JP2000103613A - Synthesis of boron-containing zeolite - Google Patents

Synthesis of boron-containing zeolite

Info

Publication number
JP2000103613A
JP2000103613A JP10273741A JP27374198A JP2000103613A JP 2000103613 A JP2000103613 A JP 2000103613A JP 10273741 A JP10273741 A JP 10273741A JP 27374198 A JP27374198 A JP 27374198A JP 2000103613 A JP2000103613 A JP 2000103613A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
boron
zeolite
sio
containing zeolite
organic template
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.)
Pending
Application number
JP10273741A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kensho Sugimoto
憲昭 杉本
Yoshihiro Sugi
義弘 杉
Yoshihiro Kubota
好浩 窪田
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.)
Japan Chemical Innovation Institute
Original Assignee
Japan Chemical Innovation Institute
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 Japan Chemical Innovation Institute filed Critical Japan Chemical Innovation Institute
Priority to JP10273741A priority Critical patent/JP2000103613A/en
Publication of JP2000103613A publication Critical patent/JP2000103613A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the yield of a crystallization product, raise the crystallinity and obtain a boron-containing zeolite in a short time by heating a mixture of a raw material for the zeolite with a boron-containing substance an organic template and water, providing a dry gel and reacting the resultant gel in a state in contact with steam under a supersaturated pressure. SOLUTION: A mixture of a raw material for zeolite (a silicon oxide) with a boron-containing substance (sodium borate, etc.), an organic template (tetrabutylammonium, etc.) and water is heated to provide a powdery dry gel, which is then brought into contact with steam under a supersaturated pressure and reacted to prepare a boron-containing zeolite. The mixing ratios of the respective raw materials are preferably within the ranges of 0.01<=A<=50.05 0.3<=B<=1.2 and 0.2<=C<=1.8 at the time of synthesizing the zeolite of the crystal form of BEA when A is the B2O3/SiO2, B is the organic template/SiO2, C is the OH/SiO2 (molar ratios).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、ホウ素含有ゼオラ
イトの合成方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for synthesizing a boron-containing zeolite.

【0002】[0002]

【従来の技術】本来、ゼオライトはアルミノシリケート
として知られており、骨格に含まれるアルミニウムの影
響により固体酸性が発現し、酸触媒として用いられてき
た。近年は、骨格にアルミニウム以外の金属原子を導入
し、酸触媒以外の触媒性能を持たせる試みが増えている
(例えばTiを導入した酸化触媒など)。
2. Description of the Related Art Zeolite is originally known as aluminosilicate, and has been used as an acid catalyst because it exhibits solid acidity under the influence of aluminum contained in its skeleton. In recent years, attempts to introduce a metal atom other than aluminum into the skeleton to have a catalytic performance other than an acid catalyst have increased (for example, an oxidation catalyst into which Ti has been introduced).

【0003】ボロシリケートゼオライトはアルミノシリ
ケートの場合と同様に固体酸性を示す。しかし、その酸
性度はアルミノシリケートの場合とかなり異なると考え
られ、従来とは全く異なる酸触媒反応への応用が期待さ
れる。ホウ素含有ゼオライトは高耐熱性(1000℃程
度まで安定)であり、疎水性も高く、各種有機合成用触
媒として優れる。ホウ素含有ゼオライトの骨格内のホウ
素は比較的穏和な条件で除去可能である。このため、骨
格からホウ素を除去した後、別の金属種と置き換えるこ
とで各種メタロシリケートゼオライトを合成でき、ホウ
素含有ゼオライトは各種メタロシリケートゼオライトの
合成前駆体としても有用である。
[0003] Borosilicate zeolites exhibit solid acidity as in the case of aluminosilicates. However, its acidity is considered to be quite different from that of aluminosilicate, and its application to acid catalysis that is completely different from the conventional one is expected. Boron-containing zeolites have high heat resistance (stable up to about 1000 ° C.), high hydrophobicity, and are excellent as various organic synthesis catalysts. Boron in the framework of the boron-containing zeolite can be removed under relatively mild conditions. For this reason, after removing boron from the skeleton, various metallosilicate zeolites can be synthesized by replacing with another metal species, and the boron-containing zeolite is also useful as a synthesis precursor of various metallosilicate zeolites.

【0004】ホウ素含有のゼオライト・ベータ([B]
−BEA)はまた、そのものを原料として他のゼオライ
トへ導く方法が知られており、この点でも有用な材料で
ある。従来、ホウ素を含むゼオライトの製造方法は、ゼ
オライトの原料を水と共に加熱する水熱合成法が知られ
ており、この方法によりゼオライトの結晶が得られる。
結晶性のゼオライト・ベータについては米国特許3,3
08,069号明細書中で、そのX線回折パターンによ
って同定されており、その合成方法が開示されている。
ただし、前記明細書に記載されているのはホウ素含有で
はなくアルミノシリケート・ベータ([Al]−BE
A)である。
[0004] Zeolite beta containing boron ([B]
-BEA) is also known as a method of using it as a raw material to lead to other zeolites, and is also a useful material in this regard. Conventionally, as a method for producing a zeolite containing boron, a hydrothermal synthesis method in which a zeolite raw material is heated together with water is known, and a zeolite crystal is obtained by this method.
For crystalline zeolite beta, see US Pat.
No. 08,069, which is identified by its X-ray diffraction pattern and discloses a method for its synthesis.
However, what is described in the above specification is not boron-containing but aluminosilicate beta ([Al] -BE).
A).

