JPH0477689B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0477689B2 JPH0477689B2 JP62243289A JP24328987A JPH0477689B2 JP H0477689 B2 JPH0477689 B2 JP H0477689B2 JP 62243289 A JP62243289 A JP 62243289A JP 24328987 A JP24328987 A JP 24328987A JP H0477689 B2 JPH0477689 B2 JP H0477689B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- iron oxide
- aqueous solution
- iron
- emulsion
- microspheres
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
- B01J13/02—Making microcapsules or microballoons
- B01J13/06—Making microcapsules or microballoons by phase separation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
- Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
「産業上の利用分野」
この発明は、顔料、研摩材、触媒、導電性フイ
ラー、磁性材料、マイクロカプセル、吸着剤、吸
湿剤、触媒担体、液体クロマトグラフイーまたは
ガスクロマトグラフイー用カラム充填剤などとし
て幅広い用途に用いられる酸化鉄多孔性微小球の
製造方法に関する。 「従来技術およびその問題」 従来、酸化鉄粉末は、顔料、研摩材、粉末治金
原料、触媒、磁性材料、導電材料、電極などとし
て、多くの分野で用いられている。 このような酸化鉄粉末の製法として、以下の
〜に示すような方法が知られている。 硫酸鉄()懸濁液を空気酸化してα−FeO
（OH）を生成し、加熱脱水してα−Fe2O3とす
る方法。 水酸化鉄()の沈澱を蒸留水に分散し、耐圧
管またはオートクレーブ中で加熱脱水してα−
Fe2O3とする方法。 α−Fe2O3を還元してFe3O4を生成し、これ
を低温でおだやかに酸化してγ−Fe2O3とする
方法。 Fe2O3と鉄粉をアルゴンガス中で加熱して還
元してFeOとする方法。 シユウ酸鉄()（FeC2O4・2H2O）を真空中
で加熱脱水し、アルゴン気流中で還元してFeO
とする方法。 しかしながら、これらの方法によつて酸化鉄粉
末を製造した場合には、粉体粒子の形状が不定形
で非球状となるため、以下の(i)〜(vi)に示すような
問題点がある。 (i) 粉体粒子が凝集してフロツクを作りやすい。 (ii) 他のものとの混合において分散性が悪い。 (iii) 填剤として用いる場合、充填率が低い。 (vi) 粉体の嵩が増大して輸送効率、貯蔵効率が悪
い。 (v) 複合材料とした場合、強度の低下をもたら
す。 (vi) 形、大きさの均一な粉体粒子が得られ難い。 そこで、上記のような問題点を解決できる方法
として特公昭57−55454号公報に記載のものが知
られている。 この方法は、アルカリ金属珪酸塩およびアルカ
リ土類金属のハロゲン化物もしくは硝酸塩から選
ばれた少なくとも１種の水溶性無機化合物（化合
物）の水溶液と水に対する溶解度が５％以下の
有機溶媒とを混合してＷ／Ｏ型乳濁液となし、次
いで該乳濁液中の上記無機化合物と反応して水不
溶性沈殿を生成する水溶性無機化合物（化合物
）の水溶液を、上記乳液と混合するものであ
る。 この方法では、化合物の水溶液を乳濁させた
乳濁液と化合物の水溶液との混合により、乳濁
液を構成するエマルジヨンが破壊され、各化合物
の水溶液滴が、化合物の水溶液中に遊離され
ると同時に該遊離液滴表面で、直ちに化合物と
化合物の解離によよつて生成したイオンとが反
応し、該表面に上記液滴の形状及び大きさに対応
する水不溶性化合物の薄膜が形成され、引き続き
この薄膜を生長させる如く反応が進行し、目的と
する水不溶性化合物の球殻状粒子が生成する。 ところで、酸化鉄多孔性微小球を上述したよう
な種々の用途に用いる場合、用途によつて必要と
される粒子（微小球）の粒径が異なる場合が多
く、このうな場合、上記製法における製造条件を
変えることが考えられる。 そこで、本発明者等が鋭意研究を重ねた結果、
上記化合物の水溶液として硝鉄()水溶液を使
用し、この硝酸鉄()水溶液の濃度を１〜3mol／
の範囲で適宜選択することによつて、製造され
る酸化鉄多孔性微小球の平均粒径を0.4〜1μmの
範囲で制御することができ、また、この平均粒径
は硝酸鉄()水溶液の濃度が濃い程大きく、薄い
程小さくなるように制御できることが判明した。 この発明は上記知見に基づいてなされたもので
