JPH0323211A - 大細孔径シリカゲルの製造法 - Google Patents
大細孔径シリカゲルの製造法Info
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- JPH0323211A JPH0323211A JP15486589A JP15486589A JPH0323211A JP H0323211 A JPH0323211 A JP H0323211A JP 15486589 A JP15486589 A JP 15486589A JP 15486589 A JP15486589 A JP 15486589A JP H0323211 A JPH0323211 A JP H0323211A
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Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
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〕
本発明は大細孔径のシリカゲルの製法に関するものであ
り、詳しくは強度の高い,細孔分布のシャープな大細孔
径シリカゲルを調製する方法に関するものである。
り、詳しくは強度の高い,細孔分布のシャープな大細孔
径シリカゲルを調製する方法に関するものである。
(従来の技術)
50nm ( 500A ’)以上の大細孔径シリカゲ
ルの必要分野は近年著しく広がってきており、触媒担体
,液体クロマトグラフイー(特に生命化学の分野),そ
の他の用途に広範囲に使用ざれている。
ルの必要分野は近年著しく広がってきており、触媒担体
,液体クロマトグラフイー(特に生命化学の分野),そ
の他の用途に広範囲に使用ざれている。
その製法も、無機物質を添加して高温熱処理する方法(
西ドイツ特許2, 042, 910号,特開昭47−
5811号),水熱処理による方法(1例として西ドイ
ツ特許2,225,452号,特公昭61− 2048
7号),有機物添加シリカコアセルベート焼成法(米国
特許3,855,172号,特公昭54−9588号,
特公昭617858号),極性有′/a溶媒中、コロイ
ド状シリカ(又はポリテトラエトキシシラン等〉を界面
活性剤と分敗しゲル化する方法(特開昭58−1040
17号,西ドイツ特許2,155,281号),又はオ
レフインの水添触媒の改良にリン酸を含浸させ、スチー
ムを通すことによって強度の改質改善を行っているもの
(米国特許2,960,477号,同3,917,72
1号)等が従来知られている。
西ドイツ特許2, 042, 910号,特開昭47−
5811号),水熱処理による方法(1例として西ドイ
ツ特許2,225,452号,特公昭61− 2048
7号),有機物添加シリカコアセルベート焼成法(米国
特許3,855,172号,特公昭54−9588号,
特公昭617858号),極性有′/a溶媒中、コロイ
ド状シリカ(又はポリテトラエトキシシラン等〉を界面
活性剤と分敗しゲル化する方法(特開昭58−1040
17号,西ドイツ特許2,155,281号),又はオ
レフインの水添触媒の改良にリン酸を含浸させ、スチー
ムを通すことによって強度の改質改善を行っているもの
(米国特許2,960,477号,同3,917,72
1号)等が従来知られている。
(発明が解決しようとする課題)
しかし上記何れの方法においても、良好な物性で強度の
あるものを調製することはかなり難しいのが現状である
。すなわち細孔分布が悪かったり、細孔径がioonm
程度かそれ以上で細孔構造が極端に変化したり強度が低
下してしまう。更に西ドイツ特許2, 042, 91
0号の場合のように、高温処理のためや生或雰囲気のた
め、生成シリカゲルが結晶化したものを含んだり、強度
の弱いものになったり、更にまた高温酸化性雰囲気のた
め、使用装置の損傷が大きかったりするという問題点を
含むものである。
あるものを調製することはかなり難しいのが現状である
。すなわち細孔分布が悪かったり、細孔径がioonm
程度かそれ以上で細孔構造が極端に変化したり強度が低
下してしまう。更に西ドイツ特許2, 042, 91
0号の場合のように、高温処理のためや生或雰囲気のた
め、生成シリカゲルが結晶化したものを含んだり、強度
の弱いものになったり、更にまた高温酸化性雰囲気のた
め、使用装置の損傷が大きかったりするという問題点を
含むものである。
細孔を有する固体シリカ(主に固体シリカはアモルファ
ス状態である)である多孔性シリカを原料として、高温
処理法では結晶性シリカに変化してしまうことがあり、
非品質(アモルファス)シリカのまま良好なクロマトグ
ラフィー用充填剤を調製するためには低温処理法による
ことが望ましい。
ス状態である)である多孔性シリカを原料として、高温
処理法では結晶性シリカに変化してしまうことがあり、
非品質(アモルファス)シリカのまま良好なクロマトグ
ラフィー用充填剤を調製するためには低温処理法による
ことが望ましい。
本発明の目的は簡単なプロセスで、出来上ったシリカゲ
ルの細孔分布が良好な大細孔径シリカゲルの調製法を提
供することにある。
ルの細孔分布が良好な大細孔径シリカゲルの調製法を提
供することにある。
(課題を解決するための手段)
本発明では上記の目的を達成するため最適の添加物を選
定し更に良好な表面及び細孔分布の製品とするための、
また強度向上のための仕上げ処理を施すものである。
定し更に良好な表面及び細孔分布の製品とするための、
また強度向上のための仕上げ処理を施すものである。
すなわち本発明は、多孔性シリカにリン酸を含浸し、加
熱521理後、アンモニア水,強有機塩基水溶液又は希
薄塩酸にて洗浄処理することを特徴とし、更に上記アン
モニア水又は強有機塩基水溶液で洗浄処理したシリカゲ
ルを、次いで希薄塩酸により洗浄処理することを特徴と
する大細孔径シリカゲルの製造法である。
熱521理後、アンモニア水,強有機塩基水溶液又は希
薄塩酸にて洗浄処理することを特徴とし、更に上記アン
モニア水又は強有機塩基水溶液で洗浄処理したシリカゲ
ルを、次いで希薄塩酸により洗浄処理することを特徴と
する大細孔径シリカゲルの製造法である。
本発明の原料となる多孔性シリカは、例えばアルカリ金
属けい酸塩水溶液と鉱酸の水溶液とを反応させて生或す
るシリカヒド口ゲルを洗浄し、さらに加熱乾燥して得ら
れる粒子径3μ〜数百μ.細孔容積0.3〜1.5d/
g,比表面積300〜500rtt/Q ,細孔径20
〜500A程度の球状シリカゲルが挙げられる。
属けい酸塩水溶液と鉱酸の水溶液とを反応させて生或す
るシリカヒド口ゲルを洗浄し、さらに加熱乾燥して得ら
れる粒子径3μ〜数百μ.細孔容積0.3〜1.5d/
g,比表面積300〜500rtt/Q ,細孔径20
〜500A程度の球状シリカゲルが挙げられる。
含浸するリン酸の1度はP2 05換算で2〜50重量
%,好ましくは5〜25重量%である。リン酸を含浸さ
せた多孔性シリカは、次いであまり反応しない程度の温
度(約90℃)で予備乾燥しフルイで分散することによ
って、より良好な細孔分布品を得ることができる。その
後の加熱処理は100〜700℃,好ましくは150へ
600℃で3〜50時間行うことにより大細孔径のシリ
カゲルが得られる。
%,好ましくは5〜25重量%である。リン酸を含浸さ
せた多孔性シリカは、次いであまり反応しない程度の温
度(約90℃)で予備乾燥しフルイで分散することによ
って、より良好な細孔分布品を得ることができる。その
後の加熱処理は100〜700℃,好ましくは150へ
600℃で3〜50時間行うことにより大細孔径のシリ
カゲルが得られる。
また更に大きな細孔径のを得たいときには上記の含浸,
加熱処理を繰り返し行えばよく、このようにして本発明
の目的である平均細孔径が50nm( 500A >よ
り数μmの大細孔径シリカゲルを得ることができる。
加熱処理を繰り返し行えばよく、このようにして本発明
の目的である平均細孔径が50nm( 500A >よ
り数μmの大細孔径シリカゲルを得ることができる。
リン酸濃度が2重量%未満,又は加熱処理温度が100
℃未満の場合は、加熱による蒸発乾燥程度が小さく、細
孔径の増大効果が小さい。またリン1m濃度が50重量
%を超える場合は過剰の溶解反応が起こり適当でない。
℃未満の場合は、加熱による蒸発乾燥程度が小さく、細
孔径の増大効果が小さい。またリン1m濃度が50重量
