JPH048106B2 - - Google Patents

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JPH048106B2
JPH048106B2 JP61141537A JP14153786A JPH048106B2 JP H048106 B2 JPH048106 B2 JP H048106B2 JP 61141537 A JP61141537 A JP 61141537A JP 14153786 A JP14153786 A JP 14153786A JP H048106 B2 JPH048106 B2 JP H048106B2
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Deyumusoo Janibu
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ROONU PUURAN SUPESHIARITE SHIMIIKU
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    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
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    • C01F17/20—Compounds containing only rare earth metals as the metal element
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は、OH-イオンで過飽和されたセリウ
ム（）化合物の新規な水性コロイド分散体及び
その製造方法に関する。
〔従来技術とその問題点〕
カーク・オスマー編「エンサイクロペデイア・
オブ・ケミカル・テクノロジー（Eneyelopedia
of Chemical Technology）第２版、p.850によ
れば、式CeO2・xH2O（ここでｘは0.5〜２であ
る）に相当しかつゼラチン状沈澱を呈する二酸化
セリウム水和物が第二セリウム塩溶液に水酸化ナ
トリウム又はアンモニウムを添加することによつ
て製造できることが知られている。
また、フランス国特許第2416867号によれば、
水酸化セリウム（）を水と微結晶の解離を誘発
させることができる酸とによつてその懸濁液を形
成し、この懸濁液をそのPHが安定な値となるよう
な期間及び温度で処理懸濁液を生じさせるように
加熱し、懸濁液中に存在する酸の量はこの安定な
PH値が5.4以下であるようなものとし、得られた
懸濁液に水を混合して酸化セリウムの水性分散体
を生じさせることからなる酸化セリウムの水性分
散体の製造方法が提案されている。
また、この特許には、酸化セリウム（）水和
物の製造がセリウム塩から沈澱させることによつ
て実施できることが述べられている。しかして、
例えば、高純度の炭酸第一セリウムを硝酸又は塩
酸溶液に溶解して硝酸又は塩化第一セリウムの中
性溶液となし、これをNH4OH／H2O2で酸化し
て酸化セリウム（）水和物を得ることができ
る。
ここに、本発明者は、セリウム（）塩の水溶
液より出発して、プロセスの過程で、水酸化第二
セリウムの沈澱及び分離工程並びにその後処理を
介在させることなく、水性媒体中のセリウム
（）化合物の新規なコロイド分散体を得た。
〔発明の具体的説明〕
本発明の目的の一つは、OH-イオンで過飽和
されたセリウム（）化合物の新規な水性コロイ
ド分散体よりなる。
ところで、水酸化第二セリウムの溶解度積が
10-56に等しいことを知れば、水酸化第二セリウ
ムが固体沈殿状で安定であるPH領域を濃度の関数
として定義することができる。
さて、本発明者は、セリウム（）を水酸化第
二セリウムの沈澱の形で得ることが当然に予期さ
れたPH帯域においてコロイド分散体の形でセリウ
ム（）を取得できることを見出した。
本発明の利点は、本発明のセリウム（）化合
物の水性コロイド分散体が100％までに達し得る
非常に高いコロイド状セリウム量を有することで
ある。
また、本発明の利点は、このコロイド分散体が
周囲温度において及び100℃までになる温度上昇
に付されたときに安定であることである。
