JPH06183780A - 多孔質ガラスセラミックスおよびその製造方法 - Google Patents

多孔質ガラスセラミックスおよびその製造方法

Info

Publication number
JPH06183780A
JPH06183780A JP4058096A JP5809692A JPH06183780A JP H06183780 A JPH06183780 A JP H06183780A JP 4058096 A JP4058096 A JP 4058096A JP 5809692 A JP5809692 A JP 5809692A JP H06183780 A JPH06183780 A JP H06183780A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
ceramic
porous glass
ceramics
porous
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.)
Withdrawn
Application number
JP4058096A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Hosono
秀雄 細野
Yoshihiro Abe
良弘 阿部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP4058096A priority Critical patent/JPH06183780A/ja
Publication of JPH06183780A publication Critical patent/JPH06183780A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 新規多孔質ガラスセラミックスおよびその製
造方法を提供する。 【構成】 多孔質ガラスセラミックスは含水素オルトリ
ン酸チタニウムを骨格とすることを特徴とする。この多
孔質ガラスセラミックスの製造方法は、Li2 O−Ca
O−TiO2 −P2 5 系ガラスを結晶化し、得られた
ガラスセラミックスを酸処理して可溶性成分を溶出させ
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は多孔質ガラスセラミック
スおよびその製造方法に関する。
【0002】
【背景技術】多孔質セラミックスは、分離用フィルタ
ー、触媒担体、ガスセンサーなどの分野に使用されてい
る。またこれらは、バイオテクノロジーの分野において
極めて有望な材料であり、酵素固定のための担体や、液
体クロマトグラフィーでアミノ酸と蛋白質を分離するた
めの充填剤として使用されている。
【0003】多孔質ガラスや多孔質セラミックスの研究
開発は、1934年のバイコール(Vycor R )ガラスの
発明以来、シリケート系を主体に行なわれており、例え
ばNa2 O−B2 3 −SiO2 系多孔質ガラスを改良
するため、数多くの試みがなされてきた。
【0004】これに対して本発明者は、シリケート系で
なくホスフェート系の新規多孔質ガラスセラミックス
を、CaO−TiO2 −P2 5 系ガラスを結晶化し次
いで酸溶出処理することにより製造し、このホスフェー
ト系多孔質ガラスセラミックスをJ.Am.Cera
m.Soc.72(1989)1587において発表し
ている。
【0005】しかし、同様にホスフェート系化合物であ
る含水素オルトリン酸チタニウムからなる多孔質ガラス
セラミックスは、この含水素オルトリン酸チタニウム自
体の合成法が古くから知られているにも拘らず、従来全
く知られていなかった。
【0006】
【発明の目的】従って本発明の目的は、含水素オルトリ
ン酸チタニウムからなる新規多孔質ガラスセラミックス
およびその製造方法を提供することにある。
【0007】
【目的を達成するための手段】本発明者は、この目的を
達成するために研究を重ねた結果、Li2 O−CaO−
TiO2 −P2 5 系ガラスを結晶化し、得られたガラ
スセラミックスを酸処理して可溶性成分を溶出させるこ
とにより、含水素リン酸チタニウムを骨格とする新規多
孔質ガラスセラミックスが得られることを見い出した。
【0008】従って本発明は、含水素オルトリン酸チタ
ニウムを骨格とすることを特徴とする多孔質ガラスセラ
ミックスを要旨とする。
【0009】また本発明は、Li2 O−CaO−TiO
2 −P2 5 系ガラスを結晶化し、得られたガラスセラ
ミックスを酸処理して可溶性成分を溶出させることを特
徴とする前記多孔質ガラスセラミックスの製造方法を要
旨とする。
【0010】以下本発明を詳説する。
【0011】本発明の多孔質ガラスセラミックスは、含
水素オルトリン酸チタニウムを骨格とするものである。
含水素オルトリン酸チタニウムは、式Ti(HPO4
2 ・2H2 Oによって示される化合物である。本発明の
多孔質ガラスセラミックスにおいて、含水素オルトリン
酸チタニウム骨格は、2次元層構造を有する。
【0012】本発明の多孔質ガラスセラミックスの平均
孔径は10〜40nm、表面積は50〜150m2 /g、
空孔率は、40〜60%であるのが好ましい。上記平均
孔径、表面積および空孔率を有することにより、本発明
の多孔質ガラスセラミックスは、分離用フィルター、触
媒担体、ガスセンサー、酵素固定担体、クロマトグラフ
ィー用充填剤などの用途に好ましく用いられる。
【0013】次に多孔質ガラスセラミックスを製造する
ための本発明の方法について述べる。
【0014】本発明の方法においては、先ずLi2 O−
CaO−TiO2 −P2 5 系ガラスを結晶化させる。
結晶化は、一工程加熱処理によって行なっても良いが、
二工程加熱処理によって行なうのが好ましい。二工程加
熱処理においては、先ずガラスを比較的低い温度で加熱
する第1工程によって、核を生成させた後、冷却するこ
となく、比較的高い温度で加熱する第2工程によってガ
ラスを結晶化させる。前記第1工程において、加熱温度
は、ガラスのガラス転移点(Tg )よりも10〜40℃
高い温度とするのが好ましく、ガラスは、この加熱温度
で1〜10時間保持されることによって核を生成する。
また第2工程において、加熱温度は、Tg よりも80〜
150℃高い温度とするのが好ましく、第1工程によっ
て核を生成したガラスは、この加熱温度で1〜10時間
保持されることによって結晶化する。
【0015】得られたガラスセラミックスは、LiTi
2 (PO4 3 とCa3 (PO4 2 とからなり、Li
Ti2 (PO4 3 とCa3 (PO4 2 との比率は、
前者が0.9〜1.1、後者が0.9〜1.3の範囲で
あるのが好ましい。
【0016】ガラスセラミックスにおけるLiTi
2 (PO4 3 とCa3 (PO4 2 との比率を上記の
範囲とすることは、出発ガラス中の成分であるLi
2 O、CaO、TiO2 およびP2 5 の割合を適宜調
整することによって可能である。
【0017】ガラスセラミックスにおけるLiTi
2 (PO4 3 とCa3 (PO4 2 との比率は、前者
1.0に対して後者が1.1であるのが特に好ましく、
この場合には、6Li2 O・39CaO・24TiO2
・31P2 5 (モル%)のガラスが出発ガラスとして
用いられる。
【0018】得られたガラスセラミックスがLiTi2
(PO4 3 とCa3 (PO4 2とからなることは、
粉末XRD(X線回折)によって確認される。
【0019】本発明の方法においては、上で得られたガ
ラスセラミックスを酸処理して可溶性成分を溶出させ
る。酸処理に用いる酸としては、塩酸、硝酸、硫酸など
の無機酸を用いるのが好ましい。酸処理は、ガラスセラ
ミックスを上記の酸に浸漬して通常還流下60℃以上で
3〜20時間行なわれる。この酸処理によってガラスセ
ラミックス中の可溶性成分(LiおよびCa)が溶出さ
れ、2次元層状構造のTi(HPO4 2 ・2H2 O骨
格からなる多孔質ガラスセラミックスが得られる。可溶
性成分であるLiおよびCaが除去され、Ti(HPO
4 2 ・2H2 O骨格からなる多孔質ガラスセラミック
スが得られていることは、酸処理による重量減、ICP
(高周波プラズマ分光)分析、および粉末XRDによっ
て確認される。
【0020】本発明の方法により得られた多孔質ガラス
セラミックスは、上述のように10〜40nmの平均孔
径、50〜150m2 /gの表面積、40〜60%の空
孔率を有するのが好ましい。得られた多孔質ガラスセラ
ミックスは、上述のように分離用フィルター、触媒担
体、ガスセンサー、酵素固定担体、クロマトグラフィー
用充填剤などの用途に用いられる。
【0021】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明す
る。
【0022】(i)ガラスの調製 6LiO2 ・39CaO・24TiO2 ・31P2 5
(モル%)のガラスが得られるように、CaCO3 、L
2 CO3 、TiO2 (アナターゼ)およびH3 PO4
(85%)を混合し、得られた混合物をSiO2 ガラス
製ボウルに入れ、水を加えた後撹拌してスラリーを得
た。このスラリーを赤外線ランプで乾燥し、乾燥物を白
金るつぼに入れて、大気中、1350℃で1時間溶融
し、融液を炭素製の型に注入してアニーリングした。得
られたガラスはTi3+(この含量は、EPRによる測定
により総Tiイオンの約0.1%であることが確認され
た)によるバイオレットカラーを呈していた。
【0023】(ii)ガラスの結晶化によるガラスセラミ
ックスの製造 (i)で得られたガラスを2×2×0.5cmの大きさの
板状に切断し、研磨した。得られた板状ガラスを2工程
熱処理により結晶化した。すなわち、板状ガラス(Tg
=600℃)を620℃に加熱し、この温度を20時間
保持して核を生成させた後、室温に冷却することなく、
730℃に加熱し、この温度に12時間保持して結晶化
