(57)【要約】  エレクトライド化合物を製造する方法であって、（ｉ）  ガーネット族の酸化物化合物を含む前駆体化合物を用意する工程と、（ｉｉ）  （ｉ）で用意された前駆体を、ガス雰囲気においてプラズマ形成条件下で、前駆体のＨｕｅｔｔｉｇ温度より高い前駆体の温度に加熱して、エレクトライド化合物を得る工程とを含む、方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレクトライド化合物を製造する方法であって、
（ｉ）  前記エレクトライド化合物の前駆体化合物を用意する工程であり、前記前駆体化合物がガーネット族の酸化物化合物を含む、工程と、
（ｉｉ）  （ｉ）で用意された前駆体化合物を、ガス雰囲気においてプラズマ形成条件下で、前記前駆体化合物のＨｕｅｔｔｉｇ温度より高い前記前駆体化合物の温度に加熱して、前記エレクトライド化合物を得る工程と
を含む、方法。
【請求項２】
（ｉｉ）により、前記前駆体化合物をプラズマ形成条件下で加熱する工程が、前記前駆体化合物を電気アーク中で加熱することを含み、（ｉｉ）により、（ｉ）で用意された前駆体化合物が、好ましくは、前記前駆体化合物のタンマン温度より高い、より好ましくは前記前駆体化合物の融解温度より高い前記前駆体化合物の温度に加熱される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
（ｉ）によるガーネット族の酸化物化合物が、アルミニウムおよび／またはカルシウム、好ましくはアルミニウムおよびカルシウムを含み、前記ガーネット族の酸化物化合物の好ましくは少なくとも９９質量％、より好ましくは少なくとも９９．５質量％、より好ましくは少なくとも９９．９質量％が、カルシウム、アルミニウム、および酸素からなり、（ｉ）によるガーネット族の酸化物化合物は、カルシウムおよびアルミニウムを、好ましくは１１．５：１４から１２．５：１４の範囲内、より好ましくは１１．８：１４から１２．２：１４の範囲内、より好ましくは１１．９：１４から１２．１：１４の範囲内のＣａ：Ａｌの元素比で含み、ならびにカルシウムおよび酸素を、好ましくは１１．５：３３から１２．５：３３の範囲内、より好ましくは１１．８：３３から１２．２：３３の範囲内、より好ましくは１１．９：３３から１２．１：３３の範囲内のＣａ：Ｏの元素比で含み、前記ガーネット族の酸化物化合物は好ましくはマイエナイトである、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記前駆体化合物の少なくとも９０質量％、より好ましくは少なくとも９５質量％、より好ましくは少なくとも９９質量％が、ガーネット族の酸化物化合物からなる、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
（ｉ）による、前記前駆体化合物を用意する工程が、
（ｉ．１）  カルシウムの供給源、アルミニウムの供給源および水を含む混合物を製造する工程と、
（ｉ．２）  任意に、（ｉ．１）で製造された混合物を水熱処理にかける工程と、
（ｉ．３）  （ｉ．１）で製造された混合物、任意に（ｉ．２）から得られた混合物を焼成して、前記前駆体化合物を得る工程と
を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記カルシウムの供給源が、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水和酸化カルシウム、および炭酸カルシウムの１種または複数であり、ならびに前記アルミニウムの供給源が、ギブサイト、ハイドラルギライト、バイエライト、ドイエライト、ノルドストランダイト、およびゲル様非晶質の水酸化アルミニウムの１種または複数を含む水酸化アルミニウム；擬ベーマイト、ベーマイト、ジアスポル、およびアクダライトの１種または複数を含むオキシ水酸化アルミニウム（ＡｌＯ（ＯＨ））、ならびにガンマ酸化アルミニウム、カイ酸化アルミニウム、デルタ酸化アルミニウム、イータ酸化アルミニウム、ロー酸化アルミニウムおよびカッパ酸化アルミニウムの１種または複数を含む酸化アルミニウムの１種または複数であり、（ｉ．１）で製造された混合物において、前記アルミニウムの供給源に対する前記カルシウムの供給源のモル比が、好ましくは１１．９０：１４から１２．１０：１４の範囲内、より好ましくは１１．９５から１２．０５：１４の範囲内、より好ましくは１１．９９：１４から１２．０１：４の範囲内であり、および前記アルミニウムの供給源に対する前記水のモル比が、好ましくは０．１：１から５０：１の範囲内、より好ましくは０．２：１から３０：１の範囲内、より好ましくは０．３：１から２０：１の範囲内、より好ましくは０．５：１から１０：１の範囲内である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
（ｉ．３）により、前記混合物がガス雰囲気で焼成され、前記ガス雰囲気が酸素を含み、より好ましくは、前記ガス雰囲気が、酸素、空気、希薄な空気、または合成空気であり、前記焼成が、好ましくは４００から１４００℃の範囲内、より好ましくは６００から１３００℃の範囲内、より好ましくは７５０から１２５０℃の範囲内の温度で実施される、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
（ｉｉ）による加熱が、その間で前記電気アークが形成される第１の電極および第２の電極を備える電気アーク炉中で実施され、前記第２の電極上に、加熱される前記前駆体化合物が位置して、（ｉｉ）による加熱中における前記第１の電極と前記第２の電極間のアーク光の電力が、１００から４０００Ｗの範囲内、好ましくは５００から３０００Ｗの範囲内、より好ましくは７５０から２０００Ｗの範囲内であり、前記電気アーク炉が、好ましくは前記第１の電極および前記第２の電極を閉じ込め、（ｉｉ）によるガス雰囲気をさらに閉じ込めるガス気密ハウジングをさらに備え、前記第１の電極が、好ましくは前記第２の電極の上に垂直に位置して、前記ガス気密ハウジングは、好ましくはガス雰囲気を前記ハウジングから少なくとも部分的に除去して、ガス雰囲気を前記ハウジングに供給するための手段を備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
（ｉｉ）により、前記前駆体化合物が、プラズマ形成条件下で、１から１８０秒の範囲内、好ましくは２から１２０秒の範囲内、より好ましくは５から９０秒の範囲内の時間の間加熱され、（ｉ）で用意された組成物を、（ｉｉ）によるプラズマ形成条件下で加熱中、前記ガス雰囲気が、好ましくは１バール未満（絶対圧）、より好ましくは０．３から０．９バール（絶対圧）の範囲内、より好ましくは０．６から０．８バール（絶対圧）の範囲内の圧を有するか、または（ｉ）で用意された組成物を（ｉｉ）によるプラズマ形成条件下で加熱中、前記ガス雰囲気が、好ましくは少なくとも１バール（絶対圧）、より好ましくは１から３０バール（絶対圧）の範囲内、より好ましくは２から１０バール（絶対圧）の範囲内の圧を有する、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記前駆体化合物の（ｉｉ）によるプラズマ形成条件下における加熱が、酸素（Ｏ２）除去条件下で実施され、前記酸素除去条件が物理的酸素除去条件および／または化学的酸素除去条件を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記化学的酸素除去条件が、酸素低下ガスを含む（ｉｉ）によるガス雰囲気を含み、前記酸素低下ガスが、好ましくは、窒素（Ｎ２）、一酸化炭素（ＣＯ）、メタン（ＣＨ４）および水素（Ｈ２）の１種または複数を含み、より好ましくは水素を含み、より好ましくは水素からなり、および（ｉｉ）によるガス雰囲気が、（ｉｉ）によるプラズマ形成条件下でイオン化可能なガスを含み、プラズマ形成条件下でイオン化可能な前記ガスが、好ましくは１種または複数の希ガス、好ましくはヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンの１種または複数、より好ましくはヘリウム、ネオンおよびアルゴンの１種または複数を含み、より好ましくは、プラズマ形成条件下でイオン化可能な前記ガスはアルゴンを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記物理的酸素除去条件が、
（ｉｉ．１）  （ｉ）で用意された前駆体化合物を、プラズマ形成下でイオン化可能なガスを含む前記ガス雰囲気で、プラズマ形成条件下に時間デルタ１ｔの間加熱することと、
（ｉｉ．２）  時間デルタ１ｔの間の後、前記ガス雰囲気を、少なくとも部分的に除去して、プラズマ形成条件下でイオン化可能なガスを含む、新鮮なガス雰囲気を提供することと、
（ｉｉ．３）  （ｉｉ．２）から得られた前駆体化合物を、前記新鮮なガス雰囲気でプラズマ形成条件下に時間デルタ２ｔの間さらに加熱することと
を含み；
（ｉｉ．３）の後、前記ガス雰囲気を除去して、新鮮なガス雰囲気を提供し、前記前駆体化合物を、前記新鮮なガス雰囲気でさらに加熱することが、好ましくは少なくとも１回繰り返され、（ｉｉ）による合計加熱時間が、好ましくは１から１８０秒の範囲内、より好ましくは２から１２０秒の範囲内、より好ましくは５から９０秒の範囲内である、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法により得ることができるかもしくは得られたかまたは製造することができるかもしくは製造された、エレクトライド化合物。
【請求項１４】
２１１反射および４２０反射を含むＸＲＤパターンを示し、４２０反射に対する２１１反射の強度比が１：１を超えて、好ましくは１．１：１から２．１：１の範囲内、より好ましくは１．３：１から２．１：１の範囲内であり、および／または３３５から３４５ｍＴの範囲内に共鳴を含むＥＰＲスペクトルを示すエレクトライド化合物、好ましくは請求項１３に記載のエレクトライド化合物。
【請求項１５】
触媒としてまたは触媒成分として、好ましくは塩基触媒としてまたは塩基触媒成分として、より好ましくは水素（Ｈ２）の活性化、窒素の活性化（Ｎ２）を含む化学反応において、またはアミノ化反応において、より好ましくは水素化反応において、より好ましくは、オレフィン、芳香族化合物、アセチレン系化合物、アルデヒド、カルボン酸、エステル、イミン、ニトリル、ニトロ化合物、硝酸、カルボン酸塩化物、エーテルおよび／もしくはアセタールの水素化のために、またはより好ましくは窒素および水素から出発してアンモニアを製造するために、請求項１３または１４に記載のエレクトライド化合物を使用する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ形成条件下でエレクトライド化合物を製造する方法、好ましくは、電気アークで、好ましくは電気アークでエレクトライド化合物を製造する超高速の方法に関する。さらに、本発明は、エレクトライド化合物そのもの、および本発明の方法により得ることができるエレクトライド化合物、および前記エレクトライド化合物を、好ましくは触媒としてまたは触媒成分として使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトライド化合物は、アニオンが部分的にまたは完全に電子により形成されているイオン性化合物である。特に、エレクトライド化合物においては、電子は、特定の原子または分子と結合せずに、例えば、Ｙ．Ｎｉｓｈｉｏらにより記載されたように、それぞれのホストシステムの空洞および／または隙間に位置する。これらのエレクトライド化合物で、電子はアニオンとして、ホストシステムのフレームワークの正電荷を相殺することにより作用する。最初に発見されたエレクトライド化合物は、溶媒和した電子を含有するアルカリ金属アンモニア溶液であったが、ここで前記溶液の特徴的な青色が自由電子の存在の証拠として役立つ。１９８３年に、最初の結晶性有機エレクトライドＣｓ＋（１８−クラウン−６）２（ｅ−）が合成された（Ｊ．Ｌ．Ｄｙｅ）。その後、化合物を形成するアルカリ金属イオンと有機錯体からなる非常に多くの種類の有機エレクトライド化合物が製造された。これらのエレクトライドは、それらが、−４０℃までの温度で不活性な条件下でのみ安定であることを特徴とする。これらの安定性の問題の理由から、技術的および工業的使用は可能でない。
【０００３】
ＵＳ２００６／０１５１３１１Ａ１には、適当な前駆体化合物を、ある特定の高温で２４０時間処理することを含む、無機エレクトライド化合物（１２ＣａＯ７Ａｌ２Ｏ３）を製造する方法が開示されている。２４０時間の同じ保持時間が、その後公開されたＵＳ２００９／０２２４２１４Ａ１でも開示された。その後の公報で、前駆体化合物を真空（１０−４Ｐａ）中８００℃で１５時間加熱処理することを含むエレクトライド化合物の製造が開示された（ＵＳ２０１５／０２１７２７８Ａ１）。エレクトライド材料の商業的に関心のある生産のためには、したがって、はるかに短い合成時間、好ましくは最大で１時間またはそれ未満、より好ましくは最大で１０分またはそれ未満、より好ましくは最大で５分またはそれ未満の合成時間を可能にする方法を提供する必要がある。本発明によれば、この課題は、適当な前駆体化合物が特定の加熱条件下で熱処理される方法を提供することにより解決された。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＵＳ２００６／０１５１３１１Ａ１
【特許文献２】ＵＳ２００９／０２２４２１４Ａ１
【特許文献３】ＵＳ２０１５／０２１７２７８Ａ１
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
それ故、本発明は、エレクトライド化合物を製造する方法であって、
（ｉ）  エレクトライド化合物の前駆体化合物を用意する工程であり、前駆体化合物がガーネット族の酸化物化合物を含む、工程と、
（ｉｉ）  （ｉ）で用意された前駆体化合物を、ガス雰囲気においてプラズマ形成条件下で、前駆体化合物のＨｕｅｔｔｉｇ温度より高い前駆体化合物の温度に加熱して、エレクトライド化合物を得る工程と
を含む、方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】参考例１．１に記載された電気アーク炉の一般的原理を例示する模式的図面を示す図である。特に、  １は電気炉受容器を表す  ２はタングステン電極（陰極）を表す  ３は水冷銅陽極を表す  ４は、陰極と陽極間の距離（約２０ｍｍ）を示す  ５は、陽極の直径（１０１ｍｍ）を示す  ６は、タングステン電極の高さ（６３ｍｍ）を示す  ７は、ハウジングの高さ（１５８ｍｍ）を示す  ８はハウジングを示す
【図２】参考例１．１に記載された電気アーク炉の一般的原理を例示する模式的図面を示す図である。特に、  １は電気炉受容器を表す  ２は真空ポンプへの接続を示す  ３は、ガス貯蔵への接続（例えばＡｒまたはＡｒ／Ｈ２のため）を示す  ４は通気孔を示す
【図３】電気アーク炉中における２種の異なるガス雰囲気について、装置設定（強度レベル）と対応する電力との直線的相関関係を示すグラフである。
【図４】実施例１により製造された酸化物化合物のＸＲＤパターンを示す図である。
【図５】実施例３．２により製造されたエレクトライド化合物のＸＲＤパターンを示す図である。
【図６】実施例３．３によって製造されたエレクトライド化合物のＸＲＤパターンを示す図である。
【図７】実施例３．３によって製造されたエレクトライド化合物のＥＰＲスペクトルを示す図である。
【図７ａ】実施例３．３によって製造されたエレクトライド化合物のＫｕｂｅｌｋａ−Ｍｕｎｋ変換吸収スペクトルを示す図である。
【図８】実施例４．１によって製造されたガーネット化合物のＸＲＤパターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本明細書において使用する用語「前駆体化合物をある温度に加熱する」は、前駆体を、出発温度から前記温度に加熱するため必要な時間に、前駆体がこの温度に保たれる時間を加えた時間である。
【０００８】
当業者により周知の酸化物前駆体化合物のＨｕｅｔｔｉｇ温度は、酸化物前駆体化合物の表面の再結晶のために必要な温度であり、特に、Ｈｕｅｔｔｉｇ温度は０．２６ＴＭであり、ＴＭは、該酸化物前駆体化合物の融解温度の絶対温度である。
【０００９】
好ましくは、（ｉ）で用意された前駆体化合物は、（ｉｉ）によりガス雰囲気においてプラズマ形成条件下で、前駆体化合物のタンマン温度より高い前駆体化合物の温度に加熱される。
【００１０】
当業者により周知の、酸化物前駆体化合物のタンマン温度は、酸化物前駆体化合物の結晶格子（バルク）の再結晶のために必要な温度であり、特に、タンマン温度は０．５２ＴＭであり、ＴＭは酸化物前駆体化合物の融解温度の絶対温度である。
【００１１】
より好ましくは、（ｉ）で用意された前駆体化合物は、（ｉｉ）によりガス雰囲気においてプラズマ形成条件下で、前駆体化合物の融解温度より高い前駆体化合物の温度に加熱される。
【００１２】
（ｉｉ）によるプラズマ形成条件に関して、特定の制限は存在しないが、ただし、プラズマ形成条件は、前駆体が（ｉｉ）によりそれより上で加熱される、上で定義された温度を生ずるために適当である。好ましくは、（ｉｉ）によるプラズマ形成条件は、前駆体化合物を、電気アーク中で、より好ましくは、電気アーク中でおよびプラズマを発生させるために適当なガス雰囲気において加熱することを含む。本明細書において使用する用語「プラズマ」は、その成分がイオンおよび電子である、原子、分子レベルにおける粒子の混合物のことである。
【００１３】
それ故、本発明は、好ましくは、エレクトライド化合物を製造する方法であって、
（ｉ）  ガーネット族の酸化物化合物を含む、エレクトライド化合物の前駆体化合物を用意する工程と、
（ｉｉ）  （ｉ）で用意された前駆体化合物をガス雰囲気において電気アーク中で、前駆体化合物のＨｕｅｔｔｉｇ温度より高い、好ましくはタンマン温度より高い、より好ましくは融解温度より高い前駆体化合物の温度に加熱して、エレクトライド化合物を得る工程と
を含む、方法に関する。
【００１４】
（ｉｉ）によるこれらの加熱条件を使用して、先行技術に記載された合計加熱時間を大きく短縮することが見出された。
【００１５】
それ故、本発明は、好ましくは、エレクトライド化合物を製造する方法であって、
（ｉ）  ガーネット族の酸化物化合物を含む、エレクトライド化合物の前駆体化合物を用意する工程と、
（ｉｉ）  （ｉ）で用意された前駆体化合物を、ガス雰囲気において電気アーク中で、前駆体化合物のＨｕｅｔｔｉｇ温度より高い、好ましくはタンマン温度より高い、より好ましくは融解温度より高い前駆体化合物の温度に加熱して、エレクトライド化合物を得る工程と
を含み、
（ｉｉ）による合計加熱時間が、最大で１時間、より好ましくは最大で３０分、より好ましくは最大で１０分、より好ましくは最大で５分である、方法に関する。
【００１６】
より好ましくは、本発明は、エレクトライド化合物を製造する方法であって、
（ｉ）  ガーネット族の酸化物化合物を含む、エレクトライド化合物の前駆体化合物を用意する工程と、
（ｉｉ）  （ｉ）で用意された前駆体化合物を、ガス雰囲気において電気アーク中で、前駆体化合物のＨｕｅｔｔｉｇ温度より高い、好ましくはタンマン温度より高い、より好ましくは融解温度より高い前駆体化合物の温度に加熱して、エレクトライド化合物を得る工程と
を含み、
（ｉｉ）による合計加熱時間が、２から１２０秒の範囲内、より好ましくは５から９０秒の範囲内である、方法に関する。
【００１７】
上の定義により、（ｉｉ）による前記合計加熱時間は、前駆体化合物を前記温度に加熱するための時間に前駆体化合物がこの温度に保たれる時間を加えたものである。
【００１８】
本発明の関係で使用される用語「ガーネット族の酸化物化合物」は、「ガーネット鉱物群の酸化物化合物」または「ガーネットスーパーグループの酸化物化合物」とも称され、酸素を含み、どのような元素が４原子部位を占めるかに関わらず、ガーネットと同型構造である化合物に関し、ガーネットスーパーグループの鉱物の一般式は、｛Ｘ３｝［Ｙ２］｛Ｚ３｝Ａ１２であり、ここでＸ、ＹおよびＺは、十二面体、八面体、および四面体部位を、それぞれ指し、Ａは、Ｏ、ＯＨ、またはＦである。大部分のガーネットは、立方、空間群Ｉａ−３ｄであり、および２個のＯＨを担持する種は、正方晶対称性、空間群Ｉ４１／ａｃｄを有する。例えば、Ｅ．Ｓ．Ｇｒｅｗらが引用される。
【００１９】
好ましくは、（ｉ）によるガーネット族の酸化物化合物は、好ましくはＸ箇所で、カルシウムおよびイットリウムの１種または複数、より好ましくはカルシウムを含む。好ましくは、（ｉ）によるガーネット族の酸化物化合物は、好ましくはＹおよび／またはＺ箇所でアルミニウムを含む。さらに、（ｉ）によるガーネット族の酸化物化合物は、マグネシウム、ガリウム、ケイ素、ゲルマニウム、スズ、ストロンチウム、チタン、ジルコニウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、および亜鉛の１種または複数をさらに含むこともできる。
【００２０】
（ｉ）によるガーネット族の酸化物化合物の、好ましくは、少なくとも９０質量％、より好ましくは少なくとも９５質量％、より好ましくは少なくとも９９質量％、より好ましくは少なくとも９９．５質量％、より好ましくは少なくとも９９．９質量％が、カルシウム、アルミニウム、および酸素からなる。好ましくは、（ｉ）によるガーネット族の酸化物化合物は、１１．５：１４から１２．５：１４の範囲内、より好ましくは１１．８：１４から１２．２：１４の範囲内、より好ましくは１１．９：１４から１２．１：１４の範囲内のＣａ：Ａｌの元素比でカルシウムおよびアルミニウムを含む。より好ましくは（ｉ）によるガーネット族の酸化物化合物は、カルシウムおよびアルミニウムを１２：１４のＣａ：Ａｌ元素比で含む。
【００２１】
好ましくは、（ｉ）によるガーネット族の酸化物化合物は、カルシウムおよび酸素を、１１．５：３３から１２．５：３３の範囲内、より好ましくは１１．８：３３から１２．２：３３の範囲内、より好ましくは１１．９：３３から１２．１：３３の範囲内のＣａ：Ｏの元素比で含む。より好ましくは（ｉ）によるガーネット族の酸化物化合物は、カルシウムおよび酸素を１２：３３のＣａ：Ｏの元素比で含む。
【００２２】
好ましくは、ガーネット族の酸化物化合物は、立方構造および結晶学的空間群Ｉ−４３ｄを示す結晶性材料である。より好ましくは、ガーネット族の酸化物化合物はマイエナイトを含み、好ましくはマイエナイトである。より好ましくは、ガーネット族の酸化物化合物は、化合物Ｃａ１２Ａｌ１４Ｏ３３を含み、好ましくは該化合物Ｃａ１２Ａｌ１４Ｏ３３である。本発明により、空間群Ｉ−４３ｄおよび１１９８ｐｍの格子定数を有する鉱物マイエナイトＣａ１２Ａｌ１４Ｏ３３およびさらにそれらの誘導体は、上で言及した鉱物のガーネットスーパーグループおよび構造により包含されると定義されることが注目される。
【００２３】
一般的に、前駆体化合物では、側位相が生ずることがあり、それは単純酸化物または混合酸化物相の酸化物または水酸化物であり得る。そのような側位相の例には、酸化カルシウム、アルファアルミナ、シータアルミナまたはガンマアルミナのような酸化アルミニウム、Ｃａ３Ａｌ２Ｏ６（アルミン酸三カルシウム）またはＣａＡｌ２Ｏ３（クロタイト）のような混合酸化アルミニウムカルシウムが含まれるが、これらに限定されない。前駆体化合物の好ましくは少なくとも８０質量％、より好ましくは少なくとも８５質量％、より好ましくは少なくとも９０質量％、より好ましくは少なくとも９５質量％、より好ましくは少なくとも９９質量％が、ガーネット族の酸化物化合物からなる。
【００２４】
好ましくは、（ｉ）により用意される前駆体化合物は、ＩＳＯ９２７７に従って７７Ｋにおける窒素の物理吸着により決定される、少なくとも２ｍ２／ｇ、より好ましくは少なくとも３ｍ２／ｇ、より好ましくは少なくとも５ｍ２／ｇ、２から１０００ｍ２／ｇの範囲内、または３から１０００ｍ２／ｇの範囲内、または５から１０００ｍ２／ｇの範囲内、より好ましくは５から５００ｍ２／ｇの範囲内、より好ましくは５から１００ｍ２／ｇの範囲内のＢＥＴ特異的表面積を有する。
【００２５】
一般的に、（ｉ）により用意される前駆体化合物は、サブマイクロメートルの範囲に粒子サイズを有する粉末の形態であることができる。好ましくは、（ｉ）により用意される前駆体化合物は、参考例１．６に記載されたように決定される、１から２０００マイクロメートルの範囲内、より好ましくは１０から５００マイクロメートルの範囲内、より好ましくは２０から２００マイクロメートルの範囲内の平均粒子サイズを有する粒子の形態である。
【００２６】
一般的に、前駆体化合物は、任意の適当な方法により提供することができる。適当であれば、市販の前駆体化合物を使用することができる。好ましくは、（ｉ）により前駆体化合物を用意する工程は、
（ｉ．１）  カルシウムの供給源、アルミニウムの供給源、および水を含む混合物を製造する工程と、
（ｉ．２）  任意に、（ｉ．１）で製造された混合物を水熱処理にかける工程と、
（ｉ．３）  （ｉ．１）で製造された混合物、任意に（ｉ．２）から得られた混合物を焼成して、前駆体化合物を得る工程と
を含む。
【００２７】
（ｉ．１）におけるカルシウムの供給源は、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水和酸化カルシウム、および炭酸カルシウムの１種または複数を好ましくは含み、より好ましくはそれらである。より好ましくは、カルシウムの供給源は酸化カルシウムを含み、より好ましくは酸化カルシウムであり、より好ましくはＣａＯである。より好ましくは、カルシウムの供給源は、高度に純粋であり、カルシウムに加えて、酸素および任意に水素、他の元素、例えば、ナトリウム、カリウム、塩素のようなハロゲン化物またはイオウなどを、好ましくは、カルシウムの供給源の合計質量に対して、最大で０．１質量％、より好ましくは最大で０．０１質量％、より好ましくは最大で０．００１質量％のそれぞれの量で含む。好ましい範囲は、例えば、０．０００００１から０．１質量％または０．００００１から０．０１質量％または０．０００１から０．００１質量％である。
【００２８】
（ｉ．１）におけるアルミニウムの供給源は、好ましくは、ギブサイト、ハイドラルギライト、バイエライト、ドイエライト（doyleite）、ノルドストランダイト、およびゲル様非晶質水酸化アルミニウムの１種または複数を含む水酸化アルミニウム、擬ベーマイト、ベーマイト、ジアスポル、およびアクダライトの１種または複数を含むオキシ水酸化アルミニウム（ＡｌＯ（ＯＨ））、およびガンマ酸化アルミニウム、カイ酸化アルミニウム、デルタ酸化アルミニウム、イータ酸化アルミニウム、ロー酸化アルミニウムおよびカッパ酸化アルミニウムの１種または複数を含む酸化アルミニウムの１種または複数を含み、より好ましくはそれらである。より好ましくは、アルミニウムの供給源は、ガンマアルミナ、ガンマオキシ水酸化アルミニウム（ベーマイト）および擬ベーマイトの１種または複数を含み、より好ましくはそれらであり、より好ましくはガンマオキシ水酸化アルミニウムを含み、より好ましくはガンマオキシ水酸化アルミニウムである。より好ましくは、アルミニウムの供給源は、高度に純粋であり、アルミニウムに加えて、酸素および任意に水素、他の元素、例えば、ナトリウム、カリウム、塩素のようなハロゲン化物またはイオウなどを、カルシウムの供給源の合計質量に対して、好ましくは最大で０．１質量％、より好ましくは最大で０．０１質量％、より好ましくは最大で０．００１質量％のそれぞれの量で含む。好ましい範囲は、例えば、０．０００００１から０．１質量％または０．００００１から０．０１質量％または０．０００１から０．００１質量％である。アルミニウムのそのような供給源の例は、ＡＬＦＯＬ方法により得られる水酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウム、およびＳＡＳＯＬのような販売会社により市販の高純度酸化アルミニウム（「高純度Ｔｏｎｅｒｄｅｎ」）である。好ましくは、アルミニウムの供給源は、ＩＳＯ９２７７に従って７７Ｋにおける窒素の物理吸着により決定される、１０から５００ｍ２／ｇの範囲内、より好ましくは５０から３００ｍ２／ｇの範囲内、より好ましくは１００から２５０ｍ２／ｇの範囲内のＢＥＴ特異的表面積を有する。
【００２９】
好ましくは、（ｉ．１）で製造された混合物において、アルミニウムの供給源に対するカルシウムの供給源のモル比、好ましくは、ガンマオキシ水酸化アルミニウムに対する酸化カルシウムのモル比は、１１．９０：１４から１２．１０：１４の範囲内、より好ましくは１１．９５から１２．０５：１４の範囲内、より好ましくは１１．９９：１４から１２．０１：１４の範囲内である。より好ましくは、アルミニウムの供給源に対するカルシウムの供給源のモル比、好ましくはガンマオキシ水酸化アルミニウムに対する酸化カルシウムのモル比は、１２．００：１４．００である。
【００３０】
好ましくは、（ｉ．１）で製造された混合物において、元素状アルミニウムとして計算されるアルミニウムの供給源、好ましくはガンマオキシ水酸化アルミニウムに対する水のモル比は、０．１：１から５０：１の範囲内、好ましくは０．２：１から３０：１の範囲内、より好ましくは０．３：１から２０：１の範囲内、より好ましくは０．５：１から１０：１の範囲内である。好ましい範囲は、例えば、０．５：１から２：１または２：１から４：１または４：１から６：１または６：１から８：１または８：１から１０：１である。
【００３１】
（ｉ．１）による混合物の製造は、当業者により知られた任意の適当な方法に従って実施することができる。好ましくは、（ｉ．１）による混合物の製造は、混合物を攪拌すること、好ましくは混合物を機械的に攪拌することを含む。より好ましくは、混合物を機械的に攪拌することは、混合物を粉砕または混練すること、より好ましくは混合物を粉砕することを含む。
【００３２】
（ｉ．３）により焼成するために、混合物は、好ましくは、ガス雰囲気で焼成され、該ガス雰囲気は窒素または酸素を含み、より好ましくは、ガス雰囲気は、酸素、空気、希薄な空気、または合成空気である。好ましくは、ガス雰囲気はガス流であり、および混合物は、１から１０Ｌ／分の範囲内、より好ましくは３から９Ｌ／分の範囲内、より好ましくは５から８Ｌ／分の範囲内の流速のガス流で焼成される。焼成は、好ましくは４００から１４００℃の範囲内、より好ましくは５００から１３５０℃の範囲内、より好ましくは６００から１３００℃の範囲内、より好ましくは７００から１３００℃の範囲内、より好ましくは７５０から１２５０℃の範囲内の温度、好ましくはガス雰囲気の温度で実施される。好ましくは、混合物は、１から８Ｋ／分の範囲内、より好ましくは２から７Ｋ／分の範囲内、より好ましくは３から６Ｋ／分の範囲内の加熱速度で上記温度に加熱される。
【００３３】
本発明の方法の１実施形態により、水熱処理が（ｉ．２）に従って実施される。
【００３４】
好ましくは、（ｉ．２）により、混合物は、自生圧力下で、より好ましくはオートクレーブ中で、３５から２５０℃の範囲内、より好ましくは４０から２００℃の範囲内、より好ましくは５０から１５０℃の範囲内、より好ましくは５０から１００℃の範囲内の混合物の温度に加熱される。好ましくは、混合物は、最大で９０時間、より好ましくは最大で７０時間、より好ましくは最大で５０時間の期間この温度に保たれる。より好ましくは、混合物は、この温度に、１から９０時間の範囲内、より好ましくは３から７０時間の範囲内、より好ましくは６から５０時間の範囲内の期間保たれる。
【００３５】
好ましくは、（ｉ．２）は、水熱処理から得られた混合物を、好ましくはガス雰囲気で乾燥することをさらに含み、その場合、ガス雰囲気は、好ましくは酸素を含み、より好ましくは、ガス雰囲気は、酸素、空気、希薄な空気、または合成空気であり、およびガス雰囲気は、好ましくは４０から１５０℃の範囲内、より好ましくは５０から１２０℃の範囲内、より好ましくは６０から１００℃の範囲内の温度を有する。乾燥に先立って、水熱処理から得られた混合物は、濾過して、続いて任意に洗浄することができる。
【００３６】
好ましくは、（ｉ．２）による水熱処理が（ｉ．１）で製造された混合物で実施されるならば、元素状アルミニウムとして計算されたアルミニウムの供給源、好ましくはガンマオキシ水酸化アルミニウムに対する水のモル比は、好ましくは０．１：１から５０：１の範囲内、より好ましくは０．２：１から３０：１の範囲内、より好ましくは０．３：１から２０：１の範囲内、より好ましくは０．５：１から１０：１の範囲内である。さらに、（ｉ．２）による水熱処理が、（ｉ．３）により実施されるならば、混合物は、好ましくは窒素および／または酸素を含む、より好ましくは、酸素、空気、希薄な空気、または合成空気であるガス雰囲気で焼成される。焼成は、好ましくは、焼成のために使用された、４００から１４００℃の範囲内、より好ましくは４００から１２００℃の範囲内、より好ましくは４００から１０００℃の範囲内、より好ましくは４００から８００℃の範囲内の温度、好ましくはガス雰囲気の温度で実施される。
【００３７】
本発明により、（ｉ．３）で、例えば（ｉ．３）から得られた粉末の形態で得られた前駆体化合物を、どのようなさらなる後処理もなく使用することが可能である。例えば、（ｉｉ）による加熱が、連続した様式で実施されるならば、そのような粉末の使用が好ましいであろう。さらに、（ｉ．３）の後、（ｉ．３）から得られた前駆体化合物を含む、好ましくはそれからなる成形物が（ｉ．４）により製造されることが好ましいであろう。（ｉ）で用意される成形物の幾何学的形状は、いかなる特定の制限にもかけられない。好ましくは、該成形物は、開いた導入口端および開いた排出口端を備える１個または複数のチャンネルを任意に有する薄片、球、錠剤、星型、ストランド、煉瓦状の１種または複数、任意に中空の円筒、および多孔性の発泡体である。好ましくは、成形物は、錠剤の形態である。
【００３８】
（ｉ）で用意された混合物は、（ｉｉ）に従ってプラズマ形成条件下で加熱される。
【００３９】
プラズマ形成条件下における加熱は、連続様式で実施することができる。前駆体材料を連続的に処理するために、数通りの作業様式が利用可能である。第１の方法によれば、エレクトライド化合物を形成するために、適当な条件下で前駆体化合物を含む静止した床を通して、プラズマトーチを動かすことができて、その場合トーチの移動は、円形または一方向性であることができる。第２の方法によれば、前駆体化合物を含む床は、エレクトライド化合物を形成するために適当な条件下で、静止しているプラズマトーチの下で動かされて、その場合、前駆体材料の移動は、円形または一方向性であることができる。第３の方法によれば、好ましくは規定された粒子サイズを有する前駆体化合物を含む連続した流れが、プラズマトーチを通して供給される。これは、前駆体化合物を含む粉末をプラズマトーチを通して供給するかまたは前駆体化合物を含むエアロゾルをプラズマトーチを通過させることによるかのいずれかにより達成され得る。この場合に、前駆体材料の粉末は、好ましくは、０．１から２０００マイクロメートルの範囲内、より好ましくは０．５から１０００マイクロメートルの範囲内、より好ましくは０．７から５００マイクロメートルの範囲内にある平均粒子サイズを有することができる。一般的に、適当なガスは、固体前駆体化合物と並流または向流で、プラズマトーチを通して供給され得る。エレクトライド化合物を形成するために適当な好ましい条件はこの下で記載される。
【００４０】
好ましくは、本発明により、（ｉｉ）による加熱は、電気アークがその間に形成される第１の電極および第２の電極を備える電気アーク炉を使用するバッチ法で実施され、その場合、加熱される前駆体化合物は、第２の電極上に位置して、（ｉｉ）による加熱中における、第１の電極と第２の電極の間のアーク光の電力は、好ましくは１００から４０００Ｗ（ワット）の範囲内、より好ましくは５００から３０００Ｗの範囲内、より好ましくは７５０から２０００Ｗの範囲内である。好ましい範囲は、例えば、７５０から１２５０Ｗまたは１０００から１５００Ｗまたは１２５０から１７５０Ｗまたは１５００から２０００Ｗを含む。規模に応じて、第１の電極と第２の電極の間のアーク光の電力は、１００から４，０００，０００Ｗ（ワット）の範囲内、より好ましくは５００から３００，０００Ｗの範囲内、より好ましくは７５０から１００，０００Ｗの範囲内の範囲にあることができる。
【００４１】
好ましくは、電気アーク炉は、第１の電極および第２の電極を閉じ込め、さらに（ｉｉ）によるガス雰囲気をさらに閉じ込めるガス気密ハウジングをさらに備える。より好ましくは、第１の電極は、第２の電極の上に垂直に位置して、ガス気密のハウジングは、ガス雰囲気をハウジングから少なくとも部分的に除去して、ガス雰囲気をハウジング中に供給するための手段を備える。
【００４２】
第１の電極は、好ましくは、タングステン、タングステンと酸化ジルコニウムとの混合物、タングステンと酸化トリウムとの混合物、タングステンと酸化ランタンとの混合物、またはタングステンと銅との混合物を含み、好ましくはタングステンを含み、より好ましくはタングステン電極である。タングステンに加えて酸化ジルコニウムが含まれれば、電極は０．１５から０．９質量％の酸化ジルコニウムを含むことが好ましいであろう。タングステンに加えて酸化トリウムが含まれれば、電極は０．３５から４．２質量％の酸化トリウムを含むことが好ましいであろう。タングステンに加えて酸化ランタンが含まれれば、電極は０．８から２．２質量％の酸化ランタンを含むことが好ましいであろう。タングステンに加えて銅が含まれれば、電極は、１０から５０質量％の銅を含むことが好ましいであろう。第１の電極は、タンタル、ニオブ、モリブデン、炭素、ホウ化物、例えば六ホウ化ランタン、六ホウ化カルシウム、六ホウ化セリウムなど、炭化物、例えば炭化タングステン、または炭化チタンなどを含むことがさらに考えられる。好ましくは、第１の電極は陰極である。
【００４３】
第２の電極は、好ましくは、タングステン、銅、ニオブ、モリブデン、タンタル、およびクロムからなる群から選択される金属の１種または複数を含み、好ましくは銅を含み、より好ましくは銅電極である。２種以上の金属が第２の電極に含まれれば、該電極は、これらの金属の２種以上の合金を含有することもできる。好ましくは、第２の電極は陽極である。
【００４４】
好ましくは、（ｉｉ）により、前駆体化合物が、プラズマ形成条件下で、１から１８０秒の範囲内、より好ましくは２から１２０秒の範囲内、より好ましくは５から９０秒の範囲内の間加熱される。
【００４５】
好ましくは、（ｉ）で用意された組成物を、（ｉｉ）によるプラズマ形成条件下で加熱する間、ガス雰囲気は、１バール（絶対圧）未満、より好ましくは０．３から０．９バール（絶対圧）の範囲内、より好ましくは０．６から０．８バール（絶対圧）の範囲内の圧を有する。さらなる実施形態によれば、ガス雰囲気は、好ましくは少なくとも１バール（絶対圧）、より好ましくは１から３０バール（絶対圧）の範囲内、より好ましくは２から１０バール（絶対圧）の範囲内の圧を有する。さらなる実施形態によれば、ガス雰囲気は、好ましくは、０．３から３０バール（絶対圧）の範囲内、より好ましくは０．６から１０バール（絶対圧）の範囲内の圧を有する。
【００４６】
（ｉｉ）による加熱の開始時に、ガス雰囲気の温度は、好ましくは、１０から５０℃の範囲内、より好ましくは１５から４０℃の範囲内、より好ましくは２０から３０℃の範囲内である。
【００４７】
好ましくは、（ｉ）で用意された組成物の（ｉｉ）によるプラズマ形成条件下における加熱は、酸素（Ｏ２）除去条件下で実施される。酸素除去条件は、物理的酸素除去条件および／または化学的酸素除去条件のいずれかを含むことが好ましい。好ましくは、化学的酸素除去条件は、（ｉｉ）により酸素低下ガスを含むガス雰囲気を含む。酸素低下ガスは、好ましくは、窒素（Ｎ２）、一酸化炭素（ＣＯ）、メタンおよび水素（Ｈ２）の１種または複数を含み、好ましくは水素を含み、より好ましくは水素からなる。ガス雰囲気の好ましくは、少なくとも０．５体積％、より好ましくは少なくとも５体積％、より好ましくは少なくとも５０体積％は、水素からなる。ガス雰囲気の少なくとも７０体積％、より好ましくは少なくとも８０体積％、より好ましくは少なくとも９０体積％は、水素からなることが好ましいであろう。
【００４８】
（ｉｉ）によるガス雰囲気は、好ましくは、（ｉｉ）によるプラズマ形成条件下でイオン化可能なガスを含む。好ましくは、プラズマ形成条件下でイオン化可能なガスは、１種または複数の希ガス、より好ましくはヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンの１種または複数、より好ましくはヘリウム、ネオンおよびアルゴンの１種または複数を含み、より好ましくは、プラズマ形成条件下でイオン化可能なガスはアルゴンを含む。プラズマ形成条件下でイオン化可能なガスの好ましくは少なくとも９９体積％、より好ましくは少なくとも９９．５体積％、より好ましくは少なくとも９９．９体積％はアルゴンからなる。
【００４９】
好ましくは、（ｉｉ）によるガス雰囲気は、酸素低下ガスおよびプラズマ形成条件下でイオン化可能なガスを含み、ガス雰囲気における（ｉｉ）による加熱の開始時に、プラズマ形成条件下でイオン化可能なガスに対する酸素低下ガスの体積比は、好ましくは１：９９から１０：９０の範囲内、より好ましくは２：９８から８：９２の範囲内、より好ましくは４：９６から６：９４の範囲内である。好ましくは、（ｉｉ）による加熱の開始時に、ガス雰囲気の少なくとも９９体積％、より好ましくは少なくとも９９．５体積％、より好ましくは少なくとも９９．９体積％は、酸素低下ガスおよびプラズマ形成条件下でイオン化可能なガスからなる。
【００５０】
物理的酸素除去条件に関して特別の制限はない。好ましくは、物理的酸素除去条件は、
（ｉｉ．１）  （ｉ）で用意された組成物を、プラズマ形成下でイオン化可能なガスを含むガス雰囲気でプラズマ形成条件下に時間デルタ１ｔの間加熱することと、
（ｉｉ．２）  時間デルタ１ｔの後でガス雰囲気を少なくとも部分的に除去して、プラズマ形成条件下でイオン化可能なガスを含む新鮮なガス雰囲気を提供することと、
（ｉｉ．３）  （ｉｉ．２）から得られた組成物を、新鮮なガス雰囲気でプラズマ形成条件下に時間デルタ２ｔの間さらに加熱することと
を好ましくは含む。
【００５１】
物理的酸素除去条件が実現されれば、（ｉｉ．１）によるガス雰囲気は、好ましくは、（ｉｉ．１）によるプラズマ形成条件下でイオン化可能なガスを含む。好ましくは、プラズマ形成条件下でイオン化可能なガスは、１種または複数の希ガス、より好ましくはヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンの１種または複数、より好ましくはヘリウム、ネオンおよびアルゴンの１種または複数を含み、より好ましくは、プラズマ形成条件下でイオン化可能なガスは、アルゴンを含む。好ましくは、プラズマ形成条件下でイオン化可能なガスの少なくとも９９体積％、より好ましくは少なくとも９９．５体積％、より好ましくは少なくとも９９．９体積％は、アルゴンからなる。さらに、物理的酸素除去条件が実現される場合には、これらの条件が化学的酸素除去条件と組み合わされて、（ｉｉ．１）によるガス雰囲気は、好ましくは、窒素（Ｎ２）および水素（Ｈ２）の１種または複数を含む、より好ましくは水素を含む、より好ましくは水素からなる酸素低下ガスをさらに含む。好ましくは、（ｉｉ．１）によるガス雰囲気における加熱の開始時に、（ｉｉ．１）によるプラズマ形成条件下でイオン化可能なガスに対する酸素低下ガスの体積比は、１：９９から１０：９０の範囲内、より好ましくは２：９８から８：９２の範囲内、より好ましくは４：９６から６：９４の範囲内である。好ましくは、（ｉｉ．１）によるガス雰囲気における加熱の開始時に、（ｉｉ．１）によるプラズマ形成条件下でイオン化可能なガスに対する酸素低下ガスの体積比は、０：１００から１：９９の範囲内、より好ましくは０：１００から０．５：９９．５の範囲内、より好ましくは０：１００から０．１：９９．９の範囲内である。（ｉｉ．１）による加熱の開始時に、ガス雰囲気の好ましくは少なくとも９９体積％、より好ましくは少なくとも９９．５質量％、より好ましくは少なくとも９９．９質量％が、プラズマ形成条件下でイオン化可能なガスおよび任意に酸素低下ガスからなる。（ｉｉ．１）による加熱の開始時に、ガス雰囲気の温度は、１０から５０℃の範囲内、好ましくは１５から４０℃の範囲内、より好ましくは２０から３０℃の範囲内である。
【００５２】
物理的酸素除去条件が実現されれば、（ｉｉ．３）によるガス雰囲気は、好ましくは（ｉｉ．３）によるプラズマ形成条件下でイオン化可能なガスを含む。好ましくは、プラズマ形成条件下でイオン化可能なガスは、１種または複数の希ガス、より好ましくはヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンの１種または複数、より好ましくはヘリウム、ネオンおよびアルゴンの１種または複数を含み、より好ましくは、プラズマ形成条件下でイオン化可能なガスはアルゴンを含む。好ましくは、プラズマ形成条件下でイオン化可能なガスの少なくとも９９体積％、より好ましくは少なくとも９９．５体積％、より好ましくは少なくとも９９．９体積％は、アルゴンからなる。さらに、物理的酸素除去条件が実現される場合には、これらの条件は化学的酸素除去条件と組み合わされて、（ｉｉ．３）によるガス雰囲気は、好ましくは、窒素（Ｎ２）および水素（Ｈ２）の１種または複数を含む、より好ましくは水素を含む、より好ましくは水素からなる酸素低下ガスをさらに含む。好ましくは、（ｉｉ．３）によるガス雰囲気における加熱の開始時に、（ｉｉ．３）によるプラズマ形成条件下でイオン化可能なガスに対する酸素低下ガスの体積比は、１：９９から１０：９０の範囲内、より好ましくは２：９８から８：９２の範囲内、より好ましくは４：９６から６：９４の範囲内である。好ましくは、（ｉｉ．３）によるガス雰囲気における加熱の開始時に、（ｉｉ．３）によるプラズマ形成条件下でイオン化可能なガスに対する酸素低下ガスの体積比は、０：１００から１：９９の範囲内、より好ましくは０：１００から０．５：９９．５の範囲内、より好ましくは０：１００から０．１：９９．９の範囲内である。（ｉｉ．３）による加熱の開始時に、ガス雰囲気の好ましくは少なくとも９９体積％、より好ましくは少なくとも９９．５質量％、より好ましくは少なくとも９９．９質量％は、プラズマ形成条件下でイオン化可能なガスおよび任意に酸素低下ガスからなる。（ｉｉ．３）による加熱の開始時に、ガス雰囲気の温度は、１０から５０℃の範囲内、好ましくは１５から４０℃の範囲内、より好ましくは２０から３０℃の範囲内である。
【００５３】
好ましくは、（ｉｉ．１）および（ｉｉ．３）によるデルタ１ｔおよびデルタ２ｔの和（デルタ１ｔ＋デルタ２ｔ）は、１から１８０秒の範囲内、より好ましくは２から１２０秒の範囲内、より好ましくは５から９０秒の範囲内である。
【００５４】
（ｉｉ．３）の後、（ａ）ガス雰囲気を除去して新鮮ガス雰囲気を提供し、（ｂ）組成物を新鮮ガス雰囲気においてさらに加熱する連続が少なくとも１回繰り返され、その場合、各工程（ｂ）について、（ａ）から得られた組成物がプラズマ形成条件下で加熱される時間デルタｂｔの期間があることが好ましいであろう。好ましくは、デルタ１ｔ、デルタ２ｔおよび全デルタｂｔの合計と定義された（ｉｉ）による合計加熱時間は、好ましくは１から１８０秒の範囲内、より好ましくは２から１２０秒の範囲内、より好ましくは５から９０秒の範囲内である。例えば、（ｉｉ．３）の後、連続して（ａ）ガス雰囲気を除去することおよび新鮮なガス雰囲気を提供することおよび（ｂ）新鮮なガス雰囲気で組成物をさらに加熱することが、１回、２回、３回、４回、５回、６回、７回、８回、９回、１０回繰り返され得る。
【００５５】
プラズマ条件における最後の加熱の後、（ｉｉ）から得られたエレクトライドは、好ましくは冷却されて、本発明の方法は、
（ｉｉｉ）  （ｉｉ）から得られたエレクトライドを、好ましくは１０から５０℃の範囲内の温度に冷却する工程を好ましくはさらに含む。
【００５６】
本発明は、工程（ｉ．１）、任意に（ｉ．２）、および（ｉ．３）を含む上で記載の方法により得ることができるかもしくは得られた、カルシウムおよびアルミニウムを含むガーネット族の酸化物化合物を含む酸化物化合物にさらに関する。好ましくは、本発明は、工程（ｉ．１）および（ｉ．３）を含み、（ｉ．１）の後および（ｉ．３）の前に、（ｉ．２）による水熱処理が実施されない上で記載された方法により得ることができるかまたは得られた、カルシウムおよびアルミニウムを含むガーネット族の酸化物化合物を含む酸化物化合物にさらに関する。ガーネット族の酸化物化合物の好ましくは少なくとも９０質量％、好ましくは少なくとも９５質量％、より好ましくは少なくとも９９質量％、より好ましくは少なくとも９９．５質量％、より好ましくは少なくとも９９．９質量％は、カルシウム、アルミニウム、および酸素からなり、ガーネット族の酸化物化合物は、それに加えて、マグネシウム、ガリウム、ケイ素、ゲルマニウム、スズ、ストロンチウム、チタン、ジルコニウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、および亜鉛の１種または複数を含むことができる。さらに、ガーネット族の酸化物化合物は、好ましくはカルシウムおよびアルミニウムを、１１．５：１４から１２．５：１４の範囲内、好ましくは１１．８：１４から１２．２：１４の範囲内、より好ましくは１１．９：１４から１２．１：１４の範囲内におけるＣａ：Ａｌの元素比で、より好ましくは１２：１４のＣａ：Ａｌの元素比で含む。さらに、ガーネット族の酸化物化合物は、好ましくはカルシウムおよび酸素を、１１．５：３３から１２．５：３３の範囲内、より好ましくは１１．８：３３から１２．２：３３の範囲内、より好ましくは１１．９：３３から１２．１：３３の範囲内のＣａ：Ｏの元素比で含み、より好ましくは、Ｃａ：Ｏの元素比１２：３３で含む。好ましくは、ガーネット族の酸化物化合物は、立方構造および結晶学的空間群Ｉ−４３ｄを示す結晶性材料であり、より好ましくは、ガーネット族の酸化物化合物は、マイエナイトを含み、より好ましくはマイエナイトであり、より好ましくは、化合物Ｃａ１２Ａｌ１４Ｏ３３を含み、より好ましくは化合物Ｃａ１２Ａｌ１４Ｏ３３である。好ましくは、該酸化物化合物では、単一酸化物または混合酸化物相の酸化物または水酸化物であり得る側位相が生ずることがある。そのような側位相の例には、酸化カルシウム、アルファアルミナ、シータアルミナまたはガンマアルミナのような酸化アルミニウム、Ｃａ３Ａｌ２Ｏ６（アルミン酸三カルシウム）またはＣａＡｌ２Ｏ３（クロタイト）のような混合酸化アルミニウムカルシウムが含まれるが、これらに限定されない。酸化物化合物の、好ましくは少なくとも８０質量％、より好ましくは少なくとも８５質量％、より好ましくは少なくとも９０質量％、より好ましくは少なくとも９５質量％、より好ましくは少なくとも９９質量％は、ガーネット族の酸化物化合物からなる。好ましくは、酸化物化合物は、ＩＳＯ９２７７に従って、７７Ｋにおける、例えば２から１０００ｍ２／ｇの範囲内、または３から１０００ｍ２／ｇの範囲内、または５から１０００ｍ２／ｇの範囲内、より好ましくは５から５００ｍ２／ｇの範囲内、より好ましくは５から１００ｍ２／ｇの範囲内の、少なくとも２ｍ２／ｇ、より好ましくは少なくとも３ｍ２／ｇ、より好ましくは少なくとも５ｍ２／ｇの窒素の物理吸着により決定されるＢＥＴ特異的表面積を有する。一般的に、酸化物化合物は、サブマイクロメートル範囲内の粒子サイズを有する粉末の形態であることができる。好ましくは、酸化物化合物は、参考例１．６に記載されたように決定される、１から２０００マイクロメートルの範囲内、より好ましくは１０から５００マイクロメートルの範囲内、より好ましくは２０から２００マイクロメートルの範囲内の平均粒子サイズを有する粒子の形態にある。本発明は、エレクトライド化合物を製造するために、前記酸化物化合物を使用する方法にさらに関する。
【００５７】
さらにその上に、本発明は、工程（ｉ）および（ｉｉ）、好ましくは工程（ｉ）、（ｉｉ）、および（ｉｉｉ）を含む上で記載された方法により、得ることができるかもしくは得られたかまたは製造することができるかもしくは製造されたエレクトライド化合物に関する。
【００５８】
さらになお、本発明は、２１１反射および４２０反射を含み、４２０反射に対する２１１反射の強度比が、参考例１．２で記載されたように決定されて、１：１を超え、好ましくは１．１：１から２．１：１の範囲内、より好ましくは１．３：１から２．１：１の範囲内であるＸＲＤパターンを示すエレクトライド化合物に関する。さらに、エレクトライド化合物は、好ましくは、参考例１．３に記載されたように決定されて、３３５から３４５ｍＴの範囲内に共鳴を含むＥＰＲスペクトルを示す。このエレクトライド化合物は、好ましくは工程（ｉ）および（ｉｉ）、好ましくは工程（ｉ）、（ｉｉ）、および（ｉｉｉ）を含む上で記載された方法により、得ることができるかもしくは得られたかまたは製造することができるかもしくは製造されたエレクトライド化合物である。
【００５９】
一般的に、上で記載されたエレクトライド化合物は、あらゆる考えられる用途のために使用することができる。好ましくは、それは、触媒としてまたは触媒成分として、好ましくは塩基触媒としてまたは塩基触媒成分として使用される。好ましくは、それは、水素（Ｈ２）の活性化、窒素の活性化（Ｎ２）を含む化学反応において、またはアミノ化反応において、触媒としてまたは触媒成分として使用される。好ましくは、それは、水素化反応において、より好ましくは、オレフィン、芳香族化合物、アセチレン系化合物、アルデヒド、カルボン酸、エステル、イミン、ニトリル、ニトロ化合物（ニトロ基（−ＮＯ２）を含む化合物）、硝酸、カルボン酸塩化物、エーテルおよび／またはアセタールの水素化のために、触媒としてまたは触媒成分として使用される。好ましくは、それは、窒素および水素から出発してアンモニアを製造するために、触媒としてまたは触媒成分として使用される。それ故、本発明は、化学反応において水素（Ｈ２）または窒素（Ｎ２）を活性化する方法であって、前記水素を、前記エレクトライド化合物を含む触媒と接触させる工程を含む、方法に、好ましくは水素化反応、より好ましくはオレフィン、芳香族化合物、アセチレン系化合物、アルデヒド、カルボン酸、エステル、イミン、ニトリル、ニトロ化合物、硝酸、カルボン酸塩化物、エーテルおよび／またはアセタールの水素化を含む前記方法に、ならびにアンモニアを製造する方法であって、窒素および水素を含む混合物を、エレクトライド化合物を含む触媒と接触させる工程を含む、方法にも関する。
【００６０】
本発明は、それぞれの付記および引用により示される以下の実施形態および実施形態の組合せによりさらに例示される。特に、例えば「実施形態１から４のいずれか１つの方法」などの用語の文脈で実施形態の範囲が言及される場合に、この範囲内のあらゆる実施形態が当業者のために開示されることが意味されて、すなわちこの用語の用語法は、当業者により、「実施形態１、２、３、および４のいずれかの方法」と同義であると理解されるべきであることが特に指摘される。
【００６１】
１．  エレクトライド化合物を製造する方法であって、
（ｉ）  ガーネット族の酸化物化合物を含む、エレクトライド化合物の前駆体化合物を用意する工程と、
（ｉｉ）  （ｉ）で用意された前駆体化合物を、ガス雰囲気においてプラズマ形成条件下で、前駆体化合物のＨｕｅｔｔｉｇ温度より高い前駆体化合物の温度に加熱して、エレクトライド化合物を得る工程と
を含む、方法。
【００６２】
２．  （ｉｉ）により、前駆体化合物をプラズマ形成条件下で加熱する工程が、前駆体化合物を電気アーク中で加熱することを含む、実施形態１の方法。
【００６３】
３．  （ｉ）  ガーネット族の酸化物化合物を含む前駆体化合物を用意する工程と、
（ｉｉ）  （ｉ）で用意された前駆体を、ガス雰囲気において電気アーク中で、前駆体化合物のＨｕｅｔｔｉｇ温度より高い前駆体化合物の温度に加熱して、エレクトライド化合物を得る工程と
を含む、実施形態２の方法。
【００６４】
４．  （ｉｉ）により、（ｉ）で用意された前駆体化合物が、前駆体化合物のタンマン温度より上の前駆体化合物の温度に加熱される、実施形態１から３のいずれか１つの方法。
【００６５】
５．  （ｉｉ）により、（ｉ）で用意された前駆体化合物が、前駆体化合物の融解温度より上の前駆体化合物の温度に加熱される、実施形態１から４のいずれか１つの方法。
【００６６】
６．  （ｉ）によるガーネット族の酸化物化合物がアルミニウムを含む、実施形態１から５のいずれか１つの方法。
【００６７】
７．  （ｉ）によるガーネット族の酸化物化合物がカルシウムを含む、実施形態１から６のいずれか１つの方法。
【００６８】
８．  （ｉ）によるガーネット族の酸化物化合物が、マグネシウム、ガリウム、ケイ素、ゲルマニウム、スズ、ストロンチウム、チタン、ジルコニウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、および亜鉛の１種または複数を含む、実施形態１から７のいずれか１つの方法。
【００６９】
９．  ガーネット族の酸化物化合物の少なくとも９０質量％、好ましくは少なくとも９５質量％、より好ましくは少なくとも９９質量％、より好ましくは少なくとも９９．５質量％、より好ましくは少なくとも９９．９質量％が、カルシウム、アルミニウム、および酸素からなる、実施形態１から８のいずれか１つの方法。
【００７０】
１０．  （ｉ）によるガーネット族の酸化物化合物が、カルシウムおよびアルミニウムを、１１．５：１４から１２．５：１４の範囲内、好ましくは１１．８：１４から１２．２：１４の範囲内、より好ましくは１１．９：１４から１２．１：１４の範囲内の、Ｃａ：Ａｌの元素比で含む、実施形態１から９のいずれか１つの方法。
【００７１】
１１．  （ｉ）によるガーネット族の酸化物化合物が、カルシウムおよびアルミニウムを、１２：１４のＣａ：Ａｌの元素比で含む、実施形態１から１０のいずれか１つの方法。
【００７２】
１２．  （ｉ）によるガーネット族の酸化物化合物が、カルシウムおよび酸素を、１１．５：３３から１２．５：３３の範囲内、好ましくは１１．８：３３から１２．２：３３の範囲内、より好ましくは１１．９：３３から１２．１：３３の範囲内のＣａ：Ｏの元素比で含む、実施形態１から１１のいずれか１つの方法。
【００７３】
１３．  （ｉ）によるガーネット族の酸化物化合物が、カルシウムおよび酸素を、１２：３３のＣａ：Ｏの元素比で含む、実施形態１から１２のいずれか１つの方法。
【００７４】
１４．  ガーネット族の酸化物化合物が、立方構造および結晶学的空間群Ｉ−４３ｄを示す結晶性材料である、実施形態１から１３のいずれか１つの方法。
【００７５】
１５．  ガーネット族の酸化物化合物がマイエナイトを含み、好ましくはマイエナイトである、実施形態１から１４のいずれか１つの方法。
【００７６】
１６．  ガーネット族の酸化物化合物が、化合物Ｃａ１２Ａｌ１４Ｏ３３を含み、好ましくは化合物Ｃａ１２Ａｌ１４Ｏ３３である、実施形態１から１５のいずれか１つの方法。
【００７７】
１７．  前駆体化合物の少なくとも８０質量％、好ましくは少なくとも８５質量％、より好ましくは少なくとも９０質量％、より好ましくは少なくとも９５質量％、より好ましくは少なくとも９９質量％が、ガーネット族の酸化物化合物からなる、実施形態１から１６のいずれか１つの方法。
【００７８】
１８．  前駆体化合物が、ＩＳＯ９２７７に従って決定される、少なくとも２ｍ２／ｇ、好ましくは少なくとも３ｍ２／ｇ、より好ましくは少なくとも５ｍ２／ｇの、より好ましくは５から１０００ｍ２／ｇの範囲内、より好ましくは５から５００ｍ２／ｇの範囲内、より好ましくは５から１００ｍ２／ｇの範囲内のＢＥＴ特異的表面積を有する、実施形態１から１７のいずれか１つの方法。
【００７９】
１９．  （ｉ）により用意される前駆体化合物が、参考例１．６に記載されたように決定される、１から２０００マイクロメートルの範囲内、好ましくは１０から５００マイクロメートルの範囲内、より好ましくは２０から２００マイクロメートルの範囲内の平均粒子サイズを有する粒子の形態である、実施形態１から１８のいずれか１つの方法。
【００８０】
２０．  （ｉ）による前駆体化合物を用意する工程が、
（ｉ．１）  カルシウムの供給源、アルミニウムの供給源、および水を含む混合物を製造する工程と、
（ｉ．２）  任意に、（ｉ．１）で製造された混合物を水熱処理にかける工程と、
（ｉ．３）  （ｉ．１）で製造された混合物、任意に（ｉ．２）から得られた混合物を焼成して、前駆体化合物を得る工程と
を含む、実施形態１から１９のいずれか１つの方法。
【００８１】
２１．  カルシウムの供給源が、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水和酸化カルシウム、および炭酸カルシウムの１種または複数である、実施形態２０の方法。
【００８２】
２２．  カルシウムの供給源が酸化カルシウム、好ましくはＣａＯである、実施形態２０または２１の方法。
【００８３】
２３．  アルミニウムの供給源が、ギブサイト、ハイドラルギライト、バイエライト、ドイエライト、ノルドストランダイト、およびゲル様非晶質の水酸化アルミニウムの１種または複数を含む水酸化アルミニウム、擬ベーマイト、ベーマイト、ジアスポル、およびアクダライトの１種または複数を含むオキシ水酸化アルミニウム（ＡｌＯ（ＯＨ））、ならびにガンマ酸化アルミニウム、カイ酸化アルミニウム、デルタ酸化アルミニウム、イータ酸化アルミニウム、ロー酸化アルミニウムおよびカッパ酸化アルミニウムの１種または複数を含む酸化アルミニウムの１種または複数である、実施形態２０から２２のいずれか１つの方法。
【００８４】
２４．  アルミニウムの供給源が、ガンマアルミナ、ガンマオキシ水酸化アルミニウム（ベーマイト）および擬ベーマイト、好ましくはガンマオキシ水酸化アルミニウムの１種または複数である、実施形態２０から２３のいずれか１つの方法。
【００８５】
２５．  （ｉ．１）で製造された混合物において、アルミニウムの供給源に対するカルシウムの供給源のモル比、好ましくはガンマオキシ水酸化アルミニウムに対する酸化カルシウムのモル比が、１１．９０：１４から１２．１０：１４の範囲内、好ましくは１１．９５から１２．０５：１４の範囲内、より好ましくは１１．９９：１４から１２．０１：１４の範囲内にある、実施形態２０から２４のいずれか１つの方法。
【００８６】
２６．  （ｉ．１）で製造された混合物において、アルミニウムの供給源に対するカルシウムの供給源のモル比、好ましくはガンマオキシ水酸化アルミニウムに対する酸化カルシウムのモル比が１２．００：１４．００である、実施形態２０から２５のいずれか１つの方法。
【００８７】
２７．  （ｉ．１）における混合物の製造において、元素状アルミニウムとして計算されたアルミニウムの供給源、好ましくはガンマオキシ水酸化アルミニウムに対する水のモル比が、０．１：１から５０：１の範囲内、好ましくは０．２：１から３０：１の範囲内、より好ましくは０．３：１から２０：１の範囲内、より好ましくは０．５：１から１０：１の範囲内である、実施形態２０から２６のいずれか１つの方法。
【００８８】
２８．  （ｉ．１）により混合物を製造する工程が、混合物を攪拌すること、好ましくは混合物を機械的に攪拌することを含む、実施形態２０から２７のいずれか１つの方法。
【００８９】
２９．  混合物を攪拌することが混合物を粉砕することを含む、実施形態２８の方法。
【００９０】
３０．  （ｉ．３）により、混合物が、ガス雰囲気で焼成され、該ガス雰囲気が酸素を含み、より好ましくは、該ガス雰囲気が、酸素、空気、希薄な空気、または合成空気である、実施形態２０から２９のいずれか１つの方法。
【００９１】
３１．  ガス雰囲気がガス流であり、混合物が、１から１０Ｌ／分の範囲内、好ましくは３から９Ｌ／分の範囲内、より好ましくは５から８Ｌ／分の範囲内のガス流の流速で焼成される、実施形態３０の方法。
【００９２】
３２．  焼成が、４００から１４００℃の範囲内、好ましくは５００から１３５０℃の範囲内、より好ましくは６００から１３００℃の範囲内、より好ましくは７００から１３００℃の範囲内、より好ましくは７５０から１２５０℃の範囲内の温度で実施される、実施形態３０または３１の方法。
【００９３】
３３．  混合物が、１から８Ｋ／分の範囲内、好ましくは２から７Ｋ／分の範囲内、より好ましくは３から６Ｋ／分の範囲内の加熱速度で、上記温度に加熱される、実施形態３２の方法。
【００９４】
３４．  （ｉ．１）で製造された混合物が、（ｉ．２）により水熱処理される、実施形態２０から３３のいずれか１つの方法。
【００９５】
３５．  （ｉ．２）により、混合物が、自生圧力下で、好ましくはオートクレーブ中で、３５から２５０℃の範囲内、好ましくは４０から２００℃の範囲内、より好ましくは５０から１５０℃の範囲内の温度に加熱される、実施形態３４の方法。
【００９６】
３６．  混合物がこの温度に、最大で９０時間、好ましくは最大で７０時間、より好ましくは最大で５０時間の間保たれる、実施形態３５の方法。
【００９７】
３７．  混合物がこの温度に、１から９０時間の範囲内、好ましくは３から７０時間の範囲内、より好ましくは６から５０時間の範囲内の間保たれる、実施形態３５または３６の方法。
【００９８】
３８．  （ｉ．２）が、水熱処理で得られた混合物を、好ましくはガス雰囲気で乾燥することをさらに含み、該ガス雰囲気は好ましくは酸素を含み、より好ましくは、ガス雰囲気は酸素、空気、希薄な空気、または合成空気であり、および該ガス雰囲気は、好ましくは４０から１５０℃の範囲内、より好ましくは５０から１２０℃の範囲内、より好ましくは６０から１００℃の範囲内の温度を有する、実施形態３４から３７のいずれか１つの方法。
【００９９】
３９．  （ｉ．１）で製造された混合物において、元素状アルミニウムとして計算されたアルミニウムの供給源、好ましくはガンマオキシ水酸化アルミニウムに対する水のモル比が、０．１：１から５０：１の範囲内、好ましくは０．２：１から３０：１の範囲内、より好ましくは０．３：１から２０：１の範囲内、より好ましくは０．５：１から１０：１の範囲内である、実施形態３４から３８のいずれか１つの方法。
【０１００】
４０．  （ｉ．３）により、混合物がガス雰囲気で焼成され、該ガス雰囲気は窒素および／または酸素を含み、より好ましくは、該ガス雰囲気は、酸素、空気、希薄な空気、または合成空気である、実施形態３４または３９のいずれか１つの方法。
【０１０１】
４１．  ガス雰囲気が、４００から１４００℃の範囲内、好ましくは４００から１２００℃の範囲内、より好ましくは４００から１０００℃の範囲内、より好ましくは４００から８００℃の範囲内の温度を有する、実施形態４０の方法。
【０１０２】
４２．  （ｉ．４）  （ｉ．３）から得られた前駆体化合物を含む、好ましくはそれからなる成形物を製造することをさらに含む、実施形態２０から４１のいずれか１つの方法。
【０１０３】
４３．  成形物が錠剤の形態である、実施形態４２の方法。
【０１０４】
４４．  （ｉｉ）による加熱が、電気アークがその間に形成される第１の電極および第２の電極を備える電気アーク炉中で実施され、加熱される前駆体化合物が第２の電極上に位置して、（ｉｉ）による加熱中における第１の電極と第２の電極の間のアーク光の電力が、１００から４０００Ｗの範囲内、好ましくは５００から３０００Ｗの範囲内、より好ましくは７５０から２０００Ｗの範囲内である、実施形態１から４３のいずれか１つの方法。
【０１０５】
４５．  電気アーク炉が、第１の電極および第２の電極を閉じ込め、さらに（ｉｉ）によるガス雰囲気を閉じ込めるガス気密ハウジングをさらに備え、第１の電極は第２の電極の上に垂直に位置して、ガス気密ハウジングは、ガス雰囲気をハウジングから少なくとも部分的に除去して、ガス雰囲気をハウジング中に供給するための手段を備える、実施形態４４の方法。
【０１０６】
４６．  第１の電極が、タングステン、タングステンと酸化ジルコニウムとの混合物、タングステンと酸化トリウムとの混合物、タングステンと酸化ランタンとの混合物、またはタングステンと酸化銅との混合物を含み、好ましくはタングステンを含み、より好ましくはタングステン電極であり、および第２の電極は、タングステン、銅、ニオブ、モリブデン、タンタル、およびクロムからなる群から選択される金属の１種または複数を含み、好ましくは銅を含み、より好ましくは銅電極である、実施形態４４または４５の方法。
【０１０７】
４７．  前駆体化合物が、（ｉｉ）によるプラズマ形成条件下で、１から１８０秒の範囲内、好ましくは２から１２０秒の範囲内、より好ましくは５から９０秒の範囲内の間加熱される、実施形態１から４６のいずれか１つの方法。
【０１０８】
４８．  （ｉ）で用意された組成物を（ｉｉ）によるプラズマ形成条件下で加熱中、ガス雰囲気が、１バール（絶対圧）未満、好ましくは０．３から０．９バール（絶対圧）の範囲内、より好ましくは０．６から０．８バール（絶対圧）の範囲内の圧を有するか、または（ｉ）で用意された組成物を、（ｉｉ）によるプラズマ形成条件下で加熱中、ガス雰囲気が、少なくとも１バール（絶対圧）、好ましくは１から３０バール（絶対圧）の範囲内、より好ましくは２から１０バール（絶対圧）の範囲内の圧を有する、実施形態１から４７のいずれか１つの方法。
【０１０９】
４９．  （ｉｉ）による加熱の開始時に、ガス雰囲気の温度が、１０から５０℃の範囲内、好ましくは１５から４０℃の範囲内、より好ましくは２０から３０℃の範囲内である、実施形態１から４８のいずれか１つの方法。
【０１１０】
５０．  前駆体化合物の、（ｉｉ）によるプラズマ形成条件下における加熱が、酸素（Ｏ２）除去条件下で実施される、実施形態１から４９のいずれか１つの方法。
【０１１１】
５１．  酸素除去条件が、物理的酸素除去条件および／または化学的酸素除去条件を含む、実施形態５０の方法。
【０１１２】
５２．  化学的酸素除去条件が、酸素低下ガスを含む（ｉｉ）によるガス雰囲気を含む、実施形態５１の方法。
【０１１３】
５３．  酸素低下ガスが、窒素（Ｎ２）、一酸化炭素（ＣＯ）、メタン（ＣＨ４）および水素（Ｈ２）の１種または複数を含み、好ましくは水素を含み、より好ましくは水素からなる、実施形態５２の方法。
【０１１４】
５４．  ガス雰囲気の少なくとも０．５体積％、好ましくは少なくとも５体積％、より好ましくは少なくとも５０体積％が水素からなる、実施形態５２または５３の方法。
【０１１５】
５５．  （ｉｉ）によるガス雰囲気が、（ｉｉ）によるプラズマ形成条件下でイオン化可能なガスを含む、実施形態５２または５３の方法。
【０１１６】
５６．  プラズマ形成条件下でイオン化可能なガスが、１種または複数の希ガス、好ましくはヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンの１種または複数、より好ましくはヘリウム、ネオンおよびアルゴンの１種または複数を含み、より好ましくは、プラズマ形成条件下でイオン化可能なガスがアルゴンを含む、実施形態５５の方法。
【０１１７】
５７．  プラズマ形成条件下でイオン化可能なガスの少なくとも９９体積％、好ましくは少なくとも９９．５体積％、より好ましくは少なくとも９９．９体積％がアルゴンからなる、実施形態５６の方法。
【０１１８】
５８．  （ｉｉ）によるガス雰囲気が、酸素低下ガスおよびプラズマ形成条件下でイオン化可能なガスを含み、ガス雰囲気における（ｉｉ）による加熱の開始時に、プラズマ形成条件下でイオン化可能なガスに対する酸素低下ガスの体積比が、１：９９から１０：９０の範囲内、好ましくは２：９８から８：９２の範囲内、より好ましくは４：９６から６：９４の範囲内にある、実施形態５２から５７のいずれか１つの方法。
【０１１９】
５９．  （ｉｉ）による加熱の開始時に、ガス雰囲気の少なくとも９９体積％、好ましくは少なくとも９９．５体積％、より好ましくは少なくとも９９．９体積％が、酸素低下ガスおよびプラズマ形成条件下でイオン化可能なガスからなる、実施形態５８の方法。
【０１２０】
６０．  物理的酸素除去条件が、
（ｉｉ．１）  （ｉ）で用意された前駆体化合物を、プラズマ形成下でイオン化可能なガスを含むガス雰囲気においてプラズマ形成条件下で、時間デルタ１ｔの間加熱することと、
（ｉｉ．２）  ガス雰囲気を、時間デルタ１ｔの間の後少なくとも部分的に除去して、プラズマ形成条件下でイオン化可能なガスを含む新鮮なガス雰囲気を提供することと、
（ｉｉ．３）  （ｉｉ．２）から得られた前駆体化合物を、新鮮なガス雰囲気のプラズマ形成条件下で時間デルタ２ｔの間さらに加熱することと
を含む、実施形態５１から５９のいずれか１つの方法。
【０１２１】
６１．  （ｉｉ．１）によるプラズマ形成条件下でイオン化可能なガスが、１種または複数の希ガス、好ましくはヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンの１種または複数、より好ましくはヘリウム、ネオンおよびアルゴンの１種または複数を含み、より好ましくは、プラズマ形成条件下でイオン化可能なガスがアルゴンを含む、実施形態６０の方法。
【０１２２】
６２．  （ｉｉ．１）によるプラズマ形成条件下でイオン化可能なガスの少なくとも９９体積％、好ましくは少なくとも９９．５体積％、より好ましくは少なくとも９９．９体積％がアルゴンからなる、実施形態６１の方法。
【０１２３】
６３．  （ｉｉ．１）によるガス雰囲気が、好ましくは窒素（Ｎ２）および水素（Ｈ２）の１種または複数を含み、より好ましくは水素を含み、より好ましくは水素からなる酸素低下ガスをさらに含む、実施形態６０から６２のいずれか１つの方法。
【０１２４】
６４．  （ｉｉ．１）によるガス雰囲気における加熱の開始時に、（ｉｉ．１）によるプラズマ形成条件下でイオン化可能なガスに対する酸素低下ガスの体積比が、１：９９から１０：９０の範囲内、好ましくは２：９８から８：９２の範囲内、より好ましくは４：９６から６：９４の範囲内にある、実施形態６３の方法。
【０１２５】
６５．  （ｉｉ．１）によるガス雰囲気における加熱の開始時に、（ｉｉ．１）によるプラズマ形成条件下でイオン化可能なガスに対する酸素低下ガスの体積比が、０：１００から１：９９の範囲内、好ましくは０：１００から０．５：９９．５の範囲内、より好ましくは０：１００から０．１：９９．９の範囲内にある、実施形態６３の方法。
【０１２６】
６６．  （ｉｉ．１）による加熱の開始時に、ガス雰囲気の少なくとも９９体積％、好ましくは少なくとも９９．５質量％、より好ましくは少なくとも９９．９質量％が、プラズマ形成条件下でイオン化可能なガスおよび任意に酸素低下ガスからなる、実施形態６１から６５のいずれか１つの方法。
【０１２７】
６７．  （ｉｉ．１）による加熱の開始時に、ガス雰囲気の温度が、１０から５０℃の範囲内、好ましくは１５から４０℃の範囲内、より好ましくは２０から３０℃の範囲内にある、実施形態６０から６６のいずれか１つの方法。
【０１２８】
６８．  （ｉｉ．３）によるプラズマ形成条件下でイオン化可能なガスが、１種または複数の希ガス、好ましくはヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンの１種または複数、より好ましくはヘリウム、ネオンおよびアルゴンの１種または複数を含み、より好ましくは、プラズマ形成条件下でイオン化可能なガスがアルゴンを含む、実施形態６０から６７のいずれか１つの方法。
【０１２９】
６９．  （ｉｉ．３）によるプラズマ形成条件下でイオン化可能なガスの少なくとも９９体積％、好ましくは少なくとも９９．５体積％、より好ましくは少なくとも９９．９体積％がアルゴンからなる、実施形態６８の方法。
【０１３０】
７０．  （ｉｉ．３）によるガス雰囲気が、酸素低下ガスをさらに含み、酸素低下ガスは、好ましくは窒素（Ｎ２）および水素（Ｈ２）の１種または複数を含み、より好ましくは水素を含み、より好ましくは水素からなる、実施形態６８または６９の方法。
【０１３１】
７１．  （ｉｉ．３）によるガス雰囲気における加熱の開始時に、（ｉｉ．３）によるプラズマ形成条件下でイオン化可能なガスに対する酸素低下ガスの体積比が、１：９９から１０：９０の範囲内、好ましくは２：９８から８：９２の範囲内、より好ましくは４：９６から６：９４の範囲内にある、実施形態７０の方法。
【０１３２】
７２．  （ｉｉ．１）によるガス雰囲気における加熱の開始時に、（ｉｉ．３）によるプラズマ形成条件下でイオン化可能なガスに対する酸素低下ガスの体積比が、０：１００から１：９９の範囲内、好ましくは０：１００から０．５：９９．５の範囲内、より好ましくは０：１００から０．１：９９．９の範囲内にある、実施形態７１の方法。
【０１３３】
７３．  （ｉｉ．３）による加熱の開始時に、ガス雰囲気の少なくとも９９体積％、好ましくは少なくとも９９．５質量％、より好ましくは少なくとも９９．９質量％が、プラズマ形成条件下でイオン化可能なガスおよび任意に酸素低下ガスからなる、実施形態６８から７２のいずれか１つの方法。
【０１３４】
７４．  （ｉｉ．３）による加熱の開始時に、ガス雰囲気の温度が、１０から５０℃の範囲内、好ましくは１５から４０℃の範囲内、より好ましくは２０から３０℃の範囲内にある、実施形態６０から７３のいずれか１つの方法。
【０１３５】
７５．  （デルタ１ｔ＋デルタ２ｔ）が、１から１８０秒の範囲内、好ましくは２から１２０秒の範囲内、より好ましくは５から９０秒の範囲内にある、実施形態６０から７４のいずれか１つの方法。
【０１３６】
７６．  （ｉｉ．３）の後、ガス雰囲気を除去すること、新鮮なガス雰囲気を提供することおよび前駆体化合物を新鮮なガス雰囲気でさらに加熱することが、少なくとも１回繰り返されて、（ｉｉ）による合計加熱時間が、好ましくは１から１８０秒の範囲内、より好ましくは２から１２０秒の範囲内、より好ましくは５から９０秒の範囲内にある、実施形態６０または７５のいずれか１つの方法。
【０１３７】
７７．  （ｉｉｉ）  （ｉｉ）から得られたエレクトライドを冷却する工程をさらに含む、実施形態１から７６のいずれか１つの方法。
【０１３８】
７８．  実施形態２０から４１のいずれか１つに記載の方法、好ましくは実施形態２０から３３のいずれか１つに記載の方法により得ることができるかもしくは得られた、カルシウムおよびアルミニウムを含むガーネット族の酸化物化合物を含む酸化物化合物。
【０１３９】
７９．  ガーネット族の酸化物化合物が、マグネシウム、ガリウム、ケイ素、ゲルマニウム、スズ、ストロンチウム、チタン、ジルコニウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、および亜鉛の１種または複数を含む、実施形態７８の酸化物化合物。
【０１４０】
８０．  ガーネット族の酸化物化合物の少なくとも９０質量％、好ましくは少なくとも９５質量％、より好ましくは少なくとも９９質量％、より好ましくは少なくとも９９．５質量％、より好ましくは少なくとも９９．９質量％が、カルシウム、アルミニウム、および酸素からなる、実施形態７８または７９の酸化物化合物。
【０１４１】
８１．  ガーネット族の酸化物化合物が、カルシウムおよびアルミニウムを、１１．５：１４から１２．５：１４の範囲内、好ましくは１１．８：１４から１２．２：１４の範囲内、より好ましくは１１．９：１４から１２．１：１４の範囲内のＣａ：Ａｌの元素比で含む、実施形態７８から８０のいずれか１つの酸化物化合物。
【０１４２】
８２．  ガーネット族の酸化物化合物が、カルシウムおよびアルミニウムを、１２：１４のＣａ：Ａｌの元素比で含む、実施形態７８から８１のいずれか１つの酸化物化合物。
【０１４３】
８３．  ガーネット族の酸化物化合物が、カルシウムおよび酸素を、１１．５：３３から１２．５：３３の範囲内、好ましくは１１．８：３３から１２．２：３３の範囲内、より好ましくは１１．９：３３から１２．１：３３の範囲内のＣａ：Ｏの元素比で含む、実施形態７８から８２のいずれか１つの酸化物化合物。
【０１４４】
８４．  ガーネット族の酸化物化合物が、カルシウムおよび酸素を、１２：３３のＣａ：Ｏの元素比で含む、実施形態７８から８３のいずれか１つの酸化物化合物。
【０１４５】
８５．  ガーネット族の酸化物化合物が、立方構造および結晶学的空間群Ｉ−４３ｄを示す結晶性材料である、実施形態７８から８４のいずれか１つの酸化物化合物。
【０１４６】
８６．  ガーネット族の酸化物化合物が、マイエナイトを含み、好ましくはマイエナイトである、実施形態７８から８５のいずれか１つの酸化物化合物。
【０１４７】
８７．  ガーネット族の酸化物化合物が、化合物Ｃａ１２Ａｌ１４Ｏ３３を含み、好ましくは化合物Ｃａ１２Ａｌ１４Ｏ３３である、実施形態７８から８６のいずれか１つの酸化物化合物。
【０１４８】
８８．  少なくとも８０質量％、好ましくは少なくとも８５質量％、より好ましくは少なくとも９０質量％、より好ましくは少なくとも９５質量％、より好ましくは少なくとも９９質量％が、ガーネット族の酸化物化合物からなる、実施形態７８から８７のいずれか１つの酸化物化合物。
【０１４９】
８９．  前駆体化合物が、ＩＳＯ９２７７に従って決定される、少なくとも２ｍ２／ｇ、好ましくは少なくとも３ｍ２／ｇの、より好ましくは少なくとも５ｍ２／ｇの、より好ましくは５から１０００ｍ２／ｇの範囲内、より好ましくは５から５００ｍ２／ｇの範囲内、より好ましくは５から１００ｍ２／ｇの範囲内のＢＥＴ特異的表面積を有する、実施形態８８から８９のいずれか１つの酸化物化合物。
【０１５０】
９０．  （ｉ）により用意される前駆体化合物が、参考例１．６で記載されたように決定された、１から２０００マイクロメートルの範囲内、好ましくは１０から５００マイクロメートルの範囲内、より好ましくは２０から２００マイクロメートルの範囲内の平均粒子サイズを有する粒子の形態にある、実施形態７８から８９のいずれか１つの酸化物化合物。
【０１５１】
９１．  実施形態１から７９のいずれか１つに記載の方法により、得ることができるかもしくは得られたかまたは製造することができるかもしくは製造されたエレクトライド化合物。
【０１５２】
９２．  ４２０反射に対する２１１反射の強度比が、参考例１．２で記載されたように決定されて、１：１を超えて、好ましくは１．１：１から２．１：１の範囲内、より好ましくは１．３：１から２．１：１の範囲内にある、２１１反射および４２０反射を含むＸＲＤパターンを示すエレクトライド化合物、好ましくは実施形態９１のエレクトライド化合物。
【０１５３】
９３．  参考例１．３で記載されたように決定された、３３５から３４５ｍＴの範囲内に共鳴を含むＥＰＲスペクトルを示す、実施形態９２のエレクトライド化合物。
【０１５４】
９４．  実施形態９１から９３のいずれか１つに記載のエレクトライド化合物を、触媒または触媒成分、好ましくは塩基触媒としてまたは塩基触媒成分として使用する方法。
【０１５５】
９５．  水素（Ｈ２）活性化、窒素活性化（Ｎ２）を含む化学反応において、またはアミノ化反応において、実施形態９４を使用する方法。
【０１５６】
９６．  水素化反応において、好ましくはオレフィン、芳香族化合物、アセチレン系化合物、アルデヒド、カルボン酸、エステル、イミン、ニトリル、ニトロ化合物、硝酸、カルボン酸塩化物、エーテルおよび／またはアセタールの水素化のために、実施形態９４または９５を使用する方法。
【０１５７】
９７．  窒素および水素から出発してアンモニアを製造するための、実施形態９４に記載の使用方法。
【０１５８】
９８．  化学反応において水素（Ｈ２）または窒素（Ｎ２）を活性化する方法であって、前記水素を、実施形態９１から９３のいずれか１つに記載のエレクトライド化合物を含む触媒と接触させる工程を含む、方法。
【０１５９】
９９．  水素化反応、好ましくはオレフィン、芳香族化合物、アセチレン系化合物、アルデヒド、カルボン酸、エステル、イミン、ニトリル、ニトロ化合物、硝酸、カルボン酸塩化物、エーテルおよび／またはアセタールの水素化を含む、実施形態９８の方法。
【０１６０】
１００．  窒素および水素を含む混合物を、実施形態９１から９３のいずれか１つに記載のエレクトライド化合物を含む触媒と接触させることを含む、アンモニアを製造する方法。
【０１６１】
本発明は、以下の参考例、実施例、および比較例によりさらに例示される。
【実施例】
【０１６２】
［参考例１］
方法
［参考例１．１］
電気アーク炉
本発明のエレクトライド化合物を製造するために、電気アーク炉ＭＡＭ−１（Ｅｄｍｕｎｄ  Ｂｕｅｈｌｅｒ  ＧｍｂＨ、ドイツ）を使用した。この炉の一般的構成を図１および図２に示す。一般的に、電気アークは、装置により提供される１０段階の異なる強度レベル設定で操業することができる。それぞれの設定は、炉の制御ユニットにあるノブで調節される。それぞれの強度レベルの電力は、電極に直接接続された電流計および電圧計で測定した。電気アーク炉の強度レベルは、使用される雰囲気とは独立に、電力に直線的に対応する。この直線的依存性を図３に示す。電力の値は下の表１に示された強度レベルに対応する。
【０１６３】
【表１】
2020516569.tif 000002
【０１６４】
［参考例１．２］
ＸＲＤ分析
酸化アルミニウムカルシウムおよびそれらをベースとするエレクトライド材料の試料を、Ｂｒｕｋｅｒ  ＡＸＳ  ＧｍｂＨ（Ｋａｒｌｓｒｕｈｅ）からの２シータが５°から７５°の可変スリットを使用するＬｙｎｘｅｙｅ  ＸＥ  １Ｄ−検出器を備えたＢｒｕｋｅｒ  Ｄ８  Ａｄｖａｎｃｅ回折計を使用して、ＸＲＤによりそれらの相純度および結晶化度に関して分析した。Ｘ線管の陽極は銅からなるものであった。Ｃｕ放射線を抑制するために、ニッケルフィルターを使用した。以下のパラメーターを使用した：
−  電圧：４０ｋＶ
−  電流：４０ｍＡ
−  ステップサイズ：０．０２°２シータ
−  走査速度０．２秒／ステップ
−  ソーラー・スリット（１次側）：２．５°
−  ソーラー・スリット（２次側）：２．５°
−  発散スリット：０．１７°
【０１６５】
［参考例１．３］
ＥＰＲ分析
ＥＰＲスペクトルは、Ｍａｇｎｅｔｔｅｃｈ  ＧｍｂＨからの、それぞれの試料に対する増幅および調整振幅調節を有するＭＳ１００Ｘ−Ｂａｎｄ−ＥＰＲ分光計を使用して記録した。全体のスペクトルを５００〜４５００Ｇの磁場（ｆｉｅｌｄ）、掃引時間４１秒および４０９６個のデータポイントで記録した。定量的スペクトルは、３４１４Ｇの磁場、５００Ｇの掃引幅および５回掃引で４１秒の掃引時間で記録した。
【０１６６】
［参考例１．４］
前駆体化合物の錠剤の製造
錠剤は、圧力計を備えたＭａｓｓｅｎ  ＧｍｂＨ（ドイツ）のＭＰ２５０Ｍプレスを使用して製造した。錠剤を製造するために０．５ｇの材料を使用して１０ｔの力で加圧した。製造された全ての錠剤は、直径１３ｍｍおよび高さ４ｍｍの円形形状であった。
【０１６７】
［参考例１．５］
含水率の決定
含水率は、乾燥および灰化システムｐｒｅｐＡＳｈ、Ｐｒｅｃｉｓａ  Ｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃｓ  ＡＧ（スイス）で分析した。試料を１０００℃に加熱して質量減少をモニターした。
【０１６８】
［参考例１．６］
粒子サイズの決定
粒子サイズは、Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ  ３０００を使用してレーザー回折により決定した。
【０１６９】
［参考例１．７］
Ｋｕｂｅｌｋａ−Ｍｕｎｋ変換吸収スペクトル
Ｋｕｂｅｌｋａ−Ｍｕｎｋ変換吸収スペクトルは、以下のようにして得られた：ＵＶ可視反射率スペクトルを、Ｕｌｂｒｉｃｈｔ球付きのＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ  Ｌａｍｂｄａ  ９５０分光光度計で記録した。得られた反射率スペクトルをＫｕｂｅｌｋａ−Ｍｕｎｋ方程式：
Ｆ（Ｒ）＝（１−Ｒ）２／２Ｒ
を使用して変換した。次に電子濃度Ｎｅを文献による方程式：
Ｎｅ＝［−（Ｅｓｐ−Ｅｓｐ０）／０．１１９］０．７８２
（Ｅｓｐ０＝２．８３ｅＶ、Ｅｓｐは２．５と３．０ｅＶの間のそれぞれの最大エネルギーである）
を用いて決定した。
【０１７０】
［実施例１］
組成Ｃａ１２Ａｌ１４Ｏ３３を有する前駆体化合物の製造
使用した材料：
ＳａｓｏｌからのＡｌＯ（ＯＨ）（Ｄｉｓｐｅｒａｌ（登録商標）、ベーマイト）
Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒ（注文番号３３２９９）からの酸化カルシウム（ＣａＯ）
【０１７１】
含水率は、参考例１．５に記載したようにして決定した。ＡｌＯ（ＯＨ）については、２３．３７％の平均質量減少、ＣａＯについては平均質量減少３．５７％を決定した。下の表２はそれぞれの結果を示す。
【０１７２】
【表２】
2020516569.tif 000003
【０１７３】
使用した材料：
０．４３モル  ＡｌＯ（ＯＨ）（Ｄｉｓｐｅｒａｌ（登録商標）、ベーマイト）、Ｓａｓｏｌから
０．３７モル  酸化カルシウム（ＣａＯ）、Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒから
４．２モル  脱イオン水
【０１７４】
０．４３モルのＡｌ（Ｏ）ＯＨ（２８．４ｇ、水分を含む）、０．３７モル（２１．６ｇ、水分を含む）のＣａＯおよび４．２モル（７５．７ｇ）の脱イオン水を、ＺｒＯ２２５０ｍＬと、１５Ｙで安定化されたＺｒＯ２破砕球（直径２０ｍｍ）を含有する破砕ボウル中で組み合わせた。ボウルを封じて、混合物を４回各１０分間（６００ｒｐｍ、回転方向を変えて）遊星ボールミル（「Ｐｕｌｖｅｒｉｓｅｔｔｅ  ６クラシックライン」、Ｆｒｉｔｓｃｈ  ＧｍｂＨ）中ですりつぶして、混合物を、各破砕手順後５分間放冷した。最後の粉砕を実行後、破砕ボウルを２５分間放冷してから開いて、無色のペーストを磁器製のボウルに移した。次に混合物をマッフル炉（Ｍ１１０、Ｔｈｅｒｍｏ  Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｉｎｃ）中で、温度を５Ｋ／分の速度で９００℃に上昇させて焼成し、それを６Ｌ／分の流速の清浄な乾燥空気（ＣＤＡ）の流れの下に８時間保った。５０ｇの相純粋のマイエナイトが得られて、それを参考例１．２に記載されたようにしてＸＲＤにより決定した。ＸＲＤ回折パターンを図４に示す。
【０１７５】
酸化アルミニウムカルシウムは、それらのそれぞれの回折パターン図における２１１（１８．０°２シータ）および４２０（３３．４°２シータ）の反射の強度比により特徴づけられる。マイエナイト構造を有する酸化アルミニウムカルシウムでは、２１１／４２０の反射の強度比は１未満である。実施例１により製造された化合物は、０．９９：１の４２０反射に対する２１１反射の強度比を示した。
【０１７６】
［実施例２］
組成Ｃａ１２Ａｌ１４Ｏ３３（水熱）を有するアルミン酸カルシウムの製造
使用した材料：
０．３４モル  ＡｌＯ（ＯＨ）（Ｄｉｓｐｅｒａｌ（登録商標）、ベーマイト）、Ｓａｓｏｌから
１７．３ｇ  酸化カルシウム（ＣａＯ）、Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒから
６０．４ｇ  脱イオン水
【０１７７】
０．３４モルのＡｌ（Ｏ）ＯＨ（２２．７ｇ、水分を含む）、０．３０モルのＣａＯ（１７．３ｇ、水分を含む）および３．３５モル（６０．４ｇ）の脱イオン水を、１１個のセラミック破砕球（１１ｍｍ直径）を含むセラミック容器に入れた。容器を封じて混合物を遊星ボールミル（「Ｐｕｌｖｅｒｉｓｅｔｔｅ６クラシックライン」、Ｆｒｉｔｓｃｈ  ＧｍｂＨ）中で１０分間６００ｒｐｍですりつぶした。ペースト状の混合物をテフロン（登録商標）容器に移して、それを鋼のオートクレーブ（「ＤＡＢ−３」、Ｂｅｒｇｈｏｆ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ＋Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＧｍｂＨ、ドイツ）に入れた。次に、材料を１００℃に加熱してその温度に１２時間保つと、薄白色の懸濁物が生じた。該生成物を磁器製のボウルに移して、８０℃で空気下に結晶性の固体が得られるまで乾燥して、それをＸＲＤにより相純Ｃａ３Ａｌ２（ＯＨ）１２（カトアイト）と同定した。次に材料を５Ｋ／分の速度で６００℃に加熱してその温度に８時間、６Ｌ／分の流速の清浄な乾燥空気流下に保つと、４０ｇマイエナイトが生じて、それをＸＲＤにより確認した。
【０１７８】
［実施例３］
マイエナイトから出発するエレクトライドの製造
【０１７９】
３．１  錠剤の製造
使用した材料：
０．５ｇマイエナイト（実施例１から；実施例２からでも可能）
０．５ｇの微細にすりつぶされたマイエナイトを、１３ｍｍの直径を有する錠剤の製造のために適用可能な錠剤プレス（ＭＰ２５０Ｍ  ｐｒｅｓｓ、Ｍａｓｓｅｎ  ＧｍｂＨ、ドイツ）に入れた。材料に１０ｔの圧をかけて、その結果、直径１３ｍｍおよび高さ約４ｍｍの無色のマイエナイト錠剤が生じた。
【０１８０】
３．２  Ａｒ雰囲気下におけるエレクトライド材料の製造
実施例３．１によるマイエナイト錠剤を、参考例１．１で記載された電気アーク炉中の銅電極板上の受容器チャンバーに入れた。チャンバーを閉じて３０秒間脱気して、その後Ａｒを１バールの絶対圧で再充填した。この手順を２回繰り返して、低い酸素分圧を達成した。最後の脱気サイクルの後、チャンバーにＡｒを再充填して、アークオーブンの圧力計で０．７バールの絶対圧に調節した。電気アークを強度レベル３で点火して、タングステン電極を錠剤に２０秒の間向けると、融解物の形成が生じた。その後、チャンバーを脱気して、再びＡｒを過剰に供給して０．７バールの絶対圧にした。生じた黄色を帯びた融解ボールを、２０秒間アーク強度レベル５でさらに３回処理した。各アーク処理後、受容器チャンバーをパージして、すなわち３０秒間脱気して、次に０．７バールのＡｒ圧であふれさせた。最終のアーク処理が、強度レベル９で５秒間実施されて、最終的に黒色融解ボールが生じた。冷却後、チャンバーを開いて、融解ボールを取り出して破砕した。
【０１８１】
得られた材料のそれぞれのＸＲＤパターンを図５に示す。酸化アルミニウムカルシウムは、それらのそれぞれの回折パターン図における２１１（１８．０°２シータ）と４２０（３３．４°２シータ）との反射の強度比によって特徴づけられる。マイエナイト構造を有する酸化アルミニウムカルシウムでは、２１１／４２０反射の強度比は１未満である。電気アーク炉中で製造されたマイエナイトをベースとするエレクトライドにおいて、上記強度比は、材料中の非結合電子の濃度に依存して、１．３を超えて２．１までの範囲内である。実施例３により製造された化合物は、４２０反射に対する２１１反射の強度比が１．３であることを示した。
【０１８２】
３．３  Ａｒ／Ｈ２雰囲気下におけるエレクトライド材料の製造
実施例３．１によるマイエナイト錠剤を、参考例１．１で記載された電気アーク炉中の銅電極板上の受容器チャンバーに入れた。チャンバーを封じて３０秒間脱気し、次にＡｒ／Ｈ２（５体積％のＨ２）を再充填した。この手順を２回繰り返した。最終的に、絶対ガス圧を０．７バールに調節した。上の実施例３．１で記載された手順に従って、錠剤を、強度レベル３で（２０秒）および５で（２０秒間を３回）電気アークにより処理した。各処理の後、チャンバーを脱気してＡｒ／Ｈ２ガス（５体積％のＨ２）で満たした。最終のアーク処理を強度レベル９で５秒間実施した。チャンバーを開いて黒色の融解ボールを取り出して、さらなる分析処理のために破砕した。
【０１８３】
得られた材料のＸＲＤパターンをそれぞれ図６に示す。酸化アルミニウムカルシウムが、それらのそれぞれの回折パターン図における２１１（１８．０°２シータ）と４２０（３３．４°２シータ）反射の強度比により特徴づけられる。マイエナイト構造を有する酸化アルミニウムカルシウムでは、２１１／４２０反射の強度比が１未満である。電気アーク炉で製造されたマイエナイトをベースとするエレクトライドでは、該強度比は、材料中における非結合電子の濃度に依存して、１．３を超えて２．１までの範囲内である。実施例３により製造された化合物は、４２０反射に対する２１１反射の１．４の強度比を示した。得られた材料のそれぞれのＥＰＲスペクトルを図７に示す。エレクトライド材料は、一般的に３３５〜３４５ｍＴの磁場に共鳴を示し、それは、文献データ（Ｍａｔｓｕｉｓｈｉら）とよく一致する。試料中における自由電子の量を定量するために、ＦＷＨＨの方法を使用して、スペクトルを積分した。
【０１８４】
さらに、得られた材料について、それぞれｇ値またはｇ因子（ランデ磁気回転因子から）を計算した。ｇ値は任意の粒子核の磁気モーメントを特徴づける。ｇ値は、粒子（この場合には電子）の観察された磁気モーメントをその角運動量量子数に関係づける。ｇ値は比例定数である。ｇ値は１．９９５であったので、マイエナイトをベースとするエレクトライドのケージの内側の電子の特性である１．９９５から１．９９７値の範囲内に入り、エレクトライド材料の上首尾の製造がもう一度確認された。
【０１８５】
得られた材料のそれぞれの電子濃度は、ＵＶ可視スペクトルにより１立方センチメートル当たり３．４×１０２０電子である。さらに、参考例１．７による記載のように得られたＫｕｂｅｌｋａ−Ｍｕｎｋ変換吸収スペクトルを、図７ａに示す。したがって、吸光度の最大値（材料のある色に対応する最大値）から測定された反射スペクトルを決定することが可能になる。生じた変換スペクトルは、エレクトライドの色に対応する２．５と３．００ｅＶの間に最大値を有する特徴的な最大値を示し、これはマイエナイトをベースとするエレクトライドに典型的である。したがって、Ｋｕｂｅｌｋａ−Ｍｕｎｋ変換吸収スペクトルからも、エレクトライド材料上首尾の製造が確認される。
【０１８６】
［実施例４］
Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２をベースとするエレクトライド化合物の製造
４．１  イットリウムアルミニウムガーネットＹ３Ａｌ５Ｏ１２の製造
イットリウムアルミニウムガーネットＹ３Ａｌ５Ｏ１２を、硝酸イットリウム溶液およびＧｉｌｏｆｌｏｃ（登録商標）８３、アルミニウム含有率が１２．４質量％のポリ塩化アルミニウム水溶液からなる水溶液の焼成により製造した。製造されるべき生成物の３０ｇ（０．０５０５ｍｏｌ）、５８．０７２ｇのＹ２（ＮＯ３）３＊６Ｈ２Ｏ（０．１５１６ｍｏｌ）を容器に充填して、１００ｍｌの脱イオン水に攪拌下で溶解した。その後、５５．０５ｇのＧｉｌｏｆｌｏｃ（登録商標）８３を別の容器に充填して、硝酸イットリウム溶液を加えた。次に該混合物を８０℃に加熱して、攪拌下で（１５０ｒ．ｐ．ｍ．）８０℃に２時間保った。得られた混合物を磁器製のボウルに移して、６Ｌ／分の流速の清浄な乾燥空気中４５０℃で、次に２Ｌ／分の流速の清浄な乾燥空気中１０００℃で焼成した。それぞれの加熱および焼成は、以下のように実施した：
−  １Ｋ／分の加熱速度で８０℃に加熱する
−  ８０℃に１時間保つ
−  １Ｋ／分の加熱速度で１５０℃に加熱する
−  １５０℃に１時間保つ
−  １Ｋ／分の加熱速度で２００℃に加熱する
−  ２００℃に１時間保つ
−  １Ｋ／分の加熱速度で３００℃に加熱する
−  ３００℃に１時間保つ
−  １Ｋ／分の加熱速度で３５０℃に加熱する
−  ３５０℃に１時間保つ
−  １Ｋ／分の加熱速度で４５０℃に加熱する
−  ４５０℃に１時間保つ
−  室温に冷却する
−  ５Ｋ／分の加熱速度で１０００℃に加熱する
−  １０００℃に４時間保つ
−  室温に冷却する
白色の結晶性粉末が得られ、それを参考例１．２に記載されたようにＸＲＤによって分析した。それぞれの回折パターン図を図８に示す。
【０１８７】
次に参考例１．４で記載されたように、粉末を１０トンの圧で圧縮して直径が１３ｍｍの０．５ｇの錠剤にした。
【０１８８】
４．２  イットリウムアルミニウムガーネットＹ３Ａｌ５Ｏ１２から出発するエレクトライド化合物の製造
実施例４．１で製造された０．５ｇイットリウムアルミニウムガーネット錠剤を、参考例１．１で記載された電気アーク炉中の銅電極板上の受容器チャンバーに入れた。チャンバーを脱気して、アルゴンを、炉の圧力計で１．５バールの絶対圧に再充填した。この手順を２回繰り返して、最終の再充填後、０．７バールのアルゴンの絶対圧に調節した。電気アークを強度レベル３で点火して、次にレベル７に調節し、１５秒間錠剤に向けた。その後、チャンバーを脱気して、アルゴンを０．７バールの絶対圧に再充填した。該ペレットを、再び強度レベル７で１５秒間処理した。その後、チャンバーを開いて、ペレットをさらに調べるためにチャンバーから取り出した。ペレットは、エレクトライド化合物に典型的な暗色を示した。ＸＲＤは、ガーネットタイプの構造の反射を示した。
【０１８９】
引用先行技術
−  Ｙ．Ｎｉｓｈｉｏ、Ｋ．Ｎｏｍｕｒａ、Ｍ．Ｍｉｙａｋａｗａ、Ｋ．Ｈａｙａｓｈｉ、Ｈ．Ｙａｎａｇｉ、Ｔ．Ｋａｍｉｙａ、Ｍ．ＨｉｒａｎｏおよびＨ．Ｈｏｓｏｎｏ、「Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  １２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３  （Ｃ１２Ａ７）  ｅｌｅｃｔｒｉｄｅ  ｎａｎ−ｏｗｉｒｅ」Ｐｈｙｓ．Ｓｔａｔ．Ｓｏｌ．（Ａ）（Ｐｈｙｓｉｃａ  Ｓｔａｔｕｓ  Ｓｏｌｉｄｉ  （Ａ））、２００８年、２０４７〜２０５１頁。
−  Ｊ．Ｌ．Ｄｙｅ、「Ｅｌｅｃｔｒｏｎｓ  ａｓ  Ａｎｉｏｎｓ」、Ｓｃｉｅｎｃｅ、２００３年、６０７〜６０８頁
−  Ｊ．Ｌ．Ｄｙｅ、「Ｅｌｅｃｔｒｉｄｅｓ：  ｅａｒｌｙ  ｅｘａｍｐｌｅｓ  ｏｆ  ｑｕａｎｔｕｍ  ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ」、Ａｃｃ  Ｃｈｅｍ  Ｒｅｓ、２００９年、１５６４〜１５７２頁。
−  米国特許第２００６／０１５１３１１Ａ１号。
−  米国特許第２００９／０２２４２１４Ａ１号。
−  米国特許第２０１５／０２１７２７８Ａ１号。
−  Ｅ．Ｓ．Ｇｒｅｗら、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｍｉｎｅｒａｌｏｇｉｓｔ、９８巻、２０１３年、７８５〜２１１頁。
−  Ｍａｔｓｕｉｓｈｉ，Ｓ．；  Ｔｏｄａ，Ｙ．；  Ｍｉｙａｋａｗａ，Ｍ．；  Ｈａｙａｓｈｉ，Ｋ．；  Ｋａｍｉｙａ，Ｔ．；  Ｈｉｒａｎｏ，Ｍ．；  Ｔａｎａｋａ，Ｉ．；  Ｈｏｓｏｎｏ，Ｈ．、「Ｓｃｉｅｎｃｅ」、２００３年、３０１、６２６頁
【図１】
2020516569.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図７ａ】
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【図８】
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【国際調査報告】
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