JPH0710531A - 多孔質粉体及びその製造方法 - Google Patents
多孔質粉体及びその製造方法Info
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- JPH0710531A JPH0710531A JP5177318A JP17731893A JPH0710531A JP H0710531 A JPH0710531 A JP H0710531A JP 5177318 A JP5177318 A JP 5177318A JP 17731893 A JP17731893 A JP 17731893A JP H0710531 A JPH0710531 A JP H0710531A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
- C12N11/14—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an inorganic carrier
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 均一な細孔分布と充分な細孔量を持ち、熱的
安定性、化学的安定性、経済性の何れをも満足させる酵
素固定化用多孔質担体とその製造方法を提供することを
目的とする。 【構成】 カオリン鉱物に強酸を加えて、適宜な条件下
での水熱処理と焼成処理を実施することにより得られ
る、均一な細孔分布と大きな細孔量を持つ酵素固定化用
粉体としての多孔質粉体及びその製造方法を提供する。
そして、上記カオリン鉱物は、カオリナイト、ディッカ
イト、ナクライト、ハロイサイトから選択された一種又
は複数のものを主成分とする天然品もしくは合成品であ
る構成、上記強酸は、カオリン鉱物を１０％スラリーに
した状態でｐＨが４．０以下になる無機酸もしくは有機
酸である構成、上記水熱処理条件は、処理温度が１００
℃以上で２２０℃以下、好ましくは１２０℃以上で２０
０℃以下で処理時間が１時間以上であり、水熱処理後の
粉体の焼成温度条件は、３５０〜１０００℃の構成を提
供する。
安定性、化学的安定性、経済性の何れをも満足させる酵
素固定化用多孔質担体とその製造方法を提供することを
目的とする。 【構成】 カオリン鉱物に強酸を加えて、適宜な条件下
での水熱処理と焼成処理を実施することにより得られ
る、均一な細孔分布と大きな細孔量を持つ酵素固定化用
粉体としての多孔質粉体及びその製造方法を提供する。
そして、上記カオリン鉱物は、カオリナイト、ディッカ
イト、ナクライト、ハロイサイトから選択された一種又
は複数のものを主成分とする天然品もしくは合成品であ
る構成、上記強酸は、カオリン鉱物を１０％スラリーに
した状態でｐＨが４．０以下になる無機酸もしくは有機
酸である構成、上記水熱処理条件は、処理温度が１００
℃以上で２２０℃以下、好ましくは１２０℃以上で２０
０℃以下で処理時間が１時間以上であり、水熱処理後の
粉体の焼成温度条件は、３５０〜１０００℃の構成を提
供する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は酵素を生体触媒として生
化学反応を工業的に行わせるためのバイオリアクター、
バイオセンサー、フィルター等の用途で使用される多孔
質担体の原料となる多孔質粉体及びその製造方法に関す
るものである。
化学反応を工業的に行わせるためのバイオリアクター、
バイオセンサー、フィルター等の用途で使用される多孔
質担体の原料となる多孔質粉体及びその製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】酵素を利用した生体反応を工業的に行わ
せる酵素固定化バイオリアクター、バイオセンサー等の
研究は近年非常に盛んに行われており、これに使用され
る酵素固定化用担体の開発も進んでいる。酵素固定化バ
イオリアクターとは、酵素を担体表面に固定した触媒を
カラム内に充填した構成を有し、担体の種類もセルロー
ス、アガロース、キチン、カラギーナン、ポリアクリル
アミド等の高分子有機材料とか、一般的な多孔質ガラ
ス、セラミックス質等の無機材料等各種のものが提案さ
れている。
せる酵素固定化バイオリアクター、バイオセンサー等の
研究は近年非常に盛んに行われており、これに使用され
る酵素固定化用担体の開発も進んでいる。酵素固定化バ
イオリアクターとは、酵素を担体表面に固定した触媒を
カラム内に充填した構成を有し、担体の種類もセルロー
ス、アガロース、キチン、カラギーナン、ポリアクリル
アミド等の高分子有機材料とか、一般的な多孔質ガラ
ス、セラミックス質等の無機材料等各種のものが提案さ
れている。
【０００３】しかしながら、有機材料は機械的強度が弱
い傾向にあり、更に酵素固定化用担体を利用した反応系
においては、雑菌汚染を防止するために高温操作が必要
とされる場合が多く、有機系の担体は高温での耐熱性お
よび化学的安定性に問題がある。他方の多孔質ガラス
は、熱安定性に優れ、数百Åの細孔を持たすことが可能
である反面、製造工程が複雑であり、溶融のために高温
（１５００℃）が必要であるため、製作に要するコスト
が極めて高価となり、実用規模の設備は採算に合わない
という問題がある。
い傾向にあり、更に酵素固定化用担体を利用した反応系
においては、雑菌汚染を防止するために高温操作が必要
とされる場合が多く、有機系の担体は高温での耐熱性お
よび化学的安定性に問題がある。他方の多孔質ガラス
は、熱安定性に優れ、数百Åの細孔を持たすことが可能
である反面、製造工程が複雑であり、溶融のために高温
（１５００℃）が必要であるため、製作に要するコスト
が極めて高価となり、実用規模の設備は採算に合わない
という問題がある。
【０００４】一方、セラミックス質担体の中で、アルミ
ナ、ジルコニア等の一般的なセラミックス材料を用いた
担体は、熱安定性及び化学的安定性に優れているが、酵
素固定化に必要とされている数百Åの細孔が少ないた
め、肝心の酵素固定化量が少なく、しかも装置の大型化
が要求される上、長い反応時間を必要とする等の問題が
ある。
ナ、ジルコニア等の一般的なセラミックス材料を用いた
担体は、熱安定性及び化学的安定性に優れているが、酵
素固定化に必要とされている数百Åの細孔が少ないた
め、肝心の酵素固定化量が少なく、しかも装置の大型化
が要求される上、長い反応時間を必要とする等の問題が
ある。
【０００５】これらの一般的なセラミックス質担体の問
題点を解決したものとして、特開昭６３−９１０８３号
公報には、セピオライト原料を粉砕して一定粒度とした
上、８００〜１０００℃での温度範囲で熱処理した酵素
固定化用担体（以下セピオライト担体と呼称）が提案さ
れている。このセピオライト担体は熱安定性が良い上、
酵素の固定化に適した数百Åに細孔分布を持ち、酵素固
定化能力に優れているという特徴を有している。
題点を解決したものとして、特開昭６３−９１０８３号
公報には、セピオライト原料を粉砕して一定粒度とした
上、８００〜１０００℃での温度範囲で熱処理した酵素
固定化用担体（以下セピオライト担体と呼称）が提案さ
れている。このセピオライト担体は熱安定性が良い上、
酵素の固定化に適した数百Åに細孔分布を持ち、酵素固
定化能力に優れているという特徴を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の酵素固定化用担体中、有機系の担体は前記し
たように高温での耐熱性および化学的安定性に問題があ
り、多孔質ガラスは製造工程が複雑であって製作に要す
るコストが極めて高価になるという難点がある。他方で
特開昭６３−９１０８３号公報に記載されたセピオライ
ト担体は、熱安定性及び細孔分布の面から酵素固定化能
力に優れているが、細孔分布及び細孔量を制御すること
が困難であり、しかも該セピオライト原料にはドロマイ
ト（ＣａＣＯ2・ＭｇＣＯ3）等の炭酸塩鉱物が不純物と
して含まれているという問題がある。
うな従来の酵素固定化用担体中、有機系の担体は前記し
たように高温での耐熱性および化学的安定性に問題があ
り、多孔質ガラスは製造工程が複雑であって製作に要す
るコストが極めて高価になるという難点がある。他方で
特開昭６３−９１０８３号公報に記載されたセピオライ
ト担体は、熱安定性及び細孔分布の面から酵素固定化能
力に優れているが、細孔分布及び細孔量を制御すること
が困難であり、しかも該セピオライト原料にはドロマイ
ト（ＣａＣＯ2・ＭｇＣＯ3）等の炭酸塩鉱物が不純物と
して含まれているという問題がある。
【０００７】上記不純物を除くための酸処理を行うと、
セピオライト結晶を破壊する惧れがあるため、これらア
ルカリ不純物を充分に除去することが出来ない。このた
めセピオライト担体をバイオリアクターに使用した場
合、使用条件によってはアルカリ成分の溶出が生じて精
度上満足する結果が得られないという問題がある。
セピオライト結晶を破壊する惧れがあるため、これらア
ルカリ不純物を充分に除去することが出来ない。このた
めセピオライト担体をバイオリアクターに使用した場
合、使用条件によってはアルカリ成分の溶出が生じて精
度上満足する結果が得られないという問題がある。
【０００８】そこで本発明は、従来の多孔質担体が容易
に制御出来なかった細孔量の制御を可能にするととも
