JPH03237014A - 希土類元素含有複合酸化物の製造方法 - Google Patents
希土類元素含有複合酸化物の製造方法Info
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- JPH03237014A JPH03237014A JP3062190A JP3062190A JPH03237014A JP H03237014 A JPH03237014 A JP H03237014A JP 3062190 A JP3062190 A JP 3062190A JP 3062190 A JP3062190 A JP 3062190A JP H03237014 A JPH03237014 A JP H03237014A
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- Japan
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- rare earth
- oxide
- earth element
- oxides
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- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
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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）
触媒、超伝導材、燃料電池電極用原料として好適な希土
類元素含有複合酸化物の製造方法に関する。
類元素含有複合酸化物の製造方法に関する。
（従来の技術）
従来、触媒、超伝導材、燃料電池電極用原料として好適
な希土類元素含有複合酸化物の製造方法としては、希土
酸化物および遷移金属酸化物および／または炭酸塩を所
定の粒度に調整混合して焼成するか、共沈法により、夫
々の金属の塩化物または硝酸塩等の塩類から水酸化物や
蓚酸塩等として共沈させ、これを濾別乾燥し、焼成して
製造していた。しかし、酸化物や炭酸塩を単に混合して
焼成したものは、未反応物が残り易く、完全な複合型酸
化物を製造するためには、混合、焼成を繰り返す必要が
あった（Ｈ，Ｙｏｈｉｒｏ ａｎｄ Ｙ、Ｂａｂａ、
Ｊ、Ｅｌｅｃｔｏｃｈｅｍ、ｓｏｃ、 Ｖｏｌ、１３５
．Ｎｏ８．２０７７（１９８８））。また、共沈法の場
合は、均一かつ反応性の高い混合物になっており、望ま
しい複合酸化物の製造方法ではあるが、各原料を一旦溶
液にして沈殿させるため、工数が多く掛かる上、組成が
原料配合組成との間にズレを生じ易いという問題があっ
た。
な希土類元素含有複合酸化物の製造方法としては、希土
酸化物および遷移金属酸化物および／または炭酸塩を所
定の粒度に調整混合して焼成するか、共沈法により、夫
々の金属の塩化物または硝酸塩等の塩類から水酸化物や
蓚酸塩等として共沈させ、これを濾別乾燥し、焼成して
製造していた。しかし、酸化物や炭酸塩を単に混合して
焼成したものは、未反応物が残り易く、完全な複合型酸
化物を製造するためには、混合、焼成を繰り返す必要が
あった（Ｈ，Ｙｏｈｉｒｏ ａｎｄ Ｙ、Ｂａｂａ、
Ｊ、Ｅｌｅｃｔｏｃｈｅｍ、ｓｏｃ、 Ｖｏｌ、１３５
．Ｎｏ８．２０７７（１９８８））。また、共沈法の場
合は、均一かつ反応性の高い混合物になっており、望ま
しい複合酸化物の製造方法ではあるが、各原料を一旦溶
液にして沈殿させるため、工数が多く掛かる上、組成が
原料配合組成との間にズレを生じ易いという問題があっ
た。
（発明が解決しようとする課題）
従って、本発明の技術的課題は、希土類元素含有複合酸
化物を製造するに際し、未反応物を残さない反応性の向
上策と複合酸化物の組成変動のない均一性を同時に満足
する製造方法を提供することにある。
化物を製造するに際し、未反応物を残さない反応性の向
上策と複合酸化物の組成変動のない均一性を同時に満足
する製造方法を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
本発明者等は、かかる課題を解決するために原料粉末混
合焼成法、共沈法および本願発明による水和反応法につ
いて比較検討した結果、水和反応法が最も有利であると
判断し、水和反応条件について鋭意研究し、本発明に到
達したもので、その要旨とするところは、 １種以上の右上酸化物と１種以上の遷移金属酸化物およ
び／または炭酸塩に水を加えて混合した後、該混合物を
分離、乾燥、焼成することを特徴とする希土類元素含有
複合酸化物粉末の製造方法にある。
合焼成法、共沈法および本願発明による水和反応法につ
いて比較検討した結果、水和反応法が最も有利であると
