噴霧熱分解粉体からの超耐熱性触媒材料の作製

• Project/Area Number: 07242230
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 岡田 清 東京工業大学, 工学部, 教授 (80114859)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 亀島 欣一 東京工業大学, 工学部, 助手 (50251616) ; 安盛 敦雄 東京工業大学, 工学部, 助教授 (40182349)
• Project Period (FY): 1995
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1995)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 1995: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: 多孔体 / 耐熱性 / アルミナ / 噴霧熱分解法 / 触媒担体

Research Abstract

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.