あり、粒子の平均粒径を簡単に制御することがで
きる酸化鉄多孔性微小球の製造方法を提供するこ
とを目的としている。 また、上述した従来の方法で製造した酸化鉄多
孔性微小球は粒径がバラツクため、分散性、充填
率等が悪く、このため上記種々の用途に用いる場
合に不具合が生じることが多かつた。 「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するために、この発明の酸化鉄
微小球の製造方法は、硝酸鉄()水溶液と界面活
性剤を有機溶媒に溶かした溶液とを混合してＷ／
Ｏ型乳濁液を調製し、次いでこのＷ／Ｏ型乳濁液
と炭酸水素ナトリウム水溶液とを混合して酸化鉄
多孔性微小球を製造する方法であつて、上記硝酸
鉄()水溶液の濃度を１〜3mol／の範囲で適宜
選択することによつて上記酸化鉄多孔性微小球の
平均粒径を0.4〜1μmの範囲で、かつ上記硝酸()
水溶液の濃度を濃くするに従つて上記平均粒径を
大きくするように制御することを特徴としてい
る。 また、この発明の酸化鉄多孔性微小球は、酸化
鉄から構成され、平均粒径0.4〜1μmの範囲のほ
ぼ完全な球状を呈し、多孔性構造を有し、かつ、
約２〜60nmの細孔径を有する乾燥状態のもので
ある。 「作 用」 本発明においては、硝酸鉄()水溶液を界面活
性剤によつて有機溶媒中に液滴として分散させ、
この有機溶媒と炭酸水素ナトリウム水溶液とを混
合することによつて沈殿反応を硝酸鉄()水溶液
の液滴の界面で行わせ、液滴表面に水に不溶な壁
膜を形成させることによつてこの壁膜からなる微
小球を製造する。この場合、硝酸鉄()水溶液の
濃度を１〜3mol／の範囲で適宜選択すること
によつて上記微小球の平均粒径を0.4〜1μmの範
囲で制御することができる。上記濃度を１〜
3mol／に設定したのは、1mol／未満では安
定な壁膜が形成しにくく、また3mol／を越え
ると溶解度を越えるためである。 また、上記方法によつて製造された酸化鉄多孔
性微小球は、平均粒径が0.4〜1μmの範囲となり、
粒径のバラツキがあまりないので、分散性や充填
率等に優れている。 「実施例」 以下、本発明によつて酸化鉄多孔性微小球を製
造する場合の製造過程の一実施例を順を追つて詳
細に説明する。 まず、硝酸鉄()水溶液と界面活性剤ベンゼン
溶液とを容積比１：３〜１：５の割合で混合し、
振とう機または撹拌機により乳化してＷ／Ｏ型乳
濁液とする。この操作により、第１図に示すよう
に、硝酸鉄()水溶液の液滴Ａの周囲を界面活性
剤の分子Ｓが包囲し、上記硝酸鉄()水溶液の液
滴が多数生成してベンゼン中に分散した状態とな
る。この際、硝酸鉄()水溶液の濃度は、1mol／
以下では安定な壁膜が形成しにくく、3mol／
以上では溶解度を越えるため、１〜3mol／
の範囲が最適である。また、乳化に用いる界面活
性剤としては、HLB値が４〜７程度の非イオン
性界面活性剤を使用する。具体的には、ソルビタ
ンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレー
ト、ソルビタンモノオレエートであり、その濃度
を１〜２％とする。界面活性剤についてのこれら
の条件は、安定なＷ／Ｏ型乳濁液を調製するため
に決定されたものであり、上記界面活性剤の濃度
を１％以下とした場合、あるいは上記以外の界面
活性剤を用いた場合には、安定なＷ／Ｏ型乳濁液
が調製されず、壁膜形成の途中で崩壊した不定形
粒子が多量に混入する。また、上記界面活性剤の
濃度を２％以上とした場合には、界面活性剤が粒
子表面に多量に残存し、後処理の水洗浄によつて
界面活性剤を完全に除去することができなくな
る。 次に、上記Ｗ／Ｏ型乳濁液を炭酸水素ナトリウ
ム水溶液と混合して撹拌または振とうする。この
ようにすると、Ｗ／Ｏ型乳濁液中からベンゼンが
分離して上記液滴Ａが炭酸水素ナトリウム水溶液
中に分散し、この炭酸水素ナトリウム水溶液が液
滴Ａの周囲の界面活性剤Ｓを通過して液滴Ａの界
面で硝酸鉄()水溶液と反応し、第２図に示すよ
うに、液滴Ａの表面に水に不溶な壁膜Ｃが形成し
て球状の粒子となる。この場合、炭酸水素ナトリ
ウム水溶液の濃度を飽和溶液以下の濃度とすると
安定で強固な壁膜が形成されにくいため、炭酸水
素ナトリウム水溶液として、水溶液１に対して
1.5molの炭酸水素ナトリウムが混合された炭酸
水素ナトリウムの飽和溶液を用いる。また、反応
温度は、20℃以下では反応速度が小さく、40℃以
上ではＷ／Ｏ型乳濁液が容易に破壊されて球状の
粒子が得られにくいため、20〜40℃とする。また
その際、壁膜を完全に形成させて、後述する後処
理の段階で粒子が崩壊するのを免れるためには、
反応時間を約80〜100分とする必要がある。なお、
上記液滴Ａの表面では、以下に示すような反応が
進行すると考えられる。 NaHCO3→Na+＋OH-＋CO2↑ Fe3 +＋OH-→Fe（OH）3↓ →FeO（OH）↓ 上記の反応が終了した後、上記Ｗ／Ｏ乳濁液に
7000rpmで10分間遠心分離を行つて上記粒子を収
集し、次いで、この粒子に水洗、メタノール洗浄
を順次行なうことによつて、粒子表面に残存する
硝酸ナトリウムなどの水溶性の副生成物、および
粒子表面に残存する界面活性剤などを除去する。
このような一連の操作によつて、第３図に示すよ
うに、壁膜Ｃからなる多孔性微小球または多孔性
中空微小球が生成する。 なお、このようにして得られた酸化鉄多孔性微
小球は、アモルフアスの酸化鉄からなるが、これ
を500〜900℃で20時間程度焼成することにより、
ヘマタイトからなる多孔性微小球が得られる。ま
た、通常の焼成では該多孔性微小球がヘマタイト
（α−Fe2O3）となるが、これを還元処理または
酸化処理することによりウスタイト（FeO）、マ
グネタイト（Fe3O4）、マグヘマイト（γ−
Fe2O3）などからなる多孔性微小球を得ることも
可能である。 次に、上記製造方法において硝酸鉄()水溶液
の濃度を１〜3mol／の範囲で1mol／ごとに
変えた場合について、実際に実験を行つた例につ
いて説明する。 実験例 １ 3mol／の硝酸鉄()水溶液2.5mlを界面活
性剤（ソルビタンモノステアレート）の１％ベ
ンゼン溶液12.5ml中に加え、撹拌機で３分間乳
化してＷ／Ｏ型乳濁液を調製した。 上記Ｗ／Ｏ型乳濁液を1.5mol／炭酸水素
ナトリウム水溶液100ml中に添加し、30℃で90
分間撹拌した。 終了後、遠心分離（×7000rpm、10分）によ
りベンゼン相および水槽を除去し、沈澱物を収
集した。 上記沈澱物をメタノール洗浄および水洗浄
し、界面活性剤と水溶性無機塩を除去した。 110℃で17時間乾燥し、生成物を得た。 以上の操作により、アモルフアス酸化鉄からな
る平均粒径0.932μm、細孔径２〜55nm、比表面
積396.6m2/ｇの多孔性微小球が約0.4ｇ得られた。 第４図は、この多孔性微小球の走査型電子顕微
鏡写真であり、第５図は、この多孔性微小球の細
孔分布を示すグラフである。 実験例 ２ 2mol／の硝酸鉄()水溶液2.5mlを界面活
性剤（ソルビタンモノステアレート）の１％ベ
ンゼン溶液12.5ml中に加え、撹拌機で３分間乳
化してＷ／Ｏ型乳濁液を調製した。 〜 実験例１と同じ。 以上の操作により、アモルフアス酸化鉄からな
る平均粒径0.762μm、細孔径２〜55nm、比表面
積365.2m2/ｇの多孔性微小球が約0.3ｇを得られ
た。 実験例 ３ 1mol／の硝酸鉄()水溶液2.5mlを界面活
性剤（ソルビタンモノステアレート）の１％ベ
ンゼン溶液12.5ml中に加え、撹拌機で３分間乳
化してＷ／Ｏ型乳濁液を調製した。 〜 実験例１と同じ。 以上の操作により、アモルフアス酸化鉄からな
る平均粒径0.489μm、細孔径２〜55nm、比表面
積259.8m2/ｇの多孔性微小球が約0.2ｇ得られた。 上記実験例１〜３から明らかなように、硝酸鉄
（）水溶液の濃度を1mol／、2mol／、
3mol／に変え、他の製造条件を全て統一する
ことによつて、製造される酸化鉄多孔性微小球の
平均粒径は、それぞれ0.498μm、0.762μm、
0.932μmになる、したがつて、硝酸鉄()水溶液
の濃度によつて、製造される酸化鉄多孔性微小球
の平均粒径を制御することができる。なお、この
平均粒径は硝酸鉄()水溶液の濃度が濃い程大き
く、薄い程小さくなる。 また、硝酸鉄()水溶液の濃度によつて、製造
される酸化鉄多孔性微小球の比表面積を制御する
こともできる。 実験例 ４ 実験例１で得られた多孔性微小球を、空気雰囲
気中において500℃で20時間焼成した後、Ｘ線回
折測定（CuKα線）を行つた。 その結果を次頁に示す。
ラー、磁性材料、マイクロカプセル、吸着剤、吸
湿剤、触媒担体、液体クロマトグラフイーまたは
ガスクロマトグラフイー用カラム充填剤などとし
て幅広い用途に用いられる酸化鉄多孔性微小球の
製造方法に関する。 「従来技術およびその問題」 従来、酸化鉄粉末は、顔料、研摩材、粉末治金
原料、触媒、磁性材料、導電材料、電極などとし
て、多くの分野で用いられている。 このような酸化鉄粉末の製法として、以下の
〜に示すような方法が知られている。 硫酸鉄()懸濁液を空気酸化してα−FeO
（OH）を生成し、加熱脱水してα−Fe2O3とす
る方法。 水酸化鉄()の沈澱を蒸留水に分散し、耐圧
管またはオートクレーブ中で加熱脱水してα−
Fe2O3とする方法。 α−Fe2O3を還元してFe3O4を生成し、これ
を低温でおだやかに酸化してγ−Fe2O3とする
方法。 Fe2O3と鉄粉をアルゴンガス中で加熱して還
元してFeOとする方法。 シユウ酸鉄()（FeC2O4・2H2O）を真空中
で加熱脱水し、アルゴン気流中で還元してFeO
とする方法。 しかしながら、これらの方法によつて酸化鉄粉
末を製造した場合には、粉体粒子の形状が不定形
で非球状となるため、以下の(i)〜(vi)に示すような
問題点がある。 (i) 粉体粒子が凝集してフロツクを作りやすい。 (ii) 他のものとの混合において分散性が悪い。 (iii) 填剤として用いる場合、充填率が低い。 (vi) 粉体の嵩が増大して輸送効率、貯蔵効率が悪