判断し、水和反応条件について鋭意研究し、本発明に到
達したもので、その要旨とするところは、 １種以上の右上酸化物と１種以上の遷移金属酸化物およ
び／または炭酸塩に水を加えて混合した後、該混合物を
分離、乾燥、焼成することを特徴とする希土類元素含有
複合酸化物粉末の製造方法にある。
以下、本発明を詳細に述べる。
先ず、本発明の適応範囲を示すと、主原料となる右上酸
化物は、Ｙ 、 Ｌａ、 Ｃｅ、 Ｐｒ、 Ｎｄ、 Ｐ
ｍ、 Ｓｍ、 Ｅｕ、 Ｇｄ、 Ｔｂ、 Ｄｙ、 Ｈａ
、 Ｅｒ、 Ｔｍ、 ＹｂおよびＬｕ元素の酸化物が挙
げられ、これらの内１種以上を使用する。遷移金属酸化
物および炭酸塩としては、周期率表の４Ａ〜２Ｂ族の金
属即ち、Ｔｉ、 Ｖ、（：ｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ
、Ｃｕ、Ｚｎ等の酸化物および炭酸塩が例示され、具体
的な例示としては、ＴｉＯ２，ＶＯ□、Ｃｒ２０ａ、Ｍ
ｎＣＯ３，ＺｎＣＯ３，Ｃ：ｕｃＯ３等のうち１種以上
を用いる。この希土類元素は一部Ｍｇ、 Ｃａ、 Ｓｒ
等のアルカリ土類金属で置換されても良く、その置換度
は複合酸化物の性質、用途によって異なるが一般的には
Ｏ〜５０原子％原子間、好ましくはＯ〜２０原子％であ
る。上記各金属から構成される製品となる複合酸化物を
例示すると、ＬａＦｅｅ３． ＬａＭｎＯｓ 、 Ｐｒ
ＣｏＯｓ 、 ＮｄＣｒ０３． ＳｍＮｉＯｓ 、 （
Ｌａ Ｃａ） Ｍｎ０ａ、 （ＮｃｌＳｒ）Ｎｉ０３．
ＧＧＧ等が挙げられる。
化物は、Ｙ 、 Ｌａ、 Ｃｅ、 Ｐｒ、 Ｎｄ、 Ｐ
ｍ、 Ｓｍ、 Ｅｕ、 Ｇｄ、 Ｔｂ、 Ｄｙ、 Ｈａ
、 Ｅｒ、 Ｔｍ、 ＹｂおよびＬｕ元素の酸化物が挙
げられ、これらの内１種以上を使用する。遷移金属酸化
物および炭酸塩としては、周期率表の４Ａ〜２Ｂ族の金
属即ち、Ｔｉ、 Ｖ、（：ｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ
、Ｃｕ、Ｚｎ等の酸化物および炭酸塩が例示され、具体
的な例示としては、ＴｉＯ２，ＶＯ□、Ｃｒ２０ａ、Ｍ
ｎＣＯ３，ＺｎＣＯ３，Ｃ：ｕｃＯ３等のうち１種以上
を用いる。この希土類元素は一部Ｍｇ、 Ｃａ、 Ｓｒ
等のアルカリ土類金属で置換されても良く、その置換度
は複合酸化物の性質、用途によって異なるが一般的には
Ｏ〜５０原子％原子間、好ましくはＯ〜２０原子％であ
る。上記各金属から構成される製品となる複合酸化物を
例示すると、ＬａＦｅｅ３． ＬａＭｎＯｓ 、 Ｐｒ
ＣｏＯｓ 、 ＮｄＣｒ０３． ＳｍＮｉＯｓ 、 （
Ｌａ Ｃａ） Ｍｎ０ａ、 （ＮｃｌＳｒ）Ｎｉ０３．
ＧＧＧ等が挙げられる。
次に、本発明の製造方法を説明する。
本発明の最大の特徴は、上記希土類元素含有複合酸化物
を構成する希土類酸化物がいずれも水と容易に水和反応
を起こして微細化する性質を生かしたもので、右上酸化
物と遷移金属酸化物および／または炭酸塩を所定の複合
金属酸化物になるような割合で配合し、水を添加して湿
式混合すれば水和反応が進行し、希土類酸化物は微細化
すると共に複合水和物になる。この複合水和物の組成は
原料酸化物の配合組成と同一であり、これを濾別、乾燥
、焼成した複合酸化物の組成にも変動はなく、容易に複
合酸化物を製造できるようになった。水和反応条件は製
造する複合金属酸化物の種類、反応装置等によって異な
るが、一般に、金属酸化物の総量に対して水を０．５〜
１０倍（重量）添加し、温度Ｏ〜１００℃で反応時間０
．５〜４８時間が適当である。炭酸塩の場合も上記と同
じ条件で良い。複合酸化物の種類にもよるが、焼成は６
００〜１．３００℃×０．５〜２４時間が一般的である
。
を構成する希土類酸化物がいずれも水と容易に水和反応
を起こして微細化する性質を生かしたもので、右上酸化
物と遷移金属酸化物および／または炭酸塩を所定の複合
金属酸化物になるような割合で配合し、水を添加して湿
式混合すれば水和反応が進行し、希土類酸化物は微細化
すると共に複合水和物になる。この複合水和物の組成は
原料酸化物の配合組成と同一であり、これを濾別、乾燥
、焼成した複合酸化物の組成にも変動はなく、容易に複
合酸化物を製造できるようになった。水和反応条件は製
造する複合金属酸化物の種類、反応装置等によって異な
るが、一般に、金属酸化物の総量に対して水を０．５〜
１０倍（重量）添加し、温度Ｏ〜１００℃で反応時間０
．５〜４８時間が適当である。炭酸塩の場合も上記と同
じ条件で良い。複合酸化物の種類にもよるが、焼成は６
００〜１．３００℃×０．５〜２４時間が一般的である
。
以下、本発明の実施態様を実施例と比較例を挙げて説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
Ｌａ２０ｓ ５８．６ｇ、ＭｎＣＯ３４１，４ｇに水１
００ｃｃを加え羽根付き撹拌棒でこれらを混合し、水和
してスラリー状とした。これを濾別乾燥後、１２００℃
で６時間焼成し、ＬａＭｎＯ３の複合酸化物を得た。こ
れをＸ線回折により測定した結果未反応物の存在は認め
られず、ＬａＭｎＯ３の単一相であった。
００ｃｃを加え羽根付き撹拌棒でこれらを混合し、水和
してスラリー状とした。これを濾別乾燥後、１２００℃
で６時間焼成し、ＬａＭｎＯ３の複合酸化物を得た。こ
れをＸ線回折により測定した結果未反応物の存在は認め
られず、ＬａＭｎＯ３の単一相であった。
（実施例２）
ボールミルにＬａ２Ｏ５９２４ｇ、ＳｒＣＯ３１４８ｇ
、ＭｎＣＯａ９２８ｇ、水２０００ｃｃを仕込み、２０
℃で１時間部合、水和した。得られた混合物を濾別乾燥
し、１２００℃で６時間焼成し、ＬａＳｒＭｎＯｘの複
合酸化物粉末を得た。Ｘ線回折により測定した結果、未
反応物であるＬａＪｓの存在は認められたが、定量分析
の結果、組成ズレは認められなかった。
、ＭｎＣＯａ９２８ｇ、水２０００ｃｃを仕込み、２０
℃で１時間部合、水和した。得られた混合物を濾別乾燥
し、１２００℃で６時間焼成し、ＬａＳｒＭｎＯｘの複
合酸化物粉末を得た。Ｘ線回折により測定した結果、未
反応物であるＬａＪｓの存在は認められたが、定量分析
の結果、組成ズレは認められなかった。
（実施例３）
Ｎｄ２０ｇ ６８．８ｇ、Ｃｒ２Ｏ５３１，２ｇに水７
０ｃｃを加え、乳鉢でこれらを混合し、水和してスラリ
ー状とした。これを濾別乾燥後、１３００℃で６時間焼
成し、ＮｄＣｒＯ３の複合酸化物粉末を得た。これをＸ
線回折により測定した結果、未反応物の存在は認められ
なかった。
０ｃｃを加え、乳鉢でこれらを混合し、水和してスラリ
ー状とした。これを濾別乾燥後、１３００℃で６時間焼
成し、ＮｄＣｒＯ３の複合酸化物粉末を得た。これをＸ
線回折により測定した結果、未反応物の存在は認められ
なかった。
（実施例４）
ＰｒａＯｚ ５８．９ｇ、 ＣｏＣＬ ４１．１ｇに水
２００ｃｃを加えマグネチックスターラーで撹拌混合し
、これを濾別乾燥後、１，３００℃で６時間焼成し、Ｐ
ｒＣｏ０ａの複合酸化物粉末を得た。これをＸ線回折に
より測定した結果、未反応物の存在は認められなかった
。また、定量分析の結果、組成ズレも認められなかった
。
２００ｃｃを加えマグネチックスターラーで撹拌混合し
、これを濾別乾燥後、１，３００℃で６時間焼成し、Ｐ
ｒＣｏ０ａの複合酸化物粉末を得た。これをＸ線回折に
より測定した結果、未反応物の存在は認められなかった
。また、定量分析の結果、組成ズレも認められなかった
。
（比較例１）
Ｌａ２０ｇ ５８．６ｇ、ＭｎＣＯ５４１，４ｇを乳鉢
により、乾式混合し、これを１２００℃で６時間焼成し
た。これをＸ線回折により測定した結果、未反応のＬａ
２Ｏ５の存在が認められた。
により、乾式混合し、これを１２００℃で６時間焼成し
た。これをＸ線回折により測定した結果、未反応のＬａ
２Ｏ５の存在が認められた。
（比較例２）
Ｌａ２０＋＋ ９２８ｇ、５ｒＣＯｓ １４８ｇ、Ｍｎ
Ｃ０ａ ９２８ｇを乳鉢により１５分分間式混合し、こ
れを１２００°Ｃで６時間焼成した。さらにＸ ４１回
折により測定した結果、未反応のＬａ２０ｉの存在が認
められた。
Ｃ０ａ ９２８ｇを乳鉢により１５分分間式混合し、こ
れを１２００°Ｃで６時間焼成した。さらにＸ ４１回
折により測定した結果、未反応のＬａ２０ｉの存在が認
められた。
（比較例３）
Ｌａｗ’３５８．６ｇ、ＭｎＣＯ３４１，４ｇを水１０
０ｃｃと混合しこれに１２Ｎ塩酸１６０ｃｃを加え溶解
した後、１５Ｎアンモニア水を加え、ｐｌ＝ ９以上と
し、共沈させる。これを濾別、乾燥後、１，２００℃で
６時間焼成した。これをＸ線回折により測定した結果、
未反応物は認められなかったが、定量分析により組成ズ
レが認められた。
０ｃｃと混合しこれに１２Ｎ塩酸１６０ｃｃを加え溶解
した後、１５Ｎアンモニア水を加え、ｐｌ＝ ９以上と
し、共沈させる。これを濾別、乾燥後、１，２００℃で
６時間焼成した。これをＸ線回折により測定した結果、
未反応物は認められなかったが、定量分析により組成ズ
レが認められた。
（発明の効果）
従来法のように酸化物を単に混合し焼成しても未反応物
が残留するという問題があったが、本発明の水和反応法
により未反応物のない、均一組成の希土類元素含有複合
金属酸化物の製造が可能となった。
が残留するという問題があったが、本発明の水和反応法
により未反応物のない、均一組成の希土類元素含有複合
金属酸化物の製造が可能となった。
また、共沈法のように、原料金属塩類を水に溶解し、中
和して水酸化物等として沈殿させるような工程も必要な
く、その上原料配合組成とのズレも無い均一組成の希土
類元素含有複合金属酸化物の製造が可能となり、工業上
その利用価値は極めて高い。
和して水酸化物等として沈殿させるような工程も必要な
く、その上原料配合組成とのズレも無い均一組成の希土
類元素含有複合金属酸化物の製造が可能となり、工業上
その利用価値は極めて高い。
Claims (1)
- １種以上の希土酸化物と１種以上の遷移金属酸化物およ
び／または炭酸塩に水を加えて混合した後、該混合物を
分離、乾燥、焼成することを特徴とする希土類元素含有
複合酸化物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3062190A JPH03237014A (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | 希土類元素含有複合酸化物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3062190A JPH03237014A (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | 希土類元素含有複合酸化物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03237014A true JPH03237014A (ja) | 1991-10-22 |
Family
ID=12308931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3062190A Pending JPH03237014A (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | 希土類元素含有複合酸化物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03237014A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006021966A (ja) * | 2004-07-08 | 2006-01-26 | Hosokawa Funtai Gijutsu Kenkyusho:Kk | 合成粉体製造方法、及び、粉体処理装置 |
| US11417891B2 (en) * | 2019-08-23 | 2022-08-16 | Nissan North America, Inc. | Cathode including a tandem electrocatalyst and solid oxide fuel cell including the same |
| RU2784880C1 (ru) * | 2022-03-09 | 2022-11-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН) | Способ жидкофазного синтеза нанокерамических материалов в системе La2O3-SrO-Ni(Co,Fe)2O3 для создания катодных электродов твердооксидного топливного элемента |
-
1990
- 1990-02-09 JP JP3062190A patent/JPH03237014A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006021966A (ja) * | 2004-07-08 | 2006-01-26 | Hosokawa Funtai Gijutsu Kenkyusho:Kk | 合成粉体製造方法、及び、粉体処理装置 |
| US11417891B2 (en) * | 2019-08-23 | 2022-08-16 | Nissan North America, Inc. | Cathode including a tandem electrocatalyst and solid oxide fuel cell including the same |
| RU2784880C1 (ru) * | 2022-03-09 | 2022-11-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН) | Способ жидкофазного синтеза нанокерамических материалов в системе La2O3-SrO-Ni(Co,Fe)2O3 для создания катодных электродов твердооксидного топливного элемента |
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