さらに、本発明の他の利点は、このコロイド分
散体がそれほど酸性でない特性（約３以下のPH）
を示すことである。
前記の特徴を有する分散体は、セリウム（）
塩の水溶液と塩基を３以上であつて４以下の過飽
和率を得るように反応させることからなる方法に
より得られた。
まず、この過飽和率を定義する前に、本発明の
方法に用いられる反応体の種類を詳述する。
本発明の方法によつて用いられるセリウム塩の
溶液は、硝酸第二セリウム水溶液又は硝酸セリウ
ムアンモニウム水溶液であつてよい。このような
溶液は第一セリウム状態のセリウムを何ら支障な
く含有できるが、しかし少なくとも85％のセリウ
ム（）を含有するのが望ましい。
セリウム塩溶液は、最終生成物中に見出された
かもしれない不純物を含有しないように選択され
る。特に、セリウム塩溶液は硫酸などのような凝
集性の共有結合陰イオンを含まないことが好まし
い。しかし微量の存在は許容できる。例えば、こ
のような陰イオンはセリウム塩（CeO2で表わし
て）の５重量％までの量で存在してもよい。
本発明によれば、セリウム塩溶液の濃度は臨界
的な因子ではない。この濃度はセリウム（）で
表わして、0.1〜３モル／であつてもよい。0.1
〜1.5モル／の濃度が好ましい。
セリウム（）塩の水溶液は、一般に、ある種
の初期酸性度を示し、0.1N〜4Nの規定度を有し
得る。しかし、H+イオン濃度は臨界的ではない。
この濃度は0.1N〜1N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つて得
られかつフランス国特許第2570087号に記載され
ている硝酸第二セリウム溶液が特に選択された原
料をなす。
本発明の方法によつて用いられる塩基性溶液
は、特に、アンモニア、か性ソーダ又はか性カリ
の水溶液であつてよい。また、ガス状アンモニア
も用いることができる。本発明によれば好ましく
はアンモニア溶液が用いられる。
用いられる塩基性溶液の規定度は本発明では臨
界的な因子ではなく、広い範囲で例えば0.1N〜
11Nの間であつてよいが、しかしセリウム（）
の濃度液を得るためにはまず濃度が５〜11Nの溶
液を用い、次いでこれよりも薄い、例えば0.1〜
5Nの溶液を用いるのが好ましい。
塩基性溶液とセリウム（）塩溶液との割合
は、過飽和率が３以上であつて４以下であるよう
なものでなければならない。
過飽和率ｒは次の方程式により定義される。
ｒ＝n3−n2／n1 ここで、 n1は最終のコロイド分散体中に存在するCe
（）のモル数を表わし、 n2はセリウム（）塩の水溶液によつてもた
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、 n3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。
この過飽和率はセリウム（）のコロイド状態
を反映するものである。即ち、 ｒ＝４ではセリウム（）はゼラチン状で沈澱
し、 ｒ＝０ではセリウム（）はイオン状であり、 ０＜ｒ＜4.0ではセリウム（）はイオン状及
び（又は）コロイド状である。
本発明者は、前記の２種の反応体からセリウム
（）化合物のコロイド分散体の取得が二つのパ
ラメータ、即ち、その分散体の過飽和率及び最終
セリウム（）濃度に結びついていることを見出
した。
本発明によれば、得られるコロイド分散体につ
いて0.1M（即ち17ｇ／のCeO2）〜2M（即ち344
ｇ／のCeO2）の最終セリウム（）濃度に対
して３以上であつて3.8以下の過飽和率が選ばれ
る。さらに好ましくは、この過飽和率は、0.5M
（即ち86ｇ／のCeO2）〜1.2M（即ち206ｇ／
のCeO2）の最終セリウム（）濃度に対して3.4
以上であつて3.8以下である。
実際には、最終コロイド分散体中の所定のセリ
ウム（）濃度に対して前記の範囲で選ばれる所
望の過飽和率ｒを得るためには、塩基性溶液の濃
度はこれが次の方程式を満すように調節される。
〔OH-〕＝（n1.r＋n2）〔Ce（
）〕f〔Ce（）〕i／n1（〔Ce（）〕i−〔Ce（）
〕f） ここで、 〔OH-〕は塩基性溶液の濃度（モル／）を表
わし、 〔Ce（）〕qは最終コロイド分散体のCe（）濃度
（モル／）を表わし、 〔Ce（）〕iはセリウム（）塩の水溶液のセリウ
ム（）濃度（モル／）を表わし、 n1及びn2はセリウム（）塩の水溶液の典型的定
量法によつて、即ち、n1は第一鉄塩溶液による電
位差滴定によつて、n2はしゆう酸イオンでセリウ
ムを醋化させた後に酸−塩基滴定により決定され
る。
したがつて、ある所定の過飽和率に対しては導
入する塩基の量（Ce（OH）4を得るべく反応媒体
中に存在するセリウム（）を完全に中和するの
に必要な理論量の塩基のモル％で表わされる）を
対応させることができる。
しかして、３以上であつて４以下の過飽和率に
対しては理論量の75％以上であつて100％以下で
あるモル量の導入塩基が対応する。
例えば、3.5及び3.8の過飽和率に対しては、そ
れぞれ理論量の87.5及び95％を表わすモル量の導
入塩基が対応することになる。
本発明の好ましい実施態様の一つは、反応媒質
のPHを制御することによつて過飽和率を得ること
からなる。
４以下の過飽和率を得ることは、セリウム
（）化合物のコロイド分散体の最終PHを3.0以下
にすることに対応する。３以上であつて４以下の
過飽和率に対してPHは0.3〜3.0である。
本発明の範囲を限定するわけではないが、一具
体例として、得られるコロイド分散体中の最終
Ce（）の濃度が0.7Mであるような濃度を有する
硝酸第二セリウム溶液の場合においては、下記の
PH範囲に相当する下記の過飽和率がそれぞれ得ら
れることが明らかになる。
0.2＜PH＜0.7 ３＜ｒ＜3.3 0.7＜PH＜2.7 3.3＜ｒ＜3.7 上で規定した量で用いられるセリウム（）塩
の水溶液と塩基との間の反応は、０℃から60℃の
間の温度で行われるが、好ましくは周囲温度（大
抵は15〜25℃）で行われる。
前記した反応体の混合は各種の方法によつて実
施できる。例えば、セリウム（）塩の水溶液と
塩基性溶液を撹拌下に同時に混合するか、或いは
セリウム（）塩の水溶液中に塩基を連続的に又
は一度で添加し、またその逆を行うこともでき
る。
さらに好ましい態様によれば、0.6のPHに相当
する3.3の過飽和率を得るまで濃い塩基性溶液を
添加し、次いでこれよりも薄い塩基性溶液によつ
て所望の最終PHとする。
混合時間は臨界的ではなく、装置の容量に左右
される。これは0.1秒から30時間であつてよい。
反応体の導入順序の如何にかかわらず、水性媒
体中のセリウム（）化合物のコロイド分散体が
得られる。以下、これを「ゾル」の名で呼ぶ。
本発明にればり、セリウム（）化合物は水中
でコロイド分散体の形を呈するが、このことはこ
の化合物がコロイド寸法の粒子を有することを意
味するが、しかしこのことはイオン状のCe（）
の存在を排除するものではない。なお、いえるこ
とは、コロイド状のCe（）の割合（％）は過飽
和率と多少関連し得ることである。ｒが3.4〜3.8
であるときにはセリウム（）のほとんど全体が
コロイド状である。
コロイドの化学組成は、分散体の超遠心分離後
に得られる残留物について前述の方法に従つてセ
リウム（）の定量によつて及び硝酸イオンの還
元後に得られるNH4 +イオンの酸−塩基滴定によ
る硝酸イオンの定量によつて測定される。
この組成は次の化学式（） Ce（OH）4-x（NO3）x （） （ここでｘは0.3〜0.7である） に相当する。しかしながら、コロイド粒子上に吸
着されたアンモニウムイオンの存在も確認でき
る。
固体残留物のＸ線回折による分析で、これが螢
石型、即ち、約5.42〓の格子定数及び15〜40％の
結晶化率を有する面心立方格子のCeO2結晶相を
示す結晶化が不完全な生成物であることが示され
る。
本発明によつて得られる水性ゾルは、約30重量
％までのCeO2を含有できるので、高いセリウム
（）化合物濃度を示すことができる。
また、この水性ゾルは、0.3〜0.8モル／の間
にある高い塩基塩濃度の存在のために大きなイオ
ン力を示すことができる。
コロイドの密度は、コロイド分散体について光
の典型的拡散法による分子量の決定によつて並び
に光の擬似弾性拡散法により規定される流体力学
的直径と相関させることによつて測定される。
コロイドの密度はCeO2の密度（ｄ＝7.2）より
も常に小さい。密度は3.5〜6.0の間であつて、過
飽和率の増大につれて増大する。
コロイドの大きさは、マイケル・Ｌ・マコンネ
ル氏によりAnalytical Chemistry Vol.53、No.