い。 (v) 複合材料とした場合、強度の低下をもたら
す。 (vi) 形、大きさの均一な粉体粒子が得られ難い。 そこで、上記のような問題点を解決できる方法
として特公昭57−55454号公報に記載のものが知
られている。 この方法は、アルカリ金属珪酸塩およびアルカ
リ土類金属のハロゲン化物もしくは硝酸塩から選
ばれた少なくとも１種の水溶性無機化合物（化合
物）の水溶液と水に対する溶解度が５％以下の
有機溶媒とを混合してＷ／Ｏ型乳濁液となし、次
いで該乳濁液中の上記無機化合物と反応して水不
溶性沈殿を生成する水溶性無機化合物（化合物
）の水溶液を、上記乳液と混合するものであ
る。 この方法では、化合物の水溶液を乳濁させた
乳濁液と化合物の水溶液との混合により、乳濁
液を構成するエマルジヨンが破壊され、各化合物
の水溶液滴が、化合物の水溶液中に遊離され
ると同時に該遊離液滴表面で、直ちに化合物と
化合物の解離によよつて生成したイオンとが反
応し、該表面に上記液滴の形状及び大きさに対応
する水不溶性化合物の薄膜が形成され、引き続き
この薄膜を生長させる如く反応が進行し、目的と
する水不溶性化合物の球殻状粒子が生成する。 ところで、酸化鉄多孔性微小球を上述したよう
な種々の用途に用いる場合、用途によつて必要と
される粒子（微小球）の粒径が異なる場合が多
く、このうな場合、上記製法における製造条件を
変えることが考えられる。 そこで、本発明者等が鋭意研究を重ねた結果、
上記化合物の水溶液として硝鉄()水溶液を使
用し、この硝酸鉄()水溶液の濃度を１〜3mol／
の範囲で適宜選択することによつて、製造され
る酸化鉄多孔性微小球の平均粒径を0.4〜1μmの
範囲で制御することができ、また、この平均粒径
は硝酸鉄()水溶液の濃度が濃い程大きく、薄い
程小さくなるように制御できることが判明した。 この発明は上記知見に基づいてなされたもので
あり、粒子の平均粒径を簡単に制御することがで
きる酸化鉄多孔性微小球の製造方法を提供するこ
とを目的としている。 また、上述した従来の方法で製造した酸化鉄多
孔性微小球は粒径がバラツクため、分散性、充填
率等が悪く、このため上記種々の用途に用いる場
合に不具合が生じることが多かつた。 「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するために、この発明の酸化鉄
微小球の製造方法は、硝酸鉄()水溶液と界面活
性剤を有機溶媒に溶かした溶液とを混合してＷ／
Ｏ型乳濁液を調製し、次いでこのＷ／Ｏ型乳濁液
と炭酸水素ナトリウム水溶液とを混合して酸化鉄
多孔性微小球を製造する方法であつて、上記硝酸
鉄()水溶液の濃度を１〜3mol／の範囲で適宜
選択することによつて上記酸化鉄多孔性微小球の
平均粒径を0.4〜1μmの範囲で、かつ上記硝酸()
水溶液の濃度を濃くするに従つて上記平均粒径を
大きくするように制御することを特徴としてい
る。 また、この発明の酸化鉄多孔性微小球は、酸化
鉄から構成され、平均粒径0.4〜1μmの範囲のほ
ぼ完全な球状を呈し、多孔性構造を有し、かつ、
約２〜60nmの細孔径を有する乾燥状態のもので
ある。 「作 用」 本発明においては、硝酸鉄()水溶液を界面活
性剤によつて有機溶媒中に液滴として分散させ、
この有機溶媒と炭酸水素ナトリウム水溶液とを混
合することによつて沈殿反応を硝酸鉄()水溶液
の液滴の界面で行わせ、液滴表面に水に不溶な壁
膜を形成させることによつてこの壁膜からなる微
小球を製造する。この場合、硝酸鉄()水溶液の
濃度を１〜3mol／の範囲で適宜選択すること
によつて上記微小球の平均粒径を0.4〜1μmの範
囲で制御することができる。上記濃度を１〜
3mol／に設定したのは、1mol／未満では安
定な壁膜が形成しにくく、また3mol／を越え
ると溶解度を越えるためである。 また、上記方法によつて製造された酸化鉄多孔
性微小球は、平均粒径が0.4〜1μmの範囲となり、
粒径のバラツキがあまりないので、分散性や充填
率等に優れている。 「実施例」 以下、本発明によつて酸化鉄多孔性微小球を製
造する場合の製造過程の一実施例を順を追つて詳
細に説明する。 まず、硝酸鉄()水溶液と界面活性剤ベンゼン
溶液とを容積比１：３〜１：５の割合で混合し、
振とう機または撹拌機により乳化してＷ／Ｏ型乳
濁液とする。この操作により、第１図に示すよう
に、硝酸鉄()水溶液の液滴Ａの周囲を界面活性
剤の分子Ｓが包囲し、上記硝酸鉄()水溶液の液
滴が多数生成してベンゼン中に分散した状態とな
る。この際、硝酸鉄()水溶液の濃度は、1mol／
以下では安定な壁膜が形成しにくく、3mol／
以上では溶解度を越えるため、１〜3mol／
の範囲が最適である。また、乳化に用いる界面活
性剤としては、HLB値が４〜７程度の非イオン
性界面活性剤を使用する。具体的には、ソルビタ
ンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレー
ト、ソルビタンモノオレエートであり、その濃度
を１〜２％とする。界面活性剤についてのこれら
の条件は、安定なＷ／Ｏ型乳濁液を調製するため
に決定されたものであり、上記界面活性剤の濃度
を１％以下とした場合、あるいは上記以外の界面
活性剤を用いた場合には、安定なＷ／Ｏ型乳濁液
が調製されず、壁膜形成の途中で崩壊した不定形
粒子が多量に混入する。また、上記界面活性剤の
濃度を２％以上とした場合には、界面活性剤が粒
子表面に多量に残存し、後処理の水洗浄によつて
界面活性剤を完全に除去することができなくな
る。 次に、上記Ｗ／Ｏ型乳濁液を炭酸水素ナトリウ
ム水溶液と混合して撹拌または振とうする。この
ようにすると、Ｗ／Ｏ型乳濁液中からベンゼンが
分離して上記液滴Ａが炭酸水素ナトリウム水溶液
中に分散し、この炭酸水素ナトリウム水溶液が液
滴Ａの周囲の界面活性剤Ｓを通過して液滴Ａの界
面で硝酸鉄()水溶液と反応し、第２図に示すよ
うに、液滴Ａの表面に水に不溶な壁膜Ｃが形成し
て球状の粒子となる。この場合、炭酸水素ナトリ
ウム水溶液の濃度を飽和溶液以下の濃度とすると
安定で強固な壁膜が形成されにくいため、炭酸水
素ナトリウム水溶液として、水溶液１に対して
1.5molの炭酸水素ナトリウムが混合された炭酸
水素ナトリウムの飽和溶液を用いる。また、反応
温度は、20℃以下では反応速度が小さく、40℃以
上ではＷ／Ｏ型乳濁液が容易に破壊されて球状の
粒子が得られにくいため、20〜40℃とする。また
その際、壁膜を完全に形成させて、後述する後処
理の段階で粒子が崩壊するのを免れるためには、
反応時間を約80〜100分とする必要がある。なお、
上記液滴Ａの表面では、以下に示すような反応が
進行すると考えられる。 NaHCO3→Na+＋OH-＋CO2↑ Fe3 +＋OH-→Fe（OH）3↓ →FeO（OH）↓ 上記の反応が終了した後、上記Ｗ／Ｏ乳濁液に
7000rpmで10分間遠心分離を行つて上記粒子を収
集し、次いで、この粒子に水洗、メタノール洗浄
を順次行なうことによつて、粒子表面に残存する
硝酸ナトリウムなどの水溶性の副生成物、および
粒子表面に残存する界面活性剤などを除去する。
このような一連の操作によつて、第３図に示すよ
うに、壁膜Ｃからなる多孔性微小球または多孔性
中空微小球が生成する。 なお、このようにして得られた酸化鉄多孔性微
小球は、アモルフアスの酸化鉄からなるが、これ
を500〜900℃で20時間程度焼成することにより、
ヘマタイトからなる多孔性微小球が得られる。ま
た、通常の焼成では該多孔性微小球がヘマタイト
（α−Fe2O3）となるが、これを還元処理または
酸化処理することによりウスタイト（FeO）、マ
グネタイト（Fe3O4）、マグヘマイト（γ−
Fe2O3）などからなる多孔性微小球を得ることも
可能である。 次に、上記製造方法において硝酸鉄()水溶液
の濃度を１〜3mol／の範囲で1mol／ごとに
変えた場合について、実際に実験を行つた例につ
いて説明する。 実験例 １ 3mol／の硝酸鉄()水溶液2.5mlを界面活
性剤（ソルビタンモノステアレート）の１％ベ
ンゼン溶液12.5ml中に加え、撹拌機で３分間乳
化してＷ／Ｏ型乳濁液を調製した。 上記Ｗ／Ｏ型乳濁液を1.5mol／炭酸水素
ナトリウム水溶液100ml中に添加し、30℃で90
分間撹拌した。 終了後、遠心分離（×7000rpm、10分）によ
りベンゼン相および水槽を除去し、沈澱物を収
集した。 上記沈澱物をメタノール洗浄および水洗浄
し、界面活性剤と水溶性無機塩を除去した。 110℃で17時間乾燥し、生成物を得た。 以上の操作により、アモルフアス酸化鉄からな
る平均粒径0.932μm、細孔径２〜55nm、比表面
積396.6m2/ｇの多孔性微小球が約0.4ｇ得られた。 第４図は、この多孔性微小球の走査型電子顕微
鏡写真であり、第５図は、この多孔性微小球の細
孔分布を示すグラフである。 実験例 ２ 2mol／の硝酸鉄()水溶液2.5mlを界面活
性剤（ソルビタンモノステアレート）の１％ベ
ンゼン溶液12.5ml中に加え、撹拌機で３分間乳
化してＷ／Ｏ型乳濁液を調製した。 〜 実験例１と同じ。 以上の操作により、アモルフアス酸化鉄からな
る平均粒径0.762μm、細孔径２〜55nm、比表面
積365.2m2/ｇの多孔性微小球が約0.3ｇを得られ
た。 実験例 ３ 1mol／の硝酸鉄()水溶液2.5mlを界面活
性剤（ソルビタンモノステアレート）の１％ベ
ンゼン溶液12.5ml中に加え、撹拌機で３分間乳
化してＷ／Ｏ型乳濁液を調製した。 〜 実験例１と同じ。 以上の操作により、アモルフアス酸化鉄からな
る平均粒径0.489μm、細孔径２〜55nm、比表面
積259.8m2/ｇの多孔性微小球が約0.2ｇ得られた。 上記実験例１〜３から明らかなように、硝酸鉄
（）水溶液の濃度を1mol／、2mol／、
3mol／に変え、他の製造条件を全て統一する
ことによつて、製造される酸化鉄多孔性微小球の
平均粒径は、それぞれ0.498μm、0.762μm、
0.932μmになる、したがつて、硝酸鉄()水溶液
の濃度によつて、製造される酸化鉄多孔性微小球
の平均粒径を制御することができる。なお、この
平均粒径は硝酸鉄()水溶液の濃度が濃い程大き
く、薄い程小さくなる。 また、硝酸鉄()水溶液の濃度によつて、製造
される酸化鉄多孔性微小球の比表面積を制御する
こともできる。 実験例 ４ 実験例１で得られた多孔性微小球を、空気雰囲
気中において500℃で20時間焼成した後、Ｘ線回
折測定（CuKα線）を行つた。 その結果を次頁に示す。
【表】
上記の測定値は、ASTMカード33−664に記載
されているヘマタイト（α−酸化鉄）の回折ピー
クとほぼ一致しており、このことから、焼成によ
つてヘマタイトからなる多孔性微小球が得られた
ことが確認された。 「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、硝酸鉄
（）水溶液の濃度を１〜3mol／の範囲で適宜選
択することによつて、製造される酸化鉄多孔性微
小球の平均粒径を0.4〜1μmの範囲で制御するこ
とができるとともに、上記硝酸鉄()水溶液の濃
度を濃くするに従つて上記平均粒径を大きくする
ように制御することができる。したがつて、用途
に応じて所望の粒径の酸化鉄多孔性微小球を容易
に供給することができる。 また、以下のような効果を奏することもでき
る。 (i) 原料となる硝酸鉄()が安価で入手しやす
い。 (ii) 硝酸鉄()の溶解度が大きいので、水溶液の
調製が容易である。 (iii) 硝酸鉄()水溶液が比較的安定で、変質しに
くいため、原料調製および反応を空気中で行う
ことができる。このため、特別の設備等を使用
することなく酸化鉄多孔性微小球を製造するこ
とができ、低コストで製造することができる。 (iv) 製造時に副生成物として生成する硝酸塩が比
較的低温で分解しやすく、除去しやすい。 また、この製造方法によつて製造された酸化鉄
多孔性微小球は、多孔性のために軽量である上、
一様に球状を呈するため、粉体流動性に優れてい
る。このため、本発明の酸化鉄多孔性微小球を、
従来の酸化鉄粉末の代わりに、顔料、研摩材、粉
末治金原料、触媒、磁性材料、導電材料、電極な
どとして用いた場合には、分散性の向上、充填率
の向上、製品形態の小型化、軽量化、高強度化を
図ることができると共に、輸送効率、貯蔵効率を
向上することができる。 さらに、この酸化鉄多孔性微小球は、吸着剤、
吸湿剤、液体クロマトグラフイーまたはガスクロ
マトグラフイー用カラム充填剤、触媒担体とし
て、あるいは中空構造を呈する粒子についてはマ
イクロカプセルとして用いることもできる。特
に、マイクロカプセルとして用いた場合、壁材が
水不溶性無機物質から構成されているため、通常
の有機物質から構成されたマイクロカプセルと比
較して、耐熱性、不燃性、耐水性、耐有機溶媒性
に優れ、しかも強度が高くなる。
されているヘマタイト（α−酸化鉄）の回折ピー
クとほぼ一致しており、このことから、焼成によ
つてヘマタイトからなる多孔性微小球が得られた
ことが確認された。 「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、硝酸鉄
（）水溶液の濃度を１〜3mol／の範囲で適宜選
択することによつて、製造される酸化鉄多孔性微
小球の平均粒径を0.4〜1μmの範囲で制御するこ
とができるとともに、上記硝酸鉄()水溶液の濃
度を濃くするに従つて上記平均粒径を大きくする
ように制御することができる。したがつて、用途
に応じて所望の粒径の酸化鉄多孔性微小球を容易
に供給することができる。 また、以下のような効果を奏することもでき
る。 (i) 原料となる硝酸鉄()が安価で入手しやす
い。 (ii) 硝酸鉄()の溶解度が大きいので、水溶液の
調製が容易である。 (iii) 硝酸鉄()水溶液が比較的安定で、変質しに
くいため、原料調製および反応を空気中で行う
ことができる。このため、特別の設備等を使用
することなく酸化鉄多孔性微小球を製造するこ
とができ、低コストで製造することができる。 (iv) 製造時に副生成物として生成する硝酸塩が比
較的低温で分解しやすく、除去しやすい。 また、この製造方法によつて製造された酸化鉄
多孔性微小球は、多孔性のために軽量である上、
一様に球状を呈するため、粉体流動性に優れてい
る。このため、本発明の酸化鉄多孔性微小球を、
従来の酸化鉄粉末の代わりに、顔料、研摩材、粉
末治金原料、触媒、磁性材料、導電材料、電極な
どとして用いた場合には、分散性の向上、充填率
の向上、製品形態の小型化、軽量化、高強度化を
図ることができると共に、輸送効率、貯蔵効率を
向上することができる。 さらに、この酸化鉄多孔性微小球は、吸着剤、
吸湿剤、液体クロマトグラフイーまたはガスクロ
マトグラフイー用カラム充填剤、触媒担体とし
て、あるいは中空構造を呈する粒子についてはマ
イクロカプセルとして用いることもできる。特
に、マイクロカプセルとして用いた場合、壁材が
水不溶性無機物質から構成されているため、通常
の有機物質から構成されたマイクロカプセルと比
