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Preparation of gamma-alumina having a high surface area up to the theoretical limit

具有高达理论极限的高表面积的γ-氧化铝的制备

基本信息

批准号：
22K05276
负责人：
若林隆太郎
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05276/
关键词：
アルミナ多孔質材料自己組織化ベーマイト比表面積

项目摘要

γアルミナは、その表面特性や比表面積の高さから、触媒・吸着分野における代表的な担体として利用されている。本研究ではγアルミナの熱力学的な理論限界までの高比表面積化(370 m2 g-1)を目指している。高比表面積化のアプローチとして、溶媒揮発に伴う両親媒性有機分子の自己組織化による多孔質構造形成技術に加え、アルミナ源として微細な粒子径のベーマイトを利用する。ベーマイトを用いた多孔質構造の形成により、γアルミナへの結晶化に伴う多孔質構造の構造変化が最小となり、γアルミナの比表面積の減少を抑制することができると考えている。微細な粒子径のベーマイトの分散液を調製するため、大過剰の熱水中でアルミニウムアルコキシドを加水分解して酸で解膠する方法（Yoldas法）を用いた。そのベーマイト分散液に両親媒性有機分子を溶解させ、分散液を蒸発乾固させることにより粉体を回収した。回収した粉体を400℃で3時間焼成し、両親媒性有機分子の除去と多孔質化、γアルミナへの結晶化を行った。XRD測定から焼成後の多孔質アルミナ粉体におけるγアルミナの存在が示された。窒素吸着測定により測定した同試料のBET比表面積は460 m2 g-1であった。この比表面積の値はγアルミナの理論限界を超えているが、別途焼成温度を550℃まで高めると、比表面積は390 m2 g-1まで低下した。このことから、400℃焼成ではXRD測定でピークが検出されないアモルファスのアルミナ種が多く存在することや、両親媒性有機分子に由来する有機物の残存により比表面積が過大評価されていることが示唆された。これらの結果から、本年度はγアルミナの高比表面積化を進展させることができた。次年度はこれらの比表面積が過大評価される要因を排除していくことで、γアルミナ自体の高比表面積化を更に推進していく。

The surface characteristics of γ-ray, γ-ray, γ-ray, γ- This study is aimed at the theoretical limit of thermodynamics and the high specific surface area (370 m2 g-1). High specific surface area, solvent evolution, self-organization of organic molecules, porous structure formation technology, source and use of fine particle size The formation of porous structure is accompanied by the crystallization of porous structure, and the reduction of specific surface area of porous structure is suppressed. The dispersion of fine particles is prepared by hydrolysis and acid hydrolysis in hot water (Yeldas method). Dissolution of organic molecules in dispersion, evaporation of dispersion, and recovery of powders The powder was calcined at 400℃ for 3 days, and the hydrophilic organic molecules were removed and crystallized. XRD determination of the presence of γ-ray particles in the porous particles after sintering indicates that The BET specific surface area of the sample was 460 m2 g-1. The specific surface area of this material is higher than the theoretical limit, and the specific surface area is lower than the theoretical limit. XRD measurements of the samples calcined at 400℃ indicate that there are many species present in the samples and that the specific surface area of the organic substance is too large. This year's high specific surface area has been improved. In the next year, the main cause of the increase in the specific surface area of the product was eliminated.