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多孔質シリカゲル及びシリカガラスの製造方法

シーズコード S130010119
掲載日 2013年6月6日
研究者
  • 細野 秀雄
  • 平野 正浩
  • 梶原 浩一
技術名称 多孔質シリカゲル及びシリカガラスの製造方法
技術概要 4官能ケイ素アルコキシドに水を加えて加水分解してシリカヒドロゲルを形成し、これを 乾燥して多孔質シリカゲルを製造する方法である。4官能ケイ素アルコキシド1モルに対して水0.5モル以上3モル以下を添加し、かつ酸を添加する(混合工程1)ことによって酸性下で4官能ケイ素アルコキシドを部分加水分解反応させ、部分加水分解された4官能ケイ素アルコキシドと水が互いに混和した反応溶液に、さらに、塩基性水溶液、又は弱酸の塩を含む水溶液を添加する(混合工程2)ことによって反応溶液を中和し、混合工程2によって、4官能ケイ素アルコキシドを完全加水分解せぬまま重縮合させて表面が疎水化したシリカ高分子を形成し、表面が疎水化したシリカ高分子と、水及び4官能ケイ素アルコキシドの部分加水分解によって生じたアルコールからなる親水性の溶媒とからなる溶媒相との相分離を起こさせることによって、表面が疎水化したシリカ高分子の構造がヒドロゲル化によって凍結された多孔質シリカヒドロゲルを形成し、該多孔質シリカヒドロゲルを熟成後、乾燥して溶媒を蒸発させる多孔質シリカゲルの製造方法である。
研究分野
  • 無機工業薬品,無機材料一般
展開可能なシーズ ゾル-ゲル法による多孔質シリカゲル及び該多孔質シリカゲルを焼結するシリカガラスの製造方法であり、4官能ケイ素アルコキシドを原料とし、水及びアルコールという取扱い及び廃棄が容易で環境負荷の小さい溶媒のみを使用し、亀裂のない多孔質シリカゲル及び多孔質シリカゲルを焼結して亀裂と泡のないシリカガラスを製造する方法を提供する。
得られる多孔質シリカヒドロゲルは、細孔のサイズが大きいため、比較的短時間で乾燥させて亀裂の無い多孔質シリカゲルを得ることができ、さらにすみやかに亀裂と泡のないシリカガラスへ焼結することができる。多孔質シリカゲルは、触媒担体やエアロゲル、断熱材、液相クロマトグラフィーのカラム材料などへ、シリカガラスは各種金属イオンのホストとして蛍光材料、レーザー材料、光磁気光学材料など、光・磁気機能材料への応用が期待される。本発明は、これらの用途に適する多孔質シリカゲル及びシリカガラスを製造するための新規な方法として有用である。
用途利用分野 触媒担体、断熱材、蛍光材料、レーザー材料、光磁気光学材料
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立研究開発法人科学技術振興機構, . 細野 秀雄, 平野 正浩, 梶原 浩一, . 多孔質シリカゲル及びシリカガラスの製造方法. 特開2008-222527. 2008-09-25
  • C01B  33/152    
  • C03B   8/02     

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