較して、耐熱性、不燃性、耐水性、耐有機溶媒性
に優れ、しかも強度が高くなる。
第１図ないし第３図は、この発明の酸化鉄多孔
性微小球の製造方法を説明する説明図である。第
４図は、酸化鉄多孔性微小球の走査型電子顕微鏡
写真であり、第５図は、この酸化鉄多孔性微小球
の細孔分布を示すグラフである。
性微小球の製造方法を説明する説明図である。第
４図は、酸化鉄多孔性微小球の走査型電子顕微鏡
写真であり、第５図は、この酸化鉄多孔性微小球
の細孔分布を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 酸化鉄から構成され、平均粒径0.4〜1μmの
範囲のほぼ完全な球状を呈し、多孔性構造を有
し、かつ、約２〜60nmの細孔径を有する乾燥状
態の酸化鉄多孔性微小球。 ２ 硝鉄()水溶液と界面活性剤を有機溶媒に溶
かした溶液とを混合してＷ／Ｏ型乳濁液を調製
し、次いでこのＷ／Ｏ型乳濁液と炭酸水素ナトリ
ウム水溶液とを混合して酸化鉄多孔性微小球を製
造する方法であつて、上記硝酸鉄()水溶液の濃
度を１〜3mol／の範囲で適宜選択することに
よつて上記酸化鉄多孔性微小球の平均粒径を0.4
〜1μmの範囲で、かつ上記硝酸鉄()水溶液の濃
度を濃くするに従つて上記平均粒径を大きくする
ように制御することを特徴とする酸化鉄多孔性微
小球の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62243289A JPS6483522A (en) | 1987-09-28 | 1987-09-28 | Porous and fine sphere of iron oxide and production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62243289A JPS6483522A (en) | 1987-09-28 | 1987-09-28 | Porous and fine sphere of iron oxide and production thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6483522A JPS6483522A (en) | 1989-03-29 |
| JPH0477689B2 true JPH0477689B2 (ja) | 1992-12-09 |
Family
ID=17101630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62243289A Granted JPS6483522A (en) | 1987-09-28 | 1987-09-28 | Porous and fine sphere of iron oxide and production thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6483522A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108124413A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-05 | 山东大学 | 一种多孔空心铁纳米球形电磁波吸收材料及其制备方法与应用 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2833862B1 (fr) * | 2001-12-21 | 2004-10-15 | Rhodia Elect & Catalysis | Dispersion colloidale organique de particules de fer, son procede de preparation et son utilisation comme adjuvant de carburant pour moteurs a combustion interne |
| JP4069193B2 (ja) * | 2003-03-17 | 2008-04-02 | 関西ティー・エル・オー株式会社 | 貴金属・磁性金属酸化物複合微粒子およびその製造法 |
| JP5322042B2 (ja) * | 2004-10-01 | 2013-10-23 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | メソ細孔壁を有する中空シリカマイクロカプセル及びその製造方法 |
| JP4620645B2 (ja) * | 2005-10-17 | 2011-01-26 | 株式会社 エヌ・オー・シー | 電磁波吸収材の製造方法 |
| JP5124744B2 (ja) * | 2006-07-26 | 2013-01-23 | 国立大学法人 宮崎大学 | 物質吸着性マグネタイト及びその製造方法 |
| JP5137232B2 (ja) * | 2007-04-02 | 2013-02-06 | Ｄｏｗａメタルマイン株式会社 | 多孔質鉄酸化物の製造方法並びに被処理水の処理方法 |
