JPH10130002A - Three dimensional mesh like metal oxide and its production - Google Patents

Three dimensional mesh like metal oxide and its production

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JPH10130002A
JPH10130002A JP8284965A JP28496596A JPH10130002A JP H10130002 A JPH10130002 A JP H10130002A JP 8284965 A JP8284965 A JP 8284965A JP 28496596 A JP28496596 A JP 28496596A JP H10130002 A JPH10130002 A JP H10130002A
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JP
Japan
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metal oxide
metal
sol
pressure
dimensional mesh
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Application number
JP8284965A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Hirota
一雄 広田
Toshio Suzuki
俊男 鈴木
Noriko Kamihashi
範子 神橋
Chikafumi Tanaka
爾文 田中
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Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
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Publication date
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  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a metal oxide having large surface area and small pressure loss, capable of treating a reaction product with a small space velocity and useful for a catalyst (carrier) by constituting so as to incorporate at least one metal oxide and to form into a three dimensional mesh like state. SOLUTION: This three dimensional mesh like metal oxide is constituted so as to incorporate one or more metal oxide preferably selected from group IA-IVB metals (e.g. oxide of Al) and to form into the three dimensional mesh like state preferably having 1-100μm, particularly 10-50μm diameter of column, the length of column 1-1000 times, particularly 10-100 times the diameter of column and 10-98%, particularly 50-90% whole porosity. The metal oxide is preferably a porous body having 10-500m<2> /g surface area. The three dimensional mesh like metal oxide is produced by forming a sol containing the metal of a raw material of the metal oxide material, charging the sol like material in a vessel under a high pressure, discharging to the atmosphere by passing through a hole having a pressure reducing section under a spontaneous pressure or a certain pressure, vaporizing a solvent to form the metal oxide into the three dimensional mesh like state and next, drying and firing.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は触媒あるいは金属触
媒の担体として有用な金属酸化物に関する。より詳しく
は、本発明は新規な形態を有する金属酸化物および該金
属酸化物を製造する方法を提供する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a metal oxide useful as a catalyst or a carrier for a metal catalyst. More specifically, the present invention provides a metal oxide having a novel morphology and a method for producing the metal oxide.

【0002】[0002]

【従来の技術】アルミニウム酸化物、シリコン酸化物、
チタン酸化物などの金属酸化物は触媒あるいは触媒の担
体として、広く用いられている。金属酸化物の形態とし
ては、粒状、リング状、ハニカム状、長繊維および短繊
維、長繊維を編んだ布状、短繊維を集めたマット状のも
のが知られている。
2. Description of the Related Art Aluminum oxide, silicon oxide,
Metal oxides such as titanium oxide are widely used as catalysts or catalyst carriers. As the form of the metal oxide, a granular form, a ring form, a honeycomb form, a long fiber and a short fiber, a cloth form knitted with a long fiber, and a mat form collecting short fibers are known.

【0003】かかる形態の金属酸化物を触媒あるいは触
媒担体として用いる場合、例えば最も一般的な粒状、リ
ング状の金属酸化物を流通式固定床にて用いる場合に
は、その形状故に圧力損失が大きくなり、空間速度を高
くできず処理能力が限定されるという問題がある。ま
た、互いに接触するために金属酸化物が次第に損傷する
という問題もある。
When a metal oxide of such a form is used as a catalyst or a catalyst carrier, for example, when the most common granular or ring-shaped metal oxide is used in a flow-type fixed bed, the pressure loss is large because of its shape. Therefore, there is a problem that the space velocity cannot be increased and the processing capacity is limited. Another problem is that the metal oxides are gradually damaged due to contact with each other.

【0004】上記問題を解決するため、金属酸化物をモ
ノリスのハニカム状に成型した触媒担体が使用されてい
る。しかしながら、かかる形態は、金属酸化物前駆体の
スラリーから押出成型によりハニカムを形成し、焼結を
行うことによって得ているため、金型が必要になり、製
造コストが嵩む。また、ハニカム構造をとると全体の体
積に占める実際に反応に用いられる触媒量の比率がかな
り小さくなり、大きな反応器が必要となるという欠点も
ある。
[0004] In order to solve the above-mentioned problem, a catalyst carrier in which a metal oxide is formed into a monolith honeycomb shape is used. However, since such a form is obtained by forming a honeycomb from a slurry of a metal oxide precursor by extrusion molding and performing sintering, a mold is required, and the production cost increases. Further, when the honeycomb structure is employed, the ratio of the amount of the catalyst actually used in the reaction to the whole volume is considerably small, and there is a disadvantage that a large reactor is required.

【0005】一方、金属酸化物繊維を織布あるいは不織
布状に成型したものを用いる場合には、金属酸化物繊維
のコストが嵩む上、繊維形態を持たせるためには使用可
能な組成が限定されるため、耐久性等の問題も生じる。
On the other hand, when a metal oxide fiber molded into a woven or nonwoven fabric is used, the cost of the metal oxide fiber increases, and the composition that can be used to give the fiber form is limited. Therefore, problems such as durability also arise.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は比表面積が大
きい一方で、圧力損失が小さく、反応物質を大きな空間
速度で処理することができる形態を有する金属酸化物お
よびその製造方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a metal oxide having a large specific surface area, a small pressure loss, and a form capable of treating a reactant at a high space velocity, and a method for producing the same. With the goal.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らの鋭意研究の
結果、多孔質の金属酸化物を三次元網目状に成型すれ
ば、上記課題を解決し得ることを見いだし、本発明を完
成した。
Means for Solving the Problems As a result of diligent research by the present inventors, it has been found that the above-mentioned problems can be solved by molding a porous metal oxide into a three-dimensional network, and the present invention has been completed. .

【0008】すなわち本発明は、少なくとも1種の金属
酸化物を含み、三次元網目状に形成されてなる三次元網
目状金属酸化物を要旨とするものである。
[0008] That is, the gist of the present invention is a three-dimensional network metal oxide containing at least one type of metal oxide and formed in a three-dimensional network.

【0009】本発明の三次元網目状金属酸化物は、好ま
しくは1A〜4B属の金属、具体的にはシリコン、アル
ミニウム、チタニウム、ジルコニウム、バナジウム、
銅、鉄、クロム、コバルト、スズ、亜鉛、ニオブ、タン
グステンからなる群から選択される少なくとも1種の金
属酸化物からなる。金属酸化物における金属と酸素の比
率は特に限定されず、金属酸化物として存在し得る比率
であればよいが、両者を化学量論比とすることが好まし
い。また、金属酸化物を混合して用いる場合、その混合
比についても特に限定されることはない。
The three-dimensional network metal oxide of the present invention is preferably a metal belonging to Groups 1A to 4B, specifically, silicon, aluminum, titanium, zirconium, vanadium,
It is made of at least one metal oxide selected from the group consisting of copper, iron, chromium, cobalt, tin, zinc, niobium, and tungsten. The ratio between the metal and oxygen in the metal oxide is not particularly limited, and may be any ratio that can exist as a metal oxide, but it is preferable that the two be in a stoichiometric ratio. In addition, when the metal oxides are mixed and used, the mixing ratio is not particularly limited.

【0010】本発明の三次元網目状金属酸化物を構成す
る金属酸化物は窒素吸着法により測定したBET比表面
積が、10m2/gから500m2/g、より好ましくは
30m2/gから250m2/gである多孔質体であるこ
とが好ましい。
[0010] Metal oxide constituting the three-dimensional mesh-like metal oxide of the present invention is a BET specific surface area measured by the nitrogen adsorption method, 500m 2 / g from 10 m 2 / g, more preferably from 30 m 2 / g 250 meters It is preferable that the porous body is 2 / g.

【0011】本発明の三次元網目状金属酸化物は、柱が
直径1〜100μm、好ましくは10〜50μm、柱の
長さ、即ち各柱の接点から接点の間の距離が直径の10
〜100倍であるものが好適に用いられる。
The three-dimensional mesh-like metal oxide of the present invention has a column having a diameter of 1 to 100 μm, preferably 10 to 50 μm, and a column length, that is, a distance between a contact point of each column and a contact point of 10 mm in diameter.
What is 100 times is preferably used.

【0012】本発明の三次元網目状金属酸化物は、全体
の容積に占める、金属酸化物を除いた部分の比率(空隙
率)が10%〜98%、特に50〜90%であることが
好ましい。
In the three-dimensional network metal oxide of the present invention, the ratio (porosity) of the portion excluding the metal oxide to the entire volume is preferably 10% to 98%, particularly 50 to 90%. preferable.

【0013】本発明の三次元網目状金属酸化物は単独で
触媒として用いることもできるが、他の金属を担持させ
てもよい。本発明の三次元網目状金属酸化物に担持させ
る金属としては、化学反応において触媒として用いられ
るものであれば特に制限されない。通常触媒として用い
られる遷移金属、特に周規律表第8族の金属が好まし
い。特に好ましくは、白金、鉛、ロジウム、ニッケルが
挙げられる。金属は目的に応じて単独で担持させても2
種類以上を担持させてもよく、2種類以上を担持させる
場合、各金属の比率は特に限定されない。担持させる金
属の合計量は、金属酸化物に対して0.1重量部から1
0重量部、好ましくは0.5重量部から5重量部であ
る。
The three-dimensional network metal oxide of the present invention can be used alone as a catalyst, but may support another metal. The metal supported on the three-dimensional network metal oxide of the present invention is not particularly limited as long as it is used as a catalyst in a chemical reaction. A transition metal usually used as a catalyst, particularly a metal belonging to Group 8 of the circumferential discipline is preferred. Particularly preferred are platinum, lead, rhodium and nickel. Depending on the purpose, the metal may be supported alone.
More than one type may be supported, and when two or more types are supported, the ratio of each metal is not particularly limited. The total amount of the metal to be supported is from 0.1 part by weight to 1 part by weight with respect to the metal oxide.
0 parts by weight, preferably 0.5 to 5 parts by weight.

【0014】本発明の金属酸化物は、特に触媒あるいは
触媒の担体として好適に用いられる。即ち、本発明の三
次元網目状金属酸化物は、比表面積が大きい一方で圧力
損失が小さいため、反応物質を大きな空間速度で処理す
ることができる。
The metal oxide of the present invention is particularly preferably used as a catalyst or a catalyst carrier. That is, since the three-dimensional network metal oxide of the present invention has a large specific surface area and a small pressure loss, it can treat a reactant at a large space velocity.

【0015】本発明はさらに、上記三次元網目状金属酸
化物を容易に製造する方法も提供する。すなわち本発明
は、金属酸化物前駆体を含むゾル状物を作成し、このゾ
ル状物を高圧下の容器内に入れ、これを自生圧下又は加
圧下で圧力降下室を有する孔を通して大気中に出し、そ
の直後に溶媒を気化させると共に三次元網目状に形成さ
せ、さらに乾燥および焼成することを含む、三次元網目
状金属酸化物の製造方法を提供する。
The present invention further provides a method for easily producing the three-dimensional network metal oxide. That is, the present invention prepares a sol containing a metal oxide precursor, puts the sol in a container under high pressure, and places it in the atmosphere through a hole having a pressure drop chamber under autogenous pressure or under pressure. A method for producing a three-dimensional network-like metal oxide, comprising the steps of: evaporating a solvent, forming a three-dimensional network immediately thereafter, and drying and firing the solvent.

【0016】一般に触媒あるいは触媒の担体としてよく
用いられている金属酸化物としては、アルミナ、シリケ
ート、チタニアなどが知られている。金属酸化物製造の
一般的な方法としては例えば、「金属酸化物と複合酸化
物 調製・物性・構造・触媒作用・無機材質との関連」
田部浩三編、講談社発行などに記載されている通り、乾
式法、湿式法などが知られているが、本発明においては
湿式法に基づいて金属酸化物を製造する。
Alumina, silicate, titania and the like are generally known as metal oxides often used as catalysts or catalyst carriers. Examples of general methods for producing metal oxides include, for example, “Relationship between preparation of metal oxides and composite oxides, physical properties, structure, catalysis, and inorganic materials”
As described in Kobe Tabe, published by Kodansha, etc., a dry method, a wet method and the like are known. In the present invention, a metal oxide is produced based on a wet method.

【0017】本発明の方法において用いる金属を含むゾ
ルは、ゾル状物質を形成し得、その後の焼成により酸化
物に転換する金属化合物と溶媒により構成されているも
のであって、例えば金属アルコキシド、(M(OR)n
(Mは金属、ORはアルコキシル基、nは金属の酸化
数)などの金属有機化合物、MXnOHm・H2O(Mは
金属、Xはハロゲン、m+nは金属の酸化数)などの金
属塩などを加水分解させることにより調製したものが挙
げられる。
The metal-containing sol used in the method of the present invention comprises a metal compound which can form a sol-like substance and is converted into an oxide by firing, and a solvent, such as a metal alkoxide, (M (OR) n
(M is a metal, OR is an alkoxyl group, n represents the oxidation number of the metal) metal organic compounds such as, MX n OH m · H 2 O (M is a metal, X is a halogen, m + n is the oxidation number of the metal) metal such as Examples thereof include those prepared by hydrolyzing a salt or the like.

【0018】金属アルコキシドからゾル状物を調製する
場合、金属アルコキシドへ水を添加して混合すればアル
コキシドは水と反応して加水分解し、OR基がOH基に
変わり、重合してゾル状物となる。
In the case of preparing a sol from a metal alkoxide, if water is added to the metal alkoxide and mixed, the alkoxide reacts with water to hydrolyze, and the OR group is changed to an OH group, which is polymerized to polymerize the sol. Becomes

【0019】金属アルコキシドとしては、金属とRを適
宜選択することにより非常に多くの種類のものを用いる
ことができる。Rとしては、メチル、エチル、n−プロ
ピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、tert−
ブチル等の低級アルキル基が特に好ましい。また二種以
上の金属を含む、複合金属アルコキシドを用いてもよ
い。
As the metal alkoxide, an extremely large number of types can be used by appropriately selecting the metal and R. R represents methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-
Particularly preferred are lower alkyl groups such as butyl. Further, a composite metal alkoxide containing two or more metals may be used.

【0020】塩基性金属塩からゾルを得るには、塩基性
金属塩を水あるいは有機溶剤へ溶解し、ここへ有機多価
酸を添加すればよい。ここで用いられる有機多価酸とは
2以上のカルボキシル基を有する有機化合物をいうが、
一般には重合していないものが好ましい。シュウ酸、マ
ロン酸、こはく酸、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸などの
飽和脂肪族カルボン酸、マレイン酸、フマル酸などの不
飽和脂肪族カルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸な
どの芳香族カルボン酸などが挙げられ、特に1分子につ
きカルボキシル基を2〜3、水酸基を1〜2個有する、
クエン酸、リンゴ酸、酒石酸が好ましい。有機多価酸は
単独で使用しても二種類以上を使用してもよい。
In order to obtain a sol from a basic metal salt, the basic metal salt may be dissolved in water or an organic solvent, and an organic polyacid may be added thereto. The organic polyhydric acid used herein refers to an organic compound having two or more carboxyl groups,
Generally, those not polymerized are preferred. Saturated aliphatic carboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, citric acid, malic acid and tartaric acid, unsaturated aliphatic carboxylic acids such as maleic acid and fumaric acid, and aromatic carboxylic acids such as terephthalic acid and isophthalic acid And especially having 2 to 3 carboxyl groups and 1 to 2 hydroxyl groups per molecule.
Citric acid, malic acid, tartaric acid are preferred. The organic polyacid may be used alone or in combination of two or more.

【0021】ゾルを形成する際に用いる溶媒としては、
水、アルコール、エステル、エーテル、ケトン、ニトリ
ル、アミド、二酸化硫黄、二酸化炭素、ニトロメタン、
ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、ブタン、ペン
タン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、またはこれらの
異性体や同族体等の脂肪族炭化水素、シクロヘキサンな
どの脂環族炭化水素、塩化メチレン、四塩化炭素、クロ
ロホルム、1,1−ジクロルー2、2フルオロエタン,
1、2−ジクロル−1,1−ジフルオロエタン、塩化メ
チレン、フルオロカーボン等のハロゲン化炭化水素が例
示されるが、これらに限定されない。
As the solvent used for forming the sol,
Water, alcohol, ester, ether, ketone, nitrile, amide, sulfur dioxide, carbon dioxide, nitromethane,
Aromatic hydrocarbons such as aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene, butane, pentane, hexane, heptane and octane, or isomers and homologs thereof, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, methylene chloride, and carbon tetrachloride , Chloroform, 1,1-dichloro-2,2 fluoroethane,
Examples thereof include, but are not limited to, halogenated hydrocarbons such as 1,2-dichloro-1,1-difluoroethane, methylene chloride, and fluorocarbons.

【0022】金属酸化物を上記溶媒へ溶解させ、濃縮し
てゾルを生成する。所望の性質を得るため、ゾル溶液は
高温高圧下でさらに濃縮する。適当な粘度のゾルを得る
ための条件は、金属、溶媒の種類により相違するが、濃
縮は溶媒の沸点付近の温度で行うのが好ましい。圧力に
関しては通常液体を濃縮してゾル状物を得る際の圧力で
あれば特に限定はない。
The metal oxide is dissolved in the above solvent and concentrated to form a sol. To obtain the desired properties, the sol solution is further concentrated under high temperature and pressure. The conditions for obtaining a sol having an appropriate viscosity vary depending on the type of metal and solvent, but it is preferable that concentration be performed at a temperature near the boiling point of the solvent. The pressure is not particularly limited as long as it is a pressure at which a liquid is concentrated to obtain a sol.

【0023】金属酸化物前駆体ゾル生成にあたっては、
界面活性剤、顔料、安定剤など本発明の効果を損なわな
い範囲内で添加してもよい。
In producing the metal oxide precursor sol,
Surfactants, pigments, stabilizers and the like may be added as long as the effects of the present invention are not impaired.

【0024】本発明に用いるゾル状金属酸化物前駆体
は、粘度が10〜100万センチポイズ、好ましくは1
00〜3万センチポイズとする。ゾルの粘度が高すぎる
と、圧力によりノズルから放出させることが困難となる
一方、粘度が低いということは即ち金属酸化物前駆体濃
度が低いこととなり、生産性が下がる。また、形成され
る三次元構造体の構造、強度などにも影響を及ぼす。
The sol-form metal oxide precursor used in the present invention has a viscosity of 100 to 1,000,000 centipoise, preferably 1 to 100,000 centipoise.
Let it be 100 to 30,000 centipoise. If the viscosity of the sol is too high, it is difficult to release the sol from the nozzle by pressure, while the low viscosity means that the concentration of the metal oxide precursor is low, and the productivity decreases. It also affects the structure, strength, and the like of the formed three-dimensional structure.

【0025】例えばアルミナゾルを調製する場合は、塩
基性アルミニウム塩水溶液を撹拌しながら、有機多価酸
を少量ずつ添加して混合した後、濃縮してゾルを得るか
または、アルミニウムアルコキシド、アルカノールアミ
ン化合物、マグネシウム化合物を有機溶媒と混合し、加
水分解した後、濃縮してゾルを得ればよい。
For example, when preparing an alumina sol, an organic polyacid is added little by little while stirring a basic aluminum salt aqueous solution and mixed, then concentrated to obtain a sol, or an aluminum alkoxide, alkanolamine compound The sol may be obtained by mixing a magnesium compound with an organic solvent, hydrolyzing and concentrating the mixture.

【0026】塩基性アルミニウム塩としては、式(Al
2(OH)nCl6-n)m(3≦n≦5、m≦10)で表される塩
基性塩化アルミニウムおよび式(Al2(OH)n(Lac)6-n)m
(3≦n≦5、m≦10)で表される塩基性乳酸アルミ
ニウムなどが挙げられる。塩基性アルミニウム塩を用い
てゾルを調製する場合は、有機多価酸を含むゾルを調製
する。このようなゾルは、例えば、塩基性アルミニウム
塩水溶液を撹拌しながら、有機多価酸を少量ずつ添加し
て混合した後、濃縮することによって得ることができ
る。
The basic aluminum salt is represented by the formula (Al
2 (OH) nCl 6 -n) m (3 ≦ n ≦ 5, m ≦ 10), a basic aluminum chloride represented by the formula (Al 2 (OH) n (Lac) 6 -n) m
And basic aluminum lactate represented by (3 ≦ n ≦ 5, m ≦ 10). When preparing a sol using a basic aluminum salt, a sol containing an organic polyacid is prepared. Such a sol can be obtained by, for example, adding and mixing an organic polyhydric acid little by little while stirring a basic aluminum salt aqueous solution, and then concentrating the mixture.

【0027】この時の塩基性アルミニウム塩の濃度とし
ては、80重量%以下が好ましく、特に50〜70重量
%が好ましい。また、有機多価酸の量としては、水溶液
中のアルミニウム量に対して0.1重量%以上であれば
十分効果が認められ、特に1〜5重量%が好ましい。
At this time, the concentration of the basic aluminum salt is preferably 80% by weight or less, particularly preferably 50 to 70% by weight. The amount of the organic polyacid is 0.1% by weight or more based on the amount of aluminum in the aqueous solution, and a sufficient effect is recognized, and 1 to 5% by weight is particularly preferable.

【0028】塩基性アルミニウム塩水溶液に有機多価酸
を添加する際には、有機多価酸が膨潤することを考慮し
て塩基性アルミニウム塩水溶液を撹拌しながら少量ずつ
添加することが好ましい。また、混合する際の温度とし
ては特に限定されるものではなく、例えばクエン酸であ
れば常温(約10〜40℃)で十分均一な溶液とするこ
とが可能である。
When the organic polyacid is added to the basic aluminum salt aqueous solution, it is preferable to add the basic aluminum salt aqueous solution little by little in consideration of the swelling of the organic polyacid. The temperature for mixing is not particularly limited. For example, citric acid can be a sufficiently uniform solution at room temperature (about 10 to 40 ° C.).

【0029】また、濃縮するときの圧力としては特に制
限されるものではなく、常圧で行えばよく、濃縮すると
きの温度としては80℃以下であることが好ましく、特
に40〜60℃で行うのが好ましい。この時の温度が8
0℃以上であると、溶液表面から急激にゲル化が進行
し、固形分が析出するなど、安定にゾルを得られにくく
なるために好ましくない。また、濃縮温度が低いとゲル
化の進行が遅くなるため、作業性を考慮すると好ましく
ない。このようにして、1〜100ポイズ程度、好まし
くは1〜20ポイズの粘度になるまでゾルを濃縮すれば
よい。
The pressure at the time of concentration is not particularly limited, and the pressure may be normal pressure. The temperature at the time of concentration is preferably 80 ° C. or lower, particularly preferably at 40 to 60 ° C. Is preferred. The temperature at this time is 8
If the temperature is 0 ° C. or higher, gelation proceeds rapidly from the solution surface, and it becomes difficult to obtain a sol stably, such as precipitation of solids. On the other hand, if the concentration temperature is low, the progress of gelation is slowed down, which is not preferable in view of workability. In this manner, the sol may be concentrated to a viscosity of about 1 to 100 poise, preferably 1 to 20 poise.

【0030】また、アルミニウムアルコキシドを用いて
ゾルを調製する場合、アルカノールアミンは安定な加水
分解を進行させ、アルミニウムアルコキシドを有機溶媒
または混合有機溶媒に効果的に混合させるために添加さ
れる。アルカノールアミンとしては、モノメタノールア
ミン、モノエタノールアミン、モノ−n−プロパノール
アミン、モノ−iso−プロパノールアミン、トリメタ
ノールアミン、トリエタノールアミン、トリ−n−プロ
パノールアミン、トリ−iso−プロパノールアミンな
どが挙げられる。その添加量は、アルミニウムアルコキ
シド1モルに対して活性水素が0.5〜2.5モルの範囲
が好ましく、特に0.8〜2.0モルが好ましい。アルカ
ノールアミンの量が0.5モル未満の場合には加水分解
速度が速くなり、沈殿物が析出する等により好ましいゾ
ルを得ることができない。2モルを越える場合には、適
当な粘性を有するゾルが得られず、形態を保持するのが
困難である。
When a sol is prepared using an aluminum alkoxide, the alkanolamine is added to promote stable hydrolysis and to effectively mix the aluminum alkoxide with an organic solvent or a mixed organic solvent. Examples of the alkanolamine include monomethanolamine, monoethanolamine, mono-n-propanolamine, mono-iso-propanolamine, trimethanolamine, triethanolamine, tri-n-propanolamine, and tri-iso-propanolamine. No. The amount of the active hydrogen is preferably in the range of 0.5 to 2.5 mol, more preferably 0.8 to 2.0 mol, per 1 mol of the aluminum alkoxide. When the amount of the alkanolamine is less than 0.5 mol, the hydrolysis rate becomes high, and a preferable sol cannot be obtained due to precipitation of a precipitate. If it exceeds 2 mol, a sol having an appropriate viscosity cannot be obtained, and it is difficult to maintain the form.

【0031】この場合マグネシウム化合物はゾルの安定
性を高めるために添加される。混合有機溶媒を用いる場
合には、マグネシウム化合物の添加は不要である。マグ
ネシウム化合物としては、硝酸マグネシウム、炭酸マグ
ネシウム、硫酸マグネシウム、リン酸水素マグネシウ
ム、リン酸二水素マグネシウム、リン酸三マグネシウ
ム、フッ化マグネシウム、臭化マグネシウム、塩化マグ
ネシウム、ヨウ化マグネシウム、水酸化マグネシウム、
ホスフィン酸マグネシウム、ケイ酸マグネシウムなどの
無機マグネシウム化合物や、酢酸マグネシウム、クエン
酸マグネシウム、乳酸マグネシウム、ステアリン酸マグ
ネシウム、シュウ酸マグネシウムなどの有機マグネシウ
ム化合物があげられる。マグネシウム化合物を添加する
場合は、焼成時における酸化マグネシウム/アルミナの
重量比率で0.1〜10%となるように添加することが
好ましく、特に0.5〜5%となるように添加すること
が好ましい。
In this case, a magnesium compound is added to increase the stability of the sol. When a mixed organic solvent is used, the addition of a magnesium compound is unnecessary. As the magnesium compound, magnesium nitrate, magnesium carbonate, magnesium sulfate, magnesium hydrogen phosphate, magnesium dihydrogen phosphate, trimagnesium phosphate, magnesium fluoride, magnesium bromide, magnesium chloride, magnesium iodide, magnesium hydroxide,
Examples include inorganic magnesium compounds such as magnesium phosphinate and magnesium silicate, and organic magnesium compounds such as magnesium acetate, magnesium citrate, magnesium lactate, magnesium stearate, and magnesium oxalate. When a magnesium compound is added, it is preferable that the magnesium compound is added so that the weight ratio of magnesium oxide / alumina at the time of firing is 0.1 to 10%, particularly 0.5 to 5%. preferable.

【0032】有機溶媒としては、メタノール、エタノー
ル、n−プロパノール、n−ブタノール、iso−ブタ
ノール、sec−ブタノール及びこれらの混合有機溶媒
に代表されるアルコール類が特に好適に用いられる。有
機溶媒または混合有機溶媒の使用量としては、アルミニ
ウムアルコキシド1モルに対して5〜30モルが好まし
く、特に8〜25モルが好ましい。混合有機溶媒として
は、上記の有機溶媒を2種以上混合するが、混合有機溶
媒中で含有量が最も多い有機溶媒(主溶媒)に対して他
の有機溶媒としては、主溶媒より沸点の高い溶媒を用い
ることが好ましい。例えば主溶媒としてiso−プロパ
ノール(沸点82℃)を用いた場合には他の有機溶媒と
してsec−ブタノール(沸点99℃)を用いる。その
混合比(モル比)としては0.1〜0.8が好ましく、特
に0.2〜0.5が好ましい。
As the organic solvent, alcohols represented by methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, iso-butanol, sec-butanol and mixed organic solvents thereof are particularly preferably used. The amount of the organic solvent or the mixed organic solvent to be used is preferably 5 to 30 mol, and particularly preferably 8 to 25 mol, per 1 mol of the aluminum alkoxide. As the mixed organic solvent, two or more of the above organic solvents are mixed, but the organic solvent having the highest content in the mixed organic solvent (main solvent) has a higher boiling point than the main solvent as the other organic solvent. It is preferable to use a solvent. For example, when iso-propanol (boiling point 82 ° C.) is used as the main solvent, sec-butanol (boiling point 99 ° C.) is used as another organic solvent. The mixing ratio (molar ratio) is preferably from 0.1 to 0.8, and particularly preferably from 0.2 to 0.5.

【0033】ゾルを得るため、上記混合物を加熱して濃
縮する。加熱は単一の有機溶媒の場合には、その沸点付
近の温度で、混合有機溶媒の場合にはその主溶媒の沸点
付近の温度で行うことが好ましい。この時、単一の有機
溶媒では濃縮よって溶液の粘度が上昇し、紡糸可能な粘
度の領域でゲル化の進行が速くなる傾向があるが、混合
有機溶媒では沸点が高い他の有機溶媒の存在によってゲ
ル化の進行が抑えられ、安定したゾルを得ることができ
る。
The mixture is heated and concentrated to obtain a sol. Heating is preferably performed at a temperature near the boiling point of a single organic solvent, or at a temperature near the boiling point of the main solvent of a mixed organic solvent. At this time, the viscosity of the solution increases due to concentration with a single organic solvent, and the gelation tends to progress rapidly in a region where the viscosity can be spun, but the presence of another organic solvent having a high boiling point in a mixed organic solvent Thereby, the progress of gelation is suppressed, and a stable sol can be obtained.

【0034】得られたアルミニウムアルコキシド含有溶
液を加水分解させてゾルを得る。加水分解は、例えば水
を加えてアルミニウムアルコキシドの加水分解を行えば
よい。この時の水の添加量としては、アルミニウムアル
コキシド1モルに対して0.5〜2モルの範囲で添加す
ることが好ましく、特に0.8〜1.5モルの範囲で添加
することが好ましい。0.5モルより少ない場合には、
三次元網目状構造体前駆体の形態を保持しにくくなるた
めに好ましくない。また、2モルより多い場合には、加
水分解速度が速まるため、粉末状の沈殿物が析出しやす
くなり、さらに得られたゾルのゲル化が速くなり、作業
可能な時間が短くなるので、操業性を考慮すると好まし
くない。
The obtained aluminum alkoxide-containing solution is hydrolyzed to obtain a sol. The hydrolysis may be performed, for example, by adding water to hydrolyze the aluminum alkoxide. At this time, the amount of water to be added is preferably in the range of 0.5 to 2 mol, more preferably in the range of 0.8 to 1.5 mol, per 1 mol of aluminum alkoxide. If less than 0.5 mole,
It is not preferable because it is difficult to maintain the form of the three-dimensional network structure precursor. When the amount is more than 2 mol, the hydrolysis rate is increased, so that a powdery precipitate is easily precipitated, and the obtained sol is further gelled, and the workable time is shortened. It is not preferable considering the properties.

【0035】上記の他にも、例えばよく用いられる金属
酸化物多孔質である多孔質シリケートの場合にはNa2
O・xSiO2y2O(x=1〜4)の一般式を有する
水ガラスを硫酸および塩酸で中和し、ポリケイ酸の組成
を有するシリカゾルを経てヒドロゲルを得ればよい。ま
た、その他の公知のいずれの方法を用いて金属酸化物前
駆体のゲル状物を得てもよい。
In addition to the above, for example, in the case of a porous silicate which is a commonly used porous metal oxide, Na 2 is used.
O · x SiO 2 · y H 2 O and water glass having a general formula of (x = 1 to 4) was neutralized with sulfuric acid and hydrochloric acid, or if you get a hydrogel through a silica sol having a composition of polysilicic acid. Further, any other known method may be used to obtain a gel of a metal oxide precursor.

【0036】上述のごとく得られた金属酸化物前駆体の
ゾルは高温高圧下条件下から、圧力降下室を有する孔を
通して噴出させる。圧力降下室を通すことによって急激
に圧力を下げ、相分離を生じさせる。その後大気中へ吹
き出し、金属酸化物前駆体は繊維状となって放出され
る。繊維状の金属酸化物を適当な距離をおいて設置した
板上へ堆積させて、三次元構造体を得る。金属酸化物前
駆体を高温高圧条件とするには、適当な粘度に濃縮した
ゾルを圧力容器に投入した後にこれを、高温高圧として
もよいし、ゾルを適当な粘度まで連続的に耐圧容器中で
加熱濃縮してもよい。
The sol of the metal oxide precursor obtained as described above is spouted from a high temperature and high pressure condition through a hole having a pressure drop chamber. The pressure drops rapidly by passing through the pressure drop chamber, causing phase separation. Thereafter, the metal oxide precursor is blown into the atmosphere, and is released in a fibrous form. A three-dimensional structure is obtained by depositing fibrous metal oxide on a plate placed at an appropriate distance. In order to make the metal oxide precursor a high temperature and high pressure condition, a sol concentrated to an appropriate viscosity is charged into a pressure vessel, and then the sol may be heated to a high temperature and a high pressure. May be concentrated by heating.

【0037】放出は、自生圧下または加圧下で、圧力降
下室を通して一旦、2層の状態とした後に、大気中へ放
出して行う。放出時の圧力を調節することによって、形
成される三次元網目構造を変化させることが可能であ
る。圧力降下室の容積としては、1〜100ccが好ま
しく、特に2〜50ccとするのが好ましい。噴出する
際のノズルの口径(D)としては、0.1〜2.0mm
φが好ましく、特に0.3〜1.0mmφが好ましい。こ
のとき、孔の長さ(L)と口径の比率(L/D)は、1
〜6が好ましく、特に1〜3となるようにするのがよ
い。放出時の圧力を高くすれば繊維状の金属が爆発的に
広がることから、網目構造が粗くなる。逆に、圧力が低
いと構造は密となる。しかしながら、製造上に望まれる
圧力としては、最低でも40kg/cm2、好ましくは
40〜150kg/cm2、より好ましくは80〜12
0kg/cm2である。
The release is carried out under the autogenous pressure or the pressurized pressure through a pressure drop chamber, and once released into a two-layer state, and then released into the atmosphere. By adjusting the pressure at the time of release, it is possible to change the three-dimensional network structure formed. The volume of the pressure drop chamber is preferably 1 to 100 cc, more preferably 2 to 50 cc. The diameter (D) of the nozzle at the time of jetting is 0.1 to 2.0 mm
φ is preferable, and 0.3 to 1.0 mmφ is particularly preferable. At this time, the ratio between the length (L) of the hole and the diameter (L / D) is 1
6 is preferable, and it is particularly preferable to set it to 1 to 3. If the pressure at the time of discharge is increased, the fibrous metal explosively spreads, and the network structure becomes coarse. Conversely, when the pressure is low, the structure becomes dense. However, the pressure desired for production is at least 40 kg / cm 2 , preferably 40 to 150 kg / cm 2 , more preferably 80 to 12 kg / cm 2 .
It is 0 kg / cm 2 .

【0038】一旦ゾルが放出されると、溶媒が気化し、
金属酸化物前駆体は繊維状となる。放出された繊維状の
金属酸化物前駆体を、衝突板により幅方向に拡げ、移動
可能な金網状のシート上に堆積させる。堆積の際にシー
トを移動させ、堆積される繊維が所望の網目状となるよ
うにする。厚みとしては、使用用途によって設定すれば
よいが、取り扱いの容易さの点からは厚みを1mm以上
とするのが好ましい。
Once the sol is released, the solvent evaporates,
The metal oxide precursor becomes fibrous. The released fibrous metal oxide precursor is spread in the width direction by an impact plate and deposited on a movable wire mesh sheet. The sheet is moved during deposition so that the fibers to be deposited have the desired network. The thickness may be set according to the intended use, but is preferably 1 mm or more from the viewpoint of easy handling.

【0039】得られた金属酸化物前駆体の三次元網目状
構造物を焼成して金属酸化物を生成させる。上述の通
り、通常放出時には溶媒が気化するため、乾燥工程は必
要に応じて行えばよい。加熱、乾燥、焼成は従来公知で
ある任意の方法にて行えばよく、具体的に例えば空気中
または窒素やアルゴンなどの不活性ガス中で加熱して含
有している溶媒その他の有機物を炭化させ、更に酸素の
存在下、好ましくは空気中にて加熱させて炭化した有機
成分を燃焼させ、除去するとともに金属酸化物前駆体を
金属酸化物へ変換させればよい。得られた金属酸化物を
さらに真空中、または水素雰囲気下で焼成してもよい。
The obtained three-dimensional network structure of the metal oxide precursor is fired to produce a metal oxide. As described above, the solvent evaporates during normal release, and thus the drying step may be performed as needed. Heating, drying, and baking may be performed by any conventionally known method.Specifically, for example, a solvent or other organic substance contained therein is heated by heating in air or an inert gas such as nitrogen or argon to carbonize the contained solvent or other organic matter. Further, the carbonized organic component may be burned by heating in the presence of oxygen, preferably in air, to remove the carbonized organic component and to convert the metal oxide precursor to a metal oxide. The obtained metal oxide may be further fired in a vacuum or under a hydrogen atmosphere.

【0040】焼成温度により、比表面積、細孔構造など
を制御できる。好ましい焼成温度は金属酸化物の種類に
よって異なるが、例えばアルミナ場合には500〜11
00℃、より好ましくは700〜900℃とする。焼成
温度が1100℃より高いとα相のアルミナが析出し、
比表面積が低下する。一方、焼成温度が500℃より低
い場合には有機成分が残留炭素として三次元網目状金属
酸化物内に残存するため好ましくない。焼成時間は有機
成分の除去が十分に行われ、アルミナが形成される時間
であれば特に限定されず、通常は1〜5時間である。
The specific surface area, pore structure, and the like can be controlled by the firing temperature. The preferred firing temperature varies depending on the type of the metal oxide.
The temperature is set to 00 ° C, more preferably 700 to 900 ° C. If the firing temperature is higher than 1100 ° C., α-phase alumina precipitates,
The specific surface area decreases. On the other hand, when the firing temperature is lower than 500 ° C., the organic component remains as residual carbon in the three-dimensional network metal oxide, which is not preferable. The firing time is not particularly limited as long as the organic components are sufficiently removed and alumina is formed, and is usually 1 to 5 hours.

【0041】得られた金属酸化物へ触媒となる金属を本
発明の金属酸化物へ担持させるには、金属酸化物前駆体
のゾル状物へ担持させる金属を含む塩を混合しても、得
られた三次元網目状構造物へ含浸法、沈殿法、イオン交
換法のいずれにより担持させてもよい。
In order to carry the metal serving as a catalyst on the obtained metal oxide on the metal oxide of the present invention, the metal oxide precursor may be mixed with a salt containing the metal carried on the sol. The obtained three-dimensional network structure may be supported by any of an impregnation method, a precipitation method, and an ion exchange method.

【0042】金属酸化物前駆体のゾル状物へ混合する場
合には、担持させるべき金属の塩をゾル状物に混合して
上述の処理を行えばよい。
When the metal oxide precursor is mixed with the sol, the above-mentioned treatment may be carried out by mixing the metal salt to be carried with the sol.

【0043】得られた金属酸化物多孔質上に金属を担持
させる一般的な方法としては大別して、含浸法、沈殿
法、イオン交換法が知られている。いずれの方法で担持
してもよいが、含浸法が最も好適である。含浸法は、成
形した金属酸化物多孔質担体を担持させる金属成分を含
む溶液に漬け、乾燥、焼成および還元等の活性化処理を
することにより、触媒活性成分を細孔内壁に固定化させ
る方法で、蒸発乾固法、吸着法、乾燥含浸法、スプレー
法が知られている。蒸発乾固法は担体を金属成分を含む
溶液に漬けた後、撹拌しながら溶媒を蒸発させて溶質を
担体に付着させる方法である。吸着法は担体を金属成分
を含む溶液に漬けた後、溶液を濾別する。担持量は溶液
濃度と細孔容積で決まる。これには、担体の飽和吸着量
以下の量を吸着させる場合、担体の飽和吸着量以上の金
属成分を含む溶液に長時間担体を浸し、平衡まで吸着さ
せる場合と、担体の細孔容積と等容積の金属成分を含む
溶液を加えて全部吸い取らせる場合がある。乾燥含浸法
は担体を排気し細孔内の気体を除去後、細孔容積分の溶
液をビュレットなどで少しづつ加える。担体表面が均一
に濡れた状態でしかも過剰な溶液が存在しない状態まで
滴下を続ける。スプレー法はエバポレーターなどの中で
担体を乾燥状態に保ち、金属成分を含む溶液を噴霧する
方法である。
As a general method of supporting a metal on the obtained metal oxide porous material, an impregnation method, a precipitation method, and an ion exchange method are known. Although it may be supported by any method, the impregnation method is most preferable. The impregnation method is a method in which a catalytically active component is immobilized on the inner wall of pores by immersing in a solution containing a metal component for supporting a formed metal oxide porous carrier, and performing an activation treatment such as drying, calcination and reduction. There are known an evaporation to dryness method, an adsorption method, a dry impregnation method, and a spray method. The evaporation to dryness method is a method in which a carrier is immersed in a solution containing a metal component, and then the solvent is evaporated with stirring to attach a solute to the carrier. In the adsorption method, after a carrier is immersed in a solution containing a metal component, the solution is separated by filtration. The amount supported is determined by the solution concentration and the pore volume. This includes the case where the carrier is adsorbed in an amount equal to or less than the saturated adsorption amount of the carrier, the case where the carrier is immersed in a solution containing a metal component greater than or equal to the saturated adsorption amount of the carrier for a long time, and the carrier is adsorbed to equilibrium. In some cases, a solution containing a volume of a metal component is added and all of the solution is absorbed. In the dry impregnation method, after the carrier is evacuated and the gas in the pores is removed, a solution corresponding to the pore volume is added little by little with a burette or the like. The dropping is continued until the carrier surface is uniformly wet and no excess solution is present. The spray method is a method of keeping a carrier in a dry state in an evaporator or the like and spraying a solution containing a metal component.

【0044】また、その他の沈殿法;一般的に、金属成
分を含む溶液と沈殿剤溶液を接触させて、水酸化物、炭
酸塩などの沈殿を生成させ、濾過、水洗、乾燥、成形お
よび焼成を行うことで金属成分を担持する方法であり、
担持させる触媒となる金属を金属酸化物前駆体ゾルと混
合し、これを三次元網目状に成型した後焼成する;およ
びイオン交換法;金属酸化物担体中の金属カチオンを担
持したい金属カチオンとをイオン交換反応によって担持
する方法を用いてもよい。
Other precipitation methods: In general, a solution containing a metal component is brought into contact with a precipitant solution to form a precipitate such as a hydroxide or a carbonate, followed by filtration, washing with water, drying, molding and firing. Is a method of supporting a metal component by performing
A metal serving as a catalyst to be supported is mixed with a metal oxide precursor sol, molded into a three-dimensional network, and calcined; and an ion exchange method is performed. You may use the method of carrying by an ion exchange reaction.

【0045】[0045]

【実施例】以下に本発明を実施例によりさらに詳細に説
明する。ただし、本発明の範囲は、実施例に限定される
ものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited to the examples.

【0046】実施例1 アルミニウムイソプロポキシド10モル、イソプロパノ
ール150モルおよび水10モルを60℃で1時間混合
した。次に80℃に温度を上げ、6時間加熱濃縮するこ
とでゾル状物を作成した。このゾル状物に対して30重
量%の炭酸ガスを圧力増加剤として注入した。温度が3
0℃、圧力が100kg/cm2になった時点で、オリ
フィス径0.75φのノズルよりゾル状物を吐出した。
このノズルより50mm離れた位置においてあるステン
レス板に厚みが25mmとなるよう、堆積させた。次に
相対湿度80%RH、温度80℃で6時間前処理した。
この前処理の後、温度900℃で2時間焼成し、三次元
網目状金属酸化物を得た。
Example 1 10 mol of aluminum isopropoxide, 150 mol of isopropanol and 10 mol of water were mixed at 60 ° C. for 1 hour. Next, the temperature was raised to 80 ° C., and the mixture was heated and concentrated for 6 hours to prepare a sol. 30% by weight of carbon dioxide gas was injected into the sol as a pressure increasing agent. Temperature 3
When the pressure reached 0 ° C. and the pressure reached 100 kg / cm 2 , the sol was discharged from a nozzle having an orifice diameter of 0.75φ.
It was deposited on a stainless steel plate at a position 50 mm away from the nozzle so as to have a thickness of 25 mm. Next, pretreatment was performed at a relative humidity of 80% RH and a temperature of 80 ° C. for 6 hours.
After this pretreatment, the mixture was fired at a temperature of 900 ° C. for 2 hours to obtain a three-dimensional network metal oxide.

【0047】得られた三次元網目状金属酸化物の空隙率
は87%であった。電子顕微鏡で観察したところ、図1
の模写図に示すような三次元網目状金属酸化物であっ
た。柱部分の平均直径は5μm、柱の長さの平均は0.
5mmであった。
The porosity of the obtained three-dimensional network metal oxide was 87%. When observed with an electron microscope, FIG.
Was a three-dimensional network metal oxide as shown in FIG. The average diameter of the pillar part is 5 μm, and the average of the length of the pillar is 0.
5 mm.

【0048】このサンプル50gを塩化パラジウムの水
溶液に2時間浸し、含浸法によりパラジウムを担持し
た。この時パラジウムの担持量は0.5wt%であっ
た。得られたパラジウム担持三次元網目状金属酸化物を
メタン酸化反応の触媒として使用した。このサンプル5
0gを触媒槽に投入し、反応ガスとしてメタン/空気の
1体積%を流量を変えて流した。反応温度は350℃で
ある。この時の空間速度とメタンの二酸化炭素への転化
率の関係を図2に示す。図2より、大きな空間速度まで
高い転化率を維持していることが分かる。
50 g of this sample was immersed in an aqueous solution of palladium chloride for 2 hours, and palladium was supported by the impregnation method. At this time, the supported amount of palladium was 0.5 wt%. The obtained palladium-supported three-dimensional network metal oxide was used as a catalyst for a methane oxidation reaction. This sample 5
0 g was charged into the catalyst tank, and 1% by volume of methane / air was flowed as a reaction gas while changing the flow rate. The reaction temperature is 350 ° C. FIG. 2 shows the relationship between the space velocity and the conversion rate of methane to carbon dioxide at this time. FIG. 2 shows that the high conversion rate is maintained up to a large space velocity.

【0049】[0049]

【実施例2】塩基性塩化アルミニウム塩(Al 12w
t% Al2(OH)5Cl・nH2O)を300gを室
温で撹拌しながら塩化パラジウム0.6g加え、60℃
で撹拌溶解し、引き続き60℃で濃縮しゾル状物を作成
した。このゾル状物に対して30重量%の炭酸ガスを圧
力増加剤として加えた。その後、温度を35℃、圧力が
100kg/cm2になった時点で、オリフィス径0.7
5φのノズルよりゾル状物を吐出した。このノズルより
50mm離れた位置においてある板に厚みが25mmに
なるように堆積させた。このものを温度120℃で24
時間乾燥した。この前処理の後、温度700℃で2時間
焼成し、三次元網目状金属酸化物を得た。この三次元網
目状金属酸化物の空隙率は87%であった。電子顕微鏡
で観察したところ、図1と同様な構造が確認され、柱に
相当する部分の平均の直径は6μmであった。
Example 2 Basic aluminum chloride salt (Al 12w
0.6 g of palladium chloride was added thereto while stirring 300 g of t% Al 2 (OH) 5 Cl · nH 2 O) at room temperature.
To dissolve, and then concentrated at 60 ° C. to prepare a sol. To this sol, 30% by weight of carbon dioxide was added as a pressure increasing agent. Thereafter, when the temperature reached 35 ° C. and the pressure reached 100 kg / cm 2 , the orifice diameter was 0.7.
The sol was discharged from a 5φ nozzle. At a position 50 mm away from the nozzle, a plate was deposited to a thickness of 25 mm. This is heated at 120 ° C for 24
Dried for hours. After this pretreatment, the mixture was fired at a temperature of 700 ° C. for 2 hours to obtain a three-dimensional network metal oxide. The porosity of this three-dimensional network metal oxide was 87%. When observed with an electron microscope, the same structure as in FIG. 1 was confirmed, and the average diameter of the portion corresponding to the column was 6 μm.

【0050】得られた三次元網目状構造体をメタン酸化
反応の触媒として使用した。このサンプル50gを触媒
槽にいれ、反応ガスとしてメタン/空気の1体積%を流
量を変え流した。反応温度は350℃である。この時の
空間速度とメタンの二酸化炭素への転化率の関係を図3
に示す。大きな空間速度まで高い転化率を維持している
ことが分かる。
The obtained three-dimensional network structure was used as a catalyst for a methane oxidation reaction. 50 g of this sample was placed in a catalyst tank, and 1% by volume of methane / air was flowed as a reaction gas while changing the flow rate. The reaction temperature is 350 ° C. Figure 3 shows the relationship between the space velocity and the conversion rate of methane to carbon dioxide.
Shown in It can be seen that a high conversion is maintained up to a large space velocity.

【0051】[0051]

【比較例1】市販の高比表面積アルミナハニカム(50
g:25mm×25mm、長さ50mm、空間率50%
岩尾磁器工業(株))に実施例と同様な含浸法により
パラジウムを0.5wt%になるように担持した。これ
を実施例と同様な反応を行い、メタンの二酸化炭素への
転化率を評価した。その結果を図3に示す。実施例1、
2と比較して、大きな空間速度では、転化率が落ちてい
る。
Comparative Example 1 A commercially available high specific surface area alumina honeycomb (50
g: 25 mm x 25 mm, length 50 mm, space ratio 50%
Palladium was supported on Iwao Porcelain Industrial Co., Ltd. so as to be 0.5 wt% by the same impregnation method as in the example. This was subjected to the same reaction as in the examples, and the conversion rate of methane to carbon dioxide was evaluated. The result is shown in FIG. Example 1,
At higher space velocities as compared to 2, the conversion is reduced.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明により、低い圧力損失で大きな空
間速度で反応させる物質を処理することが可能で、大き
な比表面積を有し、さらには高い活性を大きな反応ガス
処理速度まで有することが可能になる。また、本発明の
方法によれば、かかる三次元網目状金属酸化物を非常に
簡便に作製することが可能である。
According to the present invention, it is possible to process a substance to be reacted at a large space velocity with a low pressure loss, to have a large specific surface area, and to have a high activity up to a large reaction gas processing rate. become. Further, according to the method of the present invention, such a three-dimensional network metal oxide can be produced very easily.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例1で作成した試料の電子顕微鏡観察の
模写図である。
FIG. 1 is a simulated view of a sample prepared in Example 1 observed with an electron microscope.

【図2】 実施例1で作成した試料とメタンを1体積%
含む反応ガスの空間速度(SV)とメタンから二酸化炭
素への転化率を示した図である。
FIG. 2 shows a sample prepared in Example 1 and methane at 1% by volume.
FIG. 3 is a diagram showing the space velocity (SV) of a contained reaction gas and the conversion rate from methane to carbon dioxide.

【図3】 実施例2で作成した試料とメタンを1体積%
含む反応ガスの空間速度(SV)とメタンから二酸化炭
素への転化率を示した図である。
FIG. 3 shows a sample prepared in Example 2 and 1% by volume of methane.
FIG. 3 is a diagram showing the space velocity (SV) of a contained reaction gas and the conversion rate from methane to carbon dioxide.

【図4】 比較例1で作成した試料とメタンを1体積%
含む反応ガスの空間速度(SV)とメタンから二酸化炭
素への転化率を示した図である。
FIG. 4 shows a sample prepared in Comparative Example 1 and methane at 1% by volume.
FIG. 3 is a diagram showing the space velocity (SV) of a contained reaction gas and the conversion rate from methane to carbon dioxide.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 爾文 京都府宇治市宇治小桜23番地 ユニチカ株 式会社中央研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Nibun Tanaka 23 Uji Kozakura, Uji-city, Kyoto Prefecture Unitika's Central Research Laboratory

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも1種の金属酸化物を含み、三
次元網目状に形成されてなることを特徴とする三次元網
目状金属酸化物。
1. A three-dimensional network metal oxide comprising at least one type of metal oxide and formed in a three-dimensional network.
【請求項2】 柱の直径が1μmから100μmであ
り、柱の長さが該直径の1倍から1000倍であり、全
体の空隙率が10%から98%であることを特徴とす
る、請求項1記載の金属酸化物。
2. The method according to claim 1, wherein the diameter of the pillar is 1 μm to 100 μm, the length of the pillar is 1 to 1000 times the diameter, and the total porosity is 10% to 98%. Item 7. The metal oxide according to Item 1.
【請求項3】 金属酸化物が比表面積10m2/gから
500m2/gの多孔質体である請求項1または2記載
の金属酸化物。
3. The metal oxide according to claim 1, wherein the metal oxide is a porous material having a specific surface area of 10 m 2 / g to 500 m 2 / g.
【請求項4】 触媒活性を示す少なくとも1種類の金属
が担持されてなる、請求項1〜3いずれかに記載の金属
酸化物。
4. The metal oxide according to claim 1, wherein at least one kind of metal exhibiting catalytic activity is supported.
【請求項5】 金属酸化物材料の原料である金属を含む
ゾル状物を作成し、このゾル状物を高圧下の容器内に入
れ、これを自生圧下又は加圧下で圧力降下室を有する孔
を通して大気中に出し、その直後に溶媒を気化させると
共に三次元網目状に金属酸化物を形成させ、さらに乾燥
および焼成することを含む、請求項1〜4いずれかに記
載の金属酸化物の製造方法。
5. A sol containing a metal which is a raw material of a metal oxide material is prepared, and the sol is placed in a container under a high pressure, and the hole is provided with a pressure drop chamber under autogenous pressure or under pressure. 5. The production of a metal oxide according to any one of claims 1 to 4, further comprising the steps of: evaporating the solvent to form the metal oxide in a three-dimensional network form; Method.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6314736B1 (en) 1999-12-21 2001-11-13 Daimlerchrysler Ag Exhaust gas turbine of a turbocharger for an internal combustion engine
JP2007522066A (en) * 2004-01-26 2007-08-09 エイビービー ラマス グローバル インコーポレイテッド Process for producing mesoporous or mesoporous and microporous inorganic oxides
JP2017214564A (en) * 2016-05-31 2017-12-07 延世大学校 産学協力団Industry−Academic Cooperation Foundation,Yonsei University Porous structure and method for producing the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6314736B1 (en) 1999-12-21 2001-11-13 Daimlerchrysler Ag Exhaust gas turbine of a turbocharger for an internal combustion engine
JP2007522066A (en) * 2004-01-26 2007-08-09 エイビービー ラマス グローバル インコーポレイテッド Process for producing mesoporous or mesoporous and microporous inorganic oxides
JP2017214564A (en) * 2016-05-31 2017-12-07 延世大学校 産学協力団Industry−Academic Cooperation Foundation,Yonsei University Porous structure and method for producing the same

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