JP7056807B2 - 三酸化モリブデン粉体及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、三酸化モリブデン粉体及びその製造方法に関する。
本願は、２０１９年９月２４日に、日本に出願された特願２０１９－１７２９１５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

特許文献１には、フラックス蒸発法による金属酸化物の製造装置および前記金属酸化物の製造方法が開示されており、フラックスとしてモリブデン化合物を用いた場合には、粉体化された三酸化モリブデンが回収される。

また、特許文献２には、ナノ結晶モリブデン混合酸化物の製造方法、該モリブデン混合酸化物の化学変換のための触媒としての使用が開示されている。

国際公開第２０１８／００３４８１号 特表２０１１－５１６３７８号公報

硫化モリブデンの前駆体として三酸化モリブデン粉体を用いる場合、市販の三酸化モリブデン粉体は、α結晶構造のものであり、硫化反応性に難がある。また、三酸化モリブデンの純度が高い方が、純度の高い硫化モリブデンを得ることができ、純度が低いと、不純物由来の硫化物が生成する可能性がある。通常、硫化モリブデン以外の硫化物は安定性が悪く、酸や水などで簡単に分解され、毒性の高い硫化水素を発生させてしまう。したがって、保存安定性（硫化水素の発生）の観点で、純度が極めて高いことが求められる。

そこで、本発明は、硫化モリブデンの前駆体として好適な三酸化モリブデン粉体、及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、以下の態様を包含するものである。
［１］三酸化モリブデンのβ結晶構造を含む一次粒子の集合体からなり、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）で測定されるＭｏＯ_３の含有割合が９９．６％以上であり、前記一次粒子の平均粒径が１μｍ以下である三酸化モリブデン粉体。
［２］Ｘ線源としてＣｕ－Ｋα線を用いた粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）から得られるスペクトルにおいて、ＭｏＯ_３のβ結晶の（０１１）面に帰属するピーク強度の、ＭｏＯ_３のα結晶の（０２１）面に帰属するピーク強度に対する比（β（０１１）／α（０２１））が０．１以上である、前記［１］に記載の三酸化モリブデン粉体。
［３］ＢＥＴ法で測定される比表面積が１０ｍ^２／ｇ～１００ｍ^２／ｇである、前記［１］又は［２］に記載の三酸化モリブデン粉体。
［４］モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）スペクトルから得られる動径分布関数において、Ｍｏ－Ｏに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）が、１．１より大きい、前記［１］～［３］のいずれか一項に記載の三酸化モリブデン粉体。
［５］酸化モリブデン前駆体化合物を気化させて、三酸化モリブデン蒸気を形成し、
前記三酸化モリブデン蒸気を冷却することを含む、
前記［１］～［４］のいずれか一項に記載の三酸化モリブデン粉体の製造方法。
［６］酸化モリブデン前駆体化合物、及び、前記酸化モリブデン前駆体化合物以外の金属化合物を含む原料混合物を焼成し、前記酸化モリブデン前駆体化合物を気化させて、三酸化モリブデン蒸気を形成することを含み、
前記原料混合物１００質量％に対する、前記金属化合物の割合が、酸化物換算で７０質量％以下である、前記［５］に記載の三酸化モリブデン粉体の製造方法。
［７］前記三酸化モリブデン蒸気を空気雰囲気下で冷却することを含む、前記［５］又は［６］に記載の三酸化モリブデン粉体の製造方法。
［８］前記三酸化モリブデン蒸気を冷却して得られた粉体を、再度、１００℃～３２０℃の温度で焼成する、前記［５］～［７］のいずれか一項に記載の三酸化モリブデン粉体の製造方法。

本発明の三酸化モリブデン粉体は、硫化モリブデンの前駆体として好適である。

本発明の一実施形態の三酸化モリブデン粉体の製造に用いられる装置の一例の概略図である。 本発明の一実施形態の三酸化モリブデン粉体のＸ線回折（ＸＲＤ）パターンの結果を、三酸化モリブデンのα結晶の標準パターン（α－ＭｏＯ_３）及びβ結晶の標準パターン（β－ＭｏＯ_３）と共に示したものである。 市販品の三酸化モリブデン粉体のＸ線回折（ＸＲＤ）パターンの結果を、三酸化モリブデンのα結晶の標準パターン（α－ＭｏＯ_３）と共に示したものである。 本発明の一実施形態の三酸化モリブデン粉体を用いて測定された、モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）スペクトルである。

＜三酸化モリブデン粉体＞
本実施形態の三酸化モリブデン粉体は、三酸化モリブデンのβ結晶構造を含む一次粒子の集合体からなり、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）で測定されるＭｏＯ_３の含有割合が９９．６％以上であり、前記一次粒子の平均粒径が１μｍ以下である。

本実施形態の三酸化モリブデン粉体は、一次粒子の平均粒径が１μｍ以下であり、三酸化モリブデンのβ結晶構造を含む一次粒子の集合体からなるので、結晶構造としてα結晶のみからなる従来の三酸化モリブデン粉体に比べて、硫黄との反応性が良好である。また、本実施形態の三酸化モリブデン粉体は、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）で測定されるＭｏＯ_３の含有割合が９９．６％以上であるので、硫化反応をさせることで、高純度な、不純物由来の硫化物が生成するおそれがない、保存安定性の良好な硫化モリブデンを得ることができる。したがって、本実施形態の三酸化モリブデン粉体は、硫化モリブデンの前駆体として好適に用いることができる。

三酸化モリブデン粉体の、硫黄との反応性は、例えば、評価対象の三酸化モリブデン粉体１．００ｇと、硫黄１．５７ｇとを混合し、窒素雰囲気下、３２０℃で４時間焼成を行い、得られる黒色粉末のＭｏＳ_２への転化率を求めることにより、評価することができる。
ＭｏＳ_２への転化率は、この黒色粉末をＸ線回折（ＸＲＤ）測定することにより得られるスペクトルデータから、ＲＩＲ（参照強度比）法により求めることができる。硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）のＲＩＲ値Ｋ_Ａおよび硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の（００２）面または（００３）面に帰属される、２θ=１４．４°±０．５°付近のピークの積分強度Ｉ_Ａ、並びに、各酸化モリブデン（原料であるＭｏＯ_３、および反応中間体であるＭｏ_９Ｏ_２５、Ｍｏ_４Ｏ_１１、ＭｏＯ_２など）のＲＩＲ値K_Ｂおよび各酸化モリブデン（原料であるＭｏＯ_３、および反応中間体であるＭｏ_９Ｏ_２５、Ｍｏ_４Ｏ_１１、ＭｏＯ_２など）の最強線ピークの積分強度Ｉ_Ｂを用いて、次の式（１）からＭｏＳ_２への転化率Ｒ_Ｃを求めることができる。
Ｒ_Ｃ（％）＝（Ｉ_Ａ／K_Ａ）／（Σ（Ｉ_Ｂ／K_Ｂ））×１００ ・・・（１）
ここで、ＲＩＲ値は、ＩＣＳＤデータベースに記載されている値をそれぞれ用いることができ、解析には、統合粉末Ｘ線解析ソフトウェア（ＰＤＸＬ）（Ｒｉｇａｋｕ社製）を用いることができる。

本実施形態の三酸化モリブデン粉体の一次粒子の平均粒径は１μｍ以下であり、表面積が大きく、硫黄との反応性の点から、６００ｎｍ以下が好ましく、４００ｎｍ以下がより好ましく、２００ｎｍ以下が特に好ましい。本実施形態の三酸化モリブデン粉体の一次粒子の平均粒径は１０ｎｍ以上であってもよく、２０ｎｍ以上であってもよく、４０ｎｍ以上であってもよい。

三酸化モリブデン粉体の一次粒子の平均粒径とは、三酸化モリブデン粉体を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影し、二次元画像上の凝集体を構成する最小単位の粒子（すなわち、一次粒子）について、その長径（観察される最も長い部分のフェレ径）と短径（その最も長い部分のフェレ径に対して、垂直な向きの短いフェレ径）を計測し、その平均値を一次粒子径としたとき、ランダムに選ばれた５０個の一次粒子の一次粒子径の平均値を云う。

本実施形態の三酸化モリブデン粉体の、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）で測定されるＭｏＯ_３の含有割合は、全検出ピーク強度に対して、９９．６％～１００．０％である。

本実施形態の三酸化モリブデン粉体は、三酸化モリブデンのβ結晶構造を含む一次粒子の集合体からなり、β結晶構造は、Ｘ線源としてＣｕ－Ｋα線を用いた粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）から得られるスペクトルにおいて、ＭｏＯ_３のβ結晶の（０１１）面に帰属する、（２θ：２３．０１°付近、Ｎｏ．８６４２６（無機結晶構造データベース、ＩＣＳＤ））のピークの存在によって、確認することができる。三酸化モリブデンのα結晶構造は、ＭｏＯ_３のα結晶の（０２１）面（２θ：２７．３２°付近_Ｎｏ．１６６３６３（無機結晶構造データベース、ＩＣＳＤ））のピークの存在によって、確認することができる。

本実施形態の三酸化モリブデン粉体は、Ｘ線源としてＣｕ－Ｋα線を用いた粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）から得られるスペクトルにおいて、ＭｏＯ_３のβ結晶の（０１１）面に帰属するピーク強度の、ＭｏＯ_３のα結晶の（０２１）面に帰属するピーク強度に対する比（β（０１１）／α（０２１））が０．１以上であることが好ましい。

ＭｏＯ_３のβ結晶の（０１１）面に帰属するピーク強度、及び、ＭｏＯ_３のα結晶の（０２１）面に帰属するピーク強度は、それぞれ、ピークの最大強度を読み取り、前記比（β（０１１）／α（０２１））を求める。

本実施形態の三酸化モリブデン粉体において、前記比（β（０１１）／α（０２１））は、０．１～１０．０であることが好ましく、０．２～１０．０であることがより好ましく、０．４～１０．０であることが特に好ましい。

本実施形態の三酸化モリブデン粉体は、ＢＥＴ法で測定される比表面積が１０ｍ^２／ｇ～１００ｍ^２／ｇであることが好ましい。

本実施形態の三酸化モリブデン粉体において、前記比表面積は、硫黄との反応性が良好になることから、１０ｍ^２／ｇであることが好ましく、２０ｍ^２／ｇであることが好ましく、３０ｍ^２／ｇであることが好ましい。本実施形態の三酸化モリブデン粉体において、製造が容易になることから、１００ｍ^２／ｇであることが好ましく、９０ｍ^２／ｇであってもよく、８０ｍ^２／ｇであってもよい。

本実施形態の三酸化モリブデン粉体は、モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）スペクトルから得られる動径分布関数において、Ｍｏ－Ｏに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）が、１．１より大きいことが好ましい。

Ｍｏ－Ｏに起因するピークの強度Ｉ、及び、Ｍｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩは、それぞれ、ピークの最大強度を読み取り、前記比（Ｉ／ＩＩ）を求める。前記比（Ｉ／ＩＩ）は、三酸化モリブデン粉体において、ＭｏＯ_３のβ結晶が得られていることの目安になると考えられ、前記比（Ｉ／ＩＩ）が大きいほど、硫黄との反応性に優れる。

本実施形態の三酸化モリブデン粉体において、前記比（Ｉ／ＩＩ）は、１．１～５．０であることが好ましく、１．２～４．０であってもよく、１．２～３．０であってもよい。

＜三酸化モリブデン粉体の製造方法＞
本実施形態の三酸化モリブデン粉体の製造方法は、前記実施形態の三酸化モリブデン粉体の製造方法であって、酸化モリブデン前駆体化合物を気化させて、三酸化モリブデン蒸気を形成し、前記三酸化モリブデン蒸気を冷却することを含む。

本実施形態の三酸化モリブデン粉体の製造方法は、酸化モリブデン前駆体化合物、及び、前記酸化モリブデン前駆体化合物以外の金属化合物を含む原料混合物を焼成し、前記酸化モリブデン前駆体化合物を気化させて、三酸化モリブデン蒸気を形成することを含み、前記原料混合物１００質量％に対する、前記金属化合物の割合が、酸化物換算で７０質量％以下であることが好ましい。

本実施形態の三酸化モリブデン粉体の製造方法は、図１に示す製造装置１を用いて好適に実施することができる。

図１は、本実施形態の三酸化モリブデン粉体の製造に用いられる装置の一例の概略図である。製造装置１は、酸化モリブデン前駆体化合物、又は、前記原料混合物を焼成し、前記酸化モリブデン前駆体化合物を気化させる焼成炉２と、前記焼成炉２に接続され、前記焼成により気化した三酸化モリブデン蒸気を粉体化する十字（クロス）型の冷却配管３と、前記冷却配管３で粉体化した三酸化モリブデン粉体を回収する回収手段である回収機４と、を有する。この際、前記焼成炉２および冷却配管３は、排気口５を介して接続されている。また、前記冷却配管３は、左端部には外気吸気口（図示せず）に開度調整ダンパー６が、上端部には観察窓７がそれぞれ配置されている。回収機４には、第１の送風手段である排風装置８が接続されている。当該排風装置８が排風することにより、回収機４および冷却配管３が吸引され、冷却配管３が有する開度調整ダンパー６から外気が冷却配管３に送風される。すなわち、排風装置８が吸引機能を奏することによって、受動的に冷却配管３に送風が生じる。なお、製造装置１は、外部冷却装置９を有していてもよく、これによって焼成炉２から生じる三酸化モリブデン蒸気の冷却条件を任意に制御することが可能となる。

開度調整ダンパー６により、外気吸気口からは空気を取り入れ、焼成炉２で気化した三酸化モリブデン蒸気を空気雰囲気下で冷却し、三酸化モリブデン粉体とすることで、前記比（Ｉ／ＩＩ）を１．１より大きくすることができ、三酸化モリブデン粉体において、ＭｏＯ_３のβ結晶が得られ易い。逆に、三酸化モリブデン蒸気を、液体窒素を用いて冷却した場合など、窒素雰囲気下の酸素濃度が低い状態での三酸化モリブデン蒸気の冷却は、酸素欠陥密度を増加させ、前記比（Ｉ／ＩＩ）を低下させ易い。

酸化モリブデン前駆体化合物としては、本発明の三酸化モリブデン粉体を形成するための前駆体化合物であれば特に制限されない。

前記酸化モリブデン前駆体化合物としては、焼成することで三酸化モリブデン蒸気を形成するものであれば特に制限されないが、金属モリブデン、三酸化モリブデン、二酸化モリブデン、硫化モリブデン、モリブデン酸アンモニウム、リンモリブデン酸（Ｈ_３ＰＭｏ_１２Ｏ_４０）、ケイモリブデン酸（Ｈ_４ＳｉＭｏ_１２Ｏ_４０）、モリブデン酸アルミニウム、モリブデン酸ケイ素、モリブデン酸マグネシウム（ＭｇＭｏ_ｎＯ_３ｎ＋１（ｎ＝１～３））、モリブデン酸ナトリウム（Ｎａ_２Ｍｏ_ｎＯ_３ｎ＋１（ｎ＝１～３））、モリブデン酸チタニウム、モリブデン酸鉄、モリブデン酸カリウム（Ｋ_２Ｍｏ_ｎＯ_３ｎ＋１（ｎ＝１～３））、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸ホウ素、モリブデン酸リチウム（Ｌｉ_２Ｍｏ_ｎＯ_３ｎ＋１（ｎ＝１～３））、モリブデン酸コバルト、モリブデン酸ニッケル、モリブデン酸マンガン、モリブデン酸クロム、モリブデン酸セシウム、モリブデン酸バリウム、モリブデン酸ストロンチウム、モリブデン酸イットリウム、モリブデン酸ジルコニウム、モリブデン酸銅等が挙げられる。これらの酸化モリブデン前駆体化合物は、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。酸化モリブデン前駆体化合物の形態は、特に限定されず、例えば、三酸化モリブデンなどの粉体状であっても良く、モリブデン酸アンモニウム水溶液のような液体であっても良い。好ましくは、ハンドリング性かつエネルギー効率の良い粉体状である。

酸化モリブデン前駆体化合物として、市販のα結晶の三酸化モリブデンを用いることが好ましい。また、酸化モリブデン前駆体化合物として、モリブデン酸アンモニウムを用いる場合には、焼成により熱力学的に安定な三酸化モリブデンに変換されることから、気化する酸化モリブデン前駆体化合物は前記三酸化モリブデンとなる。

これらの酸化モリブデン前駆体化合物のうち、得られる三酸化モリブデン粉体の純度、一次粒子の平均粒径、結晶構造を制御しやすい観点から、三酸化モリブデンを含むことが好ましい。

酸化モリブデン前駆体化合物、及び、前記酸化モリブデン前駆体化合物以外の金属化合物を含む原料混合物混合物を焼成することでも、三酸化モリブデン蒸気を形成することができる。

前記酸化モリブデン前駆体化合物以外の金属化合物としては、特に制限されないが、アルミニウム化合物、ケイ素化合物、チタン化合物、マグネシウム化合物、ナトリウム化合物、カリウム化合物、ジルコニウム化合物、イットリウム化合物、亜鉛化合物、銅化合物、鉄化合物等が挙げられる。これらのうち、アルミニウム化合物、ケイ素化合物、チタン化合物、マグネシウム化合物を用いることが好ましい。

酸化モリブデン前駆体化合物と前記酸化モリブデン前駆体化合物以外の金属化合物とが中間体を生成する場合があるが、この場合でも焼成により中間体が分解して、三酸化モリブデンを熱力学的に安定な形態で気化させることができる。

前記酸化モリブデン前駆体化合物以外の金属化合物としては、これらのうち、アルミニウム化合物を用いることが、焼成炉の傷つき防止のために好ましく、三酸化モリブデン粉体の純度を向上させるために前記酸化モリブデン前駆体化合物以外の金属化合物を用いないことでもよい。

アルミニウム化合物としては、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩基性酢酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、ベーマイト、擬ベーマイト、遷移酸化物アルミニウム（γ－酸化物アルミニウム、δ－酸化物アルミニウム、θ－酸化物アルミニウムなど）、α－酸化物アルミニウム、２種以上の結晶相を有する混合酸化物アルミニウム等が挙げられる。

酸化モリブデン前駆体化合物、及び、前記酸化モリブデン前駆体化合物以外の金属化合物を含む原料混合物を焼成するに際して、前記原料混合物１００質量％に対する、前記酸化モリブデン前駆体化合物の含有割合は、４０％～１００％であることが好ましく、４５％～１００％であってもよく、５０％～１００％であってもよい。

焼成温度としては、使用する酸化モリブデン前駆体化合物、金属化合物、および所望とする三酸化モリブデン粉体等によっても異なるが、通常、中間体が分解できる温度とすることが好ましい。例えば、酸化モリブデン前駆体化合物としてモリブデン化合物を、金属化合物としてアルミニウム化合物を用いる場合には、中間体として、モリブデン酸アルミニウムが形成されうることから、焼成温度は５００℃～１５００℃であることが好ましく、６００℃～１５５０℃であることがより好ましく、７００℃～１６００℃であることがさらに好ましい。

焼成時間についても特に制限はなく、例えば、１分～３０時間とすることができ、１０分～２５時間とすることができ、１００分～２０時間とすることができる。

昇温速度は、使用する酸化モリブデン前駆体化合物、前記金属化合物、および所望とする三酸化モリブデン粉体の特性等によっても異なるが、製造効率の観点から、０．１～１００℃／分であることが好ましく、１～５０℃／分であることがより好ましく、２～１０℃／分であることがさらに好ましい。

焼成炉内の内部圧力は、特に制限されず、陽圧であっても減圧であってもよいが、酸化モリブデン前駆体化合物を好適に焼成炉から冷却配管に排出する観点から、焼成は減圧下で行われることが好ましい。具体的な減圧度としては、－５０００～－１０Ｐａであることが好ましく、－２０００～－２０Ｐａであることがより好ましく、－１０００～－５０Ｐａであることがさらに好ましい。減圧度が－５０００Ｐａ以上であると、焼成炉の高気密性や機械的強度が過度に要求されず、製造コストが低減できることから好ましい。一方、減圧度が－１０Ｐａ以下であると、焼成炉の排出口での酸化モリブデン前駆体化合物の詰まりを防止できることから好ましい。

なお、焼成中に焼成炉に気体を送風する場合、送風する気体の温度は、５～５００℃であることが好ましく、１０～１００℃であることがより好ましい。

また、気体の送風速度は、焼成炉の有効容積が１００Ｌに対して、１～５００Ｌ／ｍｉｎであることが好ましく、１０～２００Ｌ／ｍｉｎであることがより好ましい。

気化した三酸化モリブデン蒸気の温度は、使用する酸化モリブデン前駆体化合物の種類によっても異なるが、２００～２０００℃であることが好ましく、４００～１５００℃であることがより好ましい。なお、気化した三酸化モリブデン蒸気の温度が２０００℃以下であると、通常、冷却配管において、外気（０～１００℃）の送風により容易に粉体化することができる傾向がある。

焼成炉から排出される三酸化モリブデン蒸気の排出速度は、使用する前記酸化モリブデン前駆体化合物量、前記金属化合物量、焼成炉の温度、焼成炉内への気体の送風、焼成炉排気口の口径により制御することができる。冷却配管の冷却能力によっても異なるが、焼成炉から冷却配管への三酸化モリブデン蒸気の排出速度は、０．００１～１００ｇ／ｍｉｎであることが好ましく、０．１～５０ｇ／ｍｉｎであることがより好ましい。

また、焼成炉から排出される気体中に含まれる三酸化モリブデン蒸気の含有量は、０．０１～１０００ｍｇ／Ｌであることが好ましく、１～５００ｍｇ／Ｌであることがより好ましい。

次に、前記三酸化モリブデン蒸気を冷却して粉体化する。
三酸化モリブデン蒸気の冷却は、冷却配管を低温にすることにより行われる。この際、冷却手段としては、上述のように冷却配管中への気体の送風による冷却、冷却配管が有する冷却機構による冷却、外部冷却装置による冷却等が挙げられる。

三酸化モリブデン蒸気の冷却は、空気雰囲気下で行うことが好ましい。三酸化モリブデン蒸気を空気雰囲気下で冷却し、三酸化モリブデン粉体とすることで、前記比（Ｉ／ＩＩ）を１．１より大きくすることができ、三酸化モリブデン粉体において、ＭｏＯ_３のβ結晶が得られ易い。

冷却温度（冷却配管の温度）は、特に制限されないが、－１００～６００℃であることが好ましく、―５０～４００℃であることがより好ましい。

三酸化モリブデン蒸気の冷却速度は、特に制限されないが、１００～１０００００℃／ｓであることが好ましく、１０００～５００００℃／ｓであることがより好ましい。なお、三酸化モリブデン蒸気の冷却速度が早くなるほど、粒径の小さく、比表面積の大きい三酸化モリブデン粉体が得られる傾向がある。

冷却手段が、冷却配管中への気体の送風による冷却である場合、送風する気体の温度は―１００～３００℃であることが好ましく、―５０～１００℃であることがより好ましい。

また、気体の送風速度は、０．１～２０ｍ^３／ｍｉｎであることが好ましく、１～１０ｍ^３／ｍｉｎであることがより好ましい。気体の送風速度が０．１ｍ^３／ｍｉｎ以上であると、高い冷却速度を実現することができ、冷却配管の詰まりを防止できることから好ましい。一方、気体の送風速度が２０ｍ^３／ｍｉｎ以下であると、高価な第１の送風手段（排風機等）が不要となり、製造コストを低くすることができることから好ましい。

三酸化モリブデン蒸気を冷却して得られた粉体は、回収機に輸送されて回収される。

本実施形態の三酸化モリブデン粉体の製造方法は、前記三酸化モリブデン蒸気を冷却して得られた粉体を、再度、１００℃～３２０℃の温度で焼成してもよい。

すなわち、本実施形態の三酸化モリブデン粉体の製造方法で得られた三酸化モリブデン粉体を、再度、１００℃～３２０℃の温度で焼成してもよい。再度の焼成の焼成温度は、１２０℃～２８０℃であってもよく、１４０℃～２４０℃であってもよい。再度の焼成の焼成時間は、例えば、１分～４時間とすることができ、１０分～５時間とすることができ、１００分～６時間とすることができる。ただし、再度、焼成することにより、三酸化モリブデンのβ結晶構造の一部は、消失してしまい、３５０℃以上の温度で４時間焼成すると、三酸化モリブデン粉体中のβ結晶構造は消失して、前記比（β（０１１）／α（０２１））が０になって、硫黄との反応性が損なわれる。

次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［三酸化モリブデン粉体の一次粒子の平均粒径の測定方法］
三酸化モリブデン粉体を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影した。二次元画像上の凝集体を構成する最小単位の粒子（すなわち、一次粒子）について、その長径（観察される最も長い部分のフェレ径）及び短径（その最も長い部分のフェレ径に対して、垂直な向きの短いフェレ径）を計測し、その平均値を一次粒子径とした。同様の操作をランダムに選ばれた５０個の一次粒子に対して行い、その一次粒子の一次粒子径の平均値から、一次粒子の平均粒径を算出した。

［三酸化モリブデンの純度測定：ＸＲＦ分析］
蛍光Ｘ線分析装置ＰｒｉｍｕｓＩＶ（株式会社リガク製）を用い、回収した三酸化モリブデン粉体の試料約７０ｍｇをろ紙にとり、ＰＰフィルムをかぶせて組成分析を行った。ＸＲＦ分析結果により求められるモリブデン量を、三酸化モリブデン粉体１００質量％に対する三酸化モリブデン換算（質量％）により求めた。

［結晶構造解析：ＸＲＤ法］
回収した三酸化モリブデン粉体、又は、その硫化物の試料を０．５ｍｍ深さの測定試料用ホルダーにのせ、一定荷重で平らになるように充填し、それを広角Ｘ線回折（ＸＲＤ）装置（株式会社リガク製 ＵｌｔｉｍａＩＶ）にセットし、Ｃｕ／Ｋα線、４０ｋＶ／４０ｍＡ、スキャンスピード２度／分、走査範囲１０°≦２θ≦７０°で測定を行った。

三酸化モリブデンのβ結晶構造は、この条件で測定された粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）のスペクトルにおいて、ＭｏＯ_３のβ結晶の（０１１）面に帰属する、２θ：２３．０１°付近、Ｎｏ．８６４２６（無機結晶構造データベース、ＩＣＳＤ）のピークの存在によって確認した。

また、三酸化モリブデンのα結晶構造は、ＭｏＯ_３のα結晶の（０２１）面（２θ：２７．３２°付近_Ｎｏ．１６６３６３（無機結晶構造データベース、ＩＣＳＤ））のピークの存在によって確認した。

［ＭｏＳ_２への転化率Ｒ_Ｃ］
評価対象の三酸化モリブデン粉体１．００ｇと、硫黄１．５７ｇとを混合し、窒素雰囲気下、３２０℃で４時間焼成を行い、得られた黒色粉末をＸ線回折（ＸＲＤ）測定した。次に、ＲＩＲ（参照強度比）法により、硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）のＲＩＲ値Ｋ_Ａおよび硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の（００２）面または（００３）面に帰属される、２θ=１４．４°±０．５°付近のピークの積分強度Ｉ_Ａ、並びに、各酸化モリブデン（原料であるＭｏＯ_３、および反応中間体であるＭｏ_９Ｏ_２５、Ｍｏ_４Ｏ_１１、ＭｏＯ_２など）のＲＩＲ値Ｋ_Ｂおよび各酸化モリブデン（原料であるＭｏＯ_３、および反応中間体であるＭｏ_９Ｏ_２５、Ｍｏ_４Ｏ_１１、ＭｏＯ_２など）の最強線ピークの積分強度Ｉ_Ｂを用いて、次の式（１）からＭｏＳ_２への転化率Ｒ_Ｃを求めた。
Ｒ_Ｃ（％）＝（Ｉ_Ａ／Ｋ_Ａ）／（Σ（Ｉ_Ｂ／Ｋ_Ｂ））×１００ ・・・（１）
ここで、ＲＩＲ値は、ＩＣＳＤデータベースに記載されている値をそれぞれ用い、解析には、統合粉末Ｘ線解析ソフトウェア（ＰＤＸＬ）（Ｒｉｇａｋｕ社製）を用いて行った。

［比表面積測定：ＢＥＴ法］
回収した三酸化モリブデン粉体の試料について、比表面積計（マイクロトラックベル製、ＢＥＬＳＯＲＰ－ｍｉｎｉ）にて測定した。ＢＥＴ法による窒素ガスの吸着量から測定された試料１ｇ当たりの表面積を、比表面積（ｍ^２／ｇ）として算出した。

［広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）測定］
回収した三酸化モリブデン粉末３２．７６ｍｇと窒化ホウ素３３３．０ｍｇとを乳鉢で混合した。この混合物１２１．９２ｍｇを量り取り、φ８ｍｍの錠剤に圧縮成形し、測定サンプルを得た。この測定サンプルを用いて、あいちシンクロトロン光センターのＢＬ５Ｓ１にて透過法で広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）を測定した。解析にはＡｔｈｅｎａ（インターネット<URL: https://bruceravel.github.io/demeter/>）を用いた。

＜実施例１＞
遷移酸化アルミニウム（和光純薬工業株式会社製、活性アルミナ、平均粒径４５μｍ）１ｋｇと、三酸化モリブデン（太陽鉱工株式会社製）１ｋｇと、を混合し、次いでサヤに仕込み、図１に示す製造装置１のうち焼成炉２で、温度１１００℃で１０時間焼成した。焼成中、焼成炉２の側面および下面から外気（送風速度：５０Ｌ／ｍｉｎ、外気温度：２５℃）を導入した。三酸化モリブデンは、焼成炉２内で蒸発した後、回収機４付近で空気雰囲気下で冷却され、粒子として析出した。焼成炉２としてＲＨＫシミュレーター（株式会社ノリタケカンパニーリミテド製、有効容積は１１５Ｌ）を用い、回収機４としてＶＦ－５Ｎ集塵機（アマノ株式会社製）を用いた。

焼成後、サヤから１．０ｋｇの青色の粉末である酸化アルミニウムと、回収機４で回収した三酸化モリブデン粉体０．８５ｋｇを取り出した。回収した実施例１の三酸化モリブデン粉体は、一次粒子の平均粒径が８０ｎｍであり、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）測定にて、三酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）の含有割合（純度）は９９．７％であることが確認できた。

また、実施例１の三酸化モリブデン粉体のＸ線回折（ＸＲＤ）を測定した。Ｘ線回折パターンの結果を、三酸化モリブデンのα結晶の標準パターン（α－ＭｏＯ_３）及びβ結晶の標準パターン（β－ＭｏＯ_３）と共に、図２に示す。ＭｏＯ_３のα結晶に帰属するピークとＭｏＯ_３のβ結晶に帰属するピークが観察され、その他のピークは観察されなかった。ＭｏＯ_３のβ結晶の（０１１）面とＭｏＯ_３のα結晶の（０２１）面のピーク強度比（β（０１１）／α（０２１））を求めたところ、β（０１１）／α（０２１）は５．２であった。

磁製坩堝中で、実施例１の三酸化モリブデン粉体１．００ｇと、硫黄粉末（関東化学製）１．５７ｇとを、粉末が均一になるように攪拌棒にて混合し、窒素雰囲気下、３２０℃で４時間焼成を行い、黒色粉末を得た。この黒色粉末をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析した結果、ＭｏＳ_２への転化率が９８％であり、硫黄との反応が速やかに起こることが確認できた。

実施例１の三酸化モリブデン粉体の、ＢＥＴ法で測定される比表面積（ＳＡ）は、４４．０ｍ^２／ｇであった。

実施例１の三酸化モリブデン粉体を用いて、広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）を測定した。モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）スペクトルを図４に示す。このスペクトルから得られる動径分布関数において、Ｍｏ－Ｏに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）は、２．０であった。

＜実施例２＞
実施例１における焼成温度１１００℃を、焼成温度９５０℃に変更したこと以外は実施例１と同様にして、三酸化モリブデン粉体を製造した。
焼成後、サヤから１．０ｋｇの青色の粉末である酸化アルミニウムと、回収機４で回収した三酸化モリブデン粉体０．８ｋｇを取り出した。回収した実施例２の三酸化モリブデン粉体は、一次粒子の平均粒径が１３０ｎｍであり、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）測定にて、三酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）の含有割合（純度）は９９．８％であることが確認できた。

また、実施例２の三酸化モリブデン粉体をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析したところ、ＭｏＯ_３のβ結晶に帰属するピークとＭｏＯ_３のα結晶に帰属するピークが観察され、その他のピークは観察されなかった。次いでβ結晶の（０１１）面とα結晶の（０２１）面のピーク強度比（β（０１１）／α（０２１））を求めたところ、β（０１１）／α（０２１）は４．４であった。

磁製坩堝中で、実施例２の三酸化モリブデン粉体１．００ｇと、硫黄粉末（関東化学製）１．５７ｇとを、粉末が均一になるように攪拌棒にて混合し、窒素雰囲気下、３２０℃で４時間焼成を行い、黒色粉末を得た。この黒色粉末をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析した結果、ＭｏＳ_２への転化率が９７％であり、硫黄との反応が速やかに起こることが確認できた。

＜実施例３＞
実施例１における焼成温度１１００℃を、焼成温度１５００℃に変更したこと以外は実施例１と同様にして、三酸化モリブデン粉体を製造した。
焼成後、サヤから１．０ｋｇの青色の粉末である酸化アルミニウムと、回収機４で回収した三酸化モリブデン粉体０．９５ｋｇを取り出した。回収した実施例３の三酸化モリブデン粉体は、一次粒子の平均粒径が１２０ｎｍであり、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）測定にて、三酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）の含有割合（純度）は９９．６％であることが確認できた。

また、実施例３の三酸化モリブデン粉体をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析したところ、ＭｏＯ_３のβ結晶に帰属するピークとＭｏＯ_３のα結晶に帰属するピークが観察され、その他のピークは観察されなかった。次いでβ結晶の（０１１）面とα結晶の（０２１）面のピーク強度比（β（０１１）／α（０２１））を求めたところ、β（０１１）／α（０２１）は６．２であった。

磁製坩堝中で、実施例３の三酸化モリブデン粉体１．００ｇと、硫黄粉末（関東化学製）１．５７ｇとを、粉末が均一になるように攪拌棒にて混合し、窒素雰囲気下、３２０℃で４時間焼成を行い、黒色粉末を得た。この黒色粉末をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析した結果、ＭｏＳ_２への転化率が９９％であり、硫黄との反応が速やかに起こることが確認できた。

＜実施例４＞
実施例１の三酸化モリブデン粉体１ｇを坩堝に入れ、再度、２００℃で４時間焼成して、実施例４の三酸化モリブデン粉体とした。
実施例４の三酸化モリブデン粉体は、一次粒子の平均粒径が８０ｎｍであり、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）測定にて、三酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）の含有割合（純度）は９９．７％であることが確認できた。

また、実施例４の三酸化モリブデン粉体をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析したところ、ＭｏＯ_３のβ結晶に帰属するピークとＭｏＯ_３のα結晶に帰属するピークが観察され、その他のピークは観察されなかった。次いでβ結晶の（０１１）面とα結晶の（０２１）面のピーク強度比（β（０１１）／α（０２１））を求めたところ、β（０１１）／α（０２１）は２．０であった。

磁製坩堝中で、実施例４の三酸化モリブデン粉体１．００ｇと、硫黄粉末（関東化学製）１．５７ｇとを、粉末が均一になるように攪拌棒にて混合し、窒素雰囲気下、３２０℃で４時間焼成を行い、黒色粉末を得た。この黒色粉末をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析した結果、ＭｏＳ_２への転化率が９６％であり、硫黄との反応が速やかに起こることが確認できた。

＜実施例５＞
実施例１の三酸化モリブデン粉体１ｇを坩堝に入れ、再度、３００℃で４時間焼成して、実施例５の三酸化モリブデン粉体とした。
実施例５の三酸化モリブデン粉体は、一次粒子の平均粒径が１３０ｎｍであり、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）測定にて、三酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）の含有割合（純度）は９９．７％であることが確認できた。

また、実施例５の三酸化モリブデン粉体をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析したところ、ＭｏＯ_３のβ結晶に帰属するピークとＭｏＯ_３のα結晶に帰属するピークが観察され、その他のピークは観察されなかった。次いでβ結晶の（０１１）面とα結晶の（０２１）面のピーク強度比（β（０１１）／α（０２１））を求めたところ、β（０１１）／α（０２１）は１．７であった。

磁製坩堝中で、実施例５の三酸化モリブデン粉体１．００ｇと、硫黄粉末（関東化学製）１．５７ｇとを、粉末が均一になるように攪拌棒にて混合し、窒素雰囲気下、３２０℃で４時間焼成を行い、黒色粉末を得た。この黒色粉末をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析した結果、ＭｏＳ_２への転化率が９５％であり、硫黄との反応が速やかに起こることが確認できた。

＜実施例６＞
実施例１における、遷移酸化アルミニウム（和光純薬工業株式会社製、活性アルミナ、平均粒径４５μｍ）１ｋｇと、三酸化モリブデン（太陽鉱工株式会社製）１ｋｇとの混合を、遷移酸化アルミニウム（和光純薬工業株式会社製、活性アルミナ、平均粒径４５μｍ）０．５ｋｇと、三酸化モリブデン（太陽鉱工株式会社製）１ｋｇとの混合に変更したこと以外は実施例１と同様にして、三酸化モリブデン粉体を製造した。
焼成後、サヤから１．０ｋｇの青色の粉末である酸化アルミニウムと、回収機４で回収した三酸化モリブデン粉体０．８７ｋｇを取り出した。回収した実施例６の三酸化モリブデン粉体は、一次粒子の平均粒径が１２０ｎｍであり、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）測定にて、三酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）の含有割合（純度）は９９．９％であることが確認できた。

また、実施例６の三酸化モリブデン粉体をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析したところ、ＭｏＯ_３のβ結晶に帰属するピークとＭｏＯ_３のα結晶に帰属するピークが観察され、その他のピークは観察されなかった。次いでβ結晶の（０１１）面とα結晶の（０２１）面のピーク強度比（β（０１１）／α（０２１））を求めたところ、β（０１１）／α（０２１）は４．５であった。

磁製坩堝中で、実施例６の三酸化モリブデン粉体１．００ｇと、硫黄粉末（関東化学製）１．５７ｇとを、粉末が均一になるように攪拌棒にて混合し、窒素雰囲気下、３２０℃で４時間焼成を行い、黒色粉末を得た。この黒色粉末をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析した結果、ＭｏＳ_２への転化率が９７％であり、硫黄との反応が速やかに起こることが確認できた。

＜実施例７＞
実施例１における、遷移酸化アルミニウム（和光純薬工業株式会社製、活性アルミナ、平均粒径４５μｍ）を用いることなく、三酸化モリブデン（太陽鉱工株式会社製）１ｋｇをサヤに仕込み、温度１１００℃で１０時間焼成したこと以外は実施例１と同様にして、回収機４から、実施例７の三酸化モリブデン粉体０．８８ｋｇを回収した。
回収した実施例７の三酸化モリブデン粉体は、一次粒子の平均粒径が８０ｎｍであり、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）測定にて、三酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）の含有割合（純度）は１００．０％であることが確認できた。

また、実施例７の三酸化モリブデン粉体をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析したところ、ＭｏＯ_３のβ結晶に帰属するピークとＭｏＯ_３のα結晶に帰属するピークが観察され、その他のピークは観察されなかった。次いでβ結晶の（０１１）面とα結晶の（０２１）面のピーク強度比（β（０１１）／α（０２１））を求めたところ、β（０１１）／α（０２１）は４．２であった。

磁製坩堝中で、実施例７の三酸化モリブデン粉体１．００ｇと、硫黄粉末（関東化学製）１．５７ｇとを、粉末が均一になるように攪拌棒にて混合し、窒素雰囲気下、３２０℃で４時間焼成を行い、黒色粉末を得た。この黒色粉末をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析した結果、ＭｏＳ_２への転化率が９７％であり、硫黄との反応が速やかに起こることが確認できた。

＜比較例１＞
実施例１における、遷移酸化アルミニウム（和光純薬工業株式会社製、活性アルミナ、平均粒径４５μｍ）１ｋｇと、三酸化モリブデン（太陽鉱工株式会社製）１ｋｇとの混合を、遷移酸化アルミニウム（和光純薬工業株式会社製、活性アルミナ、平均粒径４５μｍ）４．０ｋｇと、三酸化モリブデン（太陽鉱工株式会社製）１．０ｋｇとの混合に変更したこと以外は実施例１と同様にして、三酸化モリブデン粉体を製造した。
焼成後、サヤから１．０ｋｇの青色の粉末である酸化アルミニウムと、回収機４で回収した三酸化モリブデン粉体０．８０ｋｇを取り出した。回収した比較例１の三酸化モリブデン粉体は、一次粒子の平均粒径が１００ｎｍであり、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）測定にて、三酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）の含有割合（純度）は９９．３％であった。

また、比較例１の三酸化モリブデン粉体をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析したところ、ＭｏＯ_３のβ結晶に帰属するピークとＭｏＯ_３のα結晶に帰属するピークが観察され、その他のピークは観察されなかった。次いでβ結晶の（０１１）面とα結晶の（０２１）面のピーク強度比（β（０１１）／α（０２１））を求めたところ、β（０１１）／α（０２１）は２．７であった。

磁製坩堝中で、比較例１の三酸化モリブデン粉体１．００ｇと、硫黄粉末（関東化学製）１．５７ｇとを、粉末が均一になるように攪拌棒にて混合し、窒素雰囲気下、３２０℃で４時間焼成を行い、黒色粉末を得た。この黒色粉末をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析した結果、ＭｏＳ_２への転化率が９６％であり、硫黄との反応が速やかに起こることが確認できた。

＜比較例２＞
実施例１における、遷移酸化アルミニウム（和光純薬工業株式会社製、活性アルミナ、平均粒径４５μｍ）１ｋｇと、三酸化モリブデン（太陽鉱工株式会社製）１ｋｇとの混合を、遷移酸化アルミニウム（和光純薬工業株式会社製、活性アルミナ、平均粒径４５μｍ）３．０ｋｇと、三酸化モリブデン（太陽鉱工株式会社製）１．０ｋｇとの混合に変更したこと以外は実施例１と同様にして、三酸化モリブデン粉体を製造した。
焼成後、サヤから１．０ｋｇの青色の粉末である酸化アルミニウムと、回収機４で回収した三酸化モリブデン粉体０．８５ｋｇを取り出した。回収した比較例２の三酸化モリブデン粉体は、一次粒子の平均粒径が１２０ｎｍであり、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）測定にて、三酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）の含有割合（純度）は９９．５％であった。

また、比較例２の三酸化モリブデン粉体をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析したところ、ＭｏＯ_３のβ結晶に帰属するピークとＭｏＯ_３のα結晶に帰属するピークが観察され、その他のピークは観察されなかった。次いでβ結晶の（０１１）面とα結晶の（０２１）面のピーク強度比（β（０１１）／α（０２１））を求めたところ、β（０１１）／α（０２１）は５．０であった。

磁製坩堝中で、比較例２の三酸化モリブデン粉体１．００ｇと、硫黄粉末（関東化学製）１．５７ｇとを、粉末が均一になるように攪拌棒にて混合し、窒素雰囲気下、３２０℃で４時間焼成を行い、黒色粉末を得た。この黒色粉末をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析した結果、ＭｏＳ_２への転化率が９８％であり、硫黄との反応が速やかに起こることが確認できた。

＜比較例３＞
実施例１の三酸化モリブデン粉体１ｇを坩堝に入れ、再度、３５０℃で４時間焼成して、比較例３の三酸化モリブデン粉体とした。
比較例３の三酸化モリブデン粉体は、一次粒子の平均粒径が１４０ｎｍであり、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）測定にて、三酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）の含有割合（純度）は９９．６％であることが確認できた。

また、比較例３の三酸化モリブデン粉体をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析したところ、ＭｏＯ_３のα結晶に帰属するピークが観察され、その他のピークは観察されなかった。β結晶の（０１１）面とα結晶の（０２１）面のピーク強度比（β（０１１）／α（０２１））は０であった。

磁製坩堝中で、比較例３の三酸化モリブデン粉体１．００ｇと、硫黄粉末（関東化学製）１．５７ｇとを、粉末が均一になるように攪拌棒にて混合し、窒素雰囲気下、３２０℃で４時間焼成を行い、黒色粉末を得た。この黒色粉末をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析した結果、ＭｏＳ_２への転化率が２５％であり、硫黄との反応性が劣っていた。

＜比較例４＞
実施例１の三酸化モリブデン粉体１ｇを坩堝に入れ、再度、４００℃で４時間焼成して、比較例４の三酸化モリブデン粉体とした。
比較例４の三酸化モリブデン粉体は、一次粒子の平均粒径が１５０ｎｍであり、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）測定にて、三酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）の含有割合（純度）は９９．７％であることが確認できた。

また、比較例４の三酸化モリブデン粉体をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析したところ、ＭｏＯ_３のα結晶に帰属するピークのみが観察され、その他のピークは観察されなかった。β結晶の（０１１）面とα結晶の（０２１）面のピーク強度比（β（０１１）／α（０２１））は０であった。

磁製坩堝中で、比較例４の三酸化モリブデン粉体１．００ｇと、硫黄粉末（関東化学製）１．５７ｇとを、粉末が均一になるように攪拌棒にて混合し、窒素雰囲気下、３２０℃で４時間焼成を行い、黒色粉末を得た。この黒色粉末をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析した結果、ＭｏＳ_２への転化率が２０％であり、硫黄との反応性が劣っていた。

＜比較例５＞
比較例５として、市販の三酸化モリブデン粉体（Ａｌｄｒｉｃｈ製）のＸ線回折（ＸＲＤ）を測定した。Ｘ線回折パターンの結果を、三酸化モリブデンのα結晶の標準パターン（α－ＭｏＯ_３）と共に、図３に示す。結晶構造解析したところ、ＭｏＯ_３のα結晶に帰属するピークが観察され、その他のピークは観察されなかった。β結晶の（０１１）面とα結晶の（０２１）面のピーク強度比（β（０１１）／α（０２１））は０であった。

磁製坩堝中で、比較例５の三酸化モリブデン粉体１．００ｇと、硫黄粉末（関東化学製）１．５７ｇとを、粉末が均一になるように攪拌棒にて混合し、窒素雰囲気下、３２０℃で４時間焼成を行い、黒色粉末を得た。この黒色粉末をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析した結果、ＭｏＳ_２への転化率が５％であり、硫黄との反応性が劣っていた。

実施例及び比較例の結果を、表１にまとめて示した。
実施例１～７の三酸化モリブデン粉体は、一次粒子の平均粒径が１μｍ以下であり、三酸化モリブデンのβ結晶構造を含む一次粒子の集合体からなるので、結晶構造としてα結晶のみからなる比較例３～５の三酸化モリブデン粉体に比べて、硫黄との反応性が良好である。また、実施例１～７の三酸化モリブデン粉体は、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）で測定されるＭｏＯ_３の含有割合が９９．６％以上であるので、硫化反応をさせることで、高純度な、不純物由来の硫化物が生成するおそれがない、保存安定性の良好な硫化モリブデンを得ることができる。したがって、本実施形態の三酸化モリブデン粉体は、硫化モリブデンの前駆体として好適に用いることができる。

１・・・製造装置、２・・・焼成炉、３・・・冷却配管、４・・・回収機、５・・・排気口、６・・・開度調整ダンパー、７・・・観察窓、８・・・排風装置、９・・・外部冷却装置。

Claims (8)

1. 三酸化モリブデンのβ結晶構造を含む一次粒子の集合体からなり、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）で測定されるＭｏＯ_３の含有割合が９９．６％以上であり、前記一次粒子の平均粒径が１μｍ以下であり、ＢＥＴ法で測定される比表面積が１０ｍ ^２ ／ｇ～１００ｍ ^２ ／ｇである、三酸化モリブデン粉体。
2. Ｘ線源としてＣｕ－Ｋα線を用いた粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）から得られるスペクトルにおいて、ＭｏＯ_３のβ結晶の（０１１）面に帰属するピーク強度の、ＭｏＯ_３のα結晶の（０２１）面に帰属するピーク強度に対する比（β（０１１）／α（０２１））が０．１以上である、請求項１に記載の三酸化モリブデン粉体。
3. Ｘ線源としてＣｕ－Ｋα線を用いた粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）から得られるスペクトルにおいて、ＭｏＯ _３ のβ結晶の（０１１）面に帰属するピーク強度の、ＭｏＯ _３ のα結晶の（０２１）面に帰属するピーク強度に対する比（β（０１１）／α（０２１））が６．２以下である、請求項２に記載の三酸化モリブデン粉体。
4. モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）スペクトルから得られる動径分布関数において、Ｍｏ－Ｏに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）が、１．１より大きい、請求項１～３のいずれか一項に記載の三酸化モリブデン粉体。
5. 酸化モリブデン前駆体化合物を気化させて、三酸化モリブデン蒸気を形成し、
   前記三酸化モリブデン蒸気を冷却することを含む、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の三酸化モリブデン粉体の製造方法。
6. 酸化モリブデン前駆体化合物、及び、前記酸化モリブデン前駆体化合物以外の金属化合物を含む原料混合物を焼成し、前記酸化モリブデン前駆体化合物を気化させて、三酸化モリブデン蒸気を形成することを含み、
   前記原料混合物１００質量％に対する、前記金属化合物の割合が、酸化物換算で７０質量％以下である、請求項５に記載の三酸化モリブデン粉体の製造方法。
7. 前記三酸化モリブデン蒸気を空気雰囲気下で冷却することを含む、請求項５又は６に記載の三酸化モリブデン粉体の製造方法。
8. 前記三酸化モリブデン蒸気を冷却して得られた粉体を、再度、１００℃～３２０℃の温度で焼成する、請求項５～７のいずれか一項に記載の三酸化モリブデン粉体の製造方法。

Images