噴霧熱分解粉体からの超耐熱性触媒材料の作製

喷雾热解粉末制备超耐热催化材料

• 批准号: 07242230
• 负责人: 岡田 清
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07242230/
• 关键词: 多孔体; 耐熱性; アルミナ; 噴霧熱分解法; 触媒担体

様々なアルミニウム塩水溶液を2流体ノズル方式の噴霧熱分解装置を用いて噴霧熱分解し,中空球状のアルミナ粉体を調製した.検討した調製条件は;噴霧溶液:塩化アルミニウム,硝酸アルミニウム,硫酸アルミニウム,アンモニウム明礬,蓚酸アルミニウムの水溶液,噴霧溶液濃度:0.2及び2.0mol/1,溶液流量:16ml/min,気体流量:21.41/min,噴霧温度:700〜100℃.得られた粉体はいずれも中空球状で,塩化物と蓚酸塩では数μm,硝酸塩と硫酸塩では10μソ程度の大きさであった.球殻の厚さは蓚酸塩が最も厚く,硝酸塩が最も薄かった.粉体の比表面積(BET)は数〜114m^2/gで,塩化物が最も大きかった.粉体の耐熱性を調べるため1400℃2時間熱処理したところ,中空状の形態を保ったまま非晶質またはアルミニウム塩→γアルミナ→αアルミナと相変化することが明らかとなった。噴霧熱分解粉体を一軸プレスまたは静水圧プレスして成形体とし、これを1000〜1700℃に熱処理し,焼成体の気孔率及び比表面積と気孔径分布を水銀圧入法及びBET法により測定した.その結果,気孔率は成形体で約80%で,1600℃で熱処理しても60%以上の気孔率が維持されており,その大部分は開気孔であることから,従来法と比べ優れた耐熱性を有していると判断された.1500℃熱処理後の比表面積は塩化物試料で最も高く,約10m^2/gであった.この値はαアルミナの比表面積としてはこれまでの報告値よりも高く,この粉体を用いて作製した多孔体は耐熱性に優れていると結論された.また,1600℃焼成試料の曲げ強度は最大で約30MPaであり,気化汽笛性質にも優れていることが明らかとなった.

The spray pyrolysis apparatus for preparing hollow spherical powder by spray pyrolysis is composed of two kinds of liquid. The preparation conditions were as follows: spray solution: aqueous solution of ammonia, nitric acid, sulfuric acid, alum, sulfuric acid, spray solution concentration:0.2 and 2.0 mol/1, solution flow rate:16ml/min, gas flow rate:21.41/min, spray temperature:700 ~ 100℃. The powder is hollow and spherical, the compound is several μm, the nitrate is 10μm, and the sulfate is 10μ m. The shell thickness is the thickest, and the nitrate thickness is the thinnest. The specific surface area (BET) of the powder is ~ 114m^2/g, and the compound is the largest. The heat resistance of the powder is adjusted to 1400℃ for 2 hours, and the hollow morphology is preserved. Spray pyrolysis powder is prepared by one-axis heat treatment at 1000 ~ 1700℃. The porosity, specific surface area and pore size distribution of the sintered body are measured by mercury intrusion method and BET method. As a result, the porosity of the molded body is about 80%. After heat treatment at 1600 ℃, the porosity of the molded body is maintained at more than 60%. Most of the pores are open. After heat treatment at 1500 ℃, the specific surface area of the molded body is the highest, about 10m^2/g. The specific surface area of the powder is higher than that of the porous body, and the heat resistance of the porous body is better than that of the powder. The maximum bending strength of the sintered sample at 1600 ℃ is about 30MPa.