【0005】ホウ素含有のゼオライト・ベータ(以下
[B]−BEAと略記する)の合成方法に関しては、米
国特許4,788,169号明細書に開示されている。
すなわち、有機テンプレートとしてテトラエチルアンモ
ニウム陽イオン(TEA+)を用いた[B]−BEAの
合成法が示されている。この方法ではアルミニウム不純
物が7000ppm含まれる。米国特許5,603,8
21号明細書には、有機テンプレートとして1,1’−
ブチレンジ(4−アザ−1−アゾニアビシクロ[2.
2.2]オクタン)陽イオンを用いた[B]−BEAの
合成法が開示されている。この方法ではアルミニウム不
純物が1000ppm以下に抑えられるとされている。
A method for synthesizing boron-containing zeolite beta (hereinafter abbreviated as [B] -BEA) is disclosed in US Pat. No. 4,788,169.
That is, a method for synthesizing [B] -BEA using tetraethylammonium cation (TEA + ) as an organic template is shown. This method contains 7000 ppm of aluminum impurities. US Patent 5,603,8
In the specification of JP-A-21, 1,1'-
Butylene range (4-aza-1-azoniabicyclo [2.
2.2] Octane) A method for synthesizing [B] -BEA using a cation is disclosed. According to this method, aluminum impurities are suppressed to 1000 ppm or less.

【0006】上記で採用されているのは古典的な水熱合
成法であり、アルカリ金属酸化物、有機の窒素を含有す
るカチオン、アルミニウムまたはホウ素酸化物、ケイ素
の酸化物の諸源および水を含有し、該当する組成の反応
混合物を調製し、水中で高温に加熱して、結晶性ゼオラ
イト・ベータの結晶を水中から分離している。上記の水
熱合成法では、反応物質の体積が大きいため加熱容器を
大きくする必要がある。また、生成物の結晶化に長時間
を要する。結晶化生成物の収率が低い。さらに結晶化度
が低いという問題を有する。
[0006] The classical hydrothermal synthesis method employed above employs alkali metal oxides, organic nitrogen containing cations, aluminum or boron oxides, silicon oxide sources and water. A reaction mixture of the corresponding composition is prepared and heated to high temperature in water to separate the crystalline zeolite beta crystals from the water. In the above-mentioned hydrothermal synthesis method, the volume of the reactant is large, so that the heating vessel needs to be large. Further, it takes a long time to crystallize the product. Low yield of crystallized product. Further, there is a problem that the crystallinity is low.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、結晶生成物の収率の向上させ、
結晶化度を高くし、短時間でホウ素含有ゼオライトを合
成できる方法を提供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has an object to improve the yield of crystal products.
An object of the present invention is to provide a method capable of synthesizing a boron-containing zeolite in a short time by increasing the crystallinity.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明のホウ素含有ゼオ
ライトの合成方法は、ゼオライトの原料と、ホウ素含有
物質と、有機テンプレートと、水との混合物を加熱し
て、粉末状のドライゲルとするドライゲル化工程と、得
られた該ドライゲルを飽和蒸気圧の水蒸気と接触させた
状態で反応させるホウ素含有ゼオライトを得る重合工程
と、よりなることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a method for synthesizing a boron-containing zeolite, comprising the steps of: heating a mixture of a zeolite raw material, a boron-containing substance, an organic template, and water to form a powdery dry gel And a polymerization step of obtaining a boron-containing zeolite by reacting the obtained dry gel in a state of being brought into contact with water vapor having a saturated vapor pressure.

【0009】[0009]

【発明の実施の態様】本発明は、ホウ素を骨格構造内に
含有する高シリカゼオライトの合成方法である。従来の
ゼオライト合成に用いられてきた水熱合成法に代わり、
原料ゲル中にホウ素源を所定量入れ、かつ他の原料組成
を制御して作製したドライゲルを飽和蒸気圧の水と接触
反応させることにより、所望の結晶型がBEA、MF
I、MTWのゼオライト結晶を高選択性をもって高収率
で合成する方法である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is a method for synthesizing a high silica zeolite containing boron in a framework structure. Instead of the hydrothermal synthesis method used for conventional zeolite synthesis,
A predetermined amount of a boron source is put into a raw material gel, and a dry gel prepared by controlling the composition of other raw materials is brought into contact with water having a saturated vapor pressure to obtain a desired crystal form of BEA or MF.
This is a method of synthesizing I, MTW zeolite crystals with high selectivity and high yield.

【0010】すなわち、本発明のホウ素含有ゼオライト
の合成方法は、ゼオライトの原料と、ホウ素含有物質
と、有機テンプレートと、水との混合物を加熱して、粉
末状のドライゲルとするドライゲル化工程と、得られた
該ドライゲルを飽和蒸気圧の水蒸気と接触させた状態で
反応させるホウ素含有ゼオライトを得る重合工程と、よ
りなる。
That is, the method for synthesizing the boron-containing zeolite of the present invention comprises the steps of: heating a mixture of a zeolite raw material, a boron-containing substance, an organic template, and water to form a powdery dry gel; And a polymerization step of obtaining a boron-containing zeolite by reacting the obtained dry gel in a state of being brought into contact with steam having a saturated vapor pressure.

