(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性液相と、ａ）セリウムを除くランタニドの群から選択した少なくとも１種の元素、ｂ）ランタニドの群から選択した少なくとも２種の元素、又はｃ）セリウムを除くランタニドの群から選択した少なくとも１種の元素又はランタニドの群から選択した少なくとも２種の元素並びに他元素として鉄及びパラジウムよりなる群から選択した少なくとも１種の元素の、平均粒径が１００ｎｍ以下の酸化物及び／又は水和酸化物と、よりなる水性コロイド分散体であって、
該分散体が２．５以上のｐＫ（錯化剤とランタニドカチオンにより形成される錯体の解離定数の余対数値）を有する、酸−アルコールまたはポリ酸−アルコール、アミノ脂肪酸、ポリアクリル酸、及びそれらの塩からなる群から選択される錯化剤を含有していることを特徴とする水性コロイド分散体。
【請求項２】
コロイドの平均粒径が６ｎｍ以下である、上記ｂ）又はｃ）においてセリウムが含まれる、請求項１の水性コロイド分散体。
【請求項３】
コロイド粒子が平均粒径が２〜５ｎｍである請求項１又は２の分散体。
【請求項４】
ｐＨが５〜１０である請求項１〜３のいずれかの分散体。
【請求項５】
錯化剤はｐＫが少なくとも３である請求項１〜４のいずれの分散体。
【請求項６】
周期律のＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ、ＶＩＩａ、ＶＩＩＩ、Ｉｂ、及びＩＩｂ族よりなる群より選択した追加元素の化合物をさらに含んでいる請求項１〜５のいずれかの分散体。
【請求項７】
ランタニドのモル数に対する錯化剤のモル数で表した錯化剤の割合は０．１〜１．５である請求項１〜６のいずれかの分散体。
【請求項８】
請求項１の分散体を製造する方法において、ａ）セリウムを除くランタニドの群から選択した少なくとも１種の元素の塩、ｂ）ランタニドの群から選択した少なくとも２種の元素の塩、又はｃ）セリウムを除くランタニドの群から選択した少なくとも１種の元素又はランタニドの群から選択した少なくとも２種の元素の塩並びに他元素として鉄及びパラジウムよりなる群から選択した少なくとも１種の元素の塩と、錯化剤との水性混合物を形成し、形成された水性混合物に塩基を添加し、そして混合物を平均粒径が１００ｎｍ以下の酸化物及び／又は水和酸化物の分散体が得られるまで６０℃以上の温度に加熱することを含む分散体の製造方法。
【請求項９】
請求項６の前記追加元素を含有する分散体を製造する方法において、ａ）セリウムを除くランタニドの群から選択した少なくとも１種の元素の塩、ｂ）ランタニドの群から選択した少なくとも２種の元素の塩、又はｃ）セリウムを除くランタニドの群から選択した少なくとも１種の元素又はランタニドの群から選択した少なくとも２種の元素の塩並びに他元素として鉄及びパラジウムよりなる群から選択した少なくとも１種の元素の塩と、錯化剤との水性混合物を形成し、前記追加元素の塩及び前記と同一の又は異なった錯化剤の第２の混合物を形成し、形成された各混合物に塩基を添加し、そしてこれら２種の混合物を合体し、次いでこの合体した混合物を分散体が得られるまで６０℃以上の温度に加熱することを含む分散体の製造方法。
【請求項１０】
加熱が少なくとも１００℃で行われる請求項８又は９の方法。
【請求項１１】
前記加熱後の得られた分散体を限外濾過処理にかけることを特徴とする請求項８、９、１０のいずれかの方法。
【請求項１２】
請求項１〜７のいずれかの分散体を自動車用後期燃焼触媒の製造に使用する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の属する技術分野）
本発明は少なくとも一種のランタニド化合物及び錯化剤を基本とする水性コロイド分散体、その製造方法、及びその用途に関する。
【０００２】
（従来の技術）
セリウムの塩特に４価のセリウムのゾルは公知である。中でも３価のランタニドのゾル及び特に３価のランタン及びイットリウムのゾルは触媒への応用或いは蛍光体の分野等で大きな利益を提供できる。しかしながら、これらの用途では微細（ナノメータサイズ）粒子より構成されるゾルを必要とする。
【０００３】
（発明が解決しようとする課題）
ところが、３価の陽イオンのゾルを得ることは４価のゾルを得るよりも遙かに困難である。前者の場合、粒子形成の急激な動的過程がナノメータサイズの粒子の段階にある無機重縮合を停止させることが困難にすることが観察される。
従って、本発明の目的はこのような困難を解決しナノメータサイズのランタニドのゾルを得ることである。
【０００４】
（課題を解決するための手段）
この目的で、本発明の第１の実施の形態では、本発明の水性コロイド分散体は、水性液相と、ａ）セリウムを除くランタニドの群から選択した少なくとも１種の元素の、ｂ）ランタニドの群から選択した少なくとも２種の元素の、又はｃ）セリウムを除くランタニドの群から選択した少なくとも１種の元素又はランタニドの群から選択した少なくとも２種の元素並びに他元素として鉄及びパラジウムよりなる群から選択した少なくとも１種の元素の、平均粒径が１００ｎｍ以下の酸化物及び／又は水和酸化物と、よりなる水性コロイド分散体であって、該分散体が２．５以上のｐＫ（錯化剤とランタニドカチオンにより形成される錯体の解離定数の余対数値）を有する、酸−アルコールまたはポリ酸−アルコール、アミノ脂肪酸、ポリアクリル酸、及びそれらの塩からなる群から選択される錯化剤を含有していることを特徴とする水性コロイド分散体であることを特徴とする。
【０００５】
本発明の他の実施の形態では、本発明の水性コロイド分散体は、セリウム化合物の水性コロイド分散体であり、２．５以上のｐＫ（錯化剤とランタニドカチオンにより形成される錯体の解離定数の余対数値）の錯化剤を含み、且つコロイドの平均粒径が大きくとも６ｎｍであることを特徴とする。
本発明は他に周期律のＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ、ＶＩＩａ、ＶＩＩＩ、Ｉｂ、及びＩＩｂ族よりなる群より選択した少なくとも１種の追加元素の化合物を含むことができる。
【０００６】
本発明は又前記の分散体を製造する方法に関し、少なくとも一種のランタニド塩と錯化剤との水性混合物を形成し、形成された混合物に塩基を添加し、そして混合物を分散体が得られるまで加熱することを含む分散体の製造方法を提供する。
すなわち、本発明は上記の分散体を製造する方法において、ａ）セリウムを除くランタニドの群から選択した少なくとも１種の元素の塩、ｂ）ランタニドの群から選択した少なくとも２種の元素の塩、又はｃ）セリウムを除くランタニドの群から選択した少なくとも１種の元素又はランタニドの群から選択した少なくとも２種の元素の塩並びに他元素として鉄及びパラジウムよりなる群から選択した少なくとも１種の元素の塩と、錯化剤との水性混合物を形成し、形成された水性混合物に塩基を添加し、そして混合物を平均粒径が１００ｎｍ以下の酸化物及び／又は水和酸化物の分散体が得られるまで加熱することを含む分散体の製造方法を提供する。
本発明の他の特徴及び利点は以下の説明及び本発明を限定しない各種の実施例を参照すれば明らかとなろう。
【０００７】
（発明の実施の形態）
本明細書でランタニドとはイットリウム及び周期律で原子数５７〜７１の元素を示す。本発明は特にランタニドが３価の形態にあるコロイド分散体に適用される。
本書で言及する元素の周期律表はle Supplement au Bulletin de la Societe Chimique de France No.1（１９６６年１月発行）されているものに依拠する。
【０００８】
さらに、以下の説明では、ランタニド化合物又は上記他の元素の化合物のコロイド分散体又はゾルとは、一般にランタニドの酸化物及び／又は水和酸化物（水酸化物）、又は場合によりランタニドと他の元素の酸化物及び／又は水和酸化物（水酸化物）と、錯化剤とを基本とする、水性液相中の分散体の形態のコロイド状微細固体粒子の任意の系を指し、これらの種類はそのほかに場合により硝酸塩、酢酸塩、クエン酸塩、アンモニウム、又はイオン化形態の錯化剤等の結合した又は吸着したイオンの残量を含むことができる。これらの分散体の中では、ランタニド又は他の元素は全てがコロイド形態で、或いは同時にイオン、錯イオン及びコロイドの形態で存在し得る。
【０００９】
本明細書で錯化剤の語はランタニド及び／又は他の元素の陽イオンと共有結合又はイオン−共有結合を形成する化合物又は分子を指す。本発明の範囲で都合の良い錯化剤は高い解離定数Ｋｓを有する錯化剤であり、ここで考えている錯体は錯化剤とランタニド陽イオンとにより形成される錯体、又は場合により、ランタニドと錯化剤と前記元素との錯体である。平衡の例は下記
（Ｌｎ，Ｉ）2+ ⇔ Ｌｎ3+＋Ｉ-1
ここにＬｎはランタニド、又は場合により上記の元素であり、Ｉは錯化剤でありＩ-1は陰イオンである。
解離定数Ｋｓは次式で与えられる。
Ｋｓ＝［Ｌｎ3+］［Ｉ-1］／［（Ｌｎ，Ｉ）2+］
ｐＫはＫｓの余対数（ｃｏｌｏｇａｒｉｔｈｙｍ）である。錯体の（Ｌｎ，Ｉ）2+が安定なほどｐＫの値は大きくなる。
本発明で好都合な錯化剤は２．５以上、好ましくは３以上のｐＫを有する錯化剤である。
【００１０】
錯化剤は特に酸−アルコール、ポリ酸−アルコール、又はそれらの塩から選択される。酸−アルコールの例としてはグリコール酸又は乳酸が挙げられる。ポリ酸−アルコールの例としてはリンゴ酸及びクエン酸が挙げられる。
錯化剤は更にアミノ脂肪酸、好ましくはアミノポリ脂肪酸、又はそれらの塩が挙げられる。このような錯化剤の例としては、エチレンジアミノテトラ酢酸、ニトリロトリ酢酸、Ｎ，Ｎ−ジアセトグルタミン酸のナトリウム塩つまり（ＮａＣＯＯ-）ＣＨ2ＣＨ2−ＣＨ（ＣＯＯＮａ）Ｎ（ＣＨ2ＣＯＯ-Ｎａ）2がある。
他の好都合な錯化剤の例としては、ポリアクリル酸及びそれらの塩、例えばポリアクリル酸ナトリウム、より具体的には質量平均分子量が２０００〜５０００のものが挙げられる。
最後に、同じ分散体中には一種以上の錯化剤が存在できる。
【００１１】
錯化剤は、ランタニドのモル数に対する錯化剤のモル数の割合で表して、０．１〜１．５の範囲、より特定的には０．５〜１．５の範囲で使用される。この割合は５００００ｒｐｍで６時間超遠心分離に掛けた後に回収されるコロイド状の炭素とランタニドの化学分析により決定される。この割合はもしも複数種の錯化剤が分散体中に存在したらそれらの総和に適用される。
【００１２】
第１の実施の形態では、本発明の分散体は１種のランタニド（この場合にはセリウム以外のもの）の単一化合物を基本にするか、又はランタニドの少なくとも２種の化合物（この場合には一方はセリウムであって良い）を基本にする。
【００１３】
第２の実施の形態は、セリウム化合物の分散体、より正確に言うとランタニドとしてセリウムのみを含む分散体に関する。この分散体は第１の実施の形態について記載したと同じ錯化剤を含有する。
【００１４】
本発明の分散体はナノメートル型である。この型にはコロイドが広くは１００ｎｍ以下の粒径、好ましくは１０ｎｍ以下の粒径を有するような分散体が含まれる。
【００１５】
第２の実施の形態では、第１の実施の形態における特殊の変形として、分散体のコロイドは６ｎｍ以下の平均粒径を有する。この平均粒子径は５ｎｍ以下でもよく、より特定的には特に２〜５ｎｍの範囲にし得る。
上に引用した粒径はＭＥＴＨＲ（高解像度透過型電子顕微鏡）による写真計測により決定され、必要な場合に低温顕微鏡で補足する。
【００１６】
微細粒径を有するのに加えて、本発明の分散体のコロイドはほとんど凝集しない。透過型低温電子顕微鏡による測定で微細コロイドの凝集率を例示すると個数で１０％以下であり、多くは５％以下である。つまり観察対象全体の１０％以下が少数の凝集した粒子を形成している。
【００１７】
本発明の分散体は広い範囲のｐＨを有し、例えば５〜１０であり、より特定的には７〜９．５であり、これらの分散体を特に中性域近傍のｐＨを要する用途に利用することを可能にする。
【００１８】
本発明の分散体の他の実施形態を次に説明する。ここで上記した特性の全てがこれらの形態に当てはまることに注意すべきである。
また、本発明の分散体は少なくとも２種のランタニドの化合物を含有することができ、例えばイットリウムとユーロピウム、又はイットリウムとテルビウムの基本とする分散体が挙げられる。
さらに、少なくとも一種のランタニド化合物を基本とする分散体であって、更に周期律のＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ、ＶＩＩａ、ＶＩＩＩ、Ｉｂ、及びＩＩｂ族よりなる群より選択した少なくとも一種の追加元素の化合物を含む分散体も挙げることができる。
これらの一種の元素が存在する場合には、ランタニド／（ランタニド＋他元素）のモル比は少なくとも５０％である。
ＩＶａ族の元素としては特にチタン及びジルコニウムが挙げられる。
Ｖａ族の元素としては特にバナジウムが挙げられる。
ＶＩａ族の元素としてはクロム及びモリブデンが、またＶＩＩａ族の元素としてはマンガンが挙げられる。
ＶＩＩＩ族の元素としては特に鉄、コバルト、及びニッケルが挙げられる。同じ族の白金、イリジウム、金、ルテニウム、ロジウム及びパラジウムも挙げられる。
銅、銀、亜鉛はＩｂ及びＩＩｂ族の金属として選択できる。
また、この最後の実施の形態による分散体として、ランタンと鉄、セリウムとチタン、セリウムと鉄を基本とするものが挙げられる。貴金属の場合には、ランタンと白金、およびランタンとパラジウムを基本とする分散体が挙げられる。
【００１９】
ここで、上記した実施の形態に従う分散体、すなわち少なくとも２種のランタニドに基づく、又は少なくとも一種のランタニドと周期律の上記族からの少なくとも１種の元素とに基づく分散体に対して、ランタニドと上記元素の全量のモル数に対する錯化剤のモル数の比で表した錯化剤の量は、先に述べたものと同じ範囲にありうる。
本発明の分散体の濃度は少なくとも２０ｇ／ｌであり、１００ｇ／ｌを超えても良い。ここに濃度はランタニドの酸化物、又はランタニドの酸化物と上記元素の酸化物で表した等価濃度で表される。この濃度は分散体の所定の量を空気中で乾燥し焼成した後に決定される。
【００２０】
分散体の製造法の実施形態を以下に説明する。製造の第１工程はランタニド塩と錯化剤の水性混合物を形成することである。上記した元素の少なくとも１種に基づく分散体を形成する場合には、この混合物は更に少なくとも上記した族の元素の塩を含有する。またランタニドの塩と第１の錯化剤の第１の混合物、及び上記した元素の塩と第１の錯化剤と同一又は異なった錯化剤の第２の混合物を調製することも可能である。
【００２１】
ランタニドの塩としては一般に３価の塩を用いる。
塩には硫酸塩、硝酸塩、塩化物又は酢酸塩のような無機酸又は有機酸の塩を用いることができる。硝酸塩と酢酸塩は特に好適である。セリウムの塩としては特に酢酸セリウムＩＩＩ、塩化セリウムＩＩＩ、硝酸セリウムＩＩＩ、又は硝酸セリウムＩＶ、それらの塩の混合物例えば硝酸塩と塩化物の混合物などでが使用できる。
出発原料としての錯化剤の比率は０．２５〜２の範囲にしうる。
【００２２】
製造の第２工程は前段階で調製された混合物に塩基を加えることである。塩基としては特に水酸化物が使用できる。例えば水酸化アルカリ、水酸化アルカリ土類、アンモニアが挙げられる。第２級、第３級又は第４級アミンも使用できる。しかし、アルカリイオンやアルカリ土類イオンによる汚染の危険を低減するにはアミン及びアンモニアの使用が好ましい。
塩基の添加（塩基処理）はランタニドの性質及び錯化剤の性質及び割合に依存するｐＨ値が得られるまで行われる。とくにｐＨは錯化剤の濃度が大きいほど小さくなる。この工程は一般に塩基処理の初期段階で形成された沈殿の溶解が観察され始めるｐＨまで続ける。上に述べた場合のうち２種の出発混合物を調製する場合には、塩基の添加後にこれらの混合物を合体しそして必要ならばｐＨを調製する。
【００２３】
製造の第３工程は水熱処理とも呼ばれる熱処理であり、前工程で塩基を添加された混合物を加熱する。加熱温度は少なくとも６０℃、好ましくは１００℃以上、である、反応媒体の限界温度まで可能である。
この処理は控えめな温度条件で、大気圧又は例えば熱処理温度に対応する飽和蒸気圧下に実施することができる。処理温度が反応混合物の環流温度以上（一般に１００℃以上）に選択される場合には、水性混合物を閉鎖容器（オートクレーブと称する反応容器）中に水性混合物を導入しながら処理を実施する。この場合には必要な圧力は反応溶液の加熱のみで得られる（自生圧力）。上に述べた温度条件で且つ水性媒体を使用する場合、閉鎖した反応器の圧力は１バール（１０5Ｐａ）〜１６５バール（１６５×１０5Ｐａ）、好ましくは５バール（５×１０5Ｐａ）〜２０バール（２０×１０5Ｐａ）である。加熱で得られる圧力に追加の外部圧力を与えることももちろん可能である。
加熱は大気雰囲気又は不活性ガス（好ましくは窒素）雰囲気中で行うことができる。
処理時間は重要ではなく、広い範囲、例えば１〜４８時間、好ましくは２〜２４時間の範囲で変えられる。
処理が終わると本発明の分散体が得られる。
【００２４】
本発明の変形例では、得られる分散体は限外濾過による処理に掛けられる。この処理は先行する工程の後又は最終で行うことができる。
限外濾過は大気中、空気と窒素の雰囲気中、又は窒素雰囲気中で実施できる。これらの操作が行われる雰囲気は、３価又は４価でありうるランタニドを含んでいる分散体中のランタニドＩＩＩがランタニドIVに変換する場合に役割を果たす。限界濾過は好ましくは分散体のｐＨに調製された水で行われる。限界濾過は分散体の濃縮を可能にする。
【００２５】
本発明の分散体は各種の用途に使用できる。例えば分散体が触媒の製造に使用される場合には自動車の後期燃焼のための触媒として利用できる。これらの分散体はまた潤滑用として、セラミックス中で、或いは蛍光物質の製造に使用できる。分散体はまた例えば重合体（例えばアクリル型又はポリカーボネート型）のフィルムの調製において紫外線防止のために、或いは紫外線防止クリームのための化粧品組成物の調製において使用できる。これらの分散体は耐食剤のための基質としても使用できる。
【００２６】
実施例１
この例はランタンの水溶性コロイド分散体に関する。
ビーカーに２．３６モル／ｋｇを有する硝酸ランタンを１０５．９ｇ（すなわち０．２５モルのＬａ）加え、次いで５０ｇのクエン酸（Ｍ＝１９２ｇ）（クエン酸０．２６モル）を加え、脱イオン水により５００ｃｍ3とする。撹拌した後、溶液はｐＨ０．６３となる。次いで計量ポンプを使用して１３１ｃｍ3の１０．５８Ｍアンモニア溶液を添加速度２ｍｌ／分の速度で添加する。ｐＨ９．０になる。
この混合物をオートクレーブに入れ、１２５℃（Ｐ＝１．６バール）の温度で３００回／分の撹拌速度で３．５時間反応させる。生成物は乳白色である。２日後に生成物は不透明性を減じる。
初期分散物の容積（２００ｃｍ3の分散体に対して３００ｃｍ3の水を添加したもの）の１．５倍の水を流して限界濾過膜（３ＫＤの膜）の洗浄を行う。限界濾過膜の洗浄後、洗浄された２００ｃｍ3の分散体（Ｌａの分量０．３６Ｍ）を回収する。
透過型低温電子顕微鏡により、コロイドの粒子径は約３ｎｍであることが分かり、凝集物の存在は認められなかった。
分散体のｐＨは９．０であった。
この分散体は５００００ｒｐｍで６時間超遠心分離に掛けた。ＬａおよびＣの遠心分離した沈殿の化学分析によりコロイド中心のクエン酸／Ｌａモル比はは０．８であった。
【００２７】
実施例２
この例はイットリウムの水溶性コロイド分散体に関する。
ビーカーに３８２．７ｇ／モルを含有する硝酸イットリウム３８．３ｇ（つまり０．２５モルのＹ）を加え、次いでクエン酸（Ｍ＝１９２ｇ）１６ｇ（０．２６モルのクエン酸）を加え、脱イオン水２００ｃｍ3を補充する（クエン酸／Ｙモル比は０．８３）。５０ｍｌの画分を撹拌した後、計量ポンプを使用して９．８ｃｍ3の１０．００Ｍアンモニア溶液を添加する。
この混合物をオートクレーブのパール（Ｐａｒｒ）ボンベに入れ、１２０℃（Ｐ＝１．６バール）の温度で一夜反応させた。
分散体はｐＨ８．３である。
透過型低温電子顕微鏡により、コロイドの粒子径は約３ｎｍであることが分かった。
この分散体を５００００ｒｐｍで６時間超遠心分離に掛けた。３０．５９ｇのコロイド分散体に対して、湿ったコロイド３．４９ｇを回収した。
ＹおよびＣの遠心分離した沈殿の化学分析によりコロイド中心のクエン酸／Ｙモル比はは０．７であった。
【００２８】
実施例３
この例はイットリウムとユーロピウムの水溶性コロイド分散体に関する。
ビーカーに３８２．７ｇ／モルを有する硝酸イットリウム４０．６６ｇ（０．２５モルのＹ）と、４４６．７ｇ／モルを有する硝酸ユーロピウム４７．４６ｇと、３４ｇのクエン酸（Ｍ＝１９２ｇ）（Ｃ6Ｈ8Ｏ7）を加え、そして脱イオン水４２５ｃｍ3を補充する。Ｙ／Ｅｕモル比は１／１、クエン酸／（Ｙ＋Ｅｕ）モル比は０．８３／１である。全体を撹拌する。
次いで周囲温度で一定速度で攪拌しながら１０Ｍ  ＮＨ4ＯＨを８１ｍｌ添加してｐＨを７．８に調整する。約５０４ｍｌの分散体が得られる。
分散体をＢｕｃｈｉオートクレーブに装入し、２００ｒｐｍで攪拌しながら温度１２０℃で６時間保持した。室温で２日間放置した後、コロイド分散体を回収した。
透過型低温電子顕微鏡により、コロイドの粒子径は約３ｎｍであることが分かった。
この分散体を５００００ｒｐｍで６時間超遠心分離に掛けた。３０．５ｇのコロイド分散体に対して、湿ったコロイド４．１ｇが回収された。
遠心分離した沈殿の化学分析によりＹ／Ｅｕモル比はは１／１．４であった。
【００２９】
実施例４
この例はランタンと鉄に基づく水性コロイド分散体に関する。
１０１ｇのＦｅ（ＮＯ3）3９Ｈ2Ｏ（すなわち０．２５モル）と１０５．９４ｇの２．３６モル／ｋｇＬａ（ＮＯ3）3（すなわち０．２５モル）をビーカに装入した。脱イオン水を加えて体積を７１５ｃｍ3にした。
濃度０．７Ｍ（Ｌａ＋ＦＥ）のこの溶液５０ｃｍ3／ｇを、すでに６．１ｇのクエン酸（Ｃ6Ｈ8Ｏ7，Ｈ2Ｏ）すなわち０．０２９モルのクエン酸が装入されているビーカーに添加してクエン酸／金属比を０．８３／ｌにした。全体の攪拌を開始した。
１０Ｍのアンモニア溶液を周囲温度で攪拌しながら制御された流量で添加しｐＨ６．３に調整した。
得られた分散体をオートクレーブであるＰａｒｒボンベカロリメータ中で１２０℃に一夜置いた。
コロイド分散体が得られた。
透過型低温電子顕微鏡により、コロイドの粒子径は約３ｎｍであることが分かった。
この分散体を５００００ｒｐｍで６時間超遠心分離に掛け遠心分離沈殿を回収した。
沈殿の化学分析によりＬａ／Ｆｅモル比はは１であり、クエン酸／（Ｌａ＋Ｆｅ）モル比は０．６５であった。
【００３０】
実施例５
この例はランタンと鉄及び２種の錯化剤に基づく水性コロイド分散体に関する。
硝酸鉄ＩＩＩの溶液ＡをＲｈｏｄｉａ社より市販のＮ，Ｎジアセトグルタミン酸のナトリウム塩（Ｎｅｒｖａｎａｉｄ  ＧＢＳ５  商品名）よりなる錯化剤の存在下に調製した。先ず２０．２ｇのＦｅ（ＮＯ3）3，９Ｈ2Ｏをビーカに入れ、３５．５ｍｌのＧＢＳ１．４１Ｍ溶液を添加し、脱イオン水を加えて１００ｍｌとした。攪拌を開始後に、溶液のｐＨは３．８８になり、溶液の濃度はＦｅが０．５Ｍ、錯化剤ＧＢＳが０．５Ｍであった。３．９７ｍｌの１０Ｍアンモニア溶液を次のポンプを使用し攪拌しながら添加した。分散体のｐＨは８．０であった。
硝酸ランタンＩの溶液Ｂをクエン酸塩錯化剤の存在下に調製した。次に２１．２ｇのＬａ（ＮＯ3）3をビーカに入れ、９．６ｇクエン酸を添加し、脱イオン水を加えて１００ｍｌとした。攪拌を開始後に、溶液のｐＨは０．５になり、溶液の濃度はＬａが０．５Ｍ、錯化剤クエン酸が０．５Ｍであった。次に１８ｍｌの１０Ｍアンモニア溶液をポンプを使用し攪拌しながら添加した。分散体のｐＨは８．０であった。
硝酸ランタンの溶液Ｂをクエン酸錯化剤の存在下に調整した。
２１．２ｇのＬａ（ＮＯ3）3をビーカに入れ、９．６ｇのクエン酸を添加し、脱イオン水を添加して１００ｍｌにした。攪拌を開始したのち溶液のｐＨは０．５になった。溶液の濃度は０．５ＭのＬａと０．５Ｍのクエン酸であった。１８ｍｌの１０Ｍアンモニア溶液をポンプを使用して攪拌しながら添加した。分散体のｐＨは８．０であった。
５０ｍｌの溶液Ａを５０ｍｌの溶液Ｂと攪拌混合した。ｐＨは６．４であった。１０Ｍのアンモニアを１．７９ｍｌ添加することにより８．０に調整した。
得られたコロイド分散体は褐色であった。
この分散体を５００００ｒｐｍで６時間超遠心分離に掛け遠心分離沈殿を回収した。沈殿の化学分析によりＬａ／Ｆｅモル比はは１／０．６６であった。
透過型低温電子顕微鏡によりコロイドは完全にバラバラであり寸法は約３ｎｍであった。
【００３１】
実施例６
この例はランタン及びパラジウムに基づく水性コロイド分散体に関する。
２．３６モル／ｋｇを有するＬａ（ＮＯ3）3を３３ｇとクエン酸１５．６２ｇとをビーカーに加えて溶解し、脱イオン水を加えて最終体積を１５６ｃｍ3にした。ｐＨは０．５６であった。濃度１０．５ＭのＮＨ4ＯＨを４９ｃｍ3添加してｐＨを９にした。
１０％のＰｄ（ＮＯ3）2すなわち０．４３ＭのＰｄを含有するＰｄ（ＮＯ3）2溶液３０ｃｍ3を次に添加した。ｐＨは６．１７であった。ＮＨ4ＯＨを添加してｐＨ９．０にした。１０３ｇの脱イオン水を加えた。Ｌａ／Ｐｄ原子比は１／０．６であった。
この溶液をＢｕｃｈｉオートクレーブに入れた１０７℃で６時間保持した。分散体を得た。分散体を２日間熟成させてコロイド溶液にしたところ、限界濾過前に室温で透明に見えた。
３４５ｍｌのこのコロイド分散体を３ＫＤの膜を備えた限外濾過器で３バールの圧力で限外濾過した。溶液を４５０ｃｍ3の脱イオン水で洗浄した。限外濾過はコロイド溶液の最終容積が１７５ｃｍ3になるまで行った。コロイド溶液の分析結果Ｌａの濃度が０．２４５Ｍ及びＰｄの濃度が０．０１５Ｍであることを示した。
４ｇの限外濾過済みコロイド溶液を５００００ｒｐｍで６時間遠心分離した。
透過型低温電子顕微鏡により約３ｎｍの直径を有する完全にばらばらのコロイドであることが分かった。
超遠心分離から回収したコロイドの化学分析によりＬａ／Ｐｄ原子比がＬａ／Ｐｄ＝１／０．０６であることが分かった。
【００３２】
実施例７
この実施例はセリウム分散体に関する。
４２．２９％のＣｅＯ2を含有する硝酸セリウム（ＩＩＩ）３４．９ｇと、２８．８ｇのクエン酸と、２００ｇの脱イオン水とをビーカに導入した。全体の攪拌を開始した。クエン酸／セリウムモル比は１．５／１であった。最終溶液の体積は２３５ｃｍ3であった。
０．３ｍｌ／分の速度で濃縮１０．４Ｍのアンモニア溶液を添加してｐＨ７．５にした。
混合物をオートクレーブ中１２０℃で一夜置いた。コロイド分散体を得た。
約３時間冷却した後、分散体を脱イオン水で洗浄し、３ＫＤ膜で限外濾過することにより濃縮した。洗浄する間に色の経過が観察された。１２０ｍｌの分散体を同じ量の水で６回洗浄した。洗浄後６０ｍｌと回収した。
コロイド溶液を５００００ｒｐｍで６時間遠心分離したところ、分散体はコロイド状であった。
透過型低温電子顕微鏡により約３ｎｍの直径を有する完全にばらばらのコロイドであることが分かった。