[go: up one dir, main page]

JPH01145306A - Method for producing ultrafine metal oxide particles - Google Patents

Method for producing ultrafine metal oxide particles

Info

Publication number
JPH01145306A
JPH01145306A JP29982187A JP29982187A JPH01145306A JP H01145306 A JPH01145306 A JP H01145306A JP 29982187 A JP29982187 A JP 29982187A JP 29982187 A JP29982187 A JP 29982187A JP H01145306 A JPH01145306 A JP H01145306A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steam
volatile
metallic compound
metal oxide
metal compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP29982187A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH044964B2 (en
Inventor
Hajime Shimakawa
島川 一
Fukashi Sakamoto
坂本 不可止
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Idemitsu Kosan Co Ltd filed Critical Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority to JP29982187A priority Critical patent/JPH01145306A/en
Publication of JPH01145306A publication Critical patent/JPH01145306A/en
Publication of JPH044964B2 publication Critical patent/JPH044964B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain ultrafine particles of metallic oxide having small particle diameters, narrow particle diameter distribution, excellent transmission properties of visible light and ultraviolet light screening properties, by hydrolyzing a volatile metallic compound in the presence of an extremely excess amount of steam. CONSTITUTION:In producing ultrafine particles of metallic oxide by vaporizing or atomizing a volatile metallic compound and hydrolyzing under heating, the volatile metallic compound is hydrolyzed in an atmosphere containing >=40 times as much steam as that in theoretical amount required for hydrolyzing the volatile metallic compound. In production of the fine particles of metallic oxide, first the volatile metallic compound is vaporized or atomized. On the other hand, the amount of the steam to hydrolyze the vaporized or atomized volatile metallic compound used is preferably 40-1,000times as much as the theoretical amount of steam. The steam is introduced into a reactor and added to the atmosphere in the hydrolysis. In this way, the vaporized or atomized volatile metallic compound and the steam are introduced into the reactor, mixed and hydrolyzed under heating.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は金属酸化物超微粒子の製造方法に関し、詳しく
は化粧料、白色顔料、吸着剤、触媒、触媒担体など幅広
い用途に供することのできる金属酸化物超微粒子の効率
のよい製造方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing ultrafine metal oxide particles, which can be used in a wide range of applications such as cosmetics, white pigments, adsorbents, catalysts, and catalyst carriers. This invention relates to an efficient method for producing ultrafine metal oxide particles.

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕従来
から、チタン、ジルコニウムなどの金属酸化物の微粒子
を製造する方法としては、各種の方法が知られている。
[Prior Art and Problems to be Solved by the Invention] Various methods have been known for producing fine particles of metal oxides such as titanium and zirconium.

例えば酸化チタンは、耐候性にすぐれ、しかも強い隠蔽
力を有しているため、化粧品、塗料の分野において広く
用いられているが、このような酸化チタンの製造方法と
して、硫酸チタン水溶液を中和した後、生成する沈澱を
焼成する硫酸法や四塩化チタンを高温で分解酸化させる
塩素法などが開発されている。しかしながら、これら従
来のルチル型の酸化チタンの製造方法においては、製造
過程中に粒子の成長が起きるため、得られる酸化チタン
の粒子径は1μmを越える大きいものである。
For example, titanium oxide has excellent weather resistance and strong hiding power, so it is widely used in the fields of cosmetics and paints. The sulfuric acid method, in which the resulting precipitate is then calcined, and the chlorine method, in which titanium tetrachloride is decomposed and oxidized at high temperatures, have been developed. However, in these conventional methods for producing rutile-type titanium oxide, particle growth occurs during the production process, so the particle size of the obtained titanium oxide is large, exceeding 1 μm.

また、舟木、佐伯らによれば、四塩化チタンと水を20
0〜800℃にて気相で混合し、アナターゼ型の微粒子
状の酸化チタンを製造したり、液相で四塩化チタンと水
を反応させてアナターゼもしくは僅かにルチルの混じっ
たアナターゼ型の微粒子状の酸化チタンを製造できるこ
とが確認されているが、これらの方法では不定型の粒子
しか得ることができなかった。
Also, according to Funaki, Saeki et al., titanium tetrachloride and water were
By mixing in the gas phase at 0 to 800°C, we can produce anatase-type fine particles of titanium oxide, or by reacting titanium tetrachloride with water in the liquid phase, we can produce anatase or anatase-type fine particles with a slight mixture of rutile. Although it has been confirmed that titanium oxide can be produced using these methods, only amorphous particles could be obtained using these methods.

さらに、特開昭61−201604号公報の示される水
蒸気を導入して加水分解する方法によれば、チタンアル
コキサイドなどから球状かつ非晶質の酸化チタン微粒子
が得られるものの、粒径が200Å以上であり、またそ
の粒径分布が広く、しかもその微粒子中に、未反応のア
ルコキサイドに起因する炭素質が1重量%以上残留し、
純度など品質の面で問題があった。
Furthermore, according to the method of hydrolyzing by introducing water vapor as shown in JP-A-61-201604, spherical and amorphous titanium oxide fine particles can be obtained from titanium alkoxide, but the particle size is 200 Å. In addition, the particle size distribution is wide, and moreover, 1% by weight or more of carbonaceous matter due to unreacted alkoxide remains in the fine particles.
There were problems with quality such as purity.

また、化学工学協会第20回秋季大会講演予稿集(19
87)第188頁などには、加水分解に必要な理論量の
2〜30倍の過剰水蒸気量でチタンアルコキサイドを加
水分解して酸化チタンの超微粒子を得ることが示されて
いるが、この際に得られる酸化チタンの粒径は、いずれ
も200Å以上である。
In addition, the Proceedings of the 20th Autumn Conference of the Society of Chemical Engineers (19
87) On page 188, etc., it is shown that ultrafine particles of titanium oxide are obtained by hydrolyzing titanium alkoxide with an excess amount of steam that is 2 to 30 times the theoretical amount required for hydrolysis. The particle size of the titanium oxide obtained at this time is 200 Å or more in all cases.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

そこで、本発明者らは上記従来技術の問題点を解消し、
粒径が極めて小さく、またその粒径分布が狭く、しかも
可視光線の透過性ならびに紫外線の遮蔽性にすぐれ、そ
のうえ高純度であって、さらに簡単な工程で目的とする
酸化チタン等の金属酸化物超微粒子を製造できる方法を
開発すべく鋭意研究を重ねた。その結果、揮発性金属化
合物を極めて過剰量の水蒸気の存在下で加水分解するこ
とにより、上記課題を解決できることを見出した。
Therefore, the present inventors solved the problems of the above-mentioned conventional technology,
Metal oxides such as titanium oxide, which have extremely small particle size and narrow particle size distribution, have excellent visible light transmittance and ultraviolet shielding properties, are highly pure, and can be manufactured using simple processes. We conducted extensive research to develop a method for producing ultrafine particles. As a result, it has been found that the above problems can be solved by hydrolyzing a volatile metal compound in the presence of an extremely excessive amount of water vapor.

本発明はかかる知見に基いて完成したものである。The present invention was completed based on this knowledge.

すなわち、本発明は揮発性金属化合物を気化または霧化
せしめた後、加熱下に分解して金属酸化物超微粒子を製
造するにあたり、揮発性金属化合物を加水分解するに必
要な理論水蒸気量の40倍以上の水蒸気を含む雰囲気中
で、該揮発性金属化合物を加水分解することを特徴とす
る金属酸化物超微粒子の製造方法を提供するものである
That is, the present invention vaporizes or atomizes a volatile metal compound and then decomposes it under heating to produce ultrafine metal oxide particles. The present invention provides a method for producing ultrafine metal oxide particles, characterized in that the volatile metal compound is hydrolyzed in an atmosphere containing twice as much water vapor.

本発明の方法において、原料として用いる揮発性金属化
合物には、様々なものをあげることができる。例えば、
チタンアルコキサイド、チタンハライドなどの揮発性を
有するチタン化合物;ジルコニウムアルコキサイド、ジ
ルコニウムハライド。
In the method of the present invention, various volatile metal compounds can be used as raw materials. for example,
Volatile titanium compounds such as titanium alkoxide and titanium halide; zirconium alkoxide and zirconium halide.

有機ジルコニウム化合物などの揮発性を有するジルコニ
ウム化合物;スカンジウム、イツトリウム。
Volatile zirconium compounds such as organic zirconium compounds; scandium, yttrium.

ランタン、セリウム等の希土類金属のアルコキサイドな
どをあげることができる。これらを単独であるいは組み
合わせて用いることができる。
Examples include alkoxides of rare earth metals such as lanthanum and cerium. These can be used alone or in combination.

ここでチタンアルコキサイドとしては、具体的にはチタ
ンテトラメトキサイド、チタンテトラエトキサイド、チ
タンテトラ−n−プロポキサイド。
Here, specific examples of the titanium alkoxide include titanium tetramethoxide, titanium tetraethoxide, and titanium tetra-n-propoxide.

チタンテトライソプロポキサイド、チタンテトラブトキ
サイドなどをあげることができる。また、チタンハライ
ドとしては、四塩化チタンなどのテトラハロゲン化チタ
ンを好適なものとしてあげることができる。さらに、ト
リハロゲン化モノアルコキシチタン、モノハロゲン化ト
リアルコキシチタン、ジハロゲン化ジアルコキシチタン
などの揮発性を有するチタン化合物を用いることもでき
る。
Examples include titanium tetraisopropoxide and titanium tetrabutoxide. Further, as the titanium halide, titanium tetrahalide such as titanium tetrachloride can be mentioned as a suitable titanium halide. Furthermore, volatile titanium compounds such as trihalogenated monoalkoxytitanium, monohalogenated trialkoxytitanium, and dihalogenated dialkoxytitanium can also be used.

また、ジルコニウムアルコキサイドとしては、具体的に
はジルコニウムテトラメトキサイド、ジルコニウムテト
ラエトキサイド、ジルコニウムテトラ−n−プロポキサ
イド、ジルコニウムテトライソプロポキサイド、ジルコ
ニウムテトラブトキサイドなどをあげることができる。
Further, specific examples of the zirconium alkoxide include zirconium tetramethoxide, zirconium tetraethoxide, zirconium tetra-n-propoxide, zirconium tetraisopropoxide, and zirconium tetrabutoxide.

さらに、ジルコニウムハライドとしては、四塩化ジルコ
ニウム。
Furthermore, as a zirconium halide, zirconium tetrachloride is used.

四臭化ジルコニウムなどのテトラハロゲン化ジルコニウ
ムがあげられ、またトリハロゲン化モノアルコキシジル
コニウム、モノハロゲン化トリアルコキシジルコニウム
、ジハロゲン化ジアルコキシジルコニウムなどを用いる
こともできる。また、ジルコニウムフェノキシトなどの
揮発性の有機シルコニ°ウム化合物を用いることも可能
である。
Examples include tetrahalogenated zirconium such as zirconium tetrabromide, and trihalogenated monoalkoxyzirconium, monohalogenated trialkoxyzirconium, dihalogenated dialkoxyzirconium, etc. can also be used. It is also possible to use volatile organic silconium compounds such as zirconium phenoxide.

本発明の方法では、まず上記の揮発性金属化合物を気化
または霧化せしめる。ここで揮発性金属化合物を気化ま
たは霧化、すなわち蒸発または霧化せしめる条件は、揮
発性金属化合物の種類などにより異なり、一義的に定め
ることはできない。
In the method of the present invention, the above-mentioned volatile metal compound is first vaporized or atomized. The conditions for vaporizing or atomizing the volatile metal compound, that is, evaporating or atomizing the volatile metal compound, vary depending on the type of the volatile metal compound and cannot be unambiguously determined.

ここで、上記の揮発性金属化合物を気化または霧化させ
るに際しては、希釈ガスで揮発性金属化合物を0.01
〜10容量%の割合となるよう希釈することが好ましい
。この希釈ガスは、気化した揮発性金属化合物を、分解
を行う分解炉に導入するためのキャリアーガスとしての
役割を果たすものであり、量が少なすぎると揮発性金属
化合物の気化温度を高めねばならず、原料(揮発性金属
化合物)が後述する水蒸気と混合される前に、熱分解し
てベーパライザーなどの気化装置を閉塞させてしまうお
それがある。
Here, when vaporizing or atomizing the above-mentioned volatile metal compound, the volatile metal compound is 0.01
It is preferable to dilute to a ratio of ~10% by volume. This diluent gas serves as a carrier gas to introduce the vaporized volatile metal compound into the decomposition furnace, and if the amount is too small, the vaporization temperature of the volatile metal compound must be increased. First, there is a risk that the raw material (volatile metal compound) may thermally decompose before being mixed with water vapor, which will be described later, and may clog a vaporizer such as a vaporizer.

ここで用いる希釈ガスとしては、アルゴン、ヘリウム、
窒素などの不活性ガスや酸素、空気等が用いられ、特に
ヘリウムあるいは窒素が好適である。この希釈ガスは、
原料である揮発性金属化合物の種類や装置の構造等によ
り、適宜最適なものを選定すればよい。
The diluent gas used here is argon, helium,
Inert gas such as nitrogen, oxygen, air, etc. are used, and helium or nitrogen is particularly suitable. This diluent gas is
The most suitable one may be selected depending on the type of volatile metal compound used as a raw material, the structure of the device, etc.

また、揮発性金属化合物を気化させる手段としては、例
えば原料に用いる揮発性金属化合物をベーパライザーな
どを用いて加熱するとともに、この中へ希釈ガスを導入
して揮発性金属化合物を含有するガスとして後述する反
応器へ導入する。また、このように希釈ガス(キャリア
ーガス)を用いる場合には、原料とする揮発性金属化合
物は必ずしも完全に気化させる必要はなく、一部乃至全
部を霧状のものとしてキャリアーガスにより反応器へ導
入してもよい。
In addition, as a means to vaporize a volatile metal compound, for example, the volatile metal compound used as a raw material is heated using a vaporizer, and a diluent gas is introduced into the vaporizer to convert the volatile metal compound into a gas containing the volatile metal compound. It is introduced into the reactor described later. In addition, when using a diluent gas (carrier gas) in this way, the volatile metal compound used as the raw material does not necessarily need to be completely vaporized, but some or all of it is atomized and sent to the reactor by the carrier gas. May be introduced.

一方、気化または霧化した揮発性金属化合物を加水分解
させるための水蒸気は、原料である揮発性金属化合物を
加水分解させるのに必要な水蒸気の理論量の40倍以上
、好ましくは40〜5000倍、特に好ましくは40〜
1000倍の範囲で用い、これを反応器へ導入して、加
水分解の際の雰囲気中に含有せしめる。雰囲気中におけ
る水蒸気の含有量が、理論量の40倍未満では、得られ
る金属酸化物微粒子の粒径が大きくなり、また粒径分布
がブロードなものとなる。一方、水蒸気量の上限はない
が、5000倍を越えると必然的に反応時の原料濃度が
低(なり、生産効率が低下することとなる。
On the other hand, the amount of water vapor used to hydrolyze the vaporized or atomized volatile metal compound is 40 times or more, preferably 40 to 5000 times, the theoretical amount of water vapor required to hydrolyze the raw material volatile metal compound. , particularly preferably from 40 to
This is used in a range of 1000 times, and introduced into the reactor to be included in the atmosphere during hydrolysis. If the content of water vapor in the atmosphere is less than 40 times the theoretical amount, the particle size of the obtained metal oxide fine particles becomes large and the particle size distribution becomes broad. On the other hand, although there is no upper limit to the amount of water vapor, if it exceeds 5000 times, the raw material concentration during the reaction will inevitably be low, resulting in a decrease in production efficiency.

この水蒸気は単に水をベーパライザーなどで加熱して蒸
発させ、反応器に導入してもよいが、前記揮発性金属化
合物と同様にキャリアーガスを用いて反応器に導入して
もよい。
This water vapor may be introduced into the reactor by simply heating water with a vaporizer or the like to evaporate it, or it may be introduced into the reactor using a carrier gas as in the case of the volatile metal compound.

本発明の方法では、このようにして気化または霧化した
揮発性金属化合物と水蒸気を反応器に導入して混合し、
加熱下で加水分解反応を行う。この加水分解反応は、例
えばチタンテトラアルコキサイド(Ti(OR)4 ;
 Rはアルキル基を示す。)の場合には、 Ti(OR)4 + 2 H2O→ T i O□+4
 ROMで表わされる反応により、酸化チタン(TiO
□)が生成する。
In the method of the present invention, the thus vaporized or atomized volatile metal compound and water vapor are introduced into a reactor and mixed,
The hydrolysis reaction is carried out under heating. This hydrolysis reaction can be carried out using, for example, titanium tetraalkoxide (Ti(OR)4;
R represents an alkyl group. ), Ti(OR)4 + 2 H2O→ T i O□+4
Titanium oxide (TiO
□) is generated.

この加水分解時の温度は、600°C以下が好ましく、
特に100〜450°Cの範囲が好ましい。
The temperature during this hydrolysis is preferably 600°C or less,
Particularly preferred is a temperature range of 100 to 450°C.

加水分解の際の温度が低すぎると、加水分解反応が充分
に進行せず、未分解原料が炭化水素などとして残留する
量が増し、またあまり高温では、比表面積の大きい粒子
が得られず、特に好適な球状で非晶質の粒子が得られな
くなる。
If the temperature during hydrolysis is too low, the hydrolysis reaction will not proceed sufficiently and the amount of undecomposed raw materials remaining as hydrocarbons will increase, and if the temperature is too high, particles with a large specific surface area will not be obtained. Particularly suitable spherical amorphous particles cannot be obtained.

また、加水分解を行う反応器内において、原料(気化ま
たは霧化した揮発性金属化合物)と水蒸気の滞留時間や
流速は、特に制限はなく状況に応じて適宜条件に設定す
ることができるが、通常は滞留時間を0.01〜10秒
とし、流速を0,01〜10m/秒とすることが好まし
い。
In addition, the residence time and flow rate of the raw material (vaporized or atomized volatile metal compound) and water vapor in the reactor for hydrolysis are not particularly limited and can be set as appropriate conditions depending on the situation. Usually, it is preferred that the residence time be 0.01 to 10 seconds and the flow rate be 0.01 to 10 m/sec.

この加水分解を行う反応器としては、特に制限はなく、
通常使用されているものを充当すればよい。
There are no particular restrictions on the reactor that performs this hydrolysis.
Just use what is normally used.

本発明の方法では、このように気化または霧化した揮発
性金属化合物と、理論量に対して40倍以上の大過剰の
水蒸気を反応させることにより、超微粒子状の金属酸化
物を得ることができる。この金属酸化物超微粒子は、粒
径が50〜200人と極めて小さく、またその粒径分布
もシャープであり、可視光線に対する透明性にもすぐれ
ている。
In the method of the present invention, ultrafine metal oxide particles can be obtained by reacting the volatile metal compound thus vaporized or atomized with water vapor in a large excess of 40 times or more relative to the theoretical amount. can. These metal oxide ultrafine particles have an extremely small particle size of 50 to 200, have a sharp particle size distribution, and have excellent transparency to visible light.

なお、このように生成された金属酸化物超微粒子は、加
熱状態のままでは気相中で互いに合体し、超微粒子状態
を保持できない場合がある。そこで上記反応器で加水分
解して生成した金属酸化物超微粒子を、反応俊速やかに
冷却して、上記合体を防止することが望ましい。この冷
却は、得られた金属酸化物超微粒子が合体しない温度以
下とするもので、生成物の種類により異なるが、通常は
100℃以下とすればよく、空気、窒素、水などを冷却
源とする冷却器を反応器の下流側に連設して、反応後・
の生成物を連続的に導入して行うことが望ましい。この
ような手法により、生成した金属酸化物超微粒子を合体
させることなく、超微粒子状のまま、即ち一次粒子とし
て捕集することができる。この金属酸化物超微粒子の捕
集は、−船釣な手段により行うことができ、例えばメン
ブランフィルタ−、バグフィルタ−1電気集塵機などを
用いることができる。
Note that the metal oxide ultrafine particles generated in this manner may coalesce with each other in the gas phase if they are kept in a heated state, and may not be able to maintain their ultrafine particle state. Therefore, it is desirable to cool the metal oxide ultrafine particles produced by hydrolysis in the reactor to quickly react to prevent the above-mentioned coalescence. This cooling is carried out to a temperature below which the obtained ultrafine metal oxide particles do not coalesce. Although it varies depending on the type of product, it is usually 100°C or below, and air, nitrogen, water, etc. are used as the cooling source. After the reaction, a cooler is installed downstream of the reactor.
It is desirable to carry out this process by continuously introducing the following products. By such a method, the generated ultrafine metal oxide particles can be collected in their ultrafine form, that is, as primary particles, without being combined. The collection of the metal oxide ultrafine particles can be carried out by means such as boat fishing, for example, a membrane filter, a bag filter-1 electrostatic precipitator, etc. can be used.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明を実施例および比較例により、さらに詳し
く説明する。
Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.

実施例1 第1図に示す反応装置を用いて金属酸化物超微粒子の製
造を行った。すなわち、原料のチタンテトライソプロポ
キサイド(Ti(OC2H?)4)を44g/hrで、
キキリアーガスとしての窒素ガス1.05Nrrf/h
rとともに、130°Cに加熱したベーパライザー6に
導入し、原料を完全に気化せしめた。
Example 1 Ultrafine metal oxide particles were produced using the reaction apparatus shown in FIG. That is, the raw material titanium tetraisopropoxide (Ti(OC2H?)4) was fed at 44 g/hr,
Nitrogen gas as Kikiri gas 1.05Nrrf/h
The raw material was introduced into vaporizer 6 heated to 130° C. to completely vaporize the raw material.

一方、880g/hrの水を2.65 Nrrf/hr
の窒素ガスとともに、450°Cに加熱したベーパライ
ザー5に導入し、過熱水蒸気を調製した。このときの原
料に対する水蒸気の量は、原料を加水分解するのに必要
な理論量の157倍であった。この過熱水蒸気を、気化
させた原料と同時に反応器8に導入し、260℃で加水
分解反応を行わせ、超微粒子状の酸化チタンを得た。こ
のときの反応器へ導入する流速は、原料側で1.3m/
秒、水蒸気側で2.6m/秒であり、また反応器中での
流速は、0.32m/秒であった。得られた生成物の収
率と物性値を第1表に示す。
On the other hand, 880g/hr water is 2.65 Nrrf/hr
was introduced into vaporizer 5 heated to 450° C. to prepare superheated steam. The amount of steam relative to the raw material at this time was 157 times the theoretical amount required to hydrolyze the raw material. This superheated steam was introduced into the reactor 8 at the same time as the vaporized raw material, and a hydrolysis reaction was carried out at 260° C. to obtain ultrafine titanium oxide particles. The flow rate introduced into the reactor at this time was 1.3 m/m on the raw material side.
2.6 m/sec on the steam side, and the flow rate in the reactor was 0.32 m/sec. Table 1 shows the yield and physical properties of the obtained product.

実施例2 実施例1において、原料のチタンテトライソプロポキサ
イドを189g/hrとしたこと、および水1200 
g/hrを窒素ガス2.26 Nrd/hrとともに過
熱水蒸気としたこと以外は、実施例1と同様の操作を行
った。このときの原料に対する水蒸気の量は、理論量の
50倍であった。得られた生成物の収率と物性値を第1
表に示す。
Example 2 In Example 1, the raw material titanium tetraisopropoxide was 189 g/hr, and the water was 1200 g/hr.
The same operation as in Example 1 was performed except that superheated steam was used together with nitrogen gas at 2.26 Nrd/hr. The amount of steam relative to the raw material at this time was 50 times the theoretical amount. The yield and physical properties of the obtained product are
Shown in the table.

比較例1 実施例1において、水5.5g/hr窒素ガス3、75
 Nnf/hrとともに過熱水蒸気としたこと、つまり
水蒸気量を原料の加水分解に必要な理論量としたこと以
外は、実施例1と同様の操作を行った。得られた生成物
の収率と物性値を第1表に示す。
Comparative Example 1 In Example 1, water 5.5g/hr nitrogen gas 3,75
The same operation as in Example 1 was performed except that superheated steam was used together with Nnf/hr, that is, the amount of steam was set to the theoretical amount required for hydrolysis of the raw material. Table 1 shows the yield and physical properties of the obtained product.

比較例2 実施例1において、水蒸気側を窒素ガス3.75Nrd
/hrのみとしたこと、つまり水蒸気の導入を行わなか
ったこと以外は、実施例1と同様の操作を行つた。得ら
れた生成物の収率と物性値を第1表に示す。
Comparative Example 2 In Example 1, the water vapor side was heated with nitrogen gas at 3.75 Nrd.
The same operation as in Example 1 was performed except that only /hr was used, that is, no water vapor was introduced. Table 1 shows the yield and physical properties of the obtained product.

比較例3 実施例2において、水蒸気側を窒素ガス3.75Nrr
f/hrのみとしたこと、つまり水蒸気の導入を行わな
かったこと以外は、実施例2と同様の操作を行った。得
られた生成物の収率と物性値を第1表に示す。
Comparative Example 3 In Example 2, the water vapor side was heated with nitrogen gas at 3.75Nrr.
The same operation as in Example 2 was performed except that only f/hr was used, that is, no water vapor was introduced. Table 1 shows the yield and physical properties of the obtained product.

比較例4 実施例2において、水803g/hrを窒素ガス2、7
5 N rd /hrとともに過熱水蒸気としたこと以
外は、実施例2と同様の操作を行った。このときの原料
に対する水蒸気の量は、理論量の33倍であった。得ら
れた生成物の収率と物性値を第1表に示す。
Comparative Example 4 In Example 2, 803 g/hr of water was
The same operation as in Example 2 was performed except that superheated steam was used at 5 N rd /hr. The amount of steam relative to the raw material at this time was 33 times the theoretical amount. Table 1 shows the yield and physical properties of the obtained product.

(以下余白) 〔発明の効果〕 叙上の如く、本発明の方法によれば、粒径が50〜20
0人と極めて小さく、またその粒径分布もシャープであ
り、可視光線に対する透過性ならびに紫外線に対する遮
蔽性にもすぐれた金属酸化物超微粒子を効率よく製造す
ることができる。
(The following is a blank space) [Effect of the invention] As described above, according to the method of the present invention, the particle size is 50 to 20
It is possible to efficiently produce ultrafine metal oxide particles that are extremely small (0 particles), have a sharp particle size distribution, and have excellent transparency to visible light and shielding properties to ultraviolet rays.

しかも得られる金属酸化物超微粒子は、未反応の炭化水
素等の残留物も少なく、高純度であって極めて良質のも
のである。そのうえ、水蒸気を大過剰に導入するだけで
よいため、簡単な構成の装置で容易に所望の性状を有す
る金属酸化物超微粒子を製造することができるとともに
、キャリアーガスの使用量を低減できるので製造コスト
が大幅に削減できる。
In addition, the obtained ultrafine metal oxide particles have a low amount of residual unreacted hydrocarbons, have high purity, and are of extremely good quality. Furthermore, since it is only necessary to introduce a large excess of water vapor, it is possible to easily produce ultrafine metal oxide particles with desired properties using equipment with a simple configuration, and the amount of carrier gas used can be reduced. Costs can be reduced significantly.

したがって、本発明の方法によって得られる金属酸化物
超微粒子は、高品質の化粧料、塗料、吸着剤、触媒、触
媒担体等として各種産業において有効に利用される。
Therefore, the metal oxide ultrafine particles obtained by the method of the present invention can be effectively used in various industries as high-quality cosmetics, paints, adsorbents, catalysts, catalyst carriers, etc.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の方法に用いる反応装置の一例を示す系
統図である。 1・・・窒素ボンベ、  2・・・フローメーター。 3・・・水チャージポンプ、  5・・・水ベーパライ
ザー、  6・・・臘料ベーパライザー。 7・・・ヒーター、  8・・・反応器、。 9・・・冷却室、  10・・・バグフィルタ−第1図
FIG. 1 is a system diagram showing an example of a reaction apparatus used in the method of the present invention. 1... Nitrogen cylinder, 2... Flow meter. 3...Water charge pump, 5...Water vaporizer, 6...Rice vaporizer. 7... Heater, 8... Reactor. 9... Cooling chamber, 10... Bag filter - Figure 1

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)揮発性金属化合物を気化または霧化せしめた後、
加熱下に分解して金属酸化物超微粒子を製造するにあた
り、揮発性金属化合物を加水分解するに必要な理論水蒸
気量の40倍以上の水蒸気を含む雰囲気中で、該揮発性
金属化合物を加水分解することを特徴とする金属酸化物
超微粒子の製造方法。
(1) After vaporizing or atomizing the volatile metal compound,
When producing ultrafine metal oxide particles by decomposition under heating, the volatile metal compound is hydrolyzed in an atmosphere containing water vapor 40 times or more the theoretical amount of water vapor required to hydrolyze the volatile metal compound. A method for producing ultrafine metal oxide particles, characterized by:
(2)加水分解後、生成した金属酸化物超微粒子が再び
合体しない温度まで冷却する特許請求の範囲第1項記載
の製造方法。
(2) The manufacturing method according to claim 1, wherein after hydrolysis, the produced ultrafine metal oxide particles are cooled to a temperature at which they do not coalesce again.
(3)加水分解を、600℃以下の温度で行う特許請求
の範囲第1項記載の製造方法。
(3) The manufacturing method according to claim 1, wherein the hydrolysis is carried out at a temperature of 600° C. or lower.
JP29982187A 1987-11-30 1987-11-30 Method for producing ultrafine metal oxide particles Granted JPH01145306A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29982187A JPH01145306A (en) 1987-11-30 1987-11-30 Method for producing ultrafine metal oxide particles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29982187A JPH01145306A (en) 1987-11-30 1987-11-30 Method for producing ultrafine metal oxide particles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01145306A true JPH01145306A (en) 1989-06-07
JPH044964B2 JPH044964B2 (en) 1992-01-30

Family

ID=17877327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29982187A Granted JPH01145306A (en) 1987-11-30 1987-11-30 Method for producing ultrafine metal oxide particles

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01145306A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0431306A (en) * 1990-05-28 1992-02-03 Natl Inst For Res In Inorg Mater Production of metal oxide fine powder having grain size not larger than 100nm
US5200167A (en) * 1989-02-28 1993-04-06 Nippon Soda Co., Ltd. Method for the preparation of spherical, fine particle titanium oxide
US6726762B2 (en) * 2001-06-28 2004-04-27 Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. Finely divided pigments and coloring compositions
JP2006248872A (en) * 2005-03-14 2006-09-21 Nisshin Ferrite Kk Metallic compound powder and its production method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61201604A (en) * 1985-03-05 1986-09-06 Hiroyoshi Inoue Preparation of spherical superfine particle of metal oxide

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61201604A (en) * 1985-03-05 1986-09-06 Hiroyoshi Inoue Preparation of spherical superfine particle of metal oxide

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5200167A (en) * 1989-02-28 1993-04-06 Nippon Soda Co., Ltd. Method for the preparation of spherical, fine particle titanium oxide
JPH0431306A (en) * 1990-05-28 1992-02-03 Natl Inst For Res In Inorg Mater Production of metal oxide fine powder having grain size not larger than 100nm
US6726762B2 (en) * 2001-06-28 2004-04-27 Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. Finely divided pigments and coloring compositions
JP2006248872A (en) * 2005-03-14 2006-09-21 Nisshin Ferrite Kk Metallic compound powder and its production method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH044964B2 (en) 1992-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5861132A (en) Vapor phase flame process for making ceramic particles using a corona discharge electric field
Pratsinis et al. Particle formation in gases: a review
JP3170094B2 (en) Method for producing titanium oxide
JPH03252315A (en) Production of high-purity titanium oxide
DE10394356B4 (en) Synthesis of ultrafine titania particles in rutile phase at low temperature
JPS59107905A (en) Manufacture of hyperfine particle of metallic oxide
Oh et al. Production of ultrafine titanium dioxide by DC plasma jet
US7413726B2 (en) Synthesis of ultrafine rutile phase titanium dioxide particles
Shi et al. Morphology and structure of nanosized TiO2 particles synthesized by gas-phase reaction
JPH01145306A (en) Method for producing ultrafine metal oxide particles
JPS61201604A (en) Preparation of spherical superfine particle of metal oxide
JPS60186418A (en) Method for producing ultrafine titanium oxide
JPS59107904A (en) Manufacture of fine particle of metallic oxide
US5200167A (en) Method for the preparation of spherical, fine particle titanium oxide
Li et al. Morphology and crystal structure of A1-doped TiO2 nanoparticles synthesized by vapor phase oxidation of titanium tetrachloride
JPH01145307A (en) Production of spherical ultrafine particle of metallic oxide
JPH02307806A (en) Production of surface-reformed metal oxide superfine grain
JP4530238B2 (en) Method for producing titanium oxide powder containing anatase-type titanium oxide single crystal
Moravec et al. Vapor phase synthesis of zirconia fine particles from zirconium Tetra-Tert-Butoxide
Lewis Technique for Producing Mullite and Other Mixed‐Oxide Systems
Shi et al. Morphological structure of nanometer TiO2–Al2O3 composite powders synthesized in high temperature gas phase reactor
JPH07291629A (en) Production of ultrafine rutile-type titanium oxide
RU2160230C2 (en) Method of production of titanium dioxide
Lee et al. Preparation of various composite TiO 2/SiO 2 ultrafine particles by vapor-phase hydrolysis
Janczarek et al. Gas-Phase Synthesis of Anatase Titania Nanocrystals with Controlled Structural Properties