JPH0613404B2 - スメクタイトの製造方法 - Google Patents
スメクタイトの製造方法Info
- Publication number
- JPH0613404B2 JPH0613404B2 JP1295221A JP29522189A JPH0613404B2 JP H0613404 B2 JPH0613404 B2 JP H0613404B2 JP 1295221 A JP1295221 A JP 1295221A JP 29522189 A JP29522189 A JP 29522189A JP H0613404 B2 JPH0613404 B2 JP H0613404B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mol
- smectite
- colloidal silica
- urea
- synthesized
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 229910021647 smectite Inorganic materials 0.000 title claims description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 claims description 10
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 7
- -1 silica alkoxide Chemical class 0.000 claims description 6
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 claims description 5
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 6
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000011882 ultra-fine particle Substances 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- WOZZOSDBXABUFO-UHFFFAOYSA-N tri(butan-2-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].CCC(C)[O-].CCC(C)[O-].CCC(C)[O-] WOZZOSDBXABUFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、最近、無機質フィルム、ピラードクレイ、ガ
スクロ分離材として注目を集めている膨潤性を有する層
状粘土鉱物の合成に関するもので、本発明により合成さ
れたスメクタイトは0.5μm以下と非常に粒径のそろ
った微粒子の結晶から構成されていることを特徴として
いるため、天然産のスメクタイトと異なり、さらに新し
い機能性を有した新規な材料としての利用が考えられ
る。
スクロ分離材として注目を集めている膨潤性を有する層
状粘土鉱物の合成に関するもので、本発明により合成さ
れたスメクタイトは0.5μm以下と非常に粒径のそろ
った微粒子の結晶から構成されていることを特徴として
いるため、天然産のスメクタイトと異なり、さらに新し
い機能性を有した新規な材料としての利用が考えられ
る。
<従来の技術> これまでのMgスメクタイトは水熱合成法という、常圧法
に比較すれば非常に煩雑な方法で合成されてきた。この
方法は合成温度を100℃以上に上げるために密閉した容
器が必要であり、連続生産には不適であった。常圧下で
合成する方法としては、NaOHやKOHを用いたZnSO4とSiO2
を主原料とするZnスメクタイトの合成方法があるが、こ
の方法は単に試薬の混合により得られるので、均一な組
成でなかったり、粒径が均一でなかったり、またZnSO4
のような特殊な元素を用いなければならないという欠点
もあった。
に比較すれば非常に煩雑な方法で合成されてきた。この
方法は合成温度を100℃以上に上げるために密閉した容
器が必要であり、連続生産には不適であった。常圧下で
合成する方法としては、NaOHやKOHを用いたZnSO4とSiO2
を主原料とするZnスメクタイトの合成方法があるが、こ
の方法は単に試薬の混合により得られるので、均一な組
成でなかったり、粒径が均一でなかったり、またZnSO4
のような特殊な元素を用いなければならないという欠点
もあった。
<発明が解決しようとしている問題点> 本発明は、比較的安価なマグネシウム塩を用い、常圧下
で尿素を用いた均一沈澱法により、コロイド化学的方法
を用い、0.5μm以下の微粒子のスメクタイトを合成
し、層状の層間に各種イオン、ポリカチオン、有機物或
は酸化物等をインタカレートさせた新規な材料を得るこ
とを目的とするものである。
で尿素を用いた均一沈澱法により、コロイド化学的方法
を用い、0.5μm以下の微粒子のスメクタイトを合成
し、層状の層間に各種イオン、ポリカチオン、有機物或
は酸化物等をインタカレートさせた新規な材料を得るこ
とを目的とするものである。
<問題点を解決するための手段> 上記本発明の目的は次のごとき方法を採用することによ
り達成できる。即ち、シリカアルコキシドの0.01molか
ら0.5molの水溶液をpH2からpH5の間に調整し、70℃から
90℃に加温後、微粒コロイダルシリカを生成させる。こ
の微粒子は数ナノメータから数十ナノメータの大きさを
有する超微粒子のコロイダルシリカである。冷却後、0.
01molから0.5molのマグネシウム塩、0.05molから0.1mol
の尿素を混合し、再度70℃から90℃に加温する。この際
尿素の分解によりpHは3から9程度にまで上昇するため
マグネシウム塩は水酸化物に変化する。この時コロイダ
ルシリカは負の電荷を有し、マグネシウム水酸化物は正
の電荷を有することと、さらに反応漕の中でpHが均一に
変化していくため、両者は反応漕内で均一にヘテロ凝集
を起こす。その後、2日から7日間同温度に保持するこ
とにより、結晶成長し板状の形態を有するスメクタイト
を製造することができる。さらに、同上の方法に、アル
ミニウム塩、或はアルミニウムアルコキドを添加するこ
とにより、より結晶度のよいスメクタイトを合成するこ
とができる。
り達成できる。即ち、シリカアルコキシドの0.01molか
ら0.5molの水溶液をpH2からpH5の間に調整し、70℃から
90℃に加温後、微粒コロイダルシリカを生成させる。こ
の微粒子は数ナノメータから数十ナノメータの大きさを
有する超微粒子のコロイダルシリカである。冷却後、0.
01molから0.5molのマグネシウム塩、0.05molから0.1mol
の尿素を混合し、再度70℃から90℃に加温する。この際
尿素の分解によりpHは3から9程度にまで上昇するため
マグネシウム塩は水酸化物に変化する。この時コロイダ
ルシリカは負の電荷を有し、マグネシウム水酸化物は正
の電荷を有することと、さらに反応漕の中でpHが均一に
変化していくため、両者は反応漕内で均一にヘテロ凝集
を起こす。その後、2日から7日間同温度に保持するこ
とにより、結晶成長し板状の形態を有するスメクタイト
を製造することができる。さらに、同上の方法に、アル
ミニウム塩、或はアルミニウムアルコキドを添加するこ
とにより、より結晶度のよいスメクタイトを合成するこ
とができる。
<実施例> 以下本発明の実施例を示す。
実施例1 シリカアルコキシドとしてエチルシリケイトを用いた。
0.1molのエチルシリケイトの溶液をpH3に調整し、300cc
のメスフラスコに入れ、オイルバス中で90℃、12時間保
持した後、冷却した。この時溶液は、わずかに半透明を
示しており、微粒のコロイダルシリカが生成していた。
この溶液に0.1molの塩化マグネシウムと尿素を添加し
た。再度オイルバス中で90℃に4日間保持した後、冷却
し、生成物を遠心分離して、合成物の同定をX線粉末回
折装置、並びに透過型電子顕微鏡にて合成物の形態観察
を行った。X線粉末回折パターンを図1(A)に示す。こ
の図より板状形態を示すスメクタイトが合成されている
事がわかる。図1(B)に0.03molにした場合のX線粉末回
折パターンを示すが、0.1molの場合よりより結晶度の良
いことがわかる。図2に0.1molの合成物の電子顕微鏡写
真を示す。図2(A)に示すように板状の形態を示すスメ
クタイトも認められるが、まだ、図2(B)に示すように
一部にコロイダルシリカの微粒子も認められることよ
り、完全にスメクタイトには変化していない。
0.1molのエチルシリケイトの溶液をpH3に調整し、300cc
のメスフラスコに入れ、オイルバス中で90℃、12時間保
持した後、冷却した。この時溶液は、わずかに半透明を
示しており、微粒のコロイダルシリカが生成していた。
この溶液に0.1molの塩化マグネシウムと尿素を添加し
た。再度オイルバス中で90℃に4日間保持した後、冷却
し、生成物を遠心分離して、合成物の同定をX線粉末回
折装置、並びに透過型電子顕微鏡にて合成物の形態観察
を行った。X線粉末回折パターンを図1(A)に示す。こ
の図より板状形態を示すスメクタイトが合成されている
事がわかる。図1(B)に0.03molにした場合のX線粉末回
折パターンを示すが、0.1molの場合よりより結晶度の良
いことがわかる。図2に0.1molの合成物の電子顕微鏡写
真を示す。図2(A)に示すように板状の形態を示すスメ
クタイトも認められるが、まだ、図2(B)に示すように
一部にコロイダルシリカの微粒子も認められることよ
り、完全にスメクタイトには変化していない。
実施例2 0.1molのエチルシリケイトと0.02molのアルミニウムブ
トキシドノ混合溶液をpH4に調整し、300ccのメスフラス
コに入れ、オイルバス中で80℃、12時間保持した後、冷
却した。この時溶液は、実施例1と同様にわずかに半透
明を示しており、微粒のコロイダルシリカが生成してい
た。この溶液に0.11molの塩化マグネシウムと0.1molの
尿素を添加した。再度オイルバス中で80℃に6日間保持
した後、冷却し、遠心分離して、生成物の同定をX線粉
末回折粉末装置、並びに透過型電子顕微鏡にて観察を行
った。X線粉末回折パターンを図3に示す。この図より
板状形態を示すスメクタイトが合成されている事がわか
る。実施例1の場合より、かなり結晶度の良いことがわ
かる。図4に0.1molの合成物の電子顕微鏡写真を示す。
図4(A)、(B)に示すように板状の形態を示すスメクタイ
トが多く認められ、ほとんどコロイダルシリカの微粒子
は認められなかった。
トキシドノ混合溶液をpH4に調整し、300ccのメスフラス
コに入れ、オイルバス中で80℃、12時間保持した後、冷
却した。この時溶液は、実施例1と同様にわずかに半透
明を示しており、微粒のコロイダルシリカが生成してい
た。この溶液に0.11molの塩化マグネシウムと0.1molの
尿素を添加した。再度オイルバス中で80℃に6日間保持
した後、冷却し、遠心分離して、生成物の同定をX線粉
末回折粉末装置、並びに透過型電子顕微鏡にて観察を行
った。X線粉末回折パターンを図3に示す。この図より
板状形態を示すスメクタイトが合成されている事がわか
る。実施例1の場合より、かなり結晶度の良いことがわ
かる。図4に0.1molの合成物の電子顕微鏡写真を示す。
図4(A)、(B)に示すように板状の形態を示すスメクタイ
トが多く認められ、ほとんどコロイダルシリカの微粒子
は認められなかった。
(発明の効果) 以上述べてきたごとく、本発明方法は、初期に超微粒の
負の電荷を有するコロイダルシリカを生成させ、マグネ
シウム塩とアルミニウム塩、或はアルミニウムアルコキ
シドとを混合後、さらに尿素を添加し加温することによ
り、正の電荷を有するマグネシウム水酸化物のコロイド
粒子を生成させ、両コロイド粒子を均一にヘテロ凝集さ
せながら結晶成長させる新規な合成方法であるため、新
しい多くの用途に利用できるものである。
負の電荷を有するコロイダルシリカを生成させ、マグネ
シウム塩とアルミニウム塩、或はアルミニウムアルコキ
シドとを混合後、さらに尿素を添加し加温することによ
り、正の電荷を有するマグネシウム水酸化物のコロイド
粒子を生成させ、両コロイド粒子を均一にヘテロ凝集さ
せながら結晶成長させる新規な合成方法であるため、新
しい多くの用途に利用できるものである。
第1図(A),(B)は、実施例1の製造方法で合成されたス
メクタイトのX線粉末回折パターンである。2θで20
゜と35゜近傍に非対称なピークプロファイルが認めら
れるが、これらのピークは単純な非晶質のプロファイル
とは異なりスメクタイトの生成していることを示してい
る。第2図はスメクタイトの形状を示す透過型電子顕微
鏡の写真である。第2図(A)は微粒ではあるが、板状の
形態を示すスメクタイトが合成されていることを示して
いる。第2図(B)は合成物の中に、まだ未反応のコロイ
ダルシリカが残存していることを示している。第3図は
実施例2の方法で合成されたスメクタイトのX線粉末回
折パターンを示している。実施例1の場合より、2θで
5゜近傍に(001)反射の認められることより、かなり結
晶度の良いスメクタイトであることを示している。第4
図(A),(B)はスメクタイトの形状を示す透過型電子顕微
鏡の写真を示す。0.1μmから0.5μmの大きさを
有する結晶度の良い薄板状のスメクタイトである。
メクタイトのX線粉末回折パターンである。2θで20
゜と35゜近傍に非対称なピークプロファイルが認めら
れるが、これらのピークは単純な非晶質のプロファイル
とは異なりスメクタイトの生成していることを示してい
る。第2図はスメクタイトの形状を示す透過型電子顕微
鏡の写真である。第2図(A)は微粒ではあるが、板状の
形態を示すスメクタイトが合成されていることを示して
いる。第2図(B)は合成物の中に、まだ未反応のコロイ
ダルシリカが残存していることを示している。第3図は
実施例2の方法で合成されたスメクタイトのX線粉末回
折パターンを示している。実施例1の場合より、2θで
5゜近傍に(001)反射の認められることより、かなり結
晶度の良いスメクタイトであることを示している。第4
図(A),(B)はスメクタイトの形状を示す透過型電子顕微
鏡の写真を示す。0.1μmから0.5μmの大きさを
有する結晶度の良い薄板状のスメクタイトである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石橋 修 佐賀県鳥栖市宿町字野々下807番地1 九 州工業技術試験所内 (72)発明者 広末 英晴 佐賀県鳥栖市宿町字野々下807番地1 九 州工業技術試験所内
Claims (2)
- 【請求項1】シリカアルコキシドの0.01molから0.5mol
の水溶液をpH2からpH5の間に調整し、70℃から90℃に加
温後、微粒コロイダルシリカを生成させ、冷却後、0.01
molから0.5molのマグネシウム塩、0.05molから0.5molの
尿素を混合し、再度70℃から90℃に加温後、2日から7
日間同温度に保持することを特徴とするスメクタイトの
製造方法。 - 【請求項2】同上の方法に、さらにアルミニウム塩、或
いはアルミニウムアルコキシドを添加して合成すること
を特徴とするスメクタイトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1295221A JPH0613404B2 (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | スメクタイトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1295221A JPH0613404B2 (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | スメクタイトの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03153519A JPH03153519A (ja) | 1991-07-01 |
| JPH0613404B2 true JPH0613404B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=17817775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1295221A Expired - Lifetime JPH0613404B2 (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | スメクタイトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0613404B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL9401433A (nl) * | 1994-09-02 | 1996-04-01 | Univ Utrecht | Synthetische zwelbare kleimineralen. |
| WO2001046071A2 (en) * | 1999-12-22 | 2001-06-28 | Akzo Nobel N.V. | Process for preparing synthetic clay minerals |
| KR100598160B1 (ko) * | 2004-09-09 | 2006-07-10 | 한국지질자원연구원 | 납석을 이용한 베이델라이트 합성방법 |
| JP4925040B2 (ja) * | 2006-09-06 | 2012-04-25 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 金属イオン含有合成層状珪酸塩の製造方法 |
| JP5278869B2 (ja) * | 2007-10-31 | 2013-09-04 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 合成スメクタイト、及びこれを含有する分散液、粘土フィルム、耐水フィルム、並びに合成スメクタイト及び耐水フィルムの製造方法 |
| JP5397807B2 (ja) * | 2009-09-08 | 2014-01-22 | 日立化成株式会社 | 合成スメクタイト及びその製造方法、並びに複合フィルム |
| JP6029052B2 (ja) * | 2012-07-26 | 2016-11-24 | 国立大学法人信州大学 | スメクタイト被覆シリカ粒子の製造方法 |
| KR200481474Y1 (ko) * | 2015-12-02 | 2016-10-05 | 정은화 | 겉옷이 결합되는 바지 |
-
1989
- 1989-11-13 JP JP1295221A patent/JPH0613404B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03153519A (ja) | 1991-07-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Xu et al. | Hydrothermal synthesis of zinc oxide powders with controllable morphology | |
| Matijevic | Preparation and properties of uniform size colloids | |
| Li et al. | Low-temperature synthesis of large-scale single-crystal molybdenum trioxide (MoO 3) nanobelts | |
| Namratha et al. | Novel solution routes of synthesis of metal oxide and hybrid metal oxide nanocrystals | |
| JPH0613404B2 (ja) | スメクタイトの製造方法 | |
| CN107572581A (zh) | 金属硫化物/胺杂化纳米材料和金属硫化物纳米材料的制备方法 | |
| CN110451953A (zh) | 一种取向性钛酸钡锶纳米多晶的可控制备方法 | |
| CN115924963A (zh) | 水热法合成四方相纳米钛酸钡的制备方法、四方相纳米钛酸钡及其应用 | |
| Peiró et al. | Microwave activated chemical bath deposition (MW-CBD) of zinc oxide: Influence of bath composition and substrate characteristics | |
| Treadwell et al. | Impact of oleylamine: oleic acid ratio on the morphology of yttria nanomaterials | |
| Chen et al. | Synthesis and structure of nanocrystal-assembled bulk GaN | |
| Yang et al. | Template-free synthesis of CuS nanorods with a simple aqueous reaction at ambient conditions | |
| CN109502656B (zh) | 一种球状Co(Ⅱ)Co(Ⅲ)类水滑石材料及其制备方法 | |
| CN111153602B (zh) | 一种分级结构碱式醋酸锌薄膜的制备方法 | |
| CN1792812A (zh) | 一种尖晶石锡酸锌纳米杆的合成方法 | |
| JP6910044B1 (ja) | 無機ナノシート積層構造体、無機ナノシート液晶組成物、無機ナノシート積層構造体の製造方法、及び無機ナノシート液晶組成物の製造方法 | |
| Wu et al. | Template route to chemically engineering cavities at nanoscale: a case study of Zn (OH) 2 template | |
| Chu et al. | Inorganic hierarchical nanostructures induced by concentration difference and gradient | |
| CN115974130B (zh) | 一种羟基氯化钐纳米材料及其制备方法 | |
| Yadav et al. | ZnO porous structures synthesized by CTAB-assisted hydrothermal process | |
| CN116143151B (zh) | 一种微波辐射技术合成Mg3(OH)4(NO3)2材料的方法 | |
| Ogihara et al. | Preparation of monodispersed zirconia-alumina and yttria-alumina particles | |
| Yinyan et al. | Hydrothermal synthesis of lanthanide (hydr) oxide micro/nanorods in presence of tetrabutylammonium hydroxide | |
| Wu et al. | Octahedral cuprous oxide synthesized by hydrothermal method in ethanolamine/distilled water mixed solution | |
| CN111484068B (zh) | 一种六角星形羟基氯化锌超薄纳米片及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |