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公開番号2024067150
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-17
出願番号2022176988
出願日2022-11-04
発明の名称管状火炎を用いたガス発生剤となる硝酸塩添加によるα-アルミナを含むアルミナ粒子の製法
出願人カヤク・ジャパン株式会社,国立大学法人広島大学
代理人弁理士法人川口國際特許事務所
主分類C01F 7/308 20220101AFI20240510BHJP(無機化学)
要約【課題】比表面積が増大したα-アルミナを含有するアルミナ微粒子の製造方法を提供する。
【解決手段】α-アルミナを含有するアルミナ粒子の製造方法であって、アルミニウム塩およびガス発生剤となる硝酸塩を溶媒に溶解させた原料液の液滴を管状火炎に導入し粒子化することを含む製造方法。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
α－アルミナを含有するアルミナ粒子の製造方法であって、
アルミニウム塩およびガス発生剤となる硝酸塩を溶媒に溶解させた原料液の液滴を管状火炎に導入し粒子化することを含む、製造方法。
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
前記アルミニウム塩が、硝酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、または硫酸アルミニウムである、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記硝酸塩が硝酸アンモニウムまたは硝酸グアニジンである、請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
前記溶媒が有機溶剤または水を含む、請求項１に記載の製造方法。
【請求項５】
前記有機溶剤が、エタノール、イソプロパノール、またはアセトンである、請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
前記原料液が還元剤を含む、請求項１に記載の製造方法。
【請求項７】
前記還元剤が、尿素またはグリシンである、請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
前記アルミナ粒子の比表面積が、硝酸塩を含まない前記原料液を用いて得られたアルミナ粒子の比表面積と比べて１．１倍以上である、請求項１に記載の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、管状火炎を用いたガス発生剤となる硝酸塩添加によるα－アルミナを含むアルミナ粒子の製法に関するものである。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
α－酸化アルミニウム（α－アルミナ）は、一般的に硬く、化学安定性、機械的強度が良いなどの優れた諸性質を持っていることから現在、研磨材、触媒担体、セラミック材料など幅広い産業分野で用いられている無機材料の一つである。アルミナ粒子の物理パラメータに、比表面積がある。比表面積が大きくなるほど利点となることもある。例えば、触媒担体に用いる場合などでは比表面積が大きくなると触媒活性のある貴金属類等を多く含有できるため利点となる。
【０００３】
α－アルミナは、硝酸アルミニウム、水酸化アルミニウムやベーマイトなどの前駆体を１０００～１２００℃の熱にて熱分解させることで得られる。一般的な工業的製造方法としても、ギブサイト等の水酸化アルミニウムやベーマイトによる熱分解が主流であるが、１１００℃以上の高温で時間をかける必要がある。
【０００４】
時間的コストをかけずに微粒子合成を行える方法として、火炎を用いた噴霧熱分解法による気相燃焼合成がある。
【０００５】
噴霧熱分解法による気相燃焼合成は、支持炎内に前駆体となる金属塩の溶液を噴霧させることにより、火炎の熱エネルギーや溶媒の燃焼エネルギーにより金属酸化物を得る方法である。この火炎法は、装置が簡便かつ純度の高いものが得られる方法であり、火炎形成および前駆体水溶液が噴霧されてから微粒子が捕集されるまで時間的コストも大きくかからない。
【０００６】
通常の噴霧熱分解法に用いられるバーナーは、二流体ノズルにより液体燃料を噴霧し、噴霧火炎を形成するものであったが、特許文献１において高温領域が均一に幅広く分布しており制御がしやすい管状火炎を形成するバーナーによる微粒子合成が提案されている。しかしながら、これまで管状火炎を用いて得られてきたアルミナ粒子は、球形状であり比表面積があまり大きくない。
【０００７】
一方で、ガス圧は物質等を破壊あるいは変形させ得る。例えば、非特許文献１にある岩盤やコンクリート等を破砕あるいは変形させる非火薬破砕剤の一例では、テルミット反応の熱が発生し、熱で破砕剤組成内に含有している水が水蒸気となり、その水蒸気圧により岩盤を砕くあるいは変形させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０２１－１８８８５１号公報
【非特許文献】
【０００９】
ＫａｊｉＹ．ｅｔａｌ．”Ｅｘｐａｎｓｉｏｎａｇｅｎｔｕｔｉｌｉｚｉｎｇｔｈｅｒｍｉｔｅｒｅａｃｔｉｏｎ” Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．ＥｎｅｒｇｅｔｉｃＭａｔｒｉａｌｓ．２０１９，８０，２，ｐ５０－５４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、上記のように、従来の方法では得ることのできなかった比表面積が増大したα－アルミナを含有するアルミナ微粒子の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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