【0011】前記ゼオライトの原料は、ケイ素の酸化物
とするのが好ましい。前記ホウ素含有物質は、ホウ酸ナ
トリウム、ホウ酸、酸化ホウ素から選ばれる少なくとも
1種であることが好ましい。前記有機テンプレートは、
テトラアルキルアンモニウムイオンであり、テトラブチ
ルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトラ
エチルアンモニウムから選ばれる少なくとも1種である
ことが好ましい。
The raw material of the zeolite is preferably a silicon oxide. The boron-containing substance is preferably at least one selected from sodium borate, boric acid, and boron oxide. The organic template is
It is a tetraalkylammonium ion, and is preferably at least one selected from tetrabutylammonium, tetrapropylammonium, and tetraethylammonium.

【0012】ドライゲル化工程では、ホウ素含有ゼオラ
イトを形成する各化合物を混合して加熱することにより
混合物で形成されたゲル中の水分が蒸発して、粉末状の
ドライゲルを形成する。前記のゼオライトの原料として
は、ケイ素の酸化物が利用でき、例えば、Fumed silic
a: Cab-O-Sil M5(CABOT社製)、Nipsil(日本シ
リカ工業社製)、Colloidal silica:Ludox HS-40、L
udox AS-40(Du Pont社製)、スノーテックス40
(日産化学社製)、エアロジル(日本エアロジル製)な
どが挙げられる。
In the dry gelation step, the compounds forming the boron-containing zeolite are mixed and heated, whereby the water in the gel formed from the mixture evaporates to form a powdery dry gel. As a raw material of the zeolite, silicon oxide can be used, for example, Fumed silic
a: Cab-O-Sil M5 (manufactured by CABOT), Nipsil (manufactured by Nippon Silica Industry), Colloidal silica: Ludox HS-40, L
udox AS-40 (Du Pont), Snowtex 40
(Manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) and Aerosil (manufactured by Nippon Aerosil).

【0013】前記のホウ素含有物質としては、ホウ酸ナ
トリウム、ホウ酸、酸化ホウ素などが利用できる。A=
0.001〜0.05好ましくは0.002〜0.0
4、B=0.1〜1.5好ましくは0.3〜1.2、C
=0.1〜1.8好ましくは0.4〜1.3の範囲がよ
い。前記の有機テンプレートは、テトラアルキルアンモ
ニウムの様な球状イオン構造を有する化合物を基本とす
るテトラブチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニ
ウム、テトラエチルアンモニウムを用いることができ
る。
As the boron-containing substance, sodium borate, boric acid, boron oxide and the like can be used. A =
0.001 to 0.05, preferably 0.002 to 0.0
4, B = 0.1-1.5, preferably 0.3-1.2, C
= 0.1 to 1.8, preferably 0.4 to 1.3. As the organic template, tetrabutylammonium, tetrapropylammonium, or tetraethylammonium based on a compound having a spherical ion structure such as tetraalkylammonium can be used.

【0014】上記の各原料の混合割合の比率(モル比)
は、A=B23/SiO2、B=有機テンプレート/S
iO2、C=OH-/SiO2とすると水/SiO2=10
〜100好ましくは30〜50である。前記ホウ素含有
ゼオライトの結晶型がBEAのゼオライトを合成する場
合は、A=B23/SiO2、B=有機テンプレート/
SiO2、C=OH-/SiO2(モル比)としたとき、
0.01≦A≦0.05、0.3≦B≦1.2、0.2
≦C≦1.8の範囲とするのが望ましい。
The ratio (molar ratio) of the mixing ratio of each of the above raw materials
A = B 2 O 3 / SiO 2 , B = organic template / S
Assuming that iO 2 and C = OH / SiO 2 , water / SiO 2 = 10
-100, preferably 30-50. In the case of synthesizing a zeolite in which the boron-containing zeolite has a BEA crystal form, A = B 2 O 3 / SiO 2 , B = organic template /
When SiO 2 and C = OH / SiO 2 (molar ratio),
0.01 ≦ A ≦ 0.05, 0.3 ≦ B ≦ 1.2, 0.2
It is desirable to set the range of ≦ C ≦ 1.8.

【0015】前記ホウ素含有ゼオライトの結晶型がMF
Iのゼオライトを合成する場合は、0.004≦A≦
0.04、0.1≦B≦1.5、0.1≦C≦1.5の
範囲とするのが望ましい。前記ホウ素含有ゼオライトの
結晶型がMTWのゼオライトを合成する場合は0.00
1≦A≦0.05、0.2≦B≦1.0、0.1≦C≦
1.2の範囲とするのが望ましい。
The crystal form of the boron-containing zeolite is MF
When synthesizing the zeolite of I, 0.004 ≦ A ≦
It is desirable to set the range of 0.04, 0.1 ≦ B ≦ 1.5, and 0.1 ≦ C ≦ 1.5. When the crystal form of the boron-containing zeolite is to synthesize a zeolite of MTW, 0.00
1 ≦ A ≦ 0.05, 0.2 ≦ B ≦ 1.0, 0.1 ≦ C ≦
It is desirable to set the range of 1.2.

【0016】ここでBEA、MFI、MFWゼオライト
結晶の3種を製造する場合の組成の最適値は、以下の変
数の範囲が好ましい。A=B23/SiO2、B=有機
テンプレート/SiO2、C=OH-/SiO2、X=1
/Aとすると、 BEA:0.02<A<0.04(25<X<50) 0.8<B<1.2 0.4<C<1.3 MFI:0.005<A<0.01(50<X<200) 0.3<B<1.2 0.4<C<1.3 MTW:0.002<A<0.005(200<X<500) 0.6<B<1.0 0.7<C<1.1 ここでOHは系全体に存在するOH量であり、有機テン
プレートや原料中のNaOHの合計量である。
Here, the optimum value of the composition in the case of producing three kinds of BEA, MFI and MFW zeolite crystals is preferably in the following variable ranges. A = B 2 O 3 / SiO 2 , B = organic template / SiO 2 , C = OH / SiO 2 , X = 1
/ A, BEA: 0.02 <A <0.04 (25 <X <50) 0.8 <B <1.2 0.4 <C <1.3 MFI: 0.005 <A <0 .01 (50 <X <200) 0.3 <B <1.2 0.4 <C <1.3 MTW: 0.002 <A <0.005 (200 <X <500) 0.6 <B <1.0 0.7 <C <1.1 Here, OH is the amount of OH present in the entire system, and is the total amount of NaOH in the organic template and raw materials.

【0017】重合工程では、ドライゲル化工程で得られ
たドライゲルを、例えば、加圧容器内に置き飽和蒸気圧
の水蒸気と接触させた状態で加熱保持して反応させる。
反応温度は、100〜200℃好ましくは120〜18
0℃で6〜240時間好ましくは48〜96時間保持す
ることで結晶状のゼオライトが生成する。生成物は濾
別、水洗、乾燥により、高純度の結晶性のゼオライトが
得られる。
In the polymerization step, the dry gel obtained in the dry gelation step is, for example, placed in a pressurized vessel and heated and maintained in contact with steam having a saturated vapor pressure to cause a reaction.
The reaction temperature is 100-200 ° C, preferably 120-18.
By holding at 0 ° C. for 6 to 240 hours, preferably 48 to 96 hours, a crystalline zeolite is produced. The product is filtered, washed with water and dried to obtain a highly pure crystalline zeolite.

【0018】本発明の合成方法に適用するドライゲル転
化法は、従来の水熱合成法に較べて以下の点で優れてい
る。すなわち、ドライゲルの体積は、対応するハイド
ロゲルに比べてずっと小さいので、加熱容器の大きさが
かなり縮小できる。結晶化に要する時間がはるかに短
い(従来法では、10日以上を要していたものが、本法
では2−3日で可能である。)。結晶化生成物の収率
が極めて良い(水熱合成では、BEAの収率は良くて5
0〜60%であるが、本法では90%である。)。結
晶化度が良い(SEMで明瞭な結晶形が見えるかどうか
の基準によると:水熱合成では結晶が見えにくいが、ド
ライゲル法では見える。図3、図4、図5の本発明のゼ
オライトのSEM写真図を参照)。
The dry gel conversion method applied to the synthesis method of the present invention is superior to the conventional hydrothermal synthesis method in the following points. That is, since the volume of the dry gel is much smaller than the corresponding hydrogel, the size of the heating vessel can be considerably reduced. The time required for crystallization is much shorter (in the conventional method, which required 10 days or more, this method can be performed in 2-3 days). Extremely good yield of crystallized product (in hydrothermal synthesis, the yield of BEA is as good as 5
It is 0 to 60%, but is 90% in the present method. ). Good crystallinity (based on whether a clear crystal form can be seen by SEM: crystals are difficult to see by hydrothermal synthesis, but can be seen by dry gel method. The zeolite of the present invention shown in FIGS. 3, 4 and 5) (See SEM photograph).

【0019】[0019]

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 (実施例1)1.5023gのコロイダルシリカ(Ludo
x AS-40、DuPont製)と4.207gの35重量%のテ
トラエチルアンモニウムヒドロキシド(TEAOH)水溶液を
混合し10分間攪拌した。この混合液に0.07gの3
2重量%の水酸化ナトリウム水溶液を加え、さらに30
分間攪拌した。ホウ酸ナトリウム・10水和物0.06
3gを1.78gの水に溶解し、上記の混合液に加えて
室温で2時間攪拌した。その後80℃で攪拌を続け、ゲ
ルの粘性が上がってきたらテフロン製の棒で攪拌し、全
体がドライゲルとなるまでこれを続けた。
The present invention will be described below in detail with reference to examples. Example 1 1.523 g of colloidal silica (Ludo
x AS-40, manufactured by DuPont) and 4.207 g of a 35% by weight aqueous solution of tetraethylammonium hydroxide (TEAOH) were mixed and stirred for 10 minutes. 0.07 g of 3
A 2% by weight aqueous sodium hydroxide solution was added, and an additional 30%.
Stirred for minutes. Sodium borate decahydrate 0.06
3 g was dissolved in 1.78 g of water, added to the above mixture, and stirred at room temperature for 2 hours. Thereafter, stirring was continued at 80 ° C., and when the viscosity of the gel increased, the mixture was stirred with a Teflon rod, and this was continued until the whole became a dry gel.

【0020】次に、粉末状としたドライゲルの半量をテ
フロンカップ(内径=20mm、高さ=20mm)に移
し、このテフロンカップを、水(0.2g)の入った内
容積23mlのオートクレーブ中において。このオート
クレーブを175℃で72時間静置した。生成した結晶
を濾過し水洗および乾燥し、粉末状のホウ素含有ゼオラ
イトを得た。
Next, half of the powdered dry gel was transferred to a Teflon cup (inner diameter = 20 mm, height = 20 mm), and the Teflon cup was placed in an autoclave having a capacity of 23 ml containing water (0.2 g). . The autoclave was left at 175 ° C. for 72 hours. The generated crystals were filtered, washed with water and dried to obtain a powdery boron-containing zeolite.

【0021】この粉末状のホウ素含有ゼオライトを、粉
末XDRで分析し、[B]−BEAであることを確認し
た。純度は90%以上であった。元素分析(ICP)の
結果、SiO2/B23=27(出発ゲル中では30)
であった。表1に粉末XDRの測定結果を示す。
The powdery boron-containing zeolite was analyzed by powder XDR and confirmed to be [B] -BEA. Purity was more than 90%. As a result of elemental analysis (ICP), SiO 2 / B 2 O 3 = 27 (30 in the starting gel)
Met. Table 1 shows the measurement results of the powder XDR.

【0022】[0022]

【表1】 (実施例2)2.253gのコロイダルシリカ(Ludox
AS-40、DuPont製)と6.311gの35重量%のテト
ラエチルアンモニウムヒドロキシド(TEAOH)水溶液を混
合し10分間攪拌した。この混合液に0.187gの3
2重量%の水酸化ナトリウム水溶液を加え、さらに30
分間攪拌した。ホウ酸ナトリウム・10水和物0.01
43gを2.66gの水に溶解し、上記の混合液に加え
て室温で2時間攪拌した。その後80℃で攪拌を続け、
ゲルの粘度が上がってきたらテフロン製の棒で攪拌し、
全体がドライゲルとなるまでこれを続けた。これにより
粉末状としたドライゲルを得た。
[Table 1] (Example 2) 2.253 g of colloidal silica (Ludox
(AS-40, manufactured by DuPont) and 6.311 g of a 35% by weight aqueous solution of tetraethylammonium hydroxide (TEAOH) were mixed and stirred for 10 minutes. 0.187 g of 3
A 2% by weight aqueous sodium hydroxide solution was added, and an additional 30%.
Stirred for minutes. Sodium borate decahydrate 0.01
43 g was dissolved in 2.66 g of water, added to the above mixture, and stirred at room temperature for 2 hours. Then continue stirring at 80 ° C,
When the viscosity of the gel increases, stir with a Teflon stick,
This was continued until the whole was a dry gel. As a result, a powdery dry gel was obtained.

【0023】次にこの粉末状のドライゲルの半量をテフ
ロンカップ(内径=20mm、高さ=20mm)に移
し、このテフロンカップを、水(0.2g)の入った内
容積23mlのオートクレーブ中に置いた。このオート
クレーブを175℃で72時間静置した。生成した結晶
を濾過し水洗および乾燥し、粉末状のホウ素含有ゼオラ
イトを製造した。
Next, half of the powdery dry gel was transferred to a Teflon cup (inner diameter = 20 mm, height = 20 mm), and the Teflon cup was placed in an autoclave having a capacity of 23 ml containing water (0.2 g). Was. The autoclave was left at 175 ° C. for 72 hours. The generated crystals were filtered, washed with water and dried to produce a powdery boron-containing zeolite.

【0024】得られたホウ素含有ゼオライトのを粉末X
DRで分析し[B]−MFIであることを確認した。純
度は90%以上であった。元素分析(ICP)の結果、
このホウ素含有ゼオライトはSiO2/B23=94
(出発ゲル中では100)であった。表2に粉末XDR
の測定結果を示した。
The obtained boron-containing zeolite was converted to powder X
Analysis by DR confirmed that it was [B] -MFI. Purity was more than 90%. As a result of elemental analysis (ICP),
This boron-containing zeolite has a SiO 2 / B 2 O 3 = 94
(100 in the starting gel). Table 2 shows the powder XDR
The result of the measurement was shown.

【0025】[0025]

【表2】 (実施例3)1.502gのコロイダルシリカ(Ludox
AS-40、DuPont製)と4.207gの35重量%のテト
ラエチルアンモニウムヒドロキシド(TEAOH)水溶液を混
合し10分間攪拌した。この混合液に0.07gの32
重量%の水酸化ナトリウム水溶液を加え、さらに30分
間攪拌した。ホウ酸ナトリウム・10水和物0.063
gを1.78gの水に溶解し、上記の混合液に加えて室
温で2時間攪拌した。その後80℃で攪拌を続け、ゲル
の粘度が上がってきたらテフロン製の棒で攪拌し、全体
がドライゲルとなるまでこれを続けた。これにより粉末
状のドライゲルを得た。
[Table 2] Example 3 1.502 g of colloidal silica (Ludox
AS-40, manufactured by DuPont) and 4.207 g of a 35% by weight aqueous solution of tetraethylammonium hydroxide (TEAOH) were mixed and stirred for 10 minutes. 0.07 g of 32
A weight% aqueous sodium hydroxide solution was added, and the mixture was further stirred for 30 minutes. Sodium borate decahydrate 0.063
g was dissolved in 1.78 g of water, added to the above mixture, and stirred at room temperature for 2 hours. Thereafter, stirring was continued at 80 ° C., and when the viscosity of the gel increased, the mixture was stirred with a Teflon rod, and this was continued until the whole became a dry gel. Thus, a powdery dry gel was obtained.

【0026】次に得られた粉末状のドライゲルの半量を
テフロンカップ(内径=20mm、高さ=20mm)に
移し、このテフロンカップを、水(0.2g)の入った
内容積23mlのオートクレーブ中に置いた。このオー
トクレーブを175℃で72時間静置した。生成した結
晶を濾過し水洗および乾燥し、粉末状のホウ素含有ゼオ
ライトを製造した。
Next, half of the obtained powdery dry gel was transferred to a Teflon cup (inner diameter = 20 mm, height = 20 mm), and the Teflon cup was placed in an autoclave having a capacity of 23 ml containing water (0.2 g). Placed. The autoclave was left at 175 ° C. for 72 hours. The generated crystals were filtered, washed with water and dried to produce a powdery boron-containing zeolite.

【0027】得られたホウ素含有ゼオライトを粉末XD
Rで分析し[B]−MTWであることを確認した。純度
は90%以上であった。元素分析(ICP)の結果、こ
のホウ素含有ゼオライトはSiO2/B23=222
(出発ゲル中では200)であった。表3に粉末XDR
の測定結果を示した。
The obtained boron-containing zeolite was powdered with XD
Analysis by R confirmed that it was [B] -MTW. Purity was more than 90%. As a result of elemental analysis (ICP), this boron-containing zeolite was SiO 2 / B 2 O 3 = 222.
(200 in the starting gel). Table 3 shows the powder XDR.
The result of the measurement was shown.

【0028】[0028]

【表3】 (他の実施例)他の実施例として表4に示した原料の配
合割合(組成比A、B、C、X)に基づき実施例1と同
様の合成方法によりホウ素含有ゼオライトを合成した。
得られたホウ素含有ゼオライトの結晶構造も合わせて表
4に示す。
[Table 3] (Other Examples) As another example, a boron-containing zeolite was synthesized by the same synthesis method as in Example 1 based on the mixing ratios of the raw materials shown in Table 4 (composition ratios A, B, C, and X).
Table 4 also shows the crystal structure of the obtained boron-containing zeolite.

【0029】[0029]

【表4】 [Table 4]

【0030】本実施例の表4のNo.1、No.6、N
o.16及びNo.8で合成したゼオライトの粉末XD
Rのチャートを図1にしめす。さらにNo.1、No.
6、No.16のCP−MAS−NMRスペクトルのチ
ャートを図2に、走査型電子顕微鏡の形態組織および結
晶の大きさを示す写真図を図3、図4及び図5に示す。
なお、図3の結晶は、B−BEAを、図4の結晶は、B
−MFIを、図5の結晶は、B−MTWを示している。
No. 3 in Table 4 of this embodiment. 1, No. 6, N
o. 16 and No. Powder XD of zeolite synthesized in 8
An R chart is shown in FIG. In addition, No. 1, No.
6, no. The CP-MAS-NMR spectrum chart of No. 16 is shown in FIG. 2, and photographic diagrams showing the morphological structure and crystal size of a scanning electron microscope are shown in FIGS. 3, 4, and 5.
The crystal in FIG. 3 is B-BEA, and the crystal in FIG.
−MFI, and the crystal in FIG. 5 indicates B-MTW.

【0031】前記の図3〜5に示したようにいずれのゼ
オライトも結晶性の目的のベータ・ゼオライト結晶が形
成されていることを示している。
As shown in FIGS. 3 to 5 above, all the zeolites show that beta zeolite crystals for the purpose of crystallinity are formed.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明の合成法では、ドライゲル転化法
によりホウ素含有ゼオライトを合成している。この方法
では有機テンプレートが球状で存在し、その周辺に原料
が集合してゼオライトの前駆体である粉末状のドライゲ
ルが形成される。このドライゲルが飽和蒸気圧の水蒸気
中で加熱反応させることにより高純度の結晶性のゼオラ
イトの結晶が高収率で形成される。
According to the synthesis method of the present invention, a boron-containing zeolite is synthesized by a dry gel conversion method. In this method, the organic template exists in a spherical shape, and raw materials gather around the organic template to form a powdery dry gel that is a zeolite precursor. The dry gel is heated and reacted in water vapor having a saturated vapor pressure to form high-purity crystalline zeolite crystals in high yield.

【0033】この粉末状の原料を飽和蒸気圧の水蒸気中
で反応させるので、多量の水を使用しないため、従来の
方法に比べて反応容器が小さくて良い。さらに、水溶液
からゼオライトを析出させる方法と比べて、本発明の方
法では短時間で確実にゼオライトを合成できるため生成
物の収率が高く、かつ結晶化度を高くすることができ
る。
Since the powdery raw material is reacted in steam having a saturated vapor pressure, a large amount of water is not used, so that the size of the reaction vessel can be smaller than that of the conventional method. Furthermore, compared to the method of precipitating zeolite from an aqueous solution, the method of the present invention can surely synthesize zeolite in a short time, so that the yield of the product is high and the crystallinity can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施例で合成された3種類のホウ素含有ゼオ
ライトの粉末XDRパターンのチャートである。
FIG. 1 is a chart of a powder XDR pattern of three types of boron-containing zeolites synthesized in this example.

【図2】本実施例で合成された3種類のホウ素含有ゼオ
ライトの13C CP−MAS−NMRスペクトルのチャ
ートである。
FIG. 2 is a chart of 13 C CP-MAS-NMR spectra of three types of boron-containing zeolites synthesized in the present example.

【図3】本実施例で合成されたホウ素含有ゼオライトB
−BEAの組織形態および結晶の大きさを示す走査型電
子顕微鏡(SEM)の写真図である。
FIG. 3 shows a boron-containing zeolite B synthesized in this example.
It is a photograph figure of a scanning electron microscope (SEM) which shows the organization form and the size of a crystal of BEA.

【図4】本実施例で合成されたホウ素含有ゼオライトB
−MFIの組織形態および結晶の大きさを示す走査型電
子顕微鏡の写真図である。
FIG. 4 shows a boron-containing zeolite B synthesized in this example.
It is a photograph figure of the scanning electron microscope which shows the structure form and crystal size of -MFI.

【図5】本実施例で合成されたホウ素含有ゼオライトB
−MTWの組織形態および結晶の大きさを示す走査型電
子顕微鏡の写真図である。
FIG. 5 shows a boron-containing zeolite B synthesized in this example.
FIG. 2 is a photograph of a scanning electron microscope showing the structure morphology and crystal size of MTW.

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成10年12月28日(1998.12.
28)
[Submission date] December 28, 1998 (1998.12.
28)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図3[Correction target item name] Figure 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図3】 FIG. 3

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図4[Correction target item name] Fig. 4

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図4】 FIG. 4

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図5[Correction target item name] Fig. 5

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図5】 FIG. 5

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G069 AA08 BA07A BA38 BA45A BD03A BD03B BE17B EA01Y FA01 FB08 ZA10A ZA19A ZA19B ZA32A ZA32B ZA33A ZA33B ZB03 ZB05 ZB08 ZB09 ZF07B 4G073 BA56 BC10 BD16 CZ25 CZ41 CZ49 CZ53 FB06 FB25 FC18 FC30 FD15 FD17 FF04 GA01 GB02 GB05 UA01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) 4G069 AA08 BA07A BA38 BA45A BD03A BD03B BE17B EA01Y FA01 FB08 ZA10A ZA19A ZA19B ZA32A ZA32B ZA33A ZA33B ZB03 ZB05 ZB08 ZB09 ZF07B 4G073Z17 C06 CB17 FC3 GA01 GB02 GB05 UA01

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ゼオライトの原料と、ホウ素含有物質と、
有機テンプレートと、水との混合物を加熱して、粉末状
のドライゲルとするドライゲル化工程と、得られた該ド
ライゲルを飽和蒸気圧の水蒸気と接触させた状態で反応
させるホウ素含有ゼオライトを得る重合工程と、よりな
ることを特徴とするホウ素含有ゼオライトの合成方法。
1. A raw material for a zeolite, a boron-containing substance,
A step of heating a mixture of an organic template and water to form a dry gel in the form of a powder, and a step of polymerizing to obtain a boron-containing zeolite in which the obtained dry gel is reacted in contact with steam having a saturated vapor pressure. And a method for synthesizing a boron-containing zeolite.
【請求項2】前記ホウ素含有ゼオライトの結晶型がBE
Aのゼオライトを合成する場合は、前記混合物の組成を
以下の範囲とする請求項1に記載のホウ素含有ゼオライ
トの合成方法。A=B23/SiO2、B=有機テンプ
レート/SiO2、C=OH-/SiO2(モル比)とし
たとき、0.01≦A≦0.05、0.3≦B≦1.
2、0.2≦C≦1.8の範囲である。
2. The crystalline form of the boron-containing zeolite is BE.
The method for synthesizing a boron-containing zeolite according to claim 1, wherein when the zeolite A is synthesized, the composition of the mixture is in the following range. When A = B 2 O 3 / SiO 2 , B = organic template / SiO 2 , and C = OH / SiO 2 (molar ratio), 0.01 ≦ A ≦ 0.05, 0.3 ≦ B ≦ 1 .
2. The range is 0.2 ≦ C ≦ 1.8.
【請求項3】前記ホウ素含有ゼオライトの結晶型がMF
Iのゼオライトを合成する場合は、前記混合物の組成を
以下の範囲とする請求項1に記載のホウ素含有ゼオライ
トの合成方法。A=B23/SiO2、B=有機テンプ
レート/SiO2、C=OH-/SiO2(モル比)とし
たとき、0.004≦A≦0.04、0.1≦B≦1.
5、0.1≦C≦1.5の範囲である。
3. The crystal form of the boron-containing zeolite is MF.
The method for synthesizing a boron-containing zeolite according to claim 1, wherein when the zeolite I is synthesized, the composition of the mixture is in the following range. When A = B 2 O 3 / SiO 2 , B = organic template / SiO 2 , and C = OH / SiO 2 (molar ratio), 0.004 ≦ A ≦ 0.04, 0.1 ≦ B ≦ 1 .
5, 0.1 ≦ C ≦ 1.5.
【請求項4】前記ホウ素含有ゼオライトの結晶型がMT
Wのゼオライトを合成する場合は、前記混合物の組成を
以下の範囲とする請求項1に記載のホウ素含有ゼオライ
トの合成方法。A=B23/SiO2、B=有機テンプ
レート/SiO2、C=OH-/SiO2(モル比)とし
たとき、0.001≦A≦0.05、0.2≦B≦1.
0、0.1≦C≦1.2の範囲である。
4. The crystalline form of the boron-containing zeolite is MT.
The method for synthesizing a boron-containing zeolite according to claim 1, wherein when the zeolite W is synthesized, the composition of the mixture is in the following range. When A = B 2 O 3 / SiO 2 , B = organic template / SiO 2 , and C = OH / SiO 2 (molar ratio), 0.001 ≦ A ≦ 0.05, 0.2 ≦ B ≦ 1 .
0, 0.1 ≦ C ≦ 1.2.
JP10273741A 1998-09-28 1998-09-28 Synthesis of boron-containing zeolite Pending JP2000103613A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10273741A JP2000103613A (en) 1998-09-28 1998-09-28 Synthesis of boron-containing zeolite

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10273741A JP2000103613A (en) 1998-09-28 1998-09-28 Synthesis of boron-containing zeolite

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000103613A true JP2000103613A (en) 2000-04-11

Family

ID=17531934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10273741A Pending JP2000103613A (en) 1998-09-28 1998-09-28 Synthesis of boron-containing zeolite

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000103613A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001010813A (en) * 1999-06-22 2001-01-16 Nippon Shokubai Co Ltd Binderless zeolite molded product and its production
JP2001114512A (en) * 1999-10-14 2001-04-24 Nippon Shokubai Co Ltd Mtw-type binderless zeolite molded form and method for producing the same
JP2001139324A (en) * 1999-11-11 2001-05-22 Nippon Shokubai Co Ltd Beta type binderless zeolite molding and method for manufacturing the same
KR100392408B1 (en) * 2000-10-05 2003-07-22 학교법인 서강대학교 Macroporous foams comprising microporous zeolite or zeotype material and preparation thereof by using polymeric templates having sponge structure
JP2010527902A (en) * 2007-05-25 2010-08-19 イエフペ Novel process for preparing EU-1 zeolite
JP2015506332A (en) * 2012-02-07 2015-03-02 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se Method for producing zeolite material
CN110436477A (en) * 2019-07-25 2019-11-12 东北大学 A kind of preparation method that MFI type zeolite is nanocrystalline
CN112624142A (en) * 2021-01-19 2021-04-09 吉林大学 Preparation method of nano hierarchical pore Beta molecular sieve
CN114074946A (en) * 2020-08-13 2022-02-22 中国石油化工股份有限公司 Preparation method of Beta molecular sieve

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001010813A (en) * 1999-06-22 2001-01-16 Nippon Shokubai Co Ltd Binderless zeolite molded product and its production
JP4620197B2 (en) * 1999-06-22 2011-01-26 株式会社日本触媒 Binderless zeolite molding and method for producing the same
JP2001114512A (en) * 1999-10-14 2001-04-24 Nippon Shokubai Co Ltd Mtw-type binderless zeolite molded form and method for producing the same
JP2001139324A (en) * 1999-11-11 2001-05-22 Nippon Shokubai Co Ltd Beta type binderless zeolite molding and method for manufacturing the same
KR100392408B1 (en) * 2000-10-05 2003-07-22 학교법인 서강대학교 Macroporous foams comprising microporous zeolite or zeotype material and preparation thereof by using polymeric templates having sponge structure
JP2010527902A (en) * 2007-05-25 2010-08-19 イエフペ Novel process for preparing EU-1 zeolite
JP2015506332A (en) * 2012-02-07 2015-03-02 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se Method for producing zeolite material
CN110436477A (en) * 2019-07-25 2019-11-12 东北大学 A kind of preparation method that MFI type zeolite is nanocrystalline
CN110436477B (en) * 2019-07-25 2021-11-16 东北大学 Preparation method of MFI type zeolite nanocrystalline
CN114074946A (en) * 2020-08-13 2022-02-22 中国石油化工股份有限公司 Preparation method of Beta molecular sieve
CN114074946B (en) * 2020-08-13 2023-05-05 中国石油化工股份有限公司 Preparation method of Beta molecular sieve
CN112624142A (en) * 2021-01-19 2021-04-09 吉林大学 Preparation method of nano hierarchical pore Beta molecular sieve

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1725498B1 (en) Synthesis of zsm-48 crystals with heterostructural, non zsm-48, seeding
JP3090455B2 (en) Zeolite and method for producing the same
US5164169A (en) Zeolite Beta
US20110117007A1 (en) Method for making mfi-type molecular sieves
JPH10508570A (en) Synthesis of crystalline porous solids in ammonia
CN107001056A (en) Mesoporous zeolite is prepared with the processing of reduction
US4554146A (en) Process for preparing a zeolite of the L type using organic templates
JP2001206714A (en) Titanium silicalite molecular sieve
JPH111319A (en) Ers-10 zeolite and its production
US5171556A (en) Beta type zeolite and its preparation process
JP5542684B2 (en) IZM-3 crystalline solid and process for its preparation
JP4073958B2 (en) Manufacture of Y-type faujasite using organic template
AU2002302660B2 (en) Porous crystalline material (zeolite itq-21), the preparation method thereof and use of the same in the catalytic conversion of organic compounds
JP2000103613A (en) Synthesis of boron-containing zeolite
US6436364B1 (en) Hydrothermal conversion of Y-zeolite using alkaline earth cations
JPH03505720A (en) Crystalline aluminum phosphate composition
KR100260714B1 (en) Method of manufacturing crystalline microporous material
JPS62162617A (en) Synthetic zeolite substance and manufacture
EP3642157B1 (en) Morpholinium-based quaternary ammonium cation and aei type zeolite made therewith
JP2004269354A (en) Crystalline solid im-10 and method of preparing the same
US4534947A (en) Process for direct synthesis of sodium- and potassium-containing zeolite A
US4965059A (en) High silica faujasite aluminosilicate, ECR-4, and a process for making it
AU600948B2 (en) Synthesis of crystalline binary oxides
EP2519469B1 (en) Itq-40, new crystalline microporous material
US20020182145A1 (en) Zeolite ITQ-10