させてガラスセラミックスを得た。
【0024】得られたガラスセラミックスの粉末XRD
パターンを図1(a)に示す。図1(a)より、このガ
ラスセラミックスは、LiTi2 (PO4 3 相とβ−
Ca3 (PO4 2 相からなることが判明した。
【0025】(iii) 酸処理による多孔質ガラスセラミッ
クスの製造 得られたガラスセラミックスをナイロン製バスケットに
入れ、1N HCl(HNO3 、H2 SO4 を用いても
よい)中に浸漬し、還流下でその沸点付近で12〜24
時間加熱することにより、可溶性成分を溶出して多孔質
ガラスセラミックスを得た。
【0026】得られた多孔質ガラスセラミックスの粉末
XRDパターンを図1(b)に示す。図1(b)より明
らかなように、酸処理前に認められたLiTi2 (PO
4 3 相およびβ−Ca3 (PO4 2 相に基づくピー
クが消失し、2θ=8.7°において特徴的なピーク
が、数多くのブロードなピークとともに出現した。また
酸処理後の重量減は約50%であったが、元の形状は保
持されていた。ICP分析によれば、ガラスセラミック
ス中の大部分のLi(97%)およびCa(98%)が
酸で溶出されていた。
【0027】また得られた多孔質ガラスセラミックスを
有機アミン類で処理すると、図2(a)に示す多孔質ガ
ラスセラミックスの粉末XRDパターン中の2θ=8.
7°のメインピークが、同図(b)に示すように2θ=
4.2°にシフトしていることから、この多孔質ガラス
セラミックスは、有機アミン類のインターカレーション
(挿入反応)が容易に可能であることが確認された。
【0028】以上のことから、得られた多孔質ガラスセ
ラミックスは2次元層状構造のTi(HPO4 2 骨格
からなることが明らかとなった。
【0029】図3は、得られた多孔質ガラスセラミック
スの孔径分布を示す。多孔質ガラスセラミックスの平均
孔径および表面積は、それぞれ15nmおよび120m2
/gであり、空孔率は43vol.%であった。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、含水素オルトリン酸チ
タニウムを骨格とする新規多孔質ガラスセラミックスお
よびその製造方法が提供された。
【図面の簡単な説明】
【図1】酸処理前のガラスセラミックスおよび酸処理後
に得られた本発明の多孔質ガラスセラミックスの粉末X
RDパターン図である。
【図2】本発明の多孔質ガラスセラミックスのアミン処
理前と後の粉末XRDパターン図である。
【図3】本発明で得られた多孔質ガラスセラミックスの
孔径分布図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 含水素オルトリン酸チタニウムを骨格と
    することを特徴とする多孔質ガラスセラミックス。
  2. 【請求項2】 Li2 O−CaO−TiO2 −P2 5
    系ガラスを結晶化し、得られたガラスセラミックスを酸
    処理して可溶性成分を溶出させることを特徴とする請求
    項1に記載の多孔質ガラスセラミックスの製造方法。
JP4058096A 1992-03-16 1992-03-16 多孔質ガラスセラミックスおよびその製造方法 Withdrawn JPH06183780A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4058096A JPH06183780A (ja) 1992-03-16 1992-03-16 多孔質ガラスセラミックスおよびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4058096A JPH06183780A (ja) 1992-03-16 1992-03-16 多孔質ガラスセラミックスおよびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06183780A true JPH06183780A (ja) 1994-07-05

Family

ID=13074426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4058096A Withdrawn JPH06183780A (ja) 1992-03-16 1992-03-16 多孔質ガラスセラミックスおよびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06183780A (ja)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0757024A1 (en) 1995-07-26 1997-02-05 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Silicon nitride porous body and method of preparing the same