８、1007A（1981）に記載された方法に従つて光
の擬似弾性拡散により測定されるコロイドの流体
力学的直径を測定することにより規定される。
コロイドの大きさはセリウム（）濃度及び過
飽和率により左右される。0.1M〜2Mのセリウム
（）濃度及び３〜3.8の過飽和率の場合には、コ
ロイドの流体力学的直径は50〜400Åである。
本発明の方法によつて得られるゾルは通常の貯
蔵条件下において完全に安定であることが認めら
れた。この点については実施例で立証する。
また、本発明の他の目的は、セリウム（）化
合物と他の金属陽イオンMn+（ここでｎ＋は金属
の酸化度を示し、一般に＋３又は＋４に等しい）
との混成水性コロイド分散体にある。
金属陽イオン（これは一般的に金属Ｍの陽イオ
ンとして示す）としては、Handbook of
Chemistry and phyaics Ｂ−４（57版）に記載さ
れているような周期律表の1b族、2b族、3b族、
4b族、5b族、6b族、7b族、８族、3a族及び4a族
のうちから選ばれる金属の陽イオンを用いること
ができる。
好ましくは酸性特性を有する金属陽イオンが選
ばれる。
酸性特性を有する金属陽イオンとは、その金属
水酸化物が低いPH値、好ましくは４以下のPHで沈
澱するような陽イオンを意味する。特に好んで用
いられるの酸性陽イオンとしては、鉄、チタン、
ジルコニウム及びすずの金属陽イオンがあげられ
る。
セリウム（）のモル数の0.1〜50％を前記の
ような金属陽イオンで置換することができる。
セリウム（）化合物と金属陽イオンMn+との
混成水性コロイド分散体の製造方法は、セリウム
（）化合物のみのコロイド分散体の製造方法と
類似している。
しかして、本発明によれば、セリウム（）塩
及び金属Ｍの塩の水溶液と塩基とがセリウム
（）に対して表わして３以上であつて5.5以下の
過飽和率を得るように反応させられる。
塩基の添加量は、Ce（OH）4及びＭ（OH）oを得
るべく反応媒体中に存在するセリウム（）及び
陽イオンMn+を完全に中和するのに必要な理論量
の塩基のモル％で表わして、60〜95％であつてよ
い。
実用的には、前記の過飽和率を得ればこれは
3.0以下の混成水性コロイド分散体の最終PHに対
応する。
また、反応体の特徴及びそれらの使用条件も前
述したものに相当する。
金属Ｍは、好ましくは、セリウム塩が存在する
際の形と同じ形で用いられる。これらは好ましく
は硝酸塩の形で選ばれる。
金属Ｍの塩は無水物の形で又は水和物の形で用
いることができる。
また、金属Ｍの塩は、固体の形で又はその濃度
が0.01モル／からその用いた金属塩の最大溶解
度までの間にある水溶液の形で用いることができ
る。
本発明の実施態様の一つは、セリウム（）塩
溶液に金属Ｍの塩を固体状で導入し、次いで塩基
を添加することからなる。
また、金属Ｍの塩を水溶液にし、次いでこの溶
液をセリウム（）塩の水溶液と混合し、次いで
塩基の添加を行うことができる。
このようにして水性媒体中のセリウム（）化
合物と金属陽イオンMn+のコロイド分散体が得ら
れる。このものは、30重量％までのCeO2及び
M2Ooを含有できるのでセリウム（）化合物及
び金属Ｍの高い濃度を示す。
前記の方法により決定されるこのコロイドの流
体力学的直径は50〜2000Åである。
〔実施例〕
本発明の実施をさらに例示するために、以下に
各種の実施例を示す。これらは本発明を何ら限定
するものではない。
第一の例は、硝酸第二セリウム溶液をOH-イ
オンで過飽和にすることによるコロイド分散体の
製造を例示する。
例 １ 温度計、撹拌装置、反応体導入系（定量ポン
プ）を備えた６の三口のフラスコに、1.2モ
ル／のセリウム（）、0.04モル／のセリウ
ム（）を含有しかつ0.5Nの遊離酸性度を有す
る2000c.c.の硝酸第二セリウム（フランス国特許第
2570087号に従う電解によつて製造）を周囲温度
で導入する。
撹拌し続けたこの溶液に周囲温度でまず6.6N
の濃アンモニア溶液を100c.c.／時間の割合で漸時
に13.7時間にわたり添加する。
これに続いて2.4Nアンモニア溶液によるOH-
イオンの添加を行うが、これを100c.c.／時間の割
合で５時間添加する。
CeO2で表わして107ｇ／の濃度及び2.67に等
しいPHを持つセリウム（）化合物の水性コロイ
ド分散体が得られた。
コロイド状セリウムの割合（％）は、超遠心分
離（45000rpm、１時間）後に得られる上澄溶液
中の全セリウムを鉄（）滴定溶液による電位差
滴定によつて定量することにより決定される。上
澄溶液のセリウムの定量は0.02モル程度の全セリ
ウム濃度が非常に低いことを示しており、このこ
とから過飽和分散体中のコロイド状セリウムの量
が約100％と決定することができる。
コロイドの大きさは、マイケル・Ｌ・マコンネ
ル氏によりAnalytical Chemistry Vol.53、No.
