DE10061016A1 - Aluminiumoxid-Germaniumdioxid-Siliziumdioxid-Mischoxid - Google Patents
Aluminiumoxid-Germaniumdioxid-Siliziumdioxid-MischoxidInfo
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Abstract
Aluminiumoxid-Germaniumdioxid-Siliziumdioxid-Mischoxid wird hergestellt, indem man verdampfbare Verbindungen von Aluminium, Germanium und Silizium auf pyrogenem Wege gleichzeitig zu den entsprechenden Oxiden umsetzt. DOLLAR A Das Mischoxid kann als Katalysatorträger bei der Herstellung von Glas und zur Herstellung von CMP-Slurries eingesetzt werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein amorphes pyrogen hergestelltes
Aluminiumoxid-Germaniumdioxid Siliziumdioxid-Mischoxid, das
Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung.
Es ist bekannt Aluminiumoxid-Siliziumdioxid-Mischoxide auf
pyrogenem Wege, vor allem mittels des flammenhydrolytischen
Verfahrens, herzustellen (DE 42 28 711).
Derartig hergestellte Aluminiumoxid-Siliziumdioxid-
Mischoxide können als Katalysatoren bzw. Katalysatorträger
eingesetzt werden (DE 38 03 899 C).
Gegenstand der Erfindung ist ein Aluminiumoxid-
Germaniumdioxid-Siliziumdioxid-Mischoxid.
Das erfindungsgemäße Aluminiumoxid-Germaniumoxid-
Siliziumdioxid-Mischoxid kann amorph sein. Das
erfindungsgemäße Aluminiumoxid-Germaniumdioxid-
Siliziumdioxid-Mischoxid kann auf pyrolytischen Wege,
bevorzugt auf dem Wege der Flammenhydrolyse, hergestellt
sein.
Das Verfahren der Flammenhydrolyse ist bekannt aus
Ullmann's Encyclopädie der technischen Chemie, 4. Auflage
Band 21, Seite 464 (1982).
Das erfindungsgemäße Aluminiumoxid-Germaniumdioxid-
Siliziumdioxid-Mischoxid kann dadurch gekennzeichnet sein,
daß es aus einem pyrogenen, insbesondere
flammenhydrolytisch hergestellten, Aluminiumoxid-
Germaniumdioxid-Siliziumdioxid-Mischoxid mit einer
spezifischen Oberfläche von 10-200 m2/g, das 0,5 bis 50 Gew.-%
Aluminiumoxid (Al2O3) und 0,5 bis 30 Gew.-%
Germaniumdioxid, bezogen auf die Gesamtmenge, als
Bestandteile des Aluminiumoxid-Siliziumdioxid-Mischoxids
enthält, besteht.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur
Herstellung des Aluminium-Germaniumdioxid-Siliziumdioxid-
Mischoxides, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man
eine flüchtige Aluminiumverbindung, insbesondere aus
wasserfreies Aluminium (III)-chlorid verdampft, zusammen
mit einem Inertgas, zum Beispiel Stickstoff in die
Mischkammer eines bekannten Brenners überführt, dort mit
Wasserstoff, Luft und einem getrennt dosierten, aber
gemeinsam verdampften Gemisch aus einer flüchtigen
Germaniumverbindung, insbesondere aus gasförmigem
Germaniumtetrachlorid und einer flüchtigen
Siliziumverbindung, insbesondere aus Siliziumtetrachlorid
gegebenenfalls unter Verwendung von Trägergas oder
Inertgas, zum Beispiel Stickstoff oder Luft in einem
Verhältnis, das der Zusammensetzung des amorphen
Aluminiumoxid-Germaniumdioxid-Siliziumdioxid-Mischoxids
entspricht, vermischt, das gesamte Gemisch in einer
Reaktionskammer verbrennt, danach das Aluminiumoxid-
Germaniumdioxid-Siliziumdioxid-Mischoxid von den
gasförmigen Reaktionsprodukten abtrennt und gegebenenfalls
in feuchter Luft von anhaftendem Chlorwasserstoff befreit.
Als bekannter Brenner kann eine Vorrichtung verwendet
werden, wie sie in dem Dokument EP 0 814 057 B1 beschrieben
wird, eingesetzt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das
erfindungsgemäße Aluminiumoxid-Germaniumdioxid-
Siliziumdioxid-Mischoxid die folgenden physikalisch-
chemischen Daten aufweisen:
Das erhaltene amorphe Aluminiumoxid-Germaniumdioxid-
Siliziumdioxid-Mischoxid ist sehr feinteilig, sehr homogen
und sehr rein. Durch diese Eigenschaften ist es möglich das
Aluminiumoxid-Germaniumdioxid-Siliziumdioxid-Mischoxid zur
Herstellung von Gläsern nach dem Sol-Gel-Verfahren zu
verwenden. Besondere Verwendung findet das Aluminiumoxid-
Germaniumdioxid-Siliziumdioxid-Mischoxid als Precursor für
den Bereich des Zero-Glas oder als Precursor für die
Herstellung von Grünkörpern für den späteren Einsatz als
Lichtleitfaser.
Das erfindungsgemäße Aluminium-Germaniumdioxid-
Siliziumdioxid-Mischoxid kann weiterhin als
Katalysatorträger verwendet werden. Eine weitere
Verwendungsmöglichkeit für das erfindungsgemäße
Aluminiumoxid-Germaniumdioxid-Siliziumdioxid-Mischoxid kann
die Verwendung als Precursor für CMP-Slurries sein.
Wasserfreies Aluminium (III)-chlorid wird einer
Dosiereinrichtung eindosiert und mittels Stickstoff als
Trägergas in die Verdampferkammer gebracht, dort bei 240°C
verflüchtigt und in die Mischkammer eines bekannten
Brenners überführt. In der Mischkammer werden das Aluminium
(III)-chlorid/Stickstoff-Gemisch mit Wasserstoff, Luft und
einem getrennt dosierten, aber gemeinsam verdampften
Gemisch aus gasförmigem Germaniumtetrachlorid und
Siliziumtetrachlorid (Verdampfertemperatur: ca. 150°C;
Trägergas: Inertgas, zum Beispiel Stickstoff; Luft) in
einem Verhältnis das der Zusammensetzung des ternären
Aluminiumoxid-Germaniumdioxid-Siliziumdioxid-Mischoxids
entspricht, vermischt, das gesamte Gemisch wird in einer
Reaktionskammer verbrannt, danach das feste ternäre
Aluminiumoxid-Germaniumdioxid-Siliziumdioxid-Mischoxid von
den gasförmigen Reaktionsprodukten abtrennt und
gegebenenfalls in feuchter Luft bei Temperaturen zwischen
500°C und 700°C von eventuell anhaftendem
Chlorwasserstoff befreit.
In der Tabelle 1 sind die Reaktionsbedingungen für die
Herstellung der in Beispiel 1 und 2 beschriebenen
Aluminiumoxid-Germaniumdioxid-Siliziumdioxid-Mischoxide
zusammengestellt.
Claims (11)
1. Aluminiumoxid-Germaniumdioxid-Siliziumdioxid-Mischoxid.
2. Aluminiumoxid-Germaniumdioxid-Siliziumdioxid-Mischoxid
gemäß Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß es amorph
ist.
3. Aluminiumoxid-Germaniumdioxid-Siliziumdioxid-Mischoxid
gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es
pyrolytisch hergestellt wird.
4. Aluminiumoxid-Germaniumoxid-Siliziumdioxid-Mischoxid
gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es
flammenhydrolytisch hergestellt wird.
5. Aluminiumoxid-Germaniumdioxid-Siliziumdioxid-Mischoxid
gemäß Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es
eine spezifische Oberfläche von 10 bis 200 m2/g, einen
Germaniumdioxid-Anteil von 0,5-30 Gew.-% und einen
Aluminiumoxid Al2O3-Anteil von 0, 5-50 Gew. -%, bezogen
auf die Gesamtmenge des Aluminiumoxid-Germaniumdioxid-
Siliziumdioxid-Mischoxids, aufweist.
6. Verfahren zur Herstellung des Aluminiumoxid-
Germaniumdioxid-Siliziumdioxid-Mischoxids nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine flüchtige
Aluminiumverbindung, insbesondere wasserfreies
Aluminium (III)-chlorid verdampft, zusammen mit einem
Inertgas, in die Mischkammer eines bekannten Brenners
überführt, dort mit Wasserstoff, Luft und einem
getrennt dosierten, aber gemeinsam verdampften Gemisch
aus einer flüchtigen Germaniumverbindung, insbesondere
aus gasförmigem Germaniumtetrachlorid und einer
flüchtigen Siliziumverbindung, insbesondere aus
Siliziumtetrachlorid in einem Verhältnis das der
Zusammensetzung des amorphen Aluminiumoxid-
Germaniumdioxid-Siliziumdioxid-Mischoxids entspricht,
vermischt, das gesamte Gemisch in einer Reaktionskammer
verbrennt, danach das Aluminiumoxid-Germaniumdioxid-
Siliziumdioxid-Mischoxid von den gasförmigen
Reaktionsprodukten abtrennt und gegebenenfalls in
feuchter Luft von anhaftendem Chlorwasserstoff befreit.
7. Verwendung des Aluminiumoxid-Germaniumdioxid-
Siliziumdioxid-Mischoxids gemäß Anspruch 1 als
Precursor für die Herstellung von Grünkörpern.
8. Verwendung des Grünkörpers gemäß Anspruch 4 für die
Herstellung von Lichtleitfasern.
9. Verwendung des Grünkörpers gemäß Anspruch 4 für die
Herstellung von Zero-Glas.
10. Verwendung des Aluminiumoxid-Germaniumdioxid-
Siliziumdioxid-Mischoxids gemäß Anspruch 1 als
Katalysatorträger.
11. Verwendung des Aluminiumoxid-Germaniumdioxid-
Siliziumdioxid-Mischoxids gemäß Anspruch 1 als
Precursor für CMP-Slurries.
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