%を超える場合は過剰の溶解反応が起こり適当でない。
また加熱処理温度がγOO℃を超える場合は結晶化が起
こり始める。ところでこの加熱処理反応によりシリカゲ
ルの細孔表面に、リン酸けい素及びピロリン酸けい素等
の付着物がつき、そのために褐色に着色する場合がある
。さらにクロマトグラフ的特性にも影響を及ぼす。この
リン酸けい素又は種々の組戒のピロリン酸けい素化合物
を洗い去り活性なシラノール表面とするために希薄塩酸
で洗浄してもよいが、20〜70℃で5〜30重量%の
アンモニア水中、又は5〜20重量%の水酸化フエニル
トリメチルアンモニウム,水酸化ペンジルトリメチルア
ンモニウム,水酸化テトラエチルアンモニウム,水酸化
テトラエタノニルアンモニウム,グアニジン等の強有機
塩基水溶液中で5〜10時間程度撹拌洗浄することによ
り良好な細孔分布の大細孔径シリカゲルを得ることがで
きる。アンモニア水又は強有機塩基水溶液で洗浄処理し
たシリカゲルは、更に2〜5NmM中約90℃で加熱洗
浄することにより細孔分布はよりシャープなものとなり
、シリカゲル自体の強度も大幅に向上しまた不純物量も
大幅に減少する。その他水蒸気による洗浄等も効果があ
りこれらの洗浄法により更に良好物性のものを作ること
ができる。
こり始める。ところでこの加熱処理反応によりシリカゲ
ルの細孔表面に、リン酸けい素及びピロリン酸けい素等
の付着物がつき、そのために褐色に着色する場合がある
。さらにクロマトグラフ的特性にも影響を及ぼす。この
リン酸けい素又は種々の組戒のピロリン酸けい素化合物
を洗い去り活性なシラノール表面とするために希薄塩酸
で洗浄してもよいが、20〜70℃で5〜30重量%の
アンモニア水中、又は5〜20重量%の水酸化フエニル
トリメチルアンモニウム,水酸化ペンジルトリメチルア
ンモニウム,水酸化テトラエチルアンモニウム,水酸化
テトラエタノニルアンモニウム,グアニジン等の強有機
塩基水溶液中で5〜10時間程度撹拌洗浄することによ
り良好な細孔分布の大細孔径シリカゲルを得ることがで
きる。アンモニア水又は強有機塩基水溶液で洗浄処理し
たシリカゲルは、更に2〜5NmM中約90℃で加熱洗
浄することにより細孔分布はよりシャープなものとなり
、シリカゲル自体の強度も大幅に向上しまた不純物量も
大幅に減少する。その他水蒸気による洗浄等も効果があ
りこれらの洗浄法により更に良好物性のものを作ること
ができる。
以下実施例,比較例により本発明を説明する。
例中組或%はいずれも重量基準である。
実施例1
シリカゲル100(It (平均粒子径7μ(5〜10
μ),細孔容積1.02d/O ,比表面積423Td
/(J .細孔径69A)を15%リン酸溶液200(
Jと混合する。その後残りの上澄は除去し約90℃で1
0時間予備乾燥し、フルイで分散後、300℃で10時
間加熱処理した。
μ),細孔容積1.02d/O ,比表面積423Td
/(J .細孔径69A)を15%リン酸溶液200(
Jと混合する。その後残りの上澄は除去し約90℃で1
0時間予備乾燥し、フルイで分散後、300℃で10時
間加熱処理した。
加熱処理後のシリカゲルを28%N日40口溶液41中
に入れ、約50℃に加温し5時間撹拌し、リン酸けい素
等の反応生成化合物がなくなるまで十分洗浄した。その
後水洗し、更に5N一目α溶液41中で約90℃に加温
し5時間撹拌洗浄した。水洗後120℃で20時間乾燥
し、シリカゲル85gが得られた。その物性は次のごと
くである。
に入れ、約50℃に加温し5時間撹拌し、リン酸けい素
等の反応生成化合物がなくなるまで十分洗浄した。その
後水洗し、更に5N一目α溶液41中で約90℃に加温
し5時間撹拌洗浄した。水洗後120℃で20時間乾燥
し、シリカゲル85gが得られた。その物性は次のごと
くである。
〈物性〉
細孔容積 0. 72d/(It比表面積
37尻/g 細孔径 2239A 細孔分布を第1図に示す。原料と比べ非常にシャープと
なる。
37尻/g 細孔径 2239A 細孔分布を第1図に示す。原料と比べ非常にシャープと
なる。
尚これらの測定は水銀ボロシメータにより行った。
〈圧縮破砕強度の測定,リン分の分析〉内径54cm,
高ざ10Cmのステンレス容器に試験シリカゲルを入れ