８、1007A（1981）に記載された方法によつて光
の擬似弾性拡散によつて特徴づけられる。
この例で得られたゾルは良好な貯蔵安定性を示
すが少なくとも１年貯蔵後でも沈殿分離（デカン
テーシヨン）を示さないことが認められた。
次の例では、硝酸第二セリウムと硝酸第二鉄の
水溶液を過飽和させることによつて混成コロイド
分散体を製造する。
例 ２ 例１に記載の装置と同型の装置に、1.2モル／
のセリウム（）、0.04モル／のセリウム
（）を含有しかつ0.5Nの遊離酸性度を有する
1744c.c.の硝酸第二セリウム溶液及び98％の純度を
持つ86.15ｇの硝酸第二鉄Fe（NO3）3・9H2Oを導
入する。
撹拌し続けたこの混合物に周囲温度で1256c.c.の
6.19N濃アンモニア溶液を100c.c.／時間の割合で
添加し、次いで100c.c.の2.48Nアンモニア溶液を
添加する。
116.13ｇ／程度のCeO2濃度及び1.5のPHを示
す水性コロイド分散体が得られた。
試料（290c.c.）を光の擬似弾性拡散により試験
すると、76Å及び199Åの流体力学的直径をそれ
ぞれ有する二つのコロイド母集団の存在が示され
た。
続いて2.48Nアンモニア溶液の添加を66分間行
なうと、111.7ｇ／のCeO2濃度及び２に等しい
PHを示す水性コロイド分散体が得られた。
240c.c.の試料について二つのコロイド母集団が
それぞれ167Å及び977Åの流体力学的直径により
特徴づけられた。
アンモニア溶液の添加を100c.c.／時間の割合で
18分間続けると、それぞれ229Å及び1270Åの流
体力学的直径を持つ二つのコロイド母集団を示す
PH＝2.56の分散体が得られた。
このように添加された塩基の反応媒体中におけ
る量は、反応媒体中に存在するセリウム及び鉄を
完全に中和するのに必要な理論量の84モル％に相
当する（OH-／Fe3+＝３、OH-／Ce4+＝４）。
次いで、水性ゾル中でコロイド状で存在する物
質の化学組成を決定するが、これは超遠心分離
（45000rpm、１時間）によつて得られた固体残留
物についてこれを乾燥し1000℃で２時間焼成した
後にＸ線けい光分析により測定される。
明確なFe／Ce組成の標準試料と比較して決定
されたFe／Ceモル比は0.1程度の値であつた。
次の例は、硝酸第二セリウムと硝酸ジルコニル
の混合溶液をOH-イオンで過飽和させることに
よつて混性コロイド分散体を製造することを例示
する。
例 ３ 1.2モル／のセリウム（）、0.04モル／の
セリウム（）を含有しかつ0.5Nの遊離酸性度
を有する1744c.c.の硝酸第二セリウム溶液に55.85
ｇの硝酸ジルコニルZrO（NO3）2・2H2Oを添加す
る。
撹拌し続けたこの混合物に周囲温度で1256c.c.の
6.19Nアンモニア溶液を100c.c.／時間の割合で加
え、次いで165c.c.の2.48Nアンモニア溶液を同じ
流量で加える。
113.7ｇ／程度のCeO2濃度及び約1.57のPH示
す水性コロイド分散体が得られた。
試料（250c.c.）についての光線の擬似弾性拡散
による試験でコロイドの流体力学的直径が121Å
程度であることが決定された。
さらに、2.48Nアンモニア溶液の追加を40c.c.加
えて行なう。
このように添加された塩基の反応媒体中におけ
る量は、該反応媒体中に存在するセリウム及びジ
ルコニウムを完全に中和するのに必要な理論量の
80モル％に相当する（OH-／Zr4+＝４、OH-／
Ce4+＝４）。
112ｇ／程度のCeO2濃度及び2.58のPHを示す
水性コロイド分散体が得られた。
光拡散により測定されたコロイドの流体力学的
直径は490Åである。
水性ゾル中でコロイド状で存在する物質の化学
組成を前記のように決定した。
決定されたZr／Ceモル比は0.1程度であつた。
例 ４ 1.2モル／のセリウム（）、0.04モル／の
セリウム（）を含有しかつ0.5Nの遊離酸性度
を有する1000c.c.の硝酸第二セリウム溶液に320.7
ｇの硝酸ジルコニルZrO（NO3）2・2N2Oを添加す
る。Zr4+／Ce4+モル比は１である。
かきまぜ続けたこの混合物に、周囲温度で650
c.c.の6.9Nアンモニア溶液を100c.c.／時間の割合
で、次いで1016c.c.の2.425Nアンモニア溶液を同
じ流量で加える。
このようにして添加した塩基の反応媒体中にお
ける量は、この反応媒体中に存在するセリウム及
びジルコニウムを完全に中和するのに要する理論
量の67モル％を占める（OH-／Zr4+＝４及び
OH-／Ce4+＝４）。
77.48ｇ／程度のCeO2濃度及び約２のPHを示
す水性コロイド分散体が得られた。
試料（250c.c.）について光の擬似弾性拡散によ
る試験でコロイドの流体力学的直径は350Å程度
と決定された。
決定されたZr／Ceモル比は0.65程度であつた。
例 ５ 1.2モル／のセリウム（）、0.05モル／の
セリウム（）を含有しかつ0.5Nの遊離酸性度
を有する1744c.c.の硝酸第二セリウム溶液に139.6
ｇの硝酸ジルコニルZrO（NO3）2・2H2Oを添加す
る。Zr4+／Ce4+モル比は0.25である。
撹拌し続けたこの混合物に周囲温度で1256c.c.の
6.19Nアンモニア溶液を100c.c.／時間の割合で、
次いで696c.c.の2.4Nアンモニア溶液を同じ流量で
添加する。
このようにして添加した塩基の反応媒体中にお
ける量は、この反応媒体中に存在するセリウム及
びジルコニウムを完全に中和するのに必要な理論
量の82％を占める（OH-／Zr4+＝４、OH-／
Ce4+＝４）。
97ｇ／程度のCeO2濃度及び約2.6のPHを示す
水性コロイド分散体が得られた。
上澄溶液のセリウムの定量により3.5ｇ／程
度の非常に低い全セリウム濃度が示されたが、こ
のことから過飽和分散体中のコロイド状セリウム
の量が約96％と決定された。
水性ゾル中でコロイド状で存在する物質の化学
組成を前述のように決定した。
決定されたCr／Ceモル比は0.13程度である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ セリウム（）化合物の水性コロイド分散体
    であつて、該セリウム（）化合物が次式（） Ce（OH）4-x（NO3）x （） （ここでｘは0.3〜0.7である） を有し、そして該分散体がOH-イオンで過飽和
    されていることを特徴とするセリウム（）化合
    物の水性コロイド分散体。 ２ 100％に達し得る非常に高いコロイド形セリ
    ウム量を示すことを特徴とする特許請求の範囲第
    １項記載のコロイド分散体。 ３ 30重量％までになり得る高いCeO2濃度を示
    すことができることを特徴とする特許請求の範囲
    第１又は２項記載のコロイド分散体。 ４ 0.3〜８モル／の塩基塩を含有できるため
    に大きなイオン力を示すことを特徴とする特許請
    求の範囲第１〜３項のいずれかに記載のコロイド
    分散体。 ５ コロイドが3.5〜6.0の密度を示すことを特徴
    とする特許請求の範囲第１〜４項のいずれかに記
    載のコロイド分散体。 ６ コロイドの流体力学的直径が50〜400〓であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１〜５項の
    いずれかに記載のコロイド分散体。 ７ セリウム（）塩の水溶液と塩基とを３以上
    であつて４以下の過飽和率が得られるように反応
    させることからなることを特徴とする、OH-イ
    オン過飽和されている次式（） Ce（OH）4-x（NO3）x （） （ここでｘは0.3〜0.7である） のセリウム（）化合物の水性コロイド分散体の
    製造方法。 ８ セリウム（）塩の水溶液が硝酸第二セリウ
    ム水溶液又は硝酸セリウムアンモニウム水溶液で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載
    の方法。 ９ セリウム（）塩の濃度がセリウム（）で
    表わして0.1〜３モル／であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第７又は８項記載の方法。 １０ セリウム（）塩の濃度がセリウム（）
    で表わして0.1〜1.5モル／であることを特徴と
    する特許請求の範囲第９項記載の方法。 １１ 塩基性溶液がアンモニア、か性ソーダ若し
    くはか性カリの水溶液又はガス状アンモニアであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第７〜１０項
    のいずれかに記載の方法。 １２ 塩基性溶液の規定度が５〜11Nであること
    を特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の方
    法。 １３ 塩基性溶液の規定度が0.1〜5Nであること
    を特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の方
    法。 １４ 過飽和率が３以上であつて3.8以下である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第７〜１３項の
    いずれかに記載の方法。 １５ セリウム（）化合物のコロイド分散体の
    最終PHが3.0以下であることを特徴とする特許請
    求の範囲第７項記載の方法。 １６ セリウム（）化合物のコロイド分散体の
    最終PHが0.3〜3.0であることを特徴とする特許請
    求の範囲第７項記載の方法。 １７ セリウム（）塩の水溶液と塩基との間の
    反応の温度が０℃〜60℃であることを特徴とする
    特許請求の範囲第７項記載の方法。 １８ 選ばれた反応温度が周囲温度であることを
    特徴とする特許請求の範囲第１７項記載の方法。 １９ セリウム（）塩の水溶液と塩基性溶液を
    同時に混合するか、又はセリウム（）塩の水溶
    液に塩基を添加するか又はその逆であることを特
    徴とする特許請求の範囲第７〜１８項のいずれか
    に記載の方法。 ２０ 濃い塩基性溶液を添加し、次いで希薄な塩
    基性溶液を添加することを特徴とする特許請求の
    範囲第１９項記載の方法。 ２１ OH-イオンで過飽和されたセリウム（）
    化合物と金属Ｍの陽イオン（ここで金属Ｍは1b
    族、2b族、3b族、4b族、5b族、6b族、7b族、８
    族、3a族及び4a族のうちから選ばれる） との混成水性コロイド分散体。 ２２ 金属Ｍの陽イオンが酸性特性を有する金属
    陽イオンであることを特徴とする特許請求の範囲
    第２１項記載の混成水性コロイド分散体。 ２３ 金属Ｍが鉄又はジルコニウムであることを
    特徴とする特許請求の範囲第２１又は２２項記載
    の混成水性コロイド分散体。 ２４ 金属Ｍの陽イオンがセリウム（）のモル
    数の0.1〜50％を置換していることを特徴とする
    特許請求の範囲第２１〜２３項のいずれかに記載
    の混成水性コロイド分散体。 ２５ コロイドの流体力学的直径が50〜2000〓で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第２１〜２
    ４項のいずれかに記載の混成水性コロイド分散
    体。 ２６ セリウム（）塩及び金属Ｍの塩の水溶液
    と塩基とを３以上であつて5.5以下の過飽和率を
    得るように反応させることを特徴とするセリウム
    （）化合物と陽イオンMn+との混成水性コロイ
    ド分散体の製造方法。 ２７ 導入する塩基の量が反応媒体中に存在する
    セリウム（）及び陽イオンMn+を完全に十分す
    るに要する理論量の塩基の60〜95モル％を占める
    ことを特徴とする特許請求の範囲第２６項記載の
    方法。 ２８ セリウム（）塩の溶液に固体状の金属Ｍ
    の塩を導入し、次いで塩基を添加することを特徴
    とする特許請求の範囲第２６項記載の方法。 ２９ 金属Ｍの塩を0.01モル／からその最大溶
    解度までの濃度を有する水溶液となし、この溶液
    をセリウム（）塩の水溶液と混合し、次いで塩
    基を添加することを特徴とする特許請求の範囲第
    ２６項記載の方法。
JP61141537A 1985-06-20 1986-06-19 水性媒体中のセリウム（４）化合物の新規なコロイド分散体及びその製造方法 Granted JPS6238235A (ja)

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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2583761B1 (fr) * 1985-06-20 1987-08-14 Rhone Poulenc Spec Chim Procede de preparation d'une dispersion colloidale d'un compose de cation metallique en milieu organique et les sols obtenus
FR2583736B1 (fr) * 1985-06-20 1987-08-14 Rhone Poulenc Spec Chim Nouveau compose de cerium iv et son procede de preparation.
FR2596382B1 (fr) * 1986-03-26 1988-05-27 Rhone Poulenc Chimie Dispersions aqueuses colloidales d'un compose de cerium iv et leur procede d'obtention
FR2596381B1 (fr) * 1986-03-26 1988-05-27 Rhone Poulenc Chimie Oxydes ceriques a nouvelles caracteristiques morphologiques et leur procede d'obtention
FR2623792B1 (fr) * 1987-11-27 1991-02-15 Rhone Poulenc Chimie Procede de separation du thorium et des terres rares d'un concentre de fluorures de ces elements
US5279789A (en) * 1988-12-23 1994-01-18 Rhone-Poulenc Chimie Ceric oxide particulates having improved morphology
US6169135B1 (en) 1993-09-29 2001-01-02 Rhone Poulenc Chimie Precipitated silica
US6001322A (en) 1993-09-29 1999-12-14 Rhone-Poulenc Chimie Precipitated silicas
FR2710630B1 (fr) * 1993-09-29 1995-12-29 Rhone Poulenc Chimie Nouvelles silices précipitées, leur procédé de préparation et leur utilisation au renforcement des élastomères.