に、シャープで均一な細孔分布を有し、熱的安定性、化
学的安定性、経済性の何れをも満足させる多孔質担体の
原料となる多孔質粉体とその製造方法を提供することを
目的とするものである。
に制御出来なかった細孔量の制御を可能にするととも
に、シャープで均一な細孔分布を有し、熱的安定性、化
学的安定性、経済性の何れをも満足させる多孔質担体の
原料となる多孔質粉体とその製造方法を提供することを
目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、カオリン鉱物に強酸を加えて、適宜な条件
下での水熱処理と焼成処理を実施することにより得られ
る、均一な細孔分布と大きな細孔量を持つ酵素固定化用
粉体としての多孔質粉体を提供する。
するために、カオリン鉱物に強酸を加えて、適宜な条件
下での水熱処理と焼成処理を実施することにより得られ
る、均一な細孔分布と大きな細孔量を持つ酵素固定化用
粉体としての多孔質粉体を提供する。
【００１０】また本発明は、カオリン鉱物に強酸を加
え、水とともに適宜な条件で水熱処理を施した後に水
洗，乾燥して粉体を得て、この粉体を適宜な条件で焼成
処理を施して、均一な細孔分布と大きな細孔量を持つ酵
素固定化用粉体とすることを特徴とする多孔質粉体の製
造方法を提供する。そして、上記カオリン鉱物は、カオ
リナイト、ディッカイト、ナクライト、ハロイサイトか
ら選択された一種又は複数のものを主成分とする天然品
もしくは合成品である構成、上記強酸は、カオリン鉱物
を１０％スラリーにした状態でｐＨが４．０以下になる
無機酸もしくは有機酸である構成、上記水熱処理条件
は、処理温度が１００℃以上で２２０℃以下、好ましく
は１２０℃以上で２００℃以下で処理時間が１時間以上
であり、水熱処理後の粉体の焼成温度条件は、３５０〜
１０００℃の構成を提供する。
え、水とともに適宜な条件で水熱処理を施した後に水
洗，乾燥して粉体を得て、この粉体を適宜な条件で焼成
処理を施して、均一な細孔分布と大きな細孔量を持つ酵
素固定化用粉体とすることを特徴とする多孔質粉体の製
造方法を提供する。そして、上記カオリン鉱物は、カオ
リナイト、ディッカイト、ナクライト、ハロイサイトか
ら選択された一種又は複数のものを主成分とする天然品
もしくは合成品である構成、上記強酸は、カオリン鉱物
を１０％スラリーにした状態でｐＨが４．０以下になる
無機酸もしくは有機酸である構成、上記水熱処理条件
は、処理温度が１００℃以上で２２０℃以下、好ましく
は１２０℃以上で２００℃以下で処理時間が１時間以上
であり、水熱処理後の粉体の焼成温度条件は、３５０〜
１０００℃の構成を提供する。
【００１１】
【作用】かかる多孔質粉体とその製造方法によれば、カ
オリン鉱物を焼成したときの焼成条件によっては細孔が
できるという知見に基づき、カオリン鉱物に強酸を加
え、水と共に水熱処理を施した後、濾過，水洗，乾燥し
た粉体を焼成して得られた多孔質粉体は、シャープで均
一な細孔分布と細孔量を有し、かつ、熱的安定性、化学
的安定性、経済性の何れをも満足することができる。上
記の工程は強酸を用いて水熱処理を行うため、不純物と
して含まれているアルカリ成分が溶出してカオリン鉱物
本来の化学的安定性が向上する。
オリン鉱物を焼成したときの焼成条件によっては細孔が
できるという知見に基づき、カオリン鉱物に強酸を加
え、水と共に水熱処理を施した後、濾過，水洗，乾燥し
た粉体を焼成して得られた多孔質粉体は、シャープで均
一な細孔分布と細孔量を有し、かつ、熱的安定性、化学
的安定性、経済性の何れをも満足することができる。上
記の工程は強酸を用いて水熱処理を行うため、不純物と
して含まれているアルカリ成分が溶出してカオリン鉱物
本来の化学的安定性が向上する。
【００１２】水熱処理条件が弱いと得られた多孔質粉体
の細孔量が少なく、逆に水熱処理条件が強過ぎると、カ
オリン鉱物が分解する上、燃費等の面で不経済であるの
で、処理温度が１００℃以上で２２０℃以下、好ましく
は１２０℃以上で２００℃以下にする。また、焼成温度
が３５０℃以下では結晶水の放出が十分行われず、メタ
カオリン化が不十分となって細孔量が少なくなり、焼成
温度が１０００℃以上では、焼成収縮が始まって細孔量
が少なくなるので、水熱処理後の粉体の焼成温度は３５
０〜１０００℃とする。
の細孔量が少なく、逆に水熱処理条件が強過ぎると、カ
オリン鉱物が分解する上、燃費等の面で不経済であるの
で、処理温度が１００℃以上で２２０℃以下、好ましく
は１２０℃以上で２００℃以下にする。また、焼成温度
が３５０℃以下では結晶水の放出が十分行われず、メタ