| JP5704502B2 (ja) * | 2010-03-19 | 2015-04-22 | 株式会社豊田中央研究所 | 酸化鉄多孔体、それを用いた空気浄化材料及び酸化鉄多孔体の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5755454A (en) * | 1980-09-19 | 1982-04-02 | Hitachi Ltd | Failure recovery system |
| JPS57144028A (en) * | 1981-02-27 | 1982-09-06 | Ricoh Co Ltd | Nonaqueous dispersion of fine particle |
-
1987
- 1987-09-28 JP JP62243289A patent/JPS6483522A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108124413A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-05 | 山东大学 | 一种多孔空心铁纳米球形电磁波吸收材料及其制备方法与应用 |
| CN108124413B (zh) * | 2017-12-26 | 2019-08-06 | 山东大学 | 多孔空心铁纳米球形电磁波吸收材料及制备方法与应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6483522A (en) | 1989-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhu et al. | Sonochemical synthesis of CdSe hollow spherical assemblies via an in‐situ template route | |
| CN108704610B (zh) | 磁性碳修饰的镁铁水滑石复合材料及其制备方法和应用 | |
| US8012450B2 (en) | Method for making mesoporous material | |
| CN113908816A (zh) | 一种碳基聚吡咯复合材料的制备方法及应用 | |
| CN113145062B (zh) | 一种基于普鲁士蓝和水滑石的磁性吸附材料的制备方法 | |
| Kong et al. | Structural study on PVA assisted self-assembled 3D hierarchical iron (hydr) oxides | |
| JPH0477689B2 (ja) | ||
| JP7762905B2 (ja) | Ｖｏｃ除去触媒及びその製造方法並びにｖｏｃの除去方法 | |
| JPH06122519A (ja) | 非晶質含水酸化第二鉄粒子粉末及びその製造法 | |
| CN116393100B (zh) | 一种处理含碘废水的异质结构吸附剂及其制备和应用方法 | |
| WO2024114262A1 (zh) | 一种三元催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN102974285A (zh) | 一种具有多级孔结构、粒径均一可调的磁性微球的制法 | |
| US4812302A (en) | Process for preparing high purity Mn3 O4 | |
| CN119976972A (zh) | 一种高比表面积的γ型二氧化锰的合成方法 | |
| CN104999087A (zh) | 一种利用sba-15分散纳米铁颗粒的制备方法 | |
| KR20020026019A (ko) | 초미세 금속 분말의 제조방법 | |
| JPH0368923B2 (ja) | ||
| CN113416874B (zh) | 一种钨基单元素或多元素原位掺杂复合纳米粉体及其制备方法 | |
| CN115155663A (zh) | 一种磁性Wells-Dawson杂多酸复合材料的制备方法 | |
| CN106890644B (zh) | 一种铁钴合金微结构催化剂材料、制备方法及应用 | |
| CN116144322A (zh) | p型掺杂三维石墨烯包裹ZIF复合吸波材料的制备方法 | |
| JPH07247122A (ja) | 活性化二酸化マンガンおよびその製造方法 | |
| CN115259229A (zh) | 一种三维花球状Mn3O4、负载银的Mn3O4及其制备方法和在臭氧降解中的应用 | |
| CN119637942B (zh) | β-MnOOH及其合成方法、应用 | |
| JP2002160925A (ja) | マグネタイト超微粒子の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |