JP7261417B2 - 酸化スズ結晶子連珠または酸化スズと酸化チタンの複合酸化物結晶子連珠 - Google Patents
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Description
一方、燃料電池の電極に使用される触媒の担体には、高耐久性(強酸や高電位による酸化溶解耐性)、高導電性(電池内部抵抗や担体導電性《=粒子間界面抵抗+粒子内抵抗》の低減)、良気孔性(原料ガスや生成水の良通過性能)、高触媒活性(触媒金属の活性をできるだけ高くする)等の性能が要求される。
この先提案の構造体と、本出願の構造体(以下、“本願構造体”と言うこともある)とについて、色相と導電性能を評価した。
この結果、本願構造体が先提案構造体に比べて特定の色相すなわち明度L*値と、色度a*値、色度b*値が特定の数値範囲を有しているものの導電率は10倍(内部抵抗が1/10)以上もの高い性能を示しているとの知見を得た。ただし先提案構造体と本願構造体共に色a*値は-7から-4の範囲で同じであった。また、この高い導電性能が長期間持続することも確認している。
タンタルを含む酸化スズの結晶粒子塊または酸化スズと酸化チタンの複合酸化物結晶粒子塊であって、
該結晶粒子塊を、0.1MPaの圧力で1cmの厚みにし、分光測色計(コニカミノルタ社製、型式CM-5)を用い、正反射光除去光学系にてLab色空間で表される該結晶粒子塊の色相測定を行った。該粒子塊の色をLab色空間で表した明度L*値が80以下、色度a*値が-4以下、色度b*が-3以下であり、
結晶子径5~50nmの粒子を少なくとも1個含む酸化スズ結晶粒子塊または酸化スズと酸化チタンの複合酸化物結晶粒塊からなる連珠であることを特徴とする。
もちろん、触媒成分の活性を良好にすることができるため、燃料電池の電極用触媒に限らず、他の各種触媒の担体としても有効に使用することができる。強酸によってはもとより、高電位によっても、酸化溶解することはなく、高い耐久性を有している。
本発明において、Taの含有率は、
Ta(mоl)/(Ta+Sn)(mоl)×100≒0.1~30(mоl%)、または
Ta(mоl)/(Ta+Sn+Ti)(mоl)×100≒0.1~30(mоl%)
であり、このような含有率であれば、特定の色相を有し、しかも連珠構造を良好に形成する上で適している。
この連珠は、図1のモデル図に示すように、酸化スズ結晶粒子1が、その一部において融着し、連鎖状あるいは房状の構造(この構造を“連珠”と言う)を有しており、本発明では、この連珠における酸化スズ結晶粒子1の少なくとも1個が、上記した酸化スズ結晶体にタンタルを含有しており、上記の粒子径を有している。
これにより、酸化スズ結晶粒子の少なくとも80%が5個以上相互に融着結合して、連鎖状および/または房状構造の連珠となる。
このときの温度は、連珠の収率を向上させる上で、600~2000℃、好ましくは1200~1800℃とすることが適している。
原料液におけるスズ化合物の濃度は、スズに換算して1~50質量%、好ましくは3~14質量%が適しており、タンタル化合物および/またはチタン化合物の濃度は、原料液におけるスズ化合物とタンタル化合物および/またはチタン化合物との比率は、最終製品すなわち本願構造体中のTa含有率が、前記の比率に一致するように調整すればよい。
すなわち、原料液が化学炎中に供給されると、瞬時に反応および冷却が行われて、一次粒子が製造されると同時に、この一次粒子同士が部分的に融着結合して、高い比表面積を有する本発明の連鎖状および/または房状構造が生成する。
Ta/(Sn《mol》+Ta《mol》)で表されるTa含量が3mol%のTaドープSnO2を次のようにして合成した。
ジブチルスズビスアセチルアセトナート(日本化学産業社製商品名“ナーセム錫”、Sn=28《質量%》)20g、タンタリウムエトキシド(北興化学工業社製品名“タンタリウムエトキシド”、Ta=44.5《質量%》)0.59g、ターペンオイル60gを混合し、原料溶液を調製した。
また、上記の回収粒子塊を0.1MPaの圧力で1cmの厚みにして分光測色計(コニカミノルタ社製、型式CM-5、正反射光除去光学系による)にて色相を計測したところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表1に示す通りであった。
Ta/(Sn《mol》+Ta《mol》)で表されるTa含量が10mol%のTaドープSnO2を次のようにして合成した。
ジブチルスズビスアセチルアセトナート(日本化学産業社製商品名“ナーセム錫”、Sn=28《質量%》)20g、タンタリウムエトキシド(北興化学工業株式会社製品名“タンタリウムエトキシド”、Ta=44.5《質量%》)2.1g、ターペンオイル70gを混合し、原料溶液を調製した。
この調製溶液を、実施例1-1と同様にして生成したパイロット火炎に実施例1-1と同様にして噴霧して燃焼させ、回収ガスから粒子(すなわち、本発明の酸化スズ結晶子連珠)を分離回収した。
回収した粒子について、実施例1-1と同様に、透過型電子顕微鏡での観察の結果、実施例1-1と同様、結晶子径7~35nmの範囲にある粒子が5個以上数珠状に連なった鎖状構造部位を有しており、またこの回収粒子塊を0.1MPaの圧力で1cmの厚みにして分光測色計にて色相を計測したところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表1に示す通りであった。
Ta(mol)/(Sn《mol》+Ta《mol》)で表されるTa含量が3mol%のTaドープSnO2を下記方法で合成した。
アセチルアセトナトスズ(II)(Sigma-Aldrich社製、Sn=36.9質量%)20g、タンタリウムエトキシド(北興化学工業社製、Ta=44.5質量%)0.78g、ターペンオイル90gを混合し、溶液を調製した。
この調製溶液を、実施例1-1と同様にして生成したパイロット火炎に実施例1-1と同様にして噴霧して燃焼させ、回収ガスから粒子(すなわち、本発明の酸化スズ結晶子連珠)を分離回収した。
回収した粒子について、実施例1-1と同様にして、透過型電子顕微鏡での観察を行ったところ、実施例1-1と略同様の結果を得た。また、実施例1-1と同様にして、分光測色計での色相測定を行ったところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表1に示す通りであった。
Ta(mol)/(Sn《mol》+Ta《mol》)で表されるTa含量が10mol%のTaドープSnO2を下記方法で合成した。
アセチルアセトナトスズ(II)(Sigma-Aldrich社製、Sn=36.9質量%)20g、タンタリウムエトキシド(北興化学工業社製、Ta=44.5質量%)2.81g、ターペンオイル90gを混合し、溶液を調製した。
この調製溶液を、実施例1-1と同様にして生成したパイロット火炎に実施例1-1と同様にして噴霧して燃焼させ、回収ガスから粒子(すなわち、本発明の酸化スズ結晶子連珠)を分離回収した。
回収した粒子について、実施例1-1と同様にして、透過型電子顕微鏡での観察を行ったところ、実施例1-1と略同様の結果を得た。また、実施例1-1と同様にして、分光測色計での色相測定を行ったところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表1に示す通りであった。
Ta(mol)/(Sn《mol》+Ta《mol》)で表されるTa含量が3mol%のTaドープSnO2を下記方法で合成した。
スズt-ブトキシド(富士フイルム和光純薬社製商品名“すず(IV)t-ブトキシド”、Sn=28質量%)20g、タンタリウムエトキシド(北興化学工業社製商品名“タンタリウムエトキシド”、Ta=44.5質量%)0.59g、ターペンオイル60gを混合し、溶液を調製した。
この調製溶液を、実施例1-1と同様にして生成したパイロット火炎に実施例1と同様にして噴霧して燃焼させ、回収ガスから粒子(すなわち、本発明の酸化スズ結晶子連珠)を分離回収した。
回収した粒子について、実施例1-1と同様にして、透過型電子顕微鏡での観察を行ったところ、実施例1-1と略同様の結果を得た。また、実施例1-1と同様にして、分光測色計での色相測定を行ったところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表1に示す通りであった。
Ta(mol)/(Sn《mol》+Ta《mol》)で表されるTa含量が10mol%のTaドープSnO2を下記方法で合成した。
スズt-ブトキシド(富士フイルム和光純薬社製商品名“すず(IV)t-ブトキシド”、Sn=28質量%)20g、タンタリウムエトキシド(北興化学工業社製商品名“タンタリウムエトキシド”、Ta=44.5質量%)2.13g、ターペンオイル70gを混合し、溶液を調製した。
この調製溶液を、実施例1-1と同様にして生成したパイロット火炎に実施例1と同様にして噴霧して燃焼させ、回収ガスから粒子(すなわち、本発明の酸化スズ結晶子連珠)を分離回収した。
回収した粒子について、実施例1-1と同様にして、透過型電子顕微鏡での観察を行ったところ、実施例1-1と略同様の結果を得た。また、実施例1-1と同様にして、分光測色計での色相測定を行ったところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表1に示す通りであった。
Ta(mol)/(Sn《mol》+Ta《mol》)で表されるTa含量が3mol%のTaドープSnO2を下記方法で合成した。
ジブチルスズビスアセチルアセトナート(日本化学産業社製商品名“ナーセム錫”、Sn=28《質量%》)20g、タンタル(V)ブトキシド(Sigma-Aldrich社製、Sn=36.9質量%)0.80g、ターペンオイル60gを混合し、溶液を調製した。
この調製溶液を、実施例1-1と同様にして生成したパイロット火炎に実施例1と同様にして噴霧して燃焼させ、回収ガスから粒子(すなわち、本発明の酸化スズ結晶子連珠)を分離回収した。
回収した粒子について、実施例1-1と同様にして、透過型電子顕微鏡での観察を行ったところ、実施例1-1と略同様の結果を得た。また、実施例1-1と同様にして、分光測色計での色相測定を行ったところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表1に示す通りであった。
Ta(mol)/(Sn《mol》+Ta《mol》)で表されるTa含量が10mol%のTaドープSnO2を下記方法で合成した。
ジブチルスズビスアセチルアセトナート(日本化学産業社製商品名“ナーセム錫”、Sn=28《質量%》)20g、タンタル(V)ブトキシド(Sigma-Aldrich社製、Ta=33.1質量%)2.87g、ターペンオイル70gを混合し、溶液を調製した。
この調製溶液を、実施例1-1と同様にして生成したパイロット火炎に実施例1と同様にして噴霧して燃焼させ、回収ガスから粒子(すなわち、本発明の酸化スズ結晶子連珠)を分離回収した。
回収した粒子について、実施例1-1と同様にして、透過型電子顕微鏡での観察を行ったところ、実施例1-1と略同様の結果を得た。また、実施例1-1と同様にして、分光測色計での色相測定を行ったところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表1に示す通りであった。
Ta(mol)/(Sn《mol》+Ta《mol》)で表されるTa含量が3mol%のTaドープSnO2を下記方法で合成した。
ジブチルスズビスアセチルアセトナート(日本化学産業社製商品名“ナーセム錫”、Sn=28《質量%》)20g、タンタル(V)メトキシド(Sigma-Aldrich社製、Ta=33.1質量%)0.49g、ターペンオイル60gを混合し、溶液を調製した。
この調製溶液を、実施例1-1と同様にして生成したパイロット火炎に実施例1と同様にして噴霧して燃焼させ、回収ガスから粒子(すなわち、本発明の酸化スズ結晶子連珠)を分離回収した。
回収した粒子について、実施例1-1と同様にして、透過型電子顕微鏡での観察を行ったところ、実施例1-1と略同様の結果を得た。また、実施例1-1と同様にして、分光測色計での色相測定を行ったところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表1に示す通りであった。
Ta(mol)/(Sn《mol》+Ta《mol》)で表されるTa含量が10mol%のTaドープSnO2を下記方法で合成した。
ジブチルスズビスアセチルアセトナート(日本化学産業社製商品名“ナーセム錫”、Sn=28《質量%》)20g、タンタル(V)メトキシド(Sigma-Aldrich社製、Ta=33.1質量%)1.76g、ターペンオイル70gを混合し、溶液を調製した。
この調製溶液を、実施例1-1と同様にして生成したパイロット火炎に実施例1と同様にして噴霧して燃焼させ、回収ガスから粒子(すなわち、本発明の酸化スズ結晶子連珠)を分離回収した。
回収した粒子について、実施例1-1と同様にして、透過型電子顕微鏡での観察を行ったところ、実施例1-1と略同様の結果を得た。また、実施例1-1と同様にして、分光測色計での色相測定を行ったところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表1に示す通りであった。
Ta(mol)/(Sn《mol》+Ta《mol》)で表されるTa含量が30mol%のTaドープSnO2を下記方法で合成した。
ジブチルスズビスアセチルアセトナート(日本化学産業社製商品名“ナーセム錫”、Sn=28《質量%》)20g、タンタリウムエトキシド(北興化学工業社製品名“タンタリウムエトキシド”、Ta=44.5《質量%》)8.22g、ターペンオイル90gを混合し、原料溶液を調製した。
この調製溶液を、実施例1-1と同様にして生成したパイロット火炎に実施例1と同様にして噴霧して燃焼させ、回収ガスから粒子(すなわち、本発明の酸化スズ結晶子連珠)を分離回収した。
回収した粒子について、実施例1-1と同様にして、透過型電子顕微鏡での観察を行ったところ、実施例1-2と略同様の結果を得た。また、実施例1-1と同様にして、分光測色計による色相測定を行ったところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表1に示す通りであった。
Ta(mol)/(Sn《mol》、+Ta《mol》+Ti《mol》)で表されるTa含量が3mol%で、Ti(mol)/(Ti《mol》+Sn《mol》)で表されるTi含量が10mol%で、Sn:Ti(mol)=9:1のTaドープTi・Sn複合酸化物を下記方法で合成した。
ジブチルスズビスアセチルアセトナート(日本化学産業社製商品名“ナーセム錫”、Sn=28《質量%》)20g、Ti源としてテトラ-n-ブトキシチタン(日本曹達社製商品名“B-1”、Ti=14.1質量%)を1.78g、Ta源としてタンタリウムエトキシド(北興化学工業社製品名“タンタリウムエトキシド”、Ta=44.5《質量%》)0.66g、ターペンオイル70gを混合し、実施例1-1と同様にして生成したパイロット火炎に実施例1-1と同様にして噴霧して燃焼させ、回収ガスから粒子(すなわち、本発明の酸化スズ結晶子連珠)を分離回収した。
回収した粒子について、実施例1-1と同様にして、透過型電子顕微鏡での観察を行ったところ、実施例1-2と略同様の結果を得た。また、実施例1-1と同様にして、分光測色計による色相測定を行ったところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表1に示す通りであった。
Ta(mol)/(Sn《mol》+Ta《mol》+Ti《mol》)で表されるTa含量が3mol%で、Ti(mol)/(Ti《mol》+Sn《mol》)で表されるTi含量が50mol%で、Sn:Ti=5:5(mol比)のTaドープTi・Sn複合酸化物を下記方法で合成した。
ジブチルスズビスアセチルアセトナート(日本化学産業社製商品名“ナーセム錫”、Sn=28《質量%》)10g、Ti源としてテトラ-n-ブトキシチタン(日本曹達社製商品名“B-1”、Ti=14.1質量%)を8.03g、Ta源としてタンタリウムエトキシド(北興化学工業社製品名“タンタリウムエトキシド”、Ta=44.5《質量%》)0.59g、ターペンオイル70gを混合し、実施例1-1と同様にして生成したパイロット火炎に実施例1-1と同様にして噴霧して燃焼させ、回収ガスから粒子(すなわち、本発明の酸化スズ結晶子連珠)を分離回収した。
回収した粒子について、実施例1-1と同様にして、透過型電子顕微鏡での観察を行ったところ、実施例1-2と略同様の結果を得た。また、実施例1-1と同様にして、分光測色計による色相測定を行ったところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表1に示す通りであった。
Ta(mol)/(Sn《mol》+Ta《mol》+Ti《mol》)で表されるTa含量が10mol%で、Ti(mol)/(Ti《mol》+Sn《mol》)で表されるTi含量が10mol%で、Sn:Ti=9:1(mol比)のTaドープTi・Sn複合酸化物を下記方法で合成した。
ジブチルスズビスアセチルアセトナート(日本化学産業社製商品名“ナーセム錫”、Sn=28《質量%》)20g、Ti源としてテトラ-n-ブトキシチタン(日本曹達社製商品名“B-1”、Ti=14.1質量%)を1.78g、Ta源としてタンタリウムエトキシド(北興化学工業社製品名“タンタリウムエトキシド”、Ta=44.5《質量%》)2.37g、ターペンオイル90gを混合し、実施例1-1と同様にして生成したパイロット火炎に実施例1-1と同様にして噴霧して燃焼させ、回収ガスから粒子(すなわち、本発明の酸化スズ結晶子連珠)を分離回収した。
回収した粒子について、実施例1-1と同様にして、透過型電子顕微鏡での観察を行ったところ、実施例1-2と略同様の結果を得た。また、実施例1-1と同様にして、分光測色計による色相測定を行ったところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表1に示す通りであった。
Ta(mol)/(Sn《mol》+Ta《mol》+Ti《mol》)で表されるTa含量が10mol%で、Ti(mol)/(Ti《mol》+Sn《mol》)で表されるTi含量が50mol%で、Sn:Ti=5:5(mol比)のTaドープTi・Sn複合酸化物を下記方法で合成した。
ジブチルスズビスアセチルアセトナート(日本化学産業社製商品名“ナーセム錫”、Sn=28《質量%》)10g、Ti源としてテトラ-n-ブトキシチタン(日本曹達社製商品名“B-1”、Ti=14.1質量%)を8.03g、タンタリウムエトキシド(北興化学工業社製品名“タンタリウムエトキシド”、Ta=44.5《質量%》)2.13g、ターペンオイル90gを混合し、実施例1-1と同様にして生成したパイロット火炎に実施例1-1と同様にして噴霧して燃焼させ、回収ガスから粒子(すなわち、本発明の酸化スズ結晶子連珠)を分離回収した。
回収した粒子について、実施例1-1と同様にして、透過型電子顕微鏡での観察を行ったところ、実施例1-2と略同様の結果を得た。また、実施例1-1と同様にして、分光測色計による色相測定を行ったところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表1に示す通りであった。
Ta(mol)/(Sn《mol》+Ta《mol》)で表されるTa含量が3mol%のTaドープSnO2を下記方法で合成した。
オクチル酸スズ(日本化学産業社製商品名“ニッカオクチックス錫”、Sn=28質量%)38g、オクチル酸タンタル(日本化学産業社製商品名“ニッカオクチックスタンタル10%(T)”、Ta=10質量%)5g、ターペンオイル150gを混合して、溶液を調製した。
この調製溶液を、実施例1-1と同様にして生成したパイロット火炎に実施例1-1と同様にして噴霧して燃焼させ、回収ガスから粒子(すなわち、比較の酸化スズ結晶子連珠)を分離回収した。
この回収粒子を透過型電子顕微鏡で観察したところ、図1に示すように、結晶子径5~50nmの範囲にある粒子が5個以上数珠状に連なった鎖状構造部位を有していることが確認されたされたものの、図1には存在しない粒が多数存在することが確認された(モデル図は省略する)。
また、回収した粒子について、実施例1-1と同様に、回収粒子塊を0.1MPaの圧力で1cmの厚みにして分光測色計(コニカミノルタ社製、型式CM-5、正反射光除去光学系による)にて色相を計測したところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表2に示す通りであった。
Ta(mol)/(Sn《mol》+Ta《mol》)で表されるTa含量が10mol%のTaドープSnO2を下記方法で合成した。
オクチル酸スズ(日本化学産業社製商品名“ニッカオクチックス錫”、Sn=28質量%)33.9g、オクチル酸タンタル(日本化学産業社製商品名“ニッカオクチックスタンタル10%(T)”、Ta=10質量%)16.1g、ターペンオイル150gを混合して、溶液を調製した。
この調製溶液を、実施例1-1と同様にして生成したパイロット火炎に実施例1-1と同様にして噴霧して燃焼させ、回収ガスから粒子(すなわち、比較の酸化スズ結晶子連珠)を分離回収した。
回収した粒子について、比較例1-1と同様に透過型電子顕微鏡で観察したところ、連珠構造を有していることを確認しているものの、比較例1-1と同様にして分光測色計による色相測定を行ったところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表2に示す通りであった。
Ta(mol)/(Sn《mol》+Ta《mol》)で表されるTa含量が3%(3atm%)のTaドープSnO2を下記方法で合成した。
オクチル酸スズ(日本化学産業社製商品名“ニッカオクチックス錫”、Sn=28質量%)40g、タンタリウムエトキシド(北興化学工業社製商品名“タンタリウムエトキシド”、Ta=44.5質量%)1.2g、ターペンオイル159gを混合し、溶液を調製した。
この調製溶液を、実施例1-1と同様にして生成したパイロット火炎に実施例1-1と同様にして噴霧して燃焼させ、回収ガスから粒子(すなわち、比較の酸化スズ結晶子連珠)を分離回収した。
回収した粒子について、比較例1-1と同様に透過型電子顕微鏡で観察したところ、比較例1-1と略同様の結果を得た。また、比較例1-1と同様にして分光測色計による色相を測定したところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表2に示す通りであった。
Ta(mol)/(Sn《mol》+Ta《mol》)で表されるTa含量が10mol%のTaドープSnO2を下記方法で合成した。
オクチル酸スズ(日本化学産業社製商品名“ニッカオクチックス錫”、Sn=28質量%)45.2g、タンタリウムエトキシド(北興化学工業社製商品名“タンタリウムエトキシド”、Ta=44.5質量%)4.8g、ターペンオイル159gを混合し、溶液を調製した。
この調製溶液を、実施例1-1と同様にして生成したパイロット火炎に実施例1-1と同様にして噴霧して燃焼させ、回収ガスから粒子(すなわち、比較の酸化スズ結晶子連珠)を分離回収した。
回収した粒子について、比較例1-1と同様に透過型電子顕微鏡で観察したところ、比較例1-1と略同様の結果を得た。また、比較例1-1と同様にして分光測色計による色相を測定したところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表2に示す通りであった。
Ta(mol)/(Sn《mol》+Ta《mol》)で表されるTa含量が3mol%のTaドープSnO2を下記方法で合成した。
ジブチルスズビスアセチルアセトナート(日本化学産業社製商品名“ナーセム錫”、Sn=28質量%)33.9g、オクチル酸タンタル(日本化学産業社製商品名“ニッカオクチックスタンタル10%(T)”、Ta=10質量%)4.5g、ターペンオイル150gを混合し、溶液を調製した。
この調製溶液を、実施例1-1と同様にして生成したパイロット火炎に実施例1-1と同様にして噴霧して燃焼させ、回収ガスから粒子(すなわち、比較の酸化スズ結晶子連珠)を分離回収した。
回収した粒子について、比較例1-1と同様に透過型電子顕微鏡で観察したところ、比較例1-1と略同様の結果を得た。また、比較例1-1と同様にして分光測色計による色相を測定したところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表2に示す通りであった。
Ta(mol)/(Sn《mol》+Ta《mol》)で表されるTa含量が10mol%のTaドープSnO2を下記方法で合成した。
ジブチルスズビスアセチルアセトナート(日本化学産業社製商品名“ナーセム錫”、Sn=28質量%)33.9g、オクチル酸タンタル(日本化学産業社製商品名“ニッカオクチックスタンタル10%(T)”、Ta=10質量%)16.81g、ターペンオイル150gを混合し、溶液を調製した。
この調製溶液を、実施例1-1と同様にして生成したパイロット火炎に実施例1-1と同様にして噴霧して燃焼させ、回収ガスから粒子(すなわち、比較の酸化スズ結晶子連珠)を分離回収した。
回収した粒子について、比較例1-1と同様に透過型電子顕微鏡で観察したところ、比較例1-1と略同様の結果を得た。また、比較例1-1と同様にして分光測色計による色相を測定したところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表2に示す通りであった。
Ta(mol)/(Sn《mol》+Ta《mol》+Ti《mol》)で表されるTa含量が3mol%で、Ti(mol)/(Ti《mol》+Sn《mol》)で表されるTi含量が10mol%のTaドープSnO2を下記方法で合成した。
オクチル酸スズ(日本化学産業社製商品名“ニッカオクチックス錫”、Sn=28質量%)20g、タンタリウムエトキシド(北興化学工業社製商品名“タンタリウムエトキシド”、Ta=44.5質量%)0.66g、Ti源としてテトラ-n-ブトキシチタン(日本曹達社製商品名“B-1”、Ti=14,1質量%)を1.78g、ターペンオイル70gを混合して溶液を調製した。この調整した溶液を実施例1-1と同様にして生成したパイロット火炎に実施例1-1と同様にして噴霧して燃焼させ、回収ガスから粒子(すなわち、比較の酸化スズ結晶子連珠)を分離回収した。
回収した粒子について、比較例1-1と同様に透過型電子顕微鏡で観察したところ、比較例1-1と略同様の結果を得た。また、比較例1-1と同様にして分光測色計による色相を測定したところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表2に示す通りであった。
Ta(mol)/(Sn《mol》+Ta《mol》+Ti《mol》)で表されるTa含量が3mol%で、Ti(mol)/(Ti《mol》+Sn《mol》)で表されるTi含量が50mol%で、Sn:Ti=5:5(mol比)のTaドープTi・Sn複合酸化物を下記方法で合成した。
オクチル酸スズ(日本化学産業社製商品名“ニッカオクチックス錫”、Sn=28質量%)10g、タンタリウムエトキシド(北興化学工業社製商品名“タンタリウムエトキシド”、Ta=44.5質量%)0.59g、Ti源としてテトラ-n-ブトキシチタン(日本曹達社製商品名“B-1”、Ti=14.1質量%)を8.03g、ターペンオイル70gを混合して溶液を調製した。この調整した溶液を実施例1-1と同様にして生成したパイロット火炎に実施例1-1と同様にして噴霧して燃焼させ、回収ガスから粒子(すなわち、比較の酸化スズ結晶子連珠)を分離回収した。
回収した粒子について、比較例1-1と同様に透過型電子顕微鏡で観察したところ、比較例1-1と略同様の結果を得た。また、比較例1-1と同様にして分光測色計による色相を測定したところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表2に示す通りであった。
Ta(mol)/(Sn《mol》+Ta《mol》+Ti《mol》)で表されるTa含量が10mol%で、Ti(mol)/(Ti《mol》+Sn《mol》)で表されるTi含量が10mol%で、Sn:Ti=9:1(mol比)のTaドープTi・Sn複合酸化物を下記方法で合成した。
オクチル酸スズ(日本化学産業社製商品名“ニッカオクチックス錫”、Sn=28質量%)20g、タンタリウムエトキシド(北興化学工業社製商品名“タンタリウムエトキシド”、Ta=44.5質量%)2.37g、Ti源としてテトラ-n-ブトキシチタン(日本曹達社製商品名“B-1”、Ti=14.1質量%)を1.78g、ターペンオイル90gを混合して溶液を調製した。この調整した溶液を実施例1-1と同様にして生成したパイロット火炎に実施例1-1と同様にして噴霧して燃焼させ、回収ガスから粒子(すなわち、比較の酸化スズ結晶子連珠)を分離回収した。
回収した粒子について、比較例1-1と同様に透過型電子顕微鏡で観察したところ、比較例1-1と略同様の結果を得た。また、比較例1-1と同様にして分光測色計による色相を測定したところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表2に示す通りであった。
Ta(mol)/(Sn《mol》+Ta《mol》+Ti《mol》)で表されるTa含量が10mol%で、Ti(mol)/(Ti《mol》+Sn《mol》)で表されるTi含量が50mol%で、Sn:Ti=5:5(mol比)のTaドープTi・Sn複合酸化物を下記方法で合成した。
オクチル酸スズ(日本化学産業社製商品名“ニッカオクチックス錫”、Sn=28質量%)10g、タンタリウムエトキシド(北興化学工業社製商品名“タンタリウムエトキシド”、Ta=44.5質量%)2.13g、Ti源としてテトラ-n-ブトキシチタン(日本曹達社製商品名“B-1”、Ti=14.1質量%)を8.03g、ターペンオイル90gを混合して溶液を調製した。この調整した溶液を実施例1-1と同様にして生成したパイロット火炎に実施例1-1と同様にして噴霧して燃焼させ、回収ガスから粒子(すなわち、比較の酸化スズ結晶子連珠)を分離回収した。
回収した粒子について、比較例1-1と同様に透過型電子顕微鏡で観察したところ、比較例1-1と略同様の結果を得た。また、比較例1-1と同様にして分光測色計による色相を測定したところ、Lab色空間で表した明度L*値、色度a*値、b*値は表2に示す通りであった。
[導電性(電池内部抵抗や担体導電性《=粒子間界面抵抗+粒子内抵抗》の低減)];
以上の実施例、比較例で得た酸化スズ結晶子連珠粉末の導電性(電池内部抵抗や担体導電性《=粒子間界面抵抗+粒子内抵抗》の低減)を、交流インピーダンス法により評価した。具体的には、東陽テクニカ社製電気化学計測システムSP-200及び試料ホルダーSH2-Zを用い、20~30℃、相対湿度30~70%の雰囲気温湿度で、試料ホルダーの平行電極間に試料を約0.1g充填し、電極外より1メガパスカルの荷重をかけた。この状態で7メガヘルツから10ミリヘルツの間で交流周波数を変えながらインピーダンス計測を行った。計測により得られるナイキストプロットに対し抵抗とコンデンサー成分からなる等価回路によるフィッティングに基づいて試料の抵抗値を求めた。求めた抵抗値とインピーダンス計測時の平行電極に挟まれる試料の厚み、および試料に接する平行電極の面積から試料の導電率を見積もった。結果は、表1,表2に示す通りであった。
Claims (1)
- 酸化スズ結晶粒子塊または酸化スズと酸化チタンの複合酸化物結晶粒子塊からなる連珠であって、
前記結晶粒子塊は、
タンタルを、Ta(mol)/(Ta+Sn)(mol)またはTa( mol)/(Ta+Sn+Ti)(mol)が0.1~30mol%の含有率で含み、
結晶子径5~50nmの粒子を少なくとも1個含み、かつ
該結晶粒子塊を、0.1MPaの圧力で1cmの厚みにした時の該粒子塊の色をLab色空間で表した明度L*値が80以下、色度a*値が-4以下、色度b*が-3以下であることを特徴とする酸化スズ結晶子連珠または酸化スズと酸化チタンの複合酸化物結晶子連珠。
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