カオリン化が不十分となって細孔量が少なくなり、焼成
温度が１０００℃以上では、焼成収縮が始まって細孔量
が少なくなるので、水熱処理後の粉体の焼成温度は３５
０〜１０００℃とする。
【００１３】
【実施例】以下本発明にかかる多孔質粉体及びその製造
方法の具体的な実施例を説明する。本発明者等はカオリ
ン鉱物を焼成したときの焼成条件によっては細孔ができ
るという知見に基づいて実験を行ったところ、原料の種
類とか原料組成のばらつきによって細孔分布が異なり、
かつ、大きな細孔量のものは出来ないことを確認した。
方法の具体的な実施例を説明する。本発明者等はカオリ
ン鉱物を焼成したときの焼成条件によっては細孔ができ
るという知見に基づいて実験を行ったところ、原料の種
類とか原料組成のばらつきによって細孔分布が異なり、
かつ、大きな細孔量のものは出来ないことを確認した。
【００１４】そこでこの問題を解決するために鋭意研究
した結果、カオリン鉱物に強酸を加え、水と共に水熱処
理を施した後、水洗，乾燥した粉体を焼成することによ
り、シャープで均一な細孔分布と大きな細孔量を持つ多
孔質粉体を安定して製造することが可能であることを見
いだした。
した結果、カオリン鉱物に強酸を加え、水と共に水熱処
理を施した後、水洗，乾燥した粉体を焼成することによ
り、シャープで均一な細孔分布と大きな細孔量を持つ多
孔質粉体を安定して製造することが可能であることを見
いだした。
【００１５】上記の工程は強酸を用いて水熱処理を行う
ため、不純物として含まれているアルカリ成分が溶出
し、得られた多孔質粉体にはほとんど可溶性アルカリ成
分は含まれておらず、カオリン鉱物本来の化学的安定性
を更に向上させることができることが判明した。
ため、不純物として含まれているアルカリ成分が溶出
し、得られた多孔質粉体にはほとんど可溶性アルカリ成
分は含まれておらず、カオリン鉱物本来の化学的安定性
を更に向上させることができることが判明した。
【００１６】上記カオリン鉱物として用いられるカオリ
ナイトは、粘土鉱物であるカオリン類の主要な鉱物であ
って、このカオリナイトを主成分とする天然粘土は従来
から陶磁器やセラミックの原料として用いられている。
カオリナイトは白色，灰色又は黄色の高アルミナ鉱物で
あり、良質の天然粘土，特に愛知県瀬戸地区で産出する
蛙目（がえろめ）粘土には上記のカオリナイトと粘性を
高めるための亜炭等の有機物が混合されていることが確
認されている。この蛙目粘土は世界で最も優れた陶芸材
料といわれ、珍重されている。
ナイトは、粘土鉱物であるカオリン類の主要な鉱物であ
って、このカオリナイトを主成分とする天然粘土は従来
から陶磁器やセラミックの原料として用いられている。
カオリナイトは白色，灰色又は黄色の高アルミナ鉱物で
あり、良質の天然粘土，特に愛知県瀬戸地区で産出する
蛙目（がえろめ）粘土には上記のカオリナイトと粘性を
高めるための亜炭等の有機物が混合されていることが確
認されている。この蛙目粘土は世界で最も優れた陶芸材
料といわれ、珍重されている。
【００１７】以下に本実施例にかかる多孔質粉体及びそ
の製造方法の詳細を述べる。本実施例に用いられるカオ
リン鉱物は、上記カオリナイト以外にディッカイト、ナ
クライト、ハロイサイトから選択された一種又は複数の
ものが主成分であれば良く、天然品もしくは合成品のど
ちらでも良い。強酸とはカオリン鉱物を１０％スラリー
にした状態でｐＨが４．０以下になるものを言い、使用
する酸は無機酸もしくは有機酸のどちらでも良い。
の製造方法の詳細を述べる。本実施例に用いられるカオ
リン鉱物は、上記カオリナイト以外にディッカイト、ナ
クライト、ハロイサイトから選択された一種又は複数の
ものが主成分であれば良く、天然品もしくは合成品のど
ちらでも良い。強酸とはカオリン鉱物を１０％スラリー
にした状態でｐＨが４．０以下になるものを言い、使用
する酸は無機酸もしくは有機酸のどちらでも良い。
【００１８】水熱処理条件は１００℃以上で２２０℃以
下、好ましくは１２０℃以上２００℃以下で１時間以上
とする。水熱処理条件が弱いと得られた多孔質粉体の細
孔量が少なく、逆に水熱処理条件が上記の条件よりも強
過ぎると、カオリン鉱物の分解が発生する上、燃費等が
余計にかかって不経済であるという問題が生じる。ま
た、水熱処理後の粉体の焼成温度は３５０〜１０００℃
が望ましい。
下、好ましくは１２０℃以上２００℃以下で１時間以上
とする。水熱処理条件が弱いと得られた多孔質粉体の細
孔量が少なく、逆に水熱処理条件が上記の条件よりも強
過ぎると、カオリン鉱物の分解が発生する上、燃費等が
余計にかかって不経済であるという問題が生じる。ま
た、水熱処理後の粉体の焼成温度は３５０〜１０００℃