KR100388281B1 (ko) * 2000-07-28 2003-06-19 강원호 원적외선 방사 항균성 글라스 세라믹스 조성물의 제조방법
WO2010041760A1 (ja) * 2008-10-10 2010-04-15 株式会社オハラ ガラスセラミックス及びその製造方法、ガラスセラミックス焼結体の製造方法、複合体の製造方法、光触媒機能性成形体、並びに親水性成形体
JP2010111571A (ja) * 2008-10-10 2010-05-20 Ohara Inc ガラスセラミックス及びその製造方法
JP2010111573A (ja) * 2008-10-10 2010-05-20 Ohara Inc ガラスセラミックス及びその製造方法
JP2010111574A (ja) * 2008-10-10 2010-05-20 Ohara Inc ガラスセラミックス及びその製造方法
JP2010111575A (ja) * 2008-10-10 2010-05-20 Ohara Inc ガラスセラミックス及びその製造方法
JP2010275175A (ja) * 2009-04-30 2010-12-09 Ohara Inc ガラスセラミックス及びその製造方法
JP2011235283A (ja) * 2006-05-01 2011-11-24 Ibiden Co Ltd ハニカム構造体、ハニカム構造体の製造方法、ハニカムフィルタ及びハニカムフィルタの製造方法
EP2545992A4 (en) * 2010-03-12 2013-09-18 Ohara Kk PHOTOCATALYST, COOLING MIXTURE, SHAPING ELEMENT AND COATING, COATING, COATING FILM SHAPING ELEMENT, SINTERED BODY, GLASS-CERAMIC COMPOSITE, GLASS, BUILDING MATERIAL, AND CLARIFICATION MATERIAL
JP2013193895A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Citizen Finetech Miyota Co Ltd 多孔質成形部材及びその製造方法
JP2016155707A (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 株式会社住田光学ガラス Ltpまたはlatp結晶粒子の製造方法
WO2024245033A1 (zh) * 2023-06-01 2024-12-05 思摩尔国际控股有限公司 一种雾化芯、雾化器及电子雾化装置

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5846460A (en) * 1995-07-26 1998-12-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of preparing silicon nitride porous body
EP0757024A1 (en) 1995-07-26 1997-02-05 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Silicon nitride porous body and method of preparing the same
KR100388281B1 (ko) * 2000-07-28 2003-06-19 강원호 원적외선 방사 항균성 글라스 세라믹스 조성물의 제조방법
JP2011235283A (ja) * 2006-05-01 2011-11-24 Ibiden Co Ltd ハニカム構造体、ハニカム構造体の製造方法、ハニカムフィルタ及びハニカムフィルタの製造方法
WO2010041760A1 (ja) * 2008-10-10 2010-04-15 株式会社オハラ ガラスセラミックス及びその製造方法、ガラスセラミックス焼結体の製造方法、複合体の製造方法、光触媒機能性成形体、並びに親水性成形体
JP2010111571A (ja) * 2008-10-10 2010-05-20 Ohara Inc ガラスセラミックス及びその製造方法
JP2010111573A (ja) * 2008-10-10 2010-05-20 Ohara Inc ガラスセラミックス及びその製造方法
JP2010111574A (ja) * 2008-10-10 2010-05-20 Ohara Inc ガラスセラミックス及びその製造方法
JP2010111575A (ja) * 2008-10-10 2010-05-20 Ohara Inc ガラスセラミックス及びその製造方法
CN102177102A (zh) * 2008-10-10 2011-09-07 株式会社小原 微晶玻璃及其制造方法、微晶玻璃烧结体的制造方法、复合体的制造方法、光催化功能性成型体、以及亲水性成型体
JP2010275175A (ja) * 2009-04-30 2010-12-09 Ohara Inc ガラスセラミックス及びその製造方法
EP2545992A4 (en) * 2010-03-12 2013-09-18 Ohara Kk PHOTOCATALYST, COOLING MIXTURE, SHAPING ELEMENT AND COATING, COATING, COATING FILM SHAPING ELEMENT, SINTERED BODY, GLASS-CERAMIC COMPOSITE, GLASS, BUILDING MATERIAL, AND CLARIFICATION MATERIAL
TWI510292B (zh) * 2010-03-12 2015-12-01 Ohara Kk Photocatalyst, slurry mixture, forming member and coating, coating film forming member, sintered body, glass-ceramic composite, glass, building materials and cleaning materials
JP2013193895A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Citizen Finetech Miyota Co Ltd 多孔質成形部材及びその製造方法
JP2016155707A (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 株式会社住田光学ガラス Ltpまたはlatp結晶粒子の製造方法
WO2024245033A1 (zh) * 2023-06-01 2024-12-05 思摩尔国际控股有限公司 一种雾化芯、雾化器及电子雾化装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05254881A (ja) ナノ結晶性材料およびその製造方法
Phalippou et al. Crystallization of gels and glasses made from hot-pressed gels
EP1129767A1 (en) Mordenite zeolite membrane and method for producing the same
USH626H (en) Sol-gel ceramic oxides
JPS61158810A (ja) 高純度シリカゾルの製造法
JP3636666B2 (ja) 多孔質体及びその製造方法
JPS62187139A (ja) リチウム−アルミニウム−珪酸塩ガラス、ガラスセラミツク粉末およびそれらの製造方法
Yamamoto et al. Preparation of Porous Glass‐Ceramics with a Skeleton of NASICON‐Type Crystal CuTi2 (PO4) 3
JPS61256922A (ja) 水溶液中のストロンチウムの固定化法
CA1241523A (en) Process for the preparation of lithium silicate
US4661138A (en) Method of strengthening the alkali resistance of a porous glass
Hosono et al. Porous glass-ceramics with skeleton of two-dimensional layered crystal Ti (HPO4) 2· 2H2O
JPS6217005A (ja) 高純度ムライト粉末の製造方法
JPH10158033A (ja) CuTi2(PO4)3結晶をスケルトンとする多孔質 結晶化ガラスおよびその製造方法
JPS61204006A (ja) 分離膜及びその製造方法
JPH0623070B2 (ja) チタン酸多孔質ガラスセラミツクスの製造方法
CN110586027A (zh) 一种含光催化功能晶相的多孔微晶玻璃的制备方法及所得产品
JPS6317219A (ja) セラミツク粉体の製造方法
JPH038708A (ja) シリカ原料の製造方法
JPH0632610A (ja) A型またはフォージャサイト型ゼオライト膜の製造方法
CN108910856B (zh) 一种含磷酸钛钙及钛氢磷酸盐双晶相的多孔材料的制备方法及所得产品
JPH02217314A (ja) アルミン酸塩粉末の製造方法
JP2725028B2 (ja) リン酸カルシウム系ガラスの結晶化方法
JPH01133991A (ja) 合成石英コーティングるつぼの製造法
CN114906865A (zh) 一种制备MgAl2O4尖晶石的方法及MgAl2O4尖晶石

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990518