CA2150369C (fr) 1993-09-29 2001-05-01 Yvonick Chevallier Silice precipitee
FR2719502B1 (fr) * 1994-05-09 1996-06-07 Rhone Poulenc Chimie Dispersion colloïdale à base d'oxyde de cérium et d'oxyde de titane son procédé de préparation, son application au revêtement de substrats et substrats ainsi revêtus.
FR2724330B1 (fr) * 1994-09-12 1997-01-31 Rhone Poulenc Chimie Dispersion colloidale d'un compose de cerium a concentration elevee et son procede de preparation
FR2724331B1 (fr) * 1994-09-12 1996-12-13 Rhone Poulenc Chimie Dispersions colloidales d'un compose de cerium a ph eleve et leurs procedes de preparation
US6187824B1 (en) * 1999-08-25 2001-02-13 Nyacol Nano Technologies, Inc. Zinc oxide sol and method of making
FR2831177B1 (fr) 2001-10-22 2005-02-18 Rhodia Elect & Catalysis Dispersion colloidale et poudre colorees de cerium ou de cerium et de titane, de zirconium, d'aluminium ou d'une terre rare, leur procede de preparation et leur utilisation
WO2003064722A1 (en) 2002-01-30 2003-08-07 Nikko Materials Company, Limited Copper alloy sputtering target and method for manufacturing the target
FR2840313B1 (fr) 2002-05-28 2004-08-27 Rhodia Elect & Catalysis Composition a base d'une peinture aqueuse, notamment d'une lasure ou d'un vernis, et d'une dispersion colloidale aqueuse de cerium
US7820124B1 (en) * 2004-06-21 2010-10-26 General Electric Company Monodisperse nanoparticles and method of making
JP4582789B2 (ja) * 2005-07-25 2010-11-17 多木化学株式会社 セリア−ジルコニア固溶体ゾル及びその製造方法
FR2905371B1 (fr) * 2006-08-31 2010-11-05 Rhodia Recherches & Tech Composition a reductibilite elevee a base d'un oxyde de cerium nanometrique sur un support, procede de preparation et utilisation comme catalyseur
JP5987904B2 (ja) * 2012-05-22 2016-09-07 日立化成株式会社 砥粒の製造方法、スラリーの製造方法及び研磨液の製造方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU38182A1 (ja) *
US2364613A (en) * 1942-02-05 1944-12-12 Eastman Kodak Co Purification of lanthanum salts
US3024199A (en) * 1958-09-02 1962-03-06 Du Pont Stable aquasols of hydrous rare earth oxides and their preparation
US3148151A (en) * 1962-02-22 1964-09-08 Grace W R & Co Method of preparing rare earthactinide metal oxide sols
US3359213A (en) * 1963-01-31 1967-12-19 Nat Lead Co Production of aqueous suspension of colloidal, crystalline, hydrous oxides of zirconium and hafnium
US3442817A (en) * 1966-04-15 1969-05-06 Du Pont Preparation of zirconia and hafnia sols
GB1181794A (en) * 1966-06-09 1970-02-18 Atomic Energy Authority Uk Improvements in or relating to Zirconium Compounds
US3761571A (en) * 1970-02-10 1973-09-25 Atomic Energy Authority Uk Production of ceria
JPS53112299A (en) * 1977-03-02 1978-09-30 Sumitomo Alum Smelt Co Ltd Production of alumina sol
WO1979000248A1 (en) * 1977-11-01 1979-05-17 Atomic Energy Authority Uk Production of dispersions
US4244835A (en) * 1978-12-14 1981-01-13 W. R. Grace & Co. Method of dispersing alpha alumina monohydrate
US4356106A (en) * 1980-05-09 1982-10-26 United Kingdom Atomic Energy Authority Cerium compounds
DE3271142D1 (en) * 1981-08-07 1986-06-19 Atomic Energy Authority Uk Cerium compounds
US4545923A (en) * 1982-06-11 1985-10-08 Rhone-Poulenc Inc. Process for preparing colloidal ceric oxide and complexes thereof with free organic acids
EP0107284B1 (en) * 1982-08-13 1988-11-23 United Kingdom Atomic Energy Authority Process for the preparation of dispersions and gels
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.

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