様は、オートクレーブの液状
媒体として塩基の溶液を使用することからなる。
このような方法は、得られる酸化第二セリウムの比表面
積を増大させるのみならず、高められた比表面積を90
0℃の温度まで維持することを可能にさせる。
積を増大させるのみならず、高められた比表面積を90
0℃の温度まで維持することを可能にさせる。
また、本出願人は、セリウム塩の溶液と塩基を要すれば
酸化剤の存在下に反応させて製造された水酸化第二セリ
ウムを7以上のpHの条件で塩基性媒体中でのオートク
レーブ処理に付すことによって、従来技術で記載された
物質によっては決して達成されない800〜900℃で
の比表面積を示す酸化第二セリウムをヨーロッパ特許出
願節88401594゜2号によって提案している。
酸化剤の存在下に反応させて製造された水酸化第二セリ
ウムを7以上のpHの条件で塩基性媒体中でのオートク
レーブ処理に付すことによって、従来技術で記載された
物質によっては決して達成されない800〜900℃で
の比表面積を示す酸化第二セリウムをヨーロッパ特許出
願節88401594゜2号によって提案している。
このようにして得られた酸化第二セリウムは、800〜
900℃の温度で焼成した後に測定して少なくとも15
m”7g %好ましくは800℃の温度で焼成した後
に測定して20〜60m”7gの比表面積を示す。
900℃の温度で焼成した後に測定して少なくとも15
m”7g %好ましくは800℃の温度で焼成した後
に測定して20〜60m”7gの比表面積を示す。
それは、350〜900℃の間の温度で焼成した後に測
定して160〜l 5111”7gの比表面積を示す。
定して160〜l 5111”7gの比表面積を示す。
しかして、それは350〜450℃で焼成した後に測定
して70〜160m”7g、好ましくは100 N16
0 m”7gの比表面積を示すことができる。
して70〜160m”7g、好ましくは100 N16
0 m”7gの比表面積を示すことができる。
しかし、このものをその使用中に、特に触媒の領域で9
00℃にもなり得るさらに高い温度に付すと、これは8
00℃の温度に付されたときに少なくとも15 m”7
g 、好ましくは20〜60m諺/gの比表面積を維持
するという特性を示す。
00℃にもなり得るさらに高い温度に付すと、これは8
00℃の温度に付されたときに少なくとも15 m”7
g 、好ましくは20〜60m諺/gの比表面積を維持
するという特性を示す。
本′発明において表わされる比表面積は、一定の温度に
少なくとも2時間焼成させた物質について測定される。
少なくとも2時間焼成させた物質について測定される。
ヨーロッパ特許出願節88401594.2号の目的で
ある酸化第二セリウムの他の特徴は、それが800〜9
00℃の間の測定温度において0.1am’/g以上、
好ましくは0.15 am’/g以上の細孔容積を示す
ことである。
ある酸化第二セリウムの他の特徴は、それが800〜9
00℃の間の測定温度において0.1am’/g以上、
好ましくは0.15 am’/g以上の細孔容積を示す
ことである。
60%m (600人)以下の直径の細孔に相当する細
孔容積は、ASTM規格D4284−43に従う水銀ポ
ロシメーター又はさらに前記のBET法による窒素の等
温吸着法に従って測定される。
孔容積は、ASTM規格D4284−43に従う水銀ポ
ロシメーター又はさらに前記のBET法による窒素の等
温吸着法に従って測定される。
比表面積と同じように、細孔容積は焼成温度に左右され
る。しかして、こねは350〜900℃の焼成温度につ
いて0.35〜0.15 cm’/gの間である。
る。しかして、こねは350〜900℃の焼成温度につ
いて0.35〜0.15 cm’/gの間である。
また、ヨーロッパ特許出願箱88401594゜2号の
目的である好ましい酸化第二セリウムは、800℃の温
度で焼成した後に0.15〜0.25cm’/gの間の
細孔容積を示す。
目的である好ましい酸化第二セリウムは、800℃の温
度で焼成した後に0.15〜0.25cm’/gの間の
細孔容積を示す。
800℃で焼成した酸化第二セリウムの細孔寸法は3n
m (30人) 〜60nm(600人)の間にある。
m (30人) 〜60nm(600人)の間にある。
細孔の平均直径は20%m (200人)〜30nm(
300人)、好ましくは約25nm (250人)であ
る。
300人)、好ましくは約25nm (250人)であ
る。
平均直径は、この直径よりも小さい細孔の全てが60
nm (600人)よりも小さい直径の細孔の全細孔容
積(V、)の50%を成すような直径と定義される。
nm (600人)よりも小さい直径の細孔の全細孔容
積(V、)の50%を成すような直径と定義される。
350℃で焼成した酸化第二セリウムは、2nm (2
0人) 〜100%m (1000人)の細孔を有する
。平均直径は10%m(100人)−20%m (20
0人)、好ましくは約15nm(150人)である。
0人) 〜100%m (1000人)の細孔を有する
。平均直径は10%m(100人)−20%m (20
0人)、好ましくは約15nm(150人)である。
X線回折により、ヨーロッパ特許出願箱8840159
4.2号の目的である酸化第二セリウムは0.542
nm (5,42人)〜0.544nm(5,44人)
の寸法パラメータを有するC e OZ型の結晶相を有
することが示された。例示として、350℃で焼成した
後に得られた酸化第二セリウムの微結晶の寸法は4nm
(40人)〜6nm (60人)であり、SOO℃で
焼成した後では10%m(100人)〜20nm(20
0人)であることが明らかとなる。
4.2号の目的である酸化第二セリウムは0.542
nm (5,42人)〜0.544nm(5,44人)
の寸法パラメータを有するC e OZ型の結晶相を有
することが示された。例示として、350℃で焼成した
後に得られた酸化第二セリウムの微結晶の寸法は4nm
(40人)〜6nm (60人)であり、SOO℃で
焼成した後では10%m(100人)〜20nm(20
0人)であることが明らかとなる。
[発゛明が解決しようとする課題]
ここに、水酸化第二セリウムではなくてセリウム(IV
)塩から直接得られる水酸化第二セリウムのコロイド分
散体から出発する他の製造方法によって上記のような形
態学的特徴を示す酸化第二セリウムが得られることがで
きることを見出した。
)塩から直接得られる水酸化第二セリウムのコロイド分
散体から出発する他の製造方法によって上記のような形
態学的特徴を示す酸化第二セリウムが得られることがで
きることを見出した。
[課題を解決するための手段]
したがって、本発明は、
セリウム(IV)塩の水溶液と塩基を0より大であって
4.0以下の中和率が得られるように反応させることに
よって得られるセリウム(IV)化合物のコロイド分散
体を封鎖容器に導入し、この反応媒体をそれの臨界温度
及び臨界圧力よりもそれぞれ低い温度及び圧力まで加熱
し、反応媒質を冷却し、これを大気圧に戻し、生じた沈
殿を分離し、 次いで沈殿を焼成する ことよりなることを特徴とする、800℃〜900℃の
温度に焼成した後に測定して少なくともl 5 m”/
gの比表面積を示す酸化第二セリウムの製造方法を目的
とする。
4.0以下の中和率が得られるように反応させることに
よって得られるセリウム(IV)化合物のコロイド分散
体を封鎖容器に導入し、この反応媒体をそれの臨界温度
及び臨界圧力よりもそれぞれ低い温度及び圧力まで加熱
し、反応媒質を冷却し、これを大気圧に戻し、生じた沈
殿を分離し、 次いで沈殿を焼成する ことよりなることを特徴とする、800℃〜900℃の
温度に焼成した後に測定して少なくともl 5 m”/
gの比表面積を示す酸化第二セリウムの製造方法を目的
とする。
本発明の方法によれば、セリウム(TV)化合物のコロ
イド分散体が使用される。このものは、ヨーロッパ特許
出願第0206906号及び同0208580号の目的
をなしている。
イド分散体が使用される。このものは、ヨーロッパ特許
出願第0206906号及び同0208580号の目的
をなしている。
ここで、セリウム(■)化合物のコロイド分散体とは、
水酸化第二セリウム、又は例えば硝酸、アンモニウ゛ム
などの結合した若しくは吸蔵されたイオンの残留量を含
有し得る酸化第二セリウム水和物Ce0z ・2H2
0のコロイド分散体を意味する。
水酸化第二セリウム、又は例えば硝酸、アンモニウ゛ム
などの結合した若しくは吸蔵されたイオンの残留量を含
有し得る酸化第二セリウム水和物Ce0z ・2H2
0のコロイド分散体を意味する。
コロイド分散体の製造は、セリウム(rv)塩の水溶液
と塩基を下記の条件で反応させることにより実施される
。
と塩基を下記の条件で反応させることにより実施される
。
反応媒体中に存在するセリウム(IV)を完全に中和さ
せてCe (OH)aを得るのに必要な塩基の量よりも
少ない量の塩基が使用される。
せてCe (OH)aを得るのに必要な塩基の量よりも
少ない量の塩基が使用される。
その結果として、ゼラチン様沈殿としてではなくて、コ
ロイド状のセリウム(TV)が得られることになり、こ
のことはコロイド状寸法の粒子が存在することを表わし
ている。
ロイド状のセリウム(TV)が得られることになり、こ
のことはコロイド状寸法の粒子が存在することを表わし
ている。
この分散体の製造条件によれば、セリウム(rV)は完
全にコロイド状であり得る。また、セリウム(rV)は
イオン状及びコロイド状で同時に存在することも可能で
ある。説明を簡単にするため、「コロイド分散体」とは
コロイド分散体もイオン−コロイドの混合物も意味する
。これは以下で明白となる。
全にコロイド状であり得る。また、セリウム(rV)は
イオン状及びコロイド状で同時に存在することも可能で
ある。説明を簡単にするため、「コロイド分散体」とは
コロイド分散体もイオン−コロイドの混合物も意味する
。これは以下で明白となる。
セリウム(IV)塩の溶液としては、特に、硝酸第二セ
リウムの水溶液又は硝酸セリウムアンモニウムの水溶液
を使用することができる。この溶液は第一セリウム状態
のセリウムを何ら不都合なく含有することができるが、
溶液は少なくとも85%のセリウム(rV)を含有する
ことが望ましい。
リウムの水溶液又は硝酸セリウムアンモニウムの水溶液
を使用することができる。この溶液は第一セリウム状態
のセリウムを何ら不都合なく含有することができるが、
溶液は少なくとも85%のセリウム(rV)を含有する
ことが望ましい。
セリウム塩の溶液の濃度は本発明では臨界的因子ではな
い、これをセリウム(rV)として表わせば、それは0
.1〜2モル/ρであってよい、0.1〜1モル/12
の濃度が好ましい。
い、これをセリウム(rV)として表わせば、それは0
.1〜2モル/ρであってよい、0.1〜1モル/12
の濃度が好ましい。
セリウム(rV)塩の水溶液は一般にある程度の初期酸
性度を示し、0.1N〜4Nの規定度を有し得る H+
イオン濃度は臨界的ではない、これは0、IN−INの
間にあることが望ましい。
性度を示し、0.1N〜4Nの規定度を有し得る H+
イオン濃度は臨界的ではない、これは0、IN−INの
間にあることが望ましい。
硝酸第一セリウム溶液の電解酸化法によって得られ、か
つ仏画特許第2.570.087号に記載された硝酸第
二セリウム溶液が特に選ばれた原料となる。
つ仏画特許第2.570.087号に記載された硝酸第
二セリウム溶液が特に選ばれた原料となる。
本発明の方法で使用される塩基性溶液は、特にアンモニ
ア、か性ソーダ又はか性カリの水溶液であってよい、ま
た、アンモニアガスを使用することができる0本発明に
よれば、好ましくはアンモニア溶液が使用される。
ア、か性ソーダ又はか性カリの水溶液であってよい、ま
た、アンモニアガスを使用することができる0本発明に
よれば、好ましくはアンモニア溶液が使用される。
使用する塩基性溶液の規定度は本発明では臨界的ではな
く、広い範囲で変動でき、例えばO,1〜11Nであっ
て、好ましくは0.1〜5Nである。
く、広い範囲で変動でき、例えばO,1〜11Nであっ
て、好ましくは0.1〜5Nである。
塩基性溶液とセリウム(rV)塩溶液との間の割合は、
中和率がOより大であって4.0以下であるようなもの
でなければならない、好ましくはそれは0.1〜3.8
、さらに好ましくは0.5〜3.0である。
中和率がOより大であって4.0以下であるようなもの
でなければならない、好ましくはそれは0.1〜3.8
、さらに好ましくは0.5〜3.0である。
中和率rは次式
%式%
(ここで、n、は最終コロイド分散体中に存在するセリ
ウム(IV)のモル数を表わし、n2はセリウム(IV
)塩の水溶液によりもたらされる酸性度を中和するのに
必要なOH−のモル数を表わし、 n、は塩基の添加によりもたらされるOH−の総モル数
を表わす) によって定義される。
ウム(IV)のモル数を表わし、n2はセリウム(IV
)塩の水溶液によりもたらされる酸性度を中和するのに
必要なOH−のモル数を表わし、 n、は塩基の添加によりもたらされるOH−の総モル数
を表わす) によって定義される。
中和率はセリウム(IV)のコロイド状態を反映する。
即ち、
r=4では、セリウム(IV)はゼラチン状で沈殿し、
r=oではセリウム(rV)はイオン状であり、0<r
<4ではセリウム(■)はイオン状及び(又は)コロイ
ド状である。
<4ではセリウム(■)はイオン状及び(又は)コロイ
ド状である。
中和率が高いと、即ち3,0よりも大であると、得られ
るコロイド分散体中のセリウム(rV)は実質的にコロ
イド状である。中和率が3.4〜3.8の間である場合
にはコロイド状のセリウム(IV)の量は100%であ
る。
るコロイド分散体中のセリウム(rV)は実質的にコロ
イド状である。中和率が3.4〜3.8の間である場合
にはコロイド状のセリウム(IV)の量は100%であ
る。
中和率が高い場合にはコロイドは次式(I)C6(0)
1)4−、−(N(ls)−(I )(ここで、Xは0
.3〜0.7である)に相当する化学組成を示す。
1)4−、−(N(ls)−(I )(ここで、Xは0
.3〜0.7である)に相当する化学組成を示す。
ここで、注目すべきことは、イオン力は0.3〜8モル
/eという高濃度の塩基塩の存在のために大きいことで
ある。
/eという高濃度の塩基塩の存在のために大きいことで
ある。
中和率が3.0以下であるときは、コロイド状のセリウ
ム(rV)の量は使用したセリウム(mV)の10〜9
0%である。
ム(rV)の量は使用したセリウム(mV)の10〜9
0%である。
前記の量で使用されたセリウム(rV)塩の水溶液と塩
基との反応は、O℃〜60℃であり得る温度で行われる
が、好ましくは周囲温度(多くの場合15〜25℃)で
ある。
基との反応は、O℃〜60℃であり得る温度で行われる
が、好ましくは周囲温度(多くの場合15〜25℃)で
ある。
前記の反応体の混合はいくつかの態様で実施することが
できる0例えば、セリウム(rV)塩の水溶液と塩基性
溶液とを攪拌しながら同時に混合し、成るいはセリウム
(IV)塩の水溶液に塩基を連続的に若しくは一度に添
加し又はその逆を行うことができる。
できる0例えば、セリウム(rV)塩の水溶液と塩基性
溶液とを攪拌しながら同時に混合し、成るいはセリウム
(IV)塩の水溶液に塩基を連続的に若しくは一度に添
加し又はその逆を行うことができる。
混合時間は臨界的ではなく、装置の容量に存在される。
この時間は0.1秒から30時間の間であってよい。
反応体の導入の順序に関係なく、水性媒体中のセリウム
(IV)化合物のコロイド分散体が得られ、これは本発
明の方法に使用することができる。
(IV)化合物のコロイド分散体が得られ、これは本発
明の方法に使用することができる。
セリウム(IV)化合物のコロイド分散体の濃度は、C
e0zとして表わして、0.1〜2.0モル/β、好ま
しくは0.1〜1.0モル/βであってよい。
e0zとして表わして、0.1〜2.0モル/β、好ま
しくは0.1〜1.0モル/βであってよい。
コロイドの平均流体学的直径は約4nm (40人)〜
40nm(400人)の間にある。これは、マイケルし
、マコンネル氏により’Ana I yt icp、
IChemistry、153、No、 8、l007
A (1981)に記載された方法による光の準弾性拡
散によって決定される。
40nm(400人)の間にある。これは、マイケルし
、マコンネル氏により’Ana I yt icp、
IChemistry、153、No、 8、l007
A (1981)に記載された方法による光の準弾性拡
散によって決定される。
本発明に従う高い比表面積を有する酸化第二七リウムを
得るための方法によれば、この分散体はオートクレーブ
処理操作に付される。
得るための方法によれば、この分散体はオートクレーブ
処理操作に付される。
オートクレーブ操作は、反応混合物の還流温度から臨界
温度までの間にある温度で行われる。好ましくは、10
0℃〜350℃、さらに好ましくは150℃〜350℃
の間の温度が選ばれる。
温度までの間にある温度で行われる。好ましくは、10
0℃〜350℃、さらに好ましくは150℃〜350℃
の間の温度が選ばれる。
温度上昇は、臨界的でない速度で行われる。例えば30
分間〜4時間加熱して反応温度にされる。
分間〜4時間加熱して反応温度にされる。
本発明の方法は封鎖容器水酸化第二セリウムのコロイド
分散体を導入することによって行われ、したがって圧力
は反応混合物の加熱だけで生じる。
分散体を導入することによって行われ、したがって圧力
は反応混合物の加熱だけで生じる。
上で示した温度条件において、水性媒体中では、例示と
して、圧力は1バール(10’Pa)〜165バール(
165・to’ Pa) 、好ましくは5バール(5・
10’ Pa) 〜165 (165−10’Pa)の
間であることが明らかにされる。
して、圧力は1バール(10’Pa)〜165バール(
165・to’ Pa) 、好ましくは5バール(5・
10’ Pa) 〜165 (165−10’Pa)の
間であることが明らかにされる。
また、外圧を及ぼすことも可能であって、これは加熱の
結果として生じる圧力に加算される。
結果として生じる圧力に加算される。
オートクレーブ操作の時間は臨界的ではない。
それは30分間〜6時間の間で変動できる。
この時間の終了後、系の慣性で冷却せしめ、系は大気圧
にされる。
にされる。
液状媒体中の懸濁状の生成物は、典型的な固−液分離技
術、例久ばデカンテーション、乾燥、濾過及び(又は)
遠心分離によって分離される。
術、例久ばデカンテーション、乾燥、濾過及び(又は)
遠心分離によって分離される。
収集された生成物は、要すれば、洗浄、好ましくは水洗
及び(又は)乾燥に付される。乾燥は空気又は減圧下に
、例λば1〜100mmHg(133,322Pa 〜
13332.2Pa)の程度の減圧下に行うことができ
る。乾燥温度は周囲温度から100℃の間で変動でき、
そして乾燥時間は臨界的ではなく、2〜48時間であっ
てよい。
及び(又は)乾燥に付される。乾燥は空気又は減圧下に
、例λば1〜100mmHg(133,322Pa 〜
13332.2Pa)の程度の減圧下に行うことができ
る。乾燥温度は周囲温度から100℃の間で変動でき、
そして乾燥時間は臨界的ではなく、2〜48時間であっ
てよい。
本発明の方法の最後の工程によれば、得られた生成物は
300℃〜1000℃、好ましくは350°〜800℃
の間で選ばれる温度で焼成される。
300℃〜1000℃、好ましくは350°〜800℃
の間で選ばれる温度で焼成される。
焼成時間は、広い範囲で、例えば30分間〜10時間、
好ましくは2〜6時間の間であってよい。
好ましくは2〜6時間の間であってよい。
本発明によれば、前記のような水酸化第二セリウムのコ
ロイド分散体に適用されたオートクレーブ操作が、80
0℃〜900℃の間の温度で焼成した後に測定して少な
くとも15m”7gの高い比表面積を示す酸化第二セリ
ウムを得るのを可能にさせることが確認された。得られ
た酸化第二セリウムの比表面積は、800℃の温度で焼
成した後に測定して、一般に20〜430 m”7g、
特に20〜35m”7gの間にある。
ロイド分散体に適用されたオートクレーブ操作が、80
0℃〜900℃の間の温度で焼成した後に測定して少な
くとも15m”7gの高い比表面積を示す酸化第二セリ
ウムを得るのを可能にさせることが確認された。得られ
た酸化第二セリウムの比表面積は、800℃の温度で焼
成した後に測定して、一般に20〜430 m”7g、
特に20〜35m”7gの間にある。
[実施例]
以下の実施例は、本発明を例示するためのものである。
皿」二二ュ
1、 ニセリウムのコロイド の 告この
一連の実験では、次の中和率 r=0.5(例1)、r 〜1.5(例2)及びr=3
.0(例3) を示す水酸化第二セリウムのコロイド分散体を使用する
。
一連の実験では、次の中和率 r=0.5(例1)、r 〜1.5(例2)及びr=3
.0(例3) を示す水酸化第二セリウムのコロイド分散体を使用する
。
まず、フランス国特許第2.570.087号に従う電
解によって製造された、1.25モル/4のセリウム(
IV)、0.02モル/I2のセリウム(m)及び0.
35 Nの遊離酸性度を有する硝酸第二セリウム水溶液
より出発する。
解によって製造された、1.25モル/4のセリウム(
IV)、0.02モル/I2のセリウム(m)及び0.
35 Nの遊離酸性度を有する硝酸第二セリウム水溶液
より出発する。
3Nアンモニア水溶液を毎時Ce0zの1モル当り0.
5モルのOH−の割合で添加する。この際に塩基の添加
量は、所望の中和率が得られるように計算する。
5モルのOH−の割合で添加する。この際に塩基の添加
量は、所望の中和率が得られるように計算する。
いずれの例においても、得られた水酸化第二セリウムの
コロイド分散体は、正に、0.5の[Ce IVI/[
N0s−]モル比を有しかつ60 g/I2に等しいC
e0zで表わした濃度を示すヒドロオキシ硝酸第二セリ
ウムのコロイド分散体である。
コロイド分散体は、正に、0.5の[Ce IVI/[
N0s−]モル比を有しかつ60 g/I2に等しいC
e0zで表わした濃度を示すヒドロオキシ硝酸第二セリ
ウムのコロイド分散体である。
コロイド状のセリウムの濃度は例1では約15%、例2
では40%、例3では90%であった。
では40%、例3では90%であった。
これは超遠心分離(140,0OOG、2時間)後に得
られた上澄溶液中のセリウム(IV)を一定濃度の鉄(
II)溶液による電位差滴定によって定量することによ
って決定される。
られた上澄溶液中のセリウム(IV)を一定濃度の鉄(
II)溶液による電位差滴定によって定量することによ
って決定される。
光の準弾性拡散により測定されたコロイドの平均流動学
的直径は5nmであった。
的直径は5nmであった。
2、オートクレーブ
80rpmで回転する攪拌装置を備えたガラス製装置B
UCHIに、上記で製造したコロイド分散体の500c
cを導入する。
UCHIに、上記で製造したコロイド分散体の500c
cを導入する。
反応媒体を180℃の温度で、即ち約12バールで4時
間オートクレーブ処理に付す。
間オートクレーブ処理に付す。
この熱処理の終了後、沈殿をブフナー漏斗で枦遇する。
次いでこれを異なった温度、即ち350℃、600℃及
び800℃で6時間の焼成操作に付す。
び800℃で6時間の焼成操作に付す。
結果を下記の表Iに記載する。
表 ■
手続補正書
平成2年6月7日
特許庁長官 吉 1)文 毅 殿
事件の表示 平成1年特許願第329807号800
℃で得られた比表面積が上昇したことが認められた。
℃で得られた比表面積が上昇したことが認められた。
発明の名称 高い比表面積を有する酸化第二セリウム
の製造方法 補正をする者 事件との関係 特許出願人名 称
ローヌープ−ラン・シミ
の製造方法 補正をする者 事件との関係 特許出願人名 称
ローヌープ−ラン・シミ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)セリウム(IV)塩の水溶液と塩基を0より大であっ
て4.0以下の中和率が得られるように反応させること
によって得られるセリウム(IV)化合物のコロイド分散
体を閉鎖容器に導入し、 この反応媒体をそれの臨界温度及び臨界圧力よりもそれ
ぞれ低い温度及び圧力まで加熱し、反応媒質を冷却し、
これを大気圧に戻し、 生じた沈殿を分離し、 次いで沈殿を焼成する ことよりなることを特徴とする、800℃〜900℃の
温度に焼成した後に測定して少なくとも15m^2/g
の比表面積を示す酸化第二セリウムの製造方法。 2)セリウム(IV)化合物のコロイド分散体が硝酸第二
セリウム又は硝酸セリウムアンモニウムの水溶液と塩基
との反応により製造されることを特徴とする請求項1記
載の方法。 3)セリウム(IV)塩の水溶液が硝酸第一セリウム溶液
の電気化学的酸化より生じる溶液であることを特徴とす
る請求項2記載の方法。 4)セリウム(IV)塩の濃度がセリウム(IV)として表
わして0.1〜2モル/lであることを特徴とする請求
項2又は3記載の方法。 5)塩基性溶液がアンモニア水溶液であることを特徴と
する請求項1又は2記載の方法。 6)塩基性溶液の規定度が0.1〜5Nであることを特
徴とする請求項5記載の方法。 7)セリウム(IV)塩の水溶液と塩基を0.1〜3.8
の中和率を得るように反応させることを特徴とする請求
項1記載の方法。 8)0.5〜3.0の中和率が選ばれることを特徴とす
る請求項7記載の方法。 9)セリウム(IV)塩の水溶液と塩基との反応の温度が
周囲温度であることを特徴とする請求項1記載の方法。 10)セリウム(IV)塩の水溶液と塩基性溶液を同時に
混合するか、或るいはセリウム(IV)塩の水溶液中に塩
基を添加し又はその逆を行うことを特徴とする請求項1
〜9のいずれかに記載の方法。 11)セリウム(IV)化合物のコロイド分散体の濃度が
CeO_2として表わして0.1〜2.0モル/lであ
ることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の
方法。 12)濃度が0.1〜1.0モル/lであることを特徴
とする請求項11記載の方法。 13)オートクレーブ温度が100〜350℃であるこ
とを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の方法
。 14)温度が150〜350℃であることを特徴とする
請求項13記載の方法。 15)圧力が1バール(10^5Pa)〜165バール
(165・10^5Pa)であることを特徴とする請求
項1〜14のいずれかに記載の方法。 16)圧力が5バール(5・10^5Pa)〜165バ
ール(165・10^5Pa)であることを特徴とする
請求項15記載の方法。 17)オートクレーブ時間が30分間〜6時間であるこ
とを特徴とする請求項1〜16のいずれかに記載の方法
。 18)焼成温度が300〜1000℃であることを特徴
とする請求項1〜17のいずれかに記載の方法。 19)温度が350〜800℃であることを特徴とする
請求項18記載の方法。 20)焼成時間が2〜6時間であることを特徴とする請
求項18又は19記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR88/17068 | 1988-12-23 | ||
| FR8817068A FR2640953B1 (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02221118A true JPH02221118A (ja) | 1990-09-04 |
Family
ID=9373334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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| JP (1) | JPH02221118A (ja) |
| KR (1) | KR920008518B1 (ja) |
| AU (1) | AU4710389A (ja) |
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| CA (1) | CA2006562A1 (ja) |
| FI (1) | FI896264A7 (ja) |
| FR (1) | FR2640953B1 (ja) |
| NO (1) | NO895149L (ja) |
| ZA (1) | ZA899765B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7361322B2 (en) * | 2001-09-07 | 2008-04-22 | Anan Kasei Co., Ltd. | Ceric oxide and method for production thereof, and catalyst for exhaust gas clarification |
| JP2010150135A (ja) * | 2010-02-24 | 2010-07-08 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 金属酸化物ナノ粒子の製造方法 |
| JP2013139384A (ja) * | 2013-02-19 | 2013-07-18 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 金属酸化物ナノ粒子の製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2640954B1 (ja) * | 1988-12-23 | 1991-03-29 | Rhone Poulenc Chimie |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6465017A (en) * | 1987-06-29 | 1989-03-10 | Rhone Poulenc Chimie | Manufacture of ceric oxide |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59207839A (ja) * | 1983-05-09 | 1984-11-26 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 微粒球状希土類酸化物およびその製造方法 |
| FR2559755A1 (fr) * | 1984-02-20 | 1985-08-23 | Rhone Poulenc Spec Chim | Oxyde cerique a nouvelles caracteristiques morphologiques et son procede d'obtention |
| FR2583736B1 (fr) * | 1985-06-20 | 1987-08-14 | Rhone Poulenc Spec Chim | Nouveau compose de cerium iv et son procede de preparation. |
| FR2584700B1 (fr) * | 1985-07-11 | 1990-05-11 | Rhone Poulenc Spec Chim | Procede de preparation de precurseurs d'oxydes de terres rares et produits obtenus |
| FR2593195B1 (fr) * | 1986-01-22 | 1988-08-12 | Centre Nat Rech Scient | Nouvelles compositions particulaires d'oxyde de terre rare, leur preparation et leur application |
-
1988
- 1988-12-23 FR FR8817068A patent/FR2640953B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-12-15 EP EP89403499A patent/EP0376789A1/fr not_active Withdrawn
- 1989-12-20 AU AU47103/89A patent/AU4710389A/en not_active Abandoned
- 1989-12-20 NO NO89895149A patent/NO895149L/no unknown
- 1989-12-20 ZA ZA899765A patent/ZA899765B/xx unknown
- 1989-12-21 JP JP1329807A patent/JPH02221118A/ja active Pending
- 1989-12-22 BR BR898906720A patent/BR8906720A/pt unknown
- 1989-12-22 FI FI896264A patent/FI896264A7/fi not_active IP Right Cessation
- 1989-12-22 KR KR1019890019268A patent/KR920008518B1/ko not_active Expired
- 1989-12-22 CA CA002006562A patent/CA2006562A1/fr not_active Abandoned
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6465017A (en) * | 1987-06-29 | 1989-03-10 | Rhone Poulenc Chimie | Manufacture of ceric oxide |
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| ZA899765B (en) | 1990-09-26 |
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