が望ましい。
【００１９】示差熱分析のデータによれば、上記カオリ
ン鉱物はＯＨの形で含まれている水が４００℃前後から
脱水し始め、６００℃前後で大きい吸熱ピークをつくっ
て脱水し、この脱水が終わった後メタカオリンになり、
更に９７０℃〜１０００℃付近でγアルミナまたはムラ
イトの結晶化に起因する発熱ピークが現れ、焼成収縮が
始まる。
ン鉱物はＯＨの形で含まれている水が４００℃前後から
脱水し始め、６００℃前後で大きい吸熱ピークをつくっ
て脱水し、この脱水が終わった後メタカオリンになり、
更に９７０℃〜１０００℃付近でγアルミナまたはムラ
イトの結晶化に起因する発熱ピークが現れ、焼成収縮が
始まる。
【００２０】そのため焼成温度が３５０℃以下では結晶
水の放出が十分行われず、メタカオリン化が不十分とな
って細孔量が少なくなり、焼成温度が１０００℃以上で
は、焼成収縮が始まる為、細孔がつぶされて細孔量が少
なくなることが確認された。従って焼成温度は前記の３
５０〜１０００℃とした。
水の放出が十分行われず、メタカオリン化が不十分とな
って細孔量が少なくなり、焼成温度が１０００℃以上で
は、焼成収縮が始まる為、細孔がつぶされて細孔量が少
なくなることが確認された。従って焼成温度は前記の３
５０〜１０００℃とした。
【００２１】本実施例のようにカオリン鉱物に強酸を加
え、水と共に水熱処理を施した後、濾過，水洗，乾燥し
た粉体を焼成して得られた多孔質粉体は、強酸で水熱処
理したことにより、シャープな細孔分布と細孔量を有し
ており、かつ、熱的安定性、化学的安定性、経済性の何
れをもを満足させることができる。
え、水と共に水熱処理を施した後、濾過，水洗，乾燥し
た粉体を焼成して得られた多孔質粉体は、強酸で水熱処
理したことにより、シャープな細孔分布と細孔量を有し
ており、かつ、熱的安定性、化学的安定性、経済性の何
れをもを満足させることができる。
【００２２】以下に具体的な実施例を説明する。 〔実施例１〕前記の蛙目粘土（主成分カオリナイト）に
塩酸を加えてｐＨの異なる１０％スラリーを作成した。
このスラリーをテフロン内装モーレ型ボンベに封入し、
循環式温風乾燥機に２２０℃で１６時間放置して水熱処
理を行った後、スラリーを取り出して濾過，水洗，乾燥
して多孔質の粉体を得た。
塩酸を加えてｐＨの異なる１０％スラリーを作成した。
このスラリーをテフロン内装モーレ型ボンベに封入し、
循環式温風乾燥機に２２０℃で１６時間放置して水熱処
理を行った後、スラリーを取り出して濾過，水洗，乾燥
して多孔質の粉体を得た。
【００２３】次にこの粉体を電気炉にて７００℃で２時
間焼成し、水銀圧入法で細孔分布を測定した。その結果
を図１に示す。
間焼成し、水銀圧入法で細孔分布を測定した。その結果
を図１に示す。
【００２４】図１は横軸に細孔径（Å）を取り、縦軸に
微分細孔容積（ｃｃ／ｇ・ｌｏｇＡ）を取って、前記ス
ラリーの細孔径を一定として、ｐＨを０．５，１．０，
２．０，４．０，６．０にしたときの微分細孔容積をプ
ロットしたグラフである。図１によればｐＨ０．５が細
孔容積が略３．５と最も大きく、ｐＨ４．０で細孔容積
が略１．０となり、ｐＨが６．０では細孔容積が小さく
なって使用に耐えないことが判明した。
微分細孔容積（ｃｃ／ｇ・ｌｏｇＡ）を取って、前記ス
ラリーの細孔径を一定として、ｐＨを０．５，１．０，
２．０，４．０，６．０にしたときの微分細孔容積をプ
ロットしたグラフである。図１によればｐＨ０．５が細
孔容積が略３．５と最も大きく、ｐＨ４．０で細孔容積
が略１．０となり、ｐＨが６．０では細孔容積が小さく
なって使用に耐えないことが判明した。
【００２５】〔実施例２〕水熱処理温度の影響を調べる
ため、上記実施例１で作成したｐＨ＝０．５の１０％蛙
目粘土スラリーをテフロン内装モーレ型ボンベに封入
し、異なった温度で循環式温風乾燥機に１６時間放置
後、スラリーを取り出して濾過，水洗，乾燥して粉体を
得た。次にこの粉体を電気炉にて７００℃で２時間焼成
し、水銀圧入法で細孔分布を測定した。その結果を図２
に示す。
ため、上記実施例１で作成したｐＨ＝０．５の１０％蛙
目粘土スラリーをテフロン内装モーレ型ボンベに封入
し、異なった温度で循環式温風乾燥機に１６時間放置
後、スラリーを取り出して濾過，水洗，乾燥して粉体を
得た。次にこの粉体を電気炉にて７００℃で２時間焼成
し、水銀圧入法で細孔分布を測定した。その結果を図２
に示す。
【００２６】図２は横軸に反応温度（℃）を取り、縦軸
に微分細孔容積（ｃｃ／ｇ・ｌｏｇＡ）を取って、スラ
リーのｐＨを一定として、反応温度を１２０，１５０，
１８０，２００，２２０（℃）にしたときの微分細孔容
積をプロットしたグラフである。図２によれば反応温度
が２００℃の時が細孔容積が略３．５と最も大きく、反
応温度が２２０℃がそれに次いで大きいことが判明し
た。従って水熱処理温度は１００℃以上で２２０℃以
下、好ましくは１２０℃以上で２００℃以下が適当であ
る。
に微分細孔容積（ｃｃ／ｇ・ｌｏｇＡ）を取って、スラ
リーのｐＨを一定として、反応温度を１２０，１５０，
１８０，２００，２２０（℃）にしたときの微分細孔容
積をプロットしたグラフである。図２によれば反応温度
が２００℃の時が細孔容積が略３．５と最も大きく、反
応温度が２２０℃がそれに次いで大きいことが判明し
た。従って水熱処理温度は１００℃以上で２２０℃以
下、好ましくは１２０℃以上で２００℃以下が適当であ
る。
【００２７】〔実施例３〕次に焼成温度の影響を調べる
ため、上記実施例１で作成したｐＨが０．５，反応温度
が２２０℃，反応時間が１６時間で水熱処理を実施した
後の粉体を電気炉にて異った温度で２時間焼成し、水銀
圧入法で細孔分布を測定した。その結果を図３に示す。
ため、上記実施例１で作成したｐＨが０．５，反応温度
が２２０℃，反応時間が１６時間で水熱処理を実施した
後の粉体を電気炉にて異った温度で２時間焼成し、水銀
圧入法で細孔分布を測定した。その結果を図３に示す。
【００２８】図３は、横軸に焼成温度（℃）を取り、縦
軸に微分細孔容積（ｃｃ／ｇ・ｌｏｇＡ）を取って、ス
ラリーのｐＨと反応温度を一定として得られた粉体の焼
成温度を３５０，５００，７００，９００，１０００，
１０５０（℃）にしたときの微分細孔容積をプロットし
たグラフである。図３によれば焼成温度が７００〜９０
０℃の時が細孔容積が略３．５と最も大きく、反応温度
が１０００℃を超えると焼成収縮が始まることによって
細孔がつぶされ、細孔容積が逆に少なくなることが判明
した。従って焼成温度は前記の３５０〜１０００℃が適
当である。
軸に微分細孔容積（ｃｃ／ｇ・ｌｏｇＡ）を取って、ス
ラリーのｐＨと反応温度を一定として得られた粉体の焼
成温度を３５０，５００，７００，９００，１０００，
１０５０（℃）にしたときの微分細孔容積をプロットし
たグラフである。図３によれば焼成温度が７００〜９０
０℃の時が細孔容積が略３．５と最も大きく、反応温度
が１０００℃を超えると焼成収縮が始まることによって
細孔がつぶされ、細孔容積が逆に少なくなることが判明
した。従って焼成温度は前記の３５０〜１０００℃が適
当である。
【００２９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる多孔質粉体及びその製造方法によれば、カオリン鉱
物に強酸を加え、水と共に水熱処理を施した後、濾過，
水洗，乾燥した粉体を焼成することにより、均一な細孔
分布と細孔量を有し、熱的安定性、化学的安定性、経済
性の何れをも満足する多孔質粉体を得ることができる。
特に得られた多孔質粉体を酵素固定化用担体として用い
た場合には、従来の有機系担体の持つ耐熱性及び化学的
安定性上での問題をなくし、かつ、多孔質ガラスの持つ
製造工程の複雑性を解消して、製作に要するコストが低
廉化されるという効果が得られる。
かる多孔質粉体及びその製造方法によれば、カオリン鉱
物に強酸を加え、水と共に水熱処理を施した後、濾過，
水洗，乾燥した粉体を焼成することにより、均一な細孔
分布と細孔量を有し、熱的安定性、化学的安定性、経済
性の何れをも満足する多孔質粉体を得ることができる。
特に得られた多孔質粉体を酵素固定化用担体として用い
た場合には、従来の有機系担体の持つ耐熱性及び化学的
安定性上での問題をなくし、かつ、多孔質ガラスの持つ
製造工程の複雑性を解消して、製作に要するコストが低
廉化されるという効果が得られる。
【００３０】更にセピオライト担体の持つ酸処理による
結晶破壊の惧れがなく、特に強酸を用いて水熱処理を行
うことによって不純物として含まれているアルカリ成分
を充分に除去することが可能となり、カオリン鉱物本来
の化学的安定性を発揮して精度上満足する結果が得ら
れ、産業の発展に寄与することができる。
結晶破壊の惧れがなく、特に強酸を用いて水熱処理を行
うことによって不純物として含まれているアルカリ成分
を充分に除去することが可能となり、カオリン鉱物本来
の化学的安定性を発揮して精度上満足する結果が得ら
れ、産業の発展に寄与することができる。
【図１】本実施例で用いたカオリン鉱物スラリーの細孔
径を一定として、ｐＨを変化させたときの粉体の微分細
孔容積をプロットしたグラフ。
径を一定として、ｐＨを変化させたときの粉体の微分細
孔容積をプロットしたグラフ。
【図２】本実施例で用いたカオリン鉱物スラリーのｐＨ
を一定として、反応温度を変化させたときの粉体の微分
細孔容積をプロットしたグラフ。
を一定として、反応温度を変化させたときの粉体の微分
細孔容積をプロットしたグラフ。
【図３】本実施例で用いたカオリン鉱物スラリーのｐＨ
と反応温度を一定として、焼成温度を変化させたときの
粉体の微分細孔容積をプロットしたグラフ。
と反応温度を一定として、焼成温度を変化させたときの
粉体の微分細孔容積をプロットしたグラフ。
Claims (9)
- 【請求項１】 カオリン鉱物に強酸を加えて、適宜な条
件下での水熱処理と焼成処理を実施することにより得ら
れることを特徴とする多孔質粉体。 - 【請求項２】 カオリン鉱物に強酸を加えて、適宜な条
件下での水熱処理と焼成処理を実施することにより得ら
れる、均一な細孔分布と大きな細孔量を持つことを特徴
とする酵素固定化用粉体としての多孔質粉体。 - 【請求項３】 カオリン鉱物に強酸を加え、水とともに
適宜な条件で水熱処理を施した後に水洗，乾燥して粉体
を得て、この粉体を適宜な条件で焼成処理を施すことを
特徴とする多孔質粉体の製造方法。 - 【請求項４】 カオリン鉱物に強酸を加え、水とともに
適宜な条件で水熱処理を施した後に水洗，乾燥して粉体
を得て、この粉体を適宜な条件で焼成処理を施して、均
一な細孔分布と大きな細孔量を持つ酵素固定化用粉体と
することを特徴とする多孔質粉体の製造方法。 - 【請求項５】 上記カオリン鉱物は、カオリナイト、デ
ィッカイト、ナクライト、ハロイサイトから選択された
一種又は複数のものを主成分とする天然品もしくは合成
品である請求項１，２，３，４記載の多孔質粉体又はそ
の製造方法。 - 【請求項６】 上記強酸は、カオリン鉱物を１０％スラ
リーにした状態でｐＨが４．０以下になる無機酸もしく
は有機酸である請求項１，２，３，４，５記載の多孔質
粉体又はその製造方法。 - 【請求項７】 上記水熱処理条件は、処理温度が１００
℃以上で２２０℃以下、処理時間が１時間以上である請
求項１，２，３，４，５，６記載の多孔質粉体又はその
製造方法。 - 【請求項８】 上記水熱処理条件は、処理温度が１２０
℃以上で２００℃以下、処理時間が１時間以上である請
求項１，２，３，４，５，６記載の多孔質粉体又はその
製造方法。 - 【請求項９】 上記水熱処理後の粉体の焼成温度条件
は、３５０〜１０００℃である請求項１，２，３，４，
５，６，７，８記載の多孔質粉体又はその製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5177318A JPH0818814B2 (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 多孔質粉体及びその製造方法 |
| US08/263,239 US5614401A (en) | 1993-06-23 | 1994-06-21 | Enzyme immobilizing carrier containing kaolin |
| US08/466,898 US5756415A (en) | 1993-06-23 | 1995-06-06 | Method of making a enzyme immobilizing carrier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5177318A JPH0818814B2 (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 多孔質粉体及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0710531A true JPH0710531A (ja) | 1995-01-13 |
| JPH0818814B2 JPH0818814B2 (ja) | 1996-02-28 |
Family
ID=16028892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5177318A Expired - Lifetime JPH0818814B2 (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 多孔質粉体及びその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5756415A (ja) |
| JP (1) | JPH0818814B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007084383A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Mizusawa Ind Chem Ltd | 非晶質板状シリカ |
| WO2012050965A3 (en) * | 2010-09-29 | 2012-06-14 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Polyimide resins for high temperature applications |
| CN103146675A (zh) * | 2013-03-06 | 2013-06-12 | 昆明理工大学 | 以赤石脂为载体的固定化脂肪酶的制备方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6627057B1 (en) | 1999-12-23 | 2003-09-30 | Roche Diagnostic Corporation | Microsphere containing sensor |
| US20080076593A1 (en) * | 2006-09-25 | 2008-03-27 | Kellie Costa | Customized golf clubs and method for making same |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2477664A (en) * | 1947-07-29 | 1949-08-02 | Houdry Process Corp | Process of acid-activating kaolin clay |
| GB1514707A (en) * | 1974-06-25 | 1978-06-21 | Atomic Energy Authority Uk | Immobilization of biologically active substances |
| US4748121A (en) * | 1984-11-30 | 1988-05-31 | Ppg Industries, Inc. | Porous glass fibers with immobilized biochemically active material |
| JPH0695929B2 (ja) * | 1988-05-25 | 1994-11-30 | 日本碍子株式会社 | 酵素固定化バイオリアクター |
| JPH02131578A (ja) * | 1988-11-11 | 1990-05-21 | Kohjin Co Ltd | 微生物固定化担体 |
| JPH064029B2 (ja) * | 1990-03-16 | 1994-01-19 | 工業技術院長 | 酵素固定化用無機担体 |
-
1993
- 1993-06-23 JP JP5177318A patent/JPH0818814B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-06-06 US US08/466,898 patent/US5756415A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007084383A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Mizusawa Ind Chem Ltd | 非晶質板状シリカ |
| WO2012050965A3 (en) * | 2010-09-29 | 2012-06-14 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Polyimide resins for high temperature applications |
| CN103146675A (zh) * | 2013-03-06 | 2013-06-12 | 昆明理工大学 | 以赤石脂为载体的固定化脂肪酶的制备方法 |
| CN103146675B (zh) * | 2013-03-06 | 2014-07-30 | 昆明理工大学 | 以赤石脂为载体的固定化脂肪酶的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0818814B2 (ja) | 1996-02-28 |
| US5756415A (en) | 1998-05-26 |
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