噴霧熱分解粉体からの超耐熱性触媒材料の作製

喷雾热解粉末制备超耐热催化材料

• 批准号: 07242230
• 负责人: 岡田 清
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07242230/
• 关键词: 多孔体; 耐熱性; アルミナ; 噴霧熱分解法; 触媒担体

様々なアルミニウム塩水溶液を2流体ノズル方式の噴霧熱分解装置を用いて噴霧熱分解し,中空球状のアルミナ粉体を調製した.検討した調製条件は;噴霧溶液:塩化アルミニウム,硝酸アルミニウム,硫酸アルミニウム,アンモニウム明礬,蓚酸アルミニウムの水溶液,噴霧溶液濃度:0.2及び2.0mol/1,溶液流量:16ml/min,気体流量:21.41/min,噴霧温度:700〜100℃.得られた粉体はいずれも中空球状で,塩化物と蓚酸塩では数μm,硝酸塩と硫酸塩では10μソ程度の大きさであった.球殻の厚さは蓚酸塩が最も厚く,硝酸塩が最も薄かった.粉体の比表面積(BET)は数〜114m^2/gで,塩化物が最も大きかった.粉体の耐熱性を調べるため1400℃2時間熱処理したところ,中空状の形態を保ったまま非晶質またはアルミニウム塩→γアルミナ→αアルミナと相変化することが明らかとなった。噴霧熱分解粉体を一軸プレスまたは静水圧プレスして成形体とし、これを1000〜1700℃に熱処理し,焼成体の気孔率及び比表面積と気孔径分布を水銀圧入法及びBET法により測定した.その結果,気孔率は成形体で約80%で,1600℃で熱処理しても60%以上の気孔率が維持されており,その大部分は開気孔であることから,従来法と比べ優れた耐熱性を有していると判断された.1500℃熱処理後の比表面積は塩化物試料で最も高く,約10m^2/gであった.この値はαアルミナの比表面積としてはこれまでの報告値よりも高く,この粉体を用いて作製した多孔体は耐熱性に優れていると結論された.また,1600℃焼成試料の曲げ強度は最大で約30MPaであり,気化汽笛性質にも優れていることが明らかとなった.

采用二流体喷嘴式喷雾热解装置，对各种铝盐水溶液进行喷雾热解制备空心球形氧化铝粉体。研究的制备条件为：喷雾溶液：氯化铝、硝酸铝、硫酸铝。铝、铵明矾、草酸铝的水溶液，喷雾溶液浓度：0.2和2.0mol/1，溶液流量：16ml/min，气体流量：21.41/min，喷雾温度：700-100℃。粉末是均为中空球形，氯化物和草酸盐的尺寸为数μm，硝酸盐和硫酸盐的尺寸约为10μm。球壳厚度草酸盐最厚，硝酸盐最薄。粉末比表面积（ BET)的数~114m^2/g为了考察粉末的耐热性，氯化物最大，当在1400℃热处理2小时时，发现粉末在保持其状态的同时从非晶态或铝盐向γ氧化铝转变为α氧化铝。空心形状变得清晰。将喷射的热解粉末进行单轴压制或等静压成型，在1000～1700℃下进行热处理，采用压汞法测定烧成体的气孔率、比表面积、孔径分布，赌注法。结果，成形体的孔隙率约为80%，即使在1600℃的热处理后，孔隙率仍保持在60%以上，并且由于大部分孔隙是开放的，因此与传统方法不同。与相比具有优异的耐热性氯化物样品经1500℃热处理后的比表面积最高，约为10 m^2/g。这个值比之前报道的α-氧化铝的比表面积值要高。得出的结论是，使用粉末制成的多孔体具有优异的耐热性。在1600℃下烧成的样品的最大弯曲强度约为30MPa，并且显然其具有优异的汽化鸣响特性。