JPH0262489B2 - - Google Patents

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JPH0262489B2
JPH0262489B2 JP62192152A JP19215287A JPH0262489B2 JP H0262489 B2 JPH0262489 B2 JP H0262489B2 JP 62192152 A JP62192152 A JP 62192152A JP 19215287 A JP19215287 A JP 19215287A JP H0262489 B2 JPH0262489 B2 JP H0262489B2
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JP
Japan
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alumina
hydrogel
aluminum sulfate
particles
addition
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JP62192152A
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English (en)
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JPS6437417A (en
Inventor
Sachio Asaoka
Ju Kawaguchi
Yasuyuki Morimoto
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Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Original Assignee
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co 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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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は多孔性高表面積アルミナの製造方法に
関するものである。
〔従来技術〕
従来、多孔性高表面積アルミナを製造するため
に、種子アルミナヒドロゲルに対し、アルミナ原
料を、アルミナヒドロゲル粒子の非溶解PH領域と
溶解PH領域との間を交互に変動させながら添加す
る方法は知られている(特開昭55−27830号公
報)。
この方法においては、アルミナヒドロゲルのPH
を、ヒドロゲル粒子の非溶解領域と溶解領域との
間を交互に変動させ、非溶解領域で生成した極く
微細なアルミナヒドロゲル粒子を溶解領域で溶解
させることから、種子ゲル粒子の結晶成長を均一
に行うことができ、細孔分布のシヤープなアルミ
ナを形成し得る利点はある。しかしながら、この
方法の場合、非溶解PH領域で生成した沈殿を溶解
させるので、アルミナ原料の添加回数が必然的に
多くなり、操作が煩雑になるという問題を有する
他、多孔性すなわち細孔容積を大きくしようとす
ると得られたアルミナの細孔径は一般に大きなも
のになり、また一方細孔径を小さなものとすると
細孔容積は小さなものとなるため、多孔性高表面
積のアルミナを製造することは非常に困難であつ
た。
〔目的〕
本発明は、従来技術に見られる前記欠点を克服
することを目的とする。
〔構成〕
本発明によれば、アルミナを製造するにあた
り、硫酸アルミニウムとアルミン酸ソーダを原料
として用い、種子アルミナヒドロゲルに対し、ア
ルミナヒドロゲル粒子の非溶解PH領域内におい
て、該硫酸アルミニウムとアルミン酸ソーダを交
互に添加する工程を含むことを特徴とする多孔性
高表面積アルミナの製造方法が提供される。
本発明の実施においては、先ず、種子アルミナ
ヒドロゲルを用意する。この種子アルミナヒドロ
ゲルは、従来公知の方法によつて調製することが
できる。例えば、アルミニウムの強酸塩、例えば
硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硫酸アル
ミニウム等の水溶液にアルカリを加える方法、或
はアルミン酸ソーダ又はアルミン酸カリウムの水
溶液に酸又は前記アルミニウム強酸塩を加える方
法等によりPH6〜11の範囲で作られる。この種子
アルミナヒドロゲルにおいて、そのヒドロゲル中
におけるヒドロゲル粒子含量は、アルミナ換算
で、通常、0.1〜100g/、好ましくは0.5〜50
g/であり、またそのヒドロゲル粒子(水酸化
アルミニウム結晶)の粒径は、通常1〜10nm、
好ましくは2〜5nmである。
次に、このような種子アルミナヒドロゲル(以
下、単にヒドロゲルとも言う)に対して、そのア
ルミナヒドロゲル粒子(以下、単にヒドロゲル粒
子とも言う)の結晶成長を行い、所望粒径の粒子
とするために、硫酸アルミニウムとアルミン酸ソ
ーダを原料として用い、それら原料を交互に添加
する。本発明においては、これらの原料の添加に
おいては、添加されるヒドロゲルのPH領域は、ヒ
ドロゲル粒子の非溶解領域内に保持される。そし
て、本発明では、この非溶解領域内において、原
料アルミニウム化合物の添加に応じて変動させ
る。即ち、本発明では、原料として用いる硫酸ア
ルミニウムは酸性を示すので、このものの添加に
よつて、ヒドロゲルのPHは降下する。一方、アル
ミン酸ソーダはアルカリ性を示すので、このもの
の添加によつて、ヒドロゲルのPHは上昇する。そ
して、この硫酸アルミニウム及びアルミン酸ソー
ダの各添加に際して、それらの各添加量及びPH条
件を調節して、ヒドロゲルのPHが溶解領域に移行
しないようにする。このようにして、ヒドロゲル
のPHを非溶解領域内に保持し、その範囲内におい
て、PHの変動を生起させながら、原料アルミニウ
ムを交互に添加することができる。
本発明では、前記のように、ヒドロゲルのPH
は、常にヒドロゲル粒子の非溶解領域内に保持さ
れるが、この場合、非溶解領域の具体的PHは、PH
5〜12の範囲である。また、本発明では、硫酸ア
ルミニウムの添加により、ヒドロゲルのPHは降下
するが、この場合、その添加により降下するヒド
ロゲルのPHは、前記非溶解領域のPHの下限値、即
ち、PH5より降下しないようにする。この硫酸ア
ルミニウムの添加前後のヒドロゲルの好ましいPH
は、添加前:PH8〜12、添加後:PH5〜7の範囲
である。一方、本発明では、アルミン酸ソーダの
添加により、ヒドロゲルのPHは上昇するが、この
場合、その添加により上昇するヒドロゲルのPH
は、前記非溶解領域のPHの上限値、即ち、PH12よ
り上昇しないようにする。このアルミン酸ソーダ
の添加前後のヒドロゲルの好ましいPHは、添加
前:PH5〜7、添加後:PH8〜12である。
前記各原料をPH変動を生起させながら交互に添
加することによつて種子アルミナヒドロゲル粒子
は結晶成長し、所望粒径のアルミナヒドロゲル粒
子を得ることができる。即ち、硫酸アルミニウム
を添加した時には、その硫酸アルミニウムはヒド
ロゲル中では硫酸アルミニウムの沈殿微粒子とな
り、種子ヒドロゲル粒子に吸蔵される。そして、
この種子ヒドロゲル粒子に吸蔵された硫酸アルミ
ニウムの沈殿微粒子は、そのヒドロゲル粒子上で
次に添加されたアルミン酸ソーダと反応し、水酸
化アルミニウムとなり、結晶成長したアルミニウ
ムヒドロゲル粒子を与える。このような操作を繰
返すことにより、所望の粒径に結晶成長したアル
ミナヒドロゲル粒子を得ることができる。
なお、本明細書中で言うアルミナヒドロゲルと
は、アルミニウム塩の中和反応によつて生成され
たアルミナゲル(水酸化アルミニウム)を含む媒
体系を意味し、アルミナヒドロゲル粒子とは、そ
のヒドロゲル中に含まれるアルミナゲル粒子を意
味する。また、種子アルミナヒドロゲル及び粒子
とは、結晶成長前ないし結晶成長過程にあるアル
ミナヒドロゲル及び粒子を意味する。
本発明を実施する場合、原料として用いる硫酸
アルミニウム及びアルミン酸ソーダは、通常、水
溶液の形で用いられる。この水溶液において、硫
酸アルミニウムの濃度は、15〜300g/、好ま
しくは30〜275g/であり、アルミン酸ソーダ
のAl2O3濃度は15〜200g/、好ましくは30〜
150g/である。これらの水溶液をアルミナヒ
ドロゲルに添加する速度は特に制約されず、瞬時
に加えても良いが、必要以上に遅くすることは好
ましくない。1回の添加における硫酸アルミニウ
ム及びアルミン酸ソーダの量は、アルミナ換算さ
れた種子ヒドロゲル粒子100重量部に対し、アル
ミナ換算で、硫酸アルミニウム:5〜50重量部、
好ましくは10〜40重量部、アルミン酸ソーダ:10
〜80重量部、好ましくは20〜70重量部である。添
加温度は、室温でもよいし、加温、例えば、40〜
100℃の加温を採用することもできる。また、本
発明においては、前記各水溶液には、PH調節剤を
添加することができる。このPH調節剤の併用によ
り、それら原料を添加した時のヒドロゲルのPHの
調整を容易に行うことができる。このようなPH調
節剤としては、アンモニア水、有機アミン、水酸
化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カリウム
等の水溶性のアルカリ性物質及び硫酸、塩酸、硝
酸、有機酸等の水溶性酸性物質を用いることがで
きる。また、本発明では、前記PH調節剤は、必ず
しも添加原料と同時に添加する必要はなく、添加
原料の添加前又は添加後に加えてヒドロゲルのPH
を所要範囲に調整することができる。
本発明における原料の添加回数は、硫酸アルミ
ニウムとアルミン酸ソーダを交互に1回添加した
回数を1回の添加回数として、通常、1〜5回、
好ましくは1〜3回であり、本発明では1回の添
加回数でも細孔容積と表面積の十分高められたア
ルミナを得ることができる。
前記のようにして種子アルミナヒドロゲル粒子
の結晶成長を行うことによつて、最終的に、多孔
性高表面積アルミナを与えるアルミナヒドロゲル
粒子の沈殿を得ることができる。このようにして
得られた沈殿は、これを濾過や遠心分離等の適当
な固液分離手段により分離し、必要に応じて水洗
した後、乾燥し、焼成することによつてアルミナ
とすることができる。このような乾燥及び焼成工
程は、従来公知の方法に従つて実施される。例え
ば、乾燥は100〜200℃の温度で行われ、焼成は
400〜700℃の温度で行われる。また、アルミナ成
形物を得る場合には、分離された沈殿ケーキを成
形材料として用い、これを押出成形するのが有利
である。
〔効果〕
本発明によれば、アルミナヒドロゲルのPHをヒ
ドロゲル粒子の非溶解領域と溶解領域との間を交
互に変動させながらアルミナ原料を添加して結晶
成長させる従来法とは異なり、アルミナヒドロゲ
ル粒子の非溶解領域内においてPH変動を生起させ
ながら結晶成長させることから、アルミナヒドロ
ゲル粒子は実質上何ら溶解されず、低められた原
料の添加回数により所望粒径のアルミナヒドロゲ
ル粒子を得ることができる。従つて、本発明の方
法は、従来法に比較して操作は簡単であり、かつ
効率的、経済的でもある。
また、本発明により得られるアルミナは、従来
法により得られるものと比較し、その細孔容積が
大きいにもかかわらず細孔直径は相対的に小さ
く、比表面積の高められたもので、金属種等の触
媒活性成分の分散担持用触媒担体等として好適の
ものである。
〔実施例〕
次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
る。
実施例 1 Al2O3濃度80g/の硫酸アルミニウム水溶液
0.2と脱イオン水40をホーローびき容器にと
り、90℃に加熱した後、激しく撹拌しながら
Al2O3濃度69g/のアルミン酸ソーダ水溶液1.8
を瞬時に投入したところ、白濁し、PH10のアル
ミナヒドロゲル水溶液が得られた。
これを種子アルミナヒドロゲル水溶液として用
い、これにAl2O3濃度80g/の硫酸アルミニウ
ム水溶液0.4を瞬時に添加したところ、PH6.5と
なつた。次にAl2O3濃度69g/のアルミン酸ソ
ーダ水溶液1.2を瞬時に添加したところ、PH
10.5のアルミナヒドロゲル水溶液が得られた。こ
の時の添加操作の温度は約90℃に保つた。
次に、アルミナヒドロゲル水溶液を濾過し、脱
イオン水2に再分散し、濾過する操作による洗
浄を3回繰り返してケーキを得た。
得られたケーキを1.6mmφの孔のダイスを有す
る押出成形機で円柱状に成形し、温度120℃で3
時間乾燥した。その後電気炉に入れて空気を吹き
込みながら550℃で3時間焼成した。得られたア
ルミナ成形物の性状は、BET表面積(m2/g)
240、細孔径(Å)110、細孔容積(c.c./g)
0.740の物性を示した。
比較例 1 実施例1において、硫酸アルミニウム水溶液と
アルミン酸ソーダ水溶液の交互添加を一時に行わ
ず、それぞれ3回に分けて行うとともに、PH調節
剤を併用して硫酸アルミニウムの添加後のPHを
2、及びアルミン酸ソーダの添加後のPHを9に調
節した以外は同様にして操作を行つた。このよう
にして得られたアルミナ成形物の性状は、BET
表面積(m2/g)250と大きな値は示すが、細孔
径(Å)46、細孔容積(c.c./g)0.33と多孔性ア
ルミナとしては細孔径も小さく、細孔容積も少な
い性状を示した。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 アルミナを製造するにあたり、硫酸アルミニ
    ウムとアルミン酸ソーダを原料として用い、種子
    アルミナヒドロゲルに対し、アルミナヒドロゲル
    粒子の非溶解PH領域内において、該硫酸アルミニ
    ウムとアルミン酸ソーダを交互に添加する工程を
    含むことを特徴とする多孔性高表面積アルミナの
    製造方法。
JP62192152A 1987-07-31 1987-07-31 Production of porous alumina having large surface area Granted JPS6437417A (en)

Priority Applications (1)

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JP62192152A JPS6437417A (en) 1987-07-31 1987-07-31 Production of porous alumina having large surface area

Applications Claiming Priority (1)

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JP62192152A JPS6437417A (en) 1987-07-31 1987-07-31 Production of porous alumina having large surface area

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JP4014406B2 (ja) * 2001-12-28 2007-11-28 千代田化工建設株式会社 多孔質酸化チタンおよびその製造方法

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