、圧縮試験機で荷重をかけていき10〜20%破砕し始
める圧力を測定した。シリカゲル中のリン含量とともに
第1表に示す。
高ざ10Cmのステンレス容器に試験シリカゲルを入れ
、圧縮試験機で荷重をかけていき10〜20%破砕し始
める圧力を測定した。シリカゲル中のリン含量とともに
第1表に示す。
第1表
く圧縮破砕強度の測定,リン分の分析〉第2表
実施例2
実施例1と同じ原料を使用しアンモニア水の代りに10
%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液41を使用し
た以外は全く実施例1と同様にして下記の物性を有する
シリカゲル85gが1qられた。
%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液41を使用し
た以外は全く実施例1と同様にして下記の物性を有する
シリカゲル85gが1qられた。
測定方法は前例と同様である。
く物性〉
細孔容積 0. 76dlg
比表面積 397Ff/g
細孔径 2400ム
細孔分布は実施例ノと略同様である。
比較例1
シリカゲル100g(平均粒子径15μ(13〜18μ
),細孔容積0.96d/g,比表面積374Trt/
0 ,細孔径103A )を15%リン酸溶液200g
と混合する。その後残りの上澄は除去し、約90℃で1
0時間予備乾燥し、フルイで分故後、150℃で10時
間加熱処理した。次に水41中で約90℃に加温し5時
間洗浄後120℃で20時間乾燥した。得られたシリカ
ゲルは次の様な物性を有するものであった。測定方法は
前例と同様である。
),細孔容積0.96d/g,比表面積374Trt/
0 ,細孔径103A )を15%リン酸溶液200g
と混合する。その後残りの上澄は除去し、約90℃で1
0時間予備乾燥し、フルイで分故後、150℃で10時
間加熱処理した。次に水41中で約90℃に加温し5時
間洗浄後120℃で20時間乾燥した。得られたシリカ
ゲルは次の様な物性を有するものであった。測定方法は
前例と同様である。
く物性〉
細孔容積
比表面積
細孔径
〈リン分の分析〉
加熱処理後未洗浄品 P;7.8%
同処理後水洗浄品 p;0.328%水洗のみではリ
ン酸けい素等の洗浄除去できない部分がかなり多く残り
液体クロマトグラフイー用充填剤として使用し難い。
ン酸けい素等の洗浄除去できない部分がかなり多く残り
液体クロマトグラフイー用充填剤として使用し難い。
実施例3
シリカゲル100g(平均粒子径5μ(4〜1μ),細
孔容積0.97rfJ1/U ,比表面積420Td/
g,細孔径68A)を5%リン酸溶液200Qと混合す
る。その後残りの上澄は除去し、約90℃で10時間予
備乾燥し、フルイで分散後、150℃で10時間加熱処
理した。水洗後120℃で20時間乾燥し、得られたシ
リカゲル90gを再度10%リン酸溶液200gと混合
する。
孔容積0.97rfJ1/U ,比表面積420Td/
g,細孔径68A)を5%リン酸溶液200Qと混合す
る。その後残りの上澄は除去し、約90℃で10時間予
備乾燥し、フルイで分散後、150℃で10時間加熱処
理した。水洗後120℃で20時間乾燥し、得られたシ
リカゲル90gを再度10%リン酸溶液200gと混合
する。
その後残りの上澄は除去し、約90℃で10時間予備0
.8γml/Ill 209Td/g 456A 乾燥し、フルイで分散後、150℃で10時間加熱処理
した。加熱処理後のシリカゲルを約90℃の52の2N
一日α溶液中で5時間洗浄し、続いて水洗後、120℃
で20時間乾燥し、シリカゲル83gが得られた。その
物性は次の如くである。その測定方法は前例と同様であ
る。
.8γml/Ill 209Td/g 456A 乾燥し、フルイで分散後、150℃で10時間加熱処理
した。加熱処理後のシリカゲルを約90℃の52の2N
一日α溶液中で5時間洗浄し、続いて水洗後、120℃
で20時間乾燥し、シリカゲル83gが得られた。その
物性は次の如くである。その測定方法は前例と同様であ
る。
く物性〉
細孔容積 O、63d/g
比表面積 32尻/g
細孔径 1118A
細孔分布を第2図に示す。原料と比べ非常にシャープと
なる。
なる。
くリン分の分析,圧縮破砕強度の測定〉加熱処理後未洗
浄品 p:8.8% 同 2N−H(1’溶液で洗浄後 P : 250ppm 圧縮破砕強度の測定値は原料シリカゲルが約500kM
cd,塩酸洗浄後で約800k!II/cIiである。
浄品 p:8.8% 同 2N−H(1’溶液で洗浄後 P : 250ppm 圧縮破砕強度の測定値は原料シリカゲルが約500kM
cd,塩酸洗浄後で約800k!II/cIiである。
(発明の作用,効果)
以上の説明から明らかなように、本発明法によれば、ご
く低温で且つ簡単なプロセスにより、大細孔径(約50
0人より数μmまでの細孔径)で細孔分布のシャープな
且つ強度の大きなシリカゲルを得ることができる。なお
本発明において使用されるリン酸の代りに他の酸、例え
ば塩m,(iiWl等を使用しても大細孔径のシリカゲ
ルを得ることができない。また一般にシリカゲルの高温
処理において添加物により異なってくるが600〜70
0℃前後以上で結晶化シリカゲルを含むようになり強度
及びクロマトグラフ特性に影響がでてくるようになるた
め、カロ熱処理温度は低温においても十分効果のある本
発明法は極めて有用である。
く低温で且つ簡単なプロセスにより、大細孔径(約50
0人より数μmまでの細孔径)で細孔分布のシャープな
且つ強度の大きなシリカゲルを得ることができる。なお
本発明において使用されるリン酸の代りに他の酸、例え
ば塩m,(iiWl等を使用しても大細孔径のシリカゲ
ルを得ることができない。また一般にシリカゲルの高温
処理において添加物により異なってくるが600〜70
0℃前後以上で結晶化シリカゲルを含むようになり強度
及びクロマトグラフ特性に影響がでてくるようになるた
め、カロ熱処理温度は低温においても十分効果のある本
発明法は極めて有用である。
図面はポロシメータで測定した実施例にあけるシリカゲ
ルの細孔分布曲線を示すグラフであり、第1図(A)は
実施例1の原料シリカゲル,第1図(B)は実施例1の
本発明法によるシリカゲル,第2図(A>は実施例3の
原料シリカゲル,第2図(8)は実施例3の本発明によ
るシリカゲルのそれぞれ細孔分布曲線を示す。横軸は細
孔半径,縦軸は容積基準の細孔分布を表わす。
ルの細孔分布曲線を示すグラフであり、第1図(A)は
実施例1の原料シリカゲル,第1図(B)は実施例1の
本発明法によるシリカゲル,第2図(A>は実施例3の
原料シリカゲル,第2図(8)は実施例3の本発明によ
るシリカゲルのそれぞれ細孔分布曲線を示す。横軸は細
孔半径,縦軸は容積基準の細孔分布を表わす。
Claims (5)
- (1)多孔性シリカにリン酸を含浸し、加熱処理後、ア
ンモニア水、強有機塩基水溶液又は希薄塩酸にて洗浄処
理することを特徴とする大細孔径シリカゲルの製造法。 - (2)多孔性シリカにリン酸を含浸し、加熱処理後、ア
ンモニア水又は強有機塩基水溶液にて洗浄処理し、次い
で希薄塩酸により洗浄処理することを特徴とする大細孔
径シリカゲルの製造法。 - (3)加熱処理温度が100〜700℃である請求項1
又は2に記載の製造法。 - (4)リン酸濃度(P_2O_5)が2〜50重量%で
ある請求項1又は2に記載の製造法。 - (5)アンモニア水の濃度が5〜30重量%である請求
項1又は2に記載の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1154865A JPH0699132B2 (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 大細孔径シリカゲルの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1154865A JPH0699132B2 (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 大細孔径シリカゲルの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0323211A true JPH0323211A (ja) | 1991-01-31 |
| JPH0699132B2 JPH0699132B2 (ja) | 1994-12-07 |
Family
ID=15593610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1154865A Expired - Fee Related JPH0699132B2 (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 大細孔径シリカゲルの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0699132B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5500402A (en) * | 1991-11-08 | 1996-03-19 | Ab Carl Munters | Method for the manufacture of a contact body for the exchange of moisture or heat |
| EP1048615A1 (en) * | 1996-12-30 | 2000-11-02 | Uop Llc | Unimodal, large pore silicas prepared by hydrothermal treatment of silica powders |
| JP2007238426A (ja) * | 2006-02-13 | 2007-09-20 | Asahi Glass Si-Tech Co Ltd | 大細孔径多孔質シリカゲルの細孔物性の調整方法及び得られた大細孔径多孔質シリカゲル |
| WO2013062105A1 (ja) | 2011-10-28 | 2013-05-02 | Agcエスアイテック株式会社 | シリカ球状体及びアフィニティ担体 |
| JPWO2020202950A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 |
-
1989
- 1989-06-16 JP JP1154865A patent/JPH0699132B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5500402A (en) * | 1991-11-08 | 1996-03-19 | Ab Carl Munters | Method for the manufacture of a contact body for the exchange of moisture or heat |
| EP1048615A1 (en) * | 1996-12-30 | 2000-11-02 | Uop Llc | Unimodal, large pore silicas prepared by hydrothermal treatment of silica powders |
| JP2007238426A (ja) * | 2006-02-13 | 2007-09-20 | Asahi Glass Si-Tech Co Ltd | 大細孔径多孔質シリカゲルの細孔物性の調整方法及び得られた大細孔径多孔質シリカゲル |
| WO2013062105A1 (ja) | 2011-10-28 | 2013-05-02 | Agcエスアイテック株式会社 | シリカ球状体及びアフィニティ担体 |
| JPWO2020202950A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | ||
| US12371451B2 (en) | 2019-03-29 | 2025-07-29 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Inorganic porous carrier and method for producing nucleic acids using same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0699132B2 (ja) | 1994-12-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |