JPH0771633B2 - 高温触媒燃焼用大表面積アルミナの製造法 - Google Patents
高温触媒燃焼用大表面積アルミナの製造法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高温触媒燃焼用の担体
材料となるアルミナの製造法に係り、特に大表面積を有
する高温触媒燃焼用アルミナの製造法に関するものであ
る。
材料となるアルミナの製造法に係り、特に大表面積を有
する高温触媒燃焼用アルミナの製造法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】現在、ボイラーやガスタービン等を稼働
させるに必要なエネルギーは、石油、石炭、天然ガス等
を触媒不在下で空気により燃焼させる火炎燃焼でまかな
われている。火炎燃焼では燃焼温度が２０００℃にも達
するので、空気中の窒素が酸化されて窒素酸化物（サー
マルＮＯｘという）となり、燃焼排ガスと共に大気中に
放出されて地球環境に有害な影響を与える。これに対し
て、触媒燃焼では大過剰の空気で希釈された天然ガス等
の燃料を触媒層で着火・燃焼させるので、火炎燃焼の場
合ほど高温にはならず、窒素酸化物の生成を極めて少な
くすることができる。さらに、触媒不在下では燃焼不可
能な希薄な燃料でも触媒燃焼では安定燃焼が継続可能で
あるため、省資源の観点からも極めて好都合な燃焼シス
テムと言える。
させるに必要なエネルギーは、石油、石炭、天然ガス等
を触媒不在下で空気により燃焼させる火炎燃焼でまかな
われている。火炎燃焼では燃焼温度が２０００℃にも達
するので、空気中の窒素が酸化されて窒素酸化物（サー
マルＮＯｘという）となり、燃焼排ガスと共に大気中に
放出されて地球環境に有害な影響を与える。これに対し
て、触媒燃焼では大過剰の空気で希釈された天然ガス等
の燃料を触媒層で着火・燃焼させるので、火炎燃焼の場
合ほど高温にはならず、窒素酸化物の生成を極めて少な
くすることができる。さらに、触媒不在下では燃焼不可
能な希薄な燃料でも触媒燃焼では安定燃焼が継続可能で
あるため、省資源の観点からも極めて好都合な燃焼シス
テムと言える。
【０００３】高温触媒燃焼用担体材料として、従来ラン
タン・β―アルミナ（La・β-Al2O3）やバリウムヘキサ
アルミネート（BaAl12O19）等が知られているが、これ
らは結晶構造上アルミナとは別種のものである。アルミ
ナは１１００℃以上で加熱すると容易に相転移して結晶
構造的に安定なα―アルミナとなり、表面積が５ｍ2/ｇ
以下に激減する。アルミナ表面をシリカコーティングし
て相転移を抑制し、大表面積化する方法が知られている
が、その製品を１３００℃以上で高温焼成した後の表面
積について調べられた例は皆無である。参考例に示すよ
うに、表面をシリカコーティングしたη―アルミナ（触
媒学会参照アルミナ，ＡＬＯ―４）の場合、１３００〜
１４００℃焼成後の表面積は２０ｍ2/ｇに遠く及ばず、
ＡＬＯ―４へのシリカコーティング法では大表面積化し
得ない。
タン・β―アルミナ（La・β-Al2O3）やバリウムヘキサ
アルミネート（BaAl12O19）等が知られているが、これ
らは結晶構造上アルミナとは別種のものである。アルミ
ナは１１００℃以上で加熱すると容易に相転移して結晶
構造的に安定なα―アルミナとなり、表面積が５ｍ2/ｇ
以下に激減する。アルミナ表面をシリカコーティングし
て相転移を抑制し、大表面積化する方法が知られている
が、その製品を１３００℃以上で高温焼成した後の表面
積について調べられた例は皆無である。参考例に示すよ
うに、表面をシリカコーティングしたη―アルミナ（触
媒学会参照アルミナ，ＡＬＯ―４）の場合、１３００〜
１４００℃焼成後の表面積は２０ｍ2/ｇに遠く及ばず、
ＡＬＯ―４へのシリカコーティング法では大表面積化し
得ない。
【０００４】本発明者らは鋭意研究を進めた結果、アル
ミナ源として針状結晶のカルボキシ水酸化アルミニウム
アンモニウムを選び、この表面をシリカコーティングし
て焼成する方法により、１３００℃焼成後で３５ｍ2/ｇ
以上、１４００℃焼成後で２０ｍ2/ｇ以上という大表面
積を有するアルミナの製造に成功したものである。
ミナ源として針状結晶のカルボキシ水酸化アルミニウム
アンモニウムを選び、この表面をシリカコーティングし
て焼成する方法により、１３００℃焼成後で３５ｍ2/ｇ
以上、１４００℃焼成後で２０ｍ2/ｇ以上という大表面
積を有するアルミナの製造に成功したものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、１４００℃という過酷な温度条件下におい
て焼成されても、なお２０ｍ２／ｇを上回る大表面積が
維持され得る、熱安定性に優れた高温触媒燃焼用アルミ
ナの製造法を提供することにある。
する課題は、１４００℃という過酷な温度条件下におい
て焼成されても、なお２０ｍ２／ｇを上回る大表面積が
維持され得る、熱安定性に優れた高温触媒燃焼用アルミ
ナの製造法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そして、上記の如き課題
を解決するために、本発明は、カルボキシ水酸化アルミ
ニウムアンモニウム［Ａｌ（ＮＨ４）ＣＯ３（Ｏ
Ｈ）２］の針状結晶をアルミナ源として用い、その表面
をシリカコーティングした後、焼成することにより、高
温触媒燃焼用大表面積アルミナを製造することを特徴と
する。また、このような本発明手法の好ましい態様によ
れば、前記シリカコーティングには、テトラエトキシシ
ランが用いられ、更に高温触媒燃焼への適用を考慮すれ
ば、前記焼成は１３００〜１４００℃で実施されること
となる。
を解決するために、本発明は、カルボキシ水酸化アルミ
ニウムアンモニウム［Ａｌ（ＮＨ４）ＣＯ３（Ｏ
Ｈ）２］の針状結晶をアルミナ源として用い、その表面
をシリカコーティングした後、焼成することにより、高
温触媒燃焼用大表面積アルミナを製造することを特徴と
する。また、このような本発明手法の好ましい態様によ
れば、前記シリカコーティングには、テトラエトキシシ
ランが用いられ、更に高温触媒燃焼への適用を考慮すれ
ば、前記焼成は１３００〜１４００℃で実施されること
となる。
【０００７】より具体的には、本発明にかかわるアルミ
ナの調製は、以下の通りである。まず、出発物質となる
カルボキシ水酸化アルミニウムアンモニウムの針状結晶
は、既に確立された方法（特開平２−６２４８５）によ
り合成する。すなわち、炭酸水素アンモニウム水溶液に
アンモニウム明ばん水溶液を室温下で攪はんしながら加
え、生成した沈殿を密封容器に移して１００℃で２４時
間熟成する。得られた内容物を吸引ろ過して水洗後、エ
タノール洗浄を繰り返して水をエタノールで置換し、テ
トラエトキシシランのエタノール溶液を添加して乾燥す
る。その後電気炉中で１３００〜１４００℃で焼成して
本発明品とする。
ナの調製は、以下の通りである。まず、出発物質となる
カルボキシ水酸化アルミニウムアンモニウムの針状結晶
は、既に確立された方法（特開平２−６２４８５）によ
り合成する。すなわち、炭酸水素アンモニウム水溶液に
アンモニウム明ばん水溶液を室温下で攪はんしながら加
え、生成した沈殿を密封容器に移して１００℃で２４時
間熟成する。得られた内容物を吸引ろ過して水洗後、エ
タノール洗浄を繰り返して水をエタノールで置換し、テ
トラエトキシシランのエタノール溶液を添加して乾燥す
る。その後電気炉中で１３００〜１４００℃で焼成して
本発明品とする。
【０００８】
【発明の効果】本発明に従う高温触媒燃焼用大表面積ア
ルミナの製造法によれば、アルミナ源として、カルボキ
シ水酸化アルミニウムアンモニウム［Ａｌ（ＮＨ ４ ）Ｃ
Ｏ ３ （ＯＨ） ２ ］の針状結晶を用い、その表面をシリカ
コーティングした後に焼成するところから、目的とする
アルミナが高温で焼成される場合でも、アルミナの相転
移が有利に抑制され得、以てこれまでに報告されている
何れの例よりも大きな表面積を有する高温触媒燃焼用ア
ルミナが有利に得られるのである。以下、実施例におい
て本発明を詳細に説明する。
ルミナの製造法によれば、アルミナ源として、カルボキ
シ水酸化アルミニウムアンモニウム［Ａｌ（ＮＨ ４ ）Ｃ
Ｏ ３ （ＯＨ） ２ ］の針状結晶を用い、その表面をシリカ
コーティングした後に焼成するところから、目的とする
アルミナが高温で焼成される場合でも、アルミナの相転
移が有利に抑制され得、以てこれまでに報告されている
何れの例よりも大きな表面積を有する高温触媒燃焼用ア
ルミナが有利に得られるのである。以下、実施例におい
て本発明を詳細に説明する。
【０００９】
【実施例】まず、出発物質となるカルボキシ水酸化アル
ミニウムアンモニウムの針状結晶は、既に確立された方
法（特開平２―６２４８５）により合成した。すなわ
ち、濃度１．２モル／ｌの炭酸水素アンモニウム水溶液
に０．１モル／ｌのアンモニウム明ばん水溶液を室温下
で攪はんしながら加え、生成した沈澱をテフロン製の密
封容器に移して１００℃で２４時間熟成する。得られた
内容物を吸引ろ過して水洗後、エタノール洗浄を繰り返
して水をエタノールで置換し、テトラエトキシシランの
エタノール溶液を添加して８０℃で乾燥する。得られた
乾燥粉末を電気炉中で１３００〜１４００℃で５時間焼
成して本発明品とした。なお、昇温速度は１０℃／分で
あり、降温は自然放冷にまかせた。また、表面コーティ
ングに用いたテトラエトキシシランの量は、アルミナ単
位重量当り０．０４６〜０．１７３ｇである。
ミニウムアンモニウムの針状結晶は、既に確立された方
法（特開平２―６２４８５）により合成した。すなわ
ち、濃度１．２モル／ｌの炭酸水素アンモニウム水溶液
に０．１モル／ｌのアンモニウム明ばん水溶液を室温下
で攪はんしながら加え、生成した沈澱をテフロン製の密
封容器に移して１００℃で２４時間熟成する。得られた
内容物を吸引ろ過して水洗後、エタノール洗浄を繰り返
して水をエタノールで置換し、テトラエトキシシランの
エタノール溶液を添加して８０℃で乾燥する。得られた
乾燥粉末を電気炉中で１３００〜１４００℃で５時間焼
成して本発明品とした。なお、昇温速度は１０℃／分で
あり、降温は自然放冷にまかせた。また、表面コーティ
ングに用いたテトラエトキシシランの量は、アルミナ単
位重量当り０．０４６〜０．１７３ｇである。
【００１０】表１に、シリカ量を変えて表面コーティン
グを行ったアルミナの表面積測定結果をまとめた。同表
にはシリカコーティングを行っていないアルミナの表面
積も示してある。
グを行ったアルミナの表面積測定結果をまとめた。同表
にはシリカコーティングを行っていないアルミナの表面
積も示してある。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【参考例】触媒学会参照アルミナ（ＡＬＯ―４）の粉末
をアルミナ源とし、これをそのままエタノール中に分散
させてテトラエトキシシランを０．１，０．２および
０．５CC加え、８０℃で一夜乾燥した後、それぞれの温
度で５時間焼成したものを、参照シリカコーティングア
ルミナとし、表面積測定結果を表２にまとめた。同表に
は、シリカコーティングを行っていないＡＬＯ−４の表
面積も示した。
をアルミナ源とし、これをそのままエタノール中に分散
させてテトラエトキシシランを０．１，０．２および
０．５CC加え、８０℃で一夜乾燥した後、それぞれの温
度で５時間焼成したものを、参照シリカコーティングア
ルミナとし、表面積測定結果を表２にまとめた。同表に
は、シリカコーティングを行っていないＡＬＯ−４の表
面積も示した。
【００１３】
【表２】
Claims (3)
- 【請求項１】 カルボキシ水酸化アルミニウムアンモニ
ウム［Ａｌ（ＮＨ ４ ）ＣＯ ３ （ＯＨ） ２ ］の針状結晶を
アルミナ源とし、その表面をシリカコーティングした
後、焼成することを特徴とする高温触媒燃焼用大表面積
アルミナの製造法。 - 【請求項２】 前記シリカコーティングが、テトラエト
キシシランを用いて行なわれる請求項１記載の高温触媒
燃焼用大表面積アルミナの製造法。 - 【請求項３】 前記焼成が、１３００〜１４００℃の温
度で実施される請求項１又は請求項２記載の高温触媒燃
焼用大表面積アルミナの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4084740A JPH0771633B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 高温触媒燃焼用大表面積アルミナの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4084740A JPH0771633B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 高温触媒燃焼用大表面積アルミナの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05245369A JPH05245369A (ja) | 1993-09-24 |
| JPH0771633B2 true JPH0771633B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=13839098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4084740A Expired - Lifetime JPH0771633B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 高温触媒燃焼用大表面積アルミナの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0771633B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111484052B (zh) * | 2020-04-21 | 2023-07-07 | 哈尔滨霈泽材料科技有限公司 | 一种针刺状氧化铝载体的制备方法 |
| CN111468109B (zh) * | 2020-04-21 | 2023-06-20 | 天津泽希新材料有限公司 | 一种氧化铝材料 |
-
1992
- 1992-03-06 JP JP4084740A patent/JPH0771633B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05245369A (ja) | 1993-09-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |