JP2000211914A - New zeolite and its production - Google Patents

New zeolite and its production

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JP2000211914A
JP2000211914A JP11012636A JP1263699A JP2000211914A JP 2000211914 A JP2000211914 A JP 2000211914A JP 11012636 A JP11012636 A JP 11012636A JP 1263699 A JP1263699 A JP 1263699A JP 2000211914 A JP2000211914 A JP 2000211914A
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JP
Japan
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zeolite
titanium
type zeolite
alkali metal
metal element
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Application number
JP11012636A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Tatsumi
敬 辰巳
Baumikku Ashimu
バウミック アシム
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Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To synthesize an NU-1 type zeolite substantially free from Al and an alkali metal in good yield by hear-treating a dry gel containing a silicon raw material without substantially containing the alkali metal and Al and a mold agent in a steam atmosphere. SOLUTION: An aqueous solution of a mold agent such as a tetraalkylammonium hydroxide is mixed and stirred with a silica source to provide a uniform sol, which is then heated, evaporated to dryness and dried while being stirred. Thereby, a dry gel is obtained and pulverized to afford a fine powder, which is placed in a container such as a beaker and installed in a heat-resistant container such as an autoclave containing water placed in the lower part. The heat-resistant container is heated to hear-treat the dry gel preferably at >=150 deg.C in a produced steam atmosphere. When titanium is contained in the sol, the titanium such as titanium peroxide is added when preparing the sol. The atomic ratio of Si/Ti in the dry gel is preferably >=10.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、NU−1型ゼオラ
イトの製造方法に関する。 NU−1型ゼオライトは、
異性化反応、酸化反応、エステル交換反応等の各種反応
に活性を有する触媒として、また種々の物質の吸着剤と
して有用であると考えられている。中でも、チタンを含
む NU−1型ゼオライトは、酸化反応やエステル交換
反応等の触媒として有効であると考えられ、化学工業の
分野で有用と考えられている物質である。
[0001] The present invention relates to a method for producing a NU-1 type zeolite. The NU-1 type zeolite is
It is considered to be useful as a catalyst having activity in various reactions such as an isomerization reaction, an oxidation reaction, and a transesterification reaction, and as an adsorbent for various substances. Among them, NU-1 type zeolite containing titanium is considered to be effective as a catalyst for an oxidation reaction or a transesterification reaction, and is a substance considered to be useful in the chemical industry.

【0002】[0002]

【従来の技術】NU−1型ゼオライトは、酸素6員環の
小さな細孔を持つアルミノシリケートとして1977年
に見いだされたゼオライトである。結晶のトポロジーは
完全には決定されていないが、その構造は粉末X線回折
で同定可能である。米国特許4,060,590号公報
(1977)によれば、NU−1型ゼオライトは、キシ
レンの異性化などの反応に活性を有する触媒や種々の物
質の吸着剤として有用であることが示されている。
2. Description of the Related Art NU-1 type zeolite is a zeolite which was discovered in 1977 as an aluminosilicate having small pores having a six-membered oxygen ring. Although the topology of the crystal has not been completely determined, its structure can be identified by powder X-ray diffraction. According to U.S. Pat. No. 4,060,590 (1977), NU-1 type zeolite is useful as a catalyst having an activity in reactions such as xylene isomerization and an adsorbent for various substances. ing.

【0003】従来のNU−1型ゼオライトの合成方法と
しては、アルミニウムやアルカリ金属元素、特にナトリ
ウムの存在する条件での合成例が報告されており、得ら
れたNU−1型ゼオライトのSiO2/Al23比は1
5〜180であった(Zeolites 18巻 36
1ページ(1997年))。またチタンを含むNU−1
ゼオライトも同様に、アルミニウムやアルカリ金属元素
の存在する条件での合成方法、あるいはアルミニウムを
含む種結晶を用いる合成方法が報告されている。
[0003] As a synthetic method of a conventional NU-1 zeolite, aluminum and alkali metal element, and in particular reported synthesis example of the condition in the presence of sodium, the resulting NU-1 zeolite SiO 2 / Al 2 O 3 ratio is 1
5 to 180 (Zeolites 18 36
1 page (1997)). NU-1 containing titanium
Similarly, for a zeolite, a synthesis method under the condition that aluminum or an alkali metal element is present or a synthesis method using a seed crystal containing aluminum has been reported.

【0004】以上のように、従来のNU−1型ゼオライ
トは、アルミニウムやナトリウム等のアルカリ金属元素
が実質的に含有しているNU−1型ゼオライトおよびそ
の合成方法の開示しかなかった。さらにチタンを含むN
U−1型ゼオライトの場合には、アルミニウムやアルカ
リ金属元素が存在する条件で合成しているため、チタン
が初期にTiO2として析出してしまうので、NU−1
型ゼオライト中のチタンの分散が十分でないという問題
があった。
As described above, the conventional NU-1 type zeolite only discloses a NU-1 type zeolite substantially containing an alkali metal element such as aluminum and sodium, and a synthesis method thereof. N containing titanium
In the case of U-1 type zeolite, since the synthesis under conditions in which the aluminum and alkali metal element present, since the titanium will be precipitated as TiO 2 initially, NU-1
There is a problem that titanium is not sufficiently dispersed in the zeolite.

【0005】しかしながら従来の技術では、NU−1型
ゼオライトを、アルミニウムやアルカリ金属元素が存在
しない条件で合成することは困難であった。さらに、チ
タンを含むNU−1型ゼオライトの場合には、チタンを
高分散にするためにはアルミニウムやアルカリ金属元素
の存在しない条件で合成することが必要であるが、アル
ミニウムやアルカリ金属元素が存在しない条件で合成す
ることは従来の技術では困難であった。
[0005] However, it is difficult to synthesize NU-1 type zeolite under the condition that no aluminum or alkali metal element is present in the prior art. Furthermore, in the case of a NU-1 type zeolite containing titanium, it is necessary to synthesize under conditions in which aluminum or an alkali metal element does not exist in order to highly disperse titanium. It was difficult with conventional techniques to synthesize under conditions that did not.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な状況に鑑みてなされたものであり、金属元素としてケ
イ素からなるNU−1型ゼオライトであって、該ゼオラ
イトがアルカリ金属元素およびアルミニウムを含有しな
いNU−1型ゼオライトおよび該NU−1型ゼオライト
の安価で工業的に有利な製造方法を提供することを目的
とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and is an NU-1 type zeolite comprising silicon as a metal element, wherein the zeolite is an alkali metal element and aluminum. It is an object of the present invention to provide a NU-1 type zeolite containing no, and an inexpensive and industrially advantageous method for producing the NU-1 type zeolite.

【0007】本発明の他の発明は、金属元素としてケイ
素およびチタンからなるNU−1型ゼオライトであっ
て、該ゼオライトがアルカリ金属元素およびアルミニウ
ムを含有しないNU−1型ゼオライトおよび該NU−1
型ゼオライトの安価で工業的に有利なの製造方法を提供
することを目的とするものである。
Another invention of the present invention relates to a NU-1 type zeolite comprising silicon and titanium as metal elements, wherein the zeolite does not contain an alkali metal element and aluminum and a NU-1 type zeolite.
It is an object of the present invention to provide an inexpensive and industrially advantageous production method of a type zeolite.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、金属元素
としてケイ素からなるNU−1型ゼオライトまたは金属
元素としてケイ素およびチタンからなるNU−1型ゼオ
ライトであって、該ゼオライトがアルカリ金属元素およ
びアルミニウムを含有しないNU−1型ゼオライトを合
成する方法について鋭意検討の結果、ケイ素と型剤とを
含有する乾燥ゲル、またはケイ素とチタンと型剤とを含
有する乾燥ゲルを、水蒸気雰囲気下で熱処理すること
(以下、ドライゲルコンバージョンと呼ぶことがある)
により、実質的にアルミニウムやアルカリ金属元素を含
まないNU−1型ゼオライトの製造方法を見出し、本発
明を完成した。
Means for Solving the Problems The present inventors have proposed a NU-1 type zeolite composed of silicon as a metal element or a NU-1 type zeolite composed of silicon and titanium as a metal element, wherein the zeolite is an alkali metal element. As a result of intensive studies on a method of synthesizing a NU-1 type zeolite containing no aluminum and aluminum, a dry gel containing silicon and a mold, or a dry gel containing silicon, titanium and a mold was prepared under a steam atmosphere. Heat treatment (hereinafter sometimes referred to as dry gel conversion)
As a result, a method for producing a NU-1 type zeolite substantially containing no aluminum or alkali metal element was found, and the present invention was completed.

【0009】すなわち本発明は、金属元素としてケイ素
からなるNU−1型ゼオライトであって、該ゼオライト
がアルカリ金属元素およびアルミニウムを含有しないこ
とを特徴とするNU−1型ゼオライト(以下、NU−1
型ゼオライト(I)と呼ぶことがある)に関する。
That is, the present invention relates to a NU-1 type zeolite comprising silicon as a metal element, wherein the zeolite does not contain an alkali metal element and aluminum (hereinafter referred to as NU-1 type zeolite).
(Sometimes referred to as type zeolite (I)).

【0010】また本発明の他の発明は、金属元素として
ケイ素およびチタンからなるNU−1型ゼオライトであ
って、該ゼオライトがアルカリ金属元素およびアルミニ
ウムを含有しないことを特徴とするNU−1型ゼオライ
ト(以下、NU−1型ゼオライト(II)と呼ぶことが
ある)に関する。
Another aspect of the present invention is a NU-1 type zeolite comprising silicon and titanium as a metal element, wherein the zeolite does not contain an alkali metal element and aluminum. (Hereinafter sometimes referred to as NU-1 type zeolite (II)).

【0011】また本発明の他の発明は、実質的にアルカ
リ金属元素およびアルミニウムを含まないケイ素原料
と、型剤とを含有する乾燥ゲルを、水蒸気雰囲気下で熱
処理することを特徴とするNU−1型ゼオライト(I)
の製造方法に関する。
Another invention of the present invention is characterized in that a dry gel containing a silicon material substantially free of an alkali metal element and aluminum and a mold agent is heat-treated in a steam atmosphere. Type 1 zeolite (I)
And a method for producing the same.

【0012】また本発明の他の発明は、実質的にアルカ
リ金属元素およびアルミニウムを含まないケイ素原料と
チタンと型剤とを含有する乾燥ゲルを、水蒸気雰囲気下
で熱処理することを特徴とするNU−1型ゼオライト
(II)の製造方法に関する。
Another invention of the present invention is characterized in that a dry gel containing a silicon raw material substantially free of an alkali metal element and aluminum, titanium and a mold agent is heat-treated in a steam atmosphere. The present invention relates to a method for producing type-1 zeolite (II).

【0013】前記チタン源は、チタン過酸化物であるこ
とが好ましい。
Preferably, the titanium source is a titanium peroxide.

【0014】前記型剤は、テトラアルキルアンモニウム
ヒドロキシドであることが好ましく、テトラメチルアン
モニウムヒドロキシドであることがさらに好ましい。
[0014] The molding agent is preferably a tetraalkylammonium hydroxide, more preferably tetramethylammonium hydroxide.

【0015】前記水蒸気雰囲気下の熱処理温度は、15
0℃以上であることが好ましい。
The heat treatment temperature in the steam atmosphere is 15
The temperature is preferably 0 ° C. or higher.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明のNU−1型ゼオライト
(I)は、金属元素としてケイ素からなるNU−1型ゼ
オライトであって、該ゼオライトがアルカリ金属元素お
よびアルミニウムを含有しないことを特徴とする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The NU-1 type zeolite (I) of the present invention is a NU-1 type zeolite comprising silicon as a metal element, wherein the zeolite does not contain an alkali metal element and aluminum. I do.

【0017】NU−1型ゼオライト(I)の製造方法と
しては、例えば、実質的にアルカリ金属元素およびアル
ミニウムを含まないケイ素原料と型剤とを含有する乾燥
ゲルを、水蒸気雰囲気下で熱処理する方法で得られる。
As a method for producing the NU-1 type zeolite (I), for example, a method of heat-treating a dry gel containing a silicon raw material substantially free of an alkali metal element and aluminum and a molding agent in a steam atmosphere. Is obtained.

【0018】本発明のNU−1型ゼオライト(II)
は、金属元素としてケイ素およびチタンからなるNU−
1型ゼオライトであって、該ゼオライトがアルカリ金属
元素およびアルミニウムを含有しないことを特徴とす
る。
NU-1 type zeolite (II) of the present invention
Is a NU- consisting of silicon and titanium as metal elements
Type 1 zeolite, wherein the zeolite does not contain an alkali metal element and aluminum.

【0019】NU−1型ゼオライト(II)の製造方法
としては、例えば、実質的にアルカリ金属元素およびア
ルミニウムを含まないケイ素原料とチタンと型剤とを含
有する乾燥ゲルを、水蒸気雰囲気下で熱処理する方法で
得られる。
As a method for producing the NU-1 type zeolite (II), for example, a dry gel containing a silicon raw material substantially free of an alkali metal element and aluminum, titanium and a molding agent is heat-treated in a steam atmosphere. Is obtained in the following manner.

【0020】本発明のNU−1型ゼオライトの製造に用
いるケイ素の原料としては、実質的にアルカリ金属元素
およびアルミニウムを含まないケイ素原料であれば各種
ケイ素原料が使用可能であるが、オルトケイ酸エステ
ル、コロイダルケイ素、フュームドケイ素、アエロジル
ケイ素などが好適に用いられる。
As the silicon raw material used in the production of the NU-1 type zeolite of the present invention, various silicon raw materials can be used as long as they are substantially free of alkali metal elements and aluminum. , Colloidal silicon, fumed silicon, aerosil silicon and the like are preferably used.

【0021】本発明のNU−1型ゼオライトの製造に用
いるチタンの原料としては、各種チタン源が使用できる
が、オルトチタン酸エステル特にオルトチタン酸ブチル
が取扱上好ましい。また、チタン源は過酸化物として用
いるのが好ましく、過酸化物は前述のオルトチタン酸エ
ステルを過酸化水素などの過酸化物で処理することによ
って得ることができる。
Various titanium sources can be used as a titanium raw material for producing the NU-1 type zeolite of the present invention, but orthotitanate esters, particularly butyl orthotitanate, are preferred in terms of handling. The titanium source is preferably used as a peroxide. The peroxide can be obtained by treating the above-mentioned orthotitanate with a peroxide such as hydrogen peroxide.

【0022】本発明のNU−1型ゼオライトの製造に用
いられる型剤としては特に限定されないが、テトラアル
キルアンモニウムヒドロキシドが好ましく、該アルキル
基としては、各種のアルキル基の4級アミンが使用可能
であるが、工業的な入手の容易からメチル基、エチル
基、プロピル基などのアミンが好適に用いられる。なか
でも、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドが好まし
い。
The molding agent used for producing the NU-1 type zeolite of the present invention is not particularly limited, but a tetraalkylammonium hydroxide is preferable, and as the alkyl group, various quaternary amines of an alkyl group can be used. However, amines such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group are preferably used because of industrial availability. Among them, tetramethylammonium hydroxide is preferred.

【0023】本発明のNU−1型ゼオライトの具体的な
調製方法としては、特に限定されないが、例えば、 1.型剤とシリカと、場合によりチタンとを含む乾燥ゲ
ルの調製工程 2.前記乾燥ゲルの水蒸気雰囲気下での熱処理する結晶
化工程 3.結晶化後のゼオライト中に含有する型剤を除去する
焼成工程 の順で行うのが好ましい。さらに各上記工程を以下に詳
しく説明する。
The specific method for preparing the NU-1 type zeolite of the present invention is not particularly limited. 1. Step of preparing dry gel containing mold agent, silica, and optionally titanium 2. a crystallization step of heat-treating the dried gel in a steam atmosphere; It is preferable to carry out the firing step in order to remove the template contained in the zeolite after crystallization. Further, each of the above steps will be described in detail below.

【0024】1.乾燥ゲルの調製工程 型剤(テトラアルキルアンモニウムヒドロキシドが好ま
しい)の水溶液とシリカ源(オルトケイ酸エステル、コ
ロイダルケイ素、フュームドケイ素、アエロジルケイ素
など)を混合撹拌し、均一なゾルとする。このゾルを撹
拌しながら加熱蒸発乾固後乾燥し、乾燥ゲルとする。
1. Preparation Step of Dry Gel An aqueous solution of a template (preferably tetraalkylammonium hydroxide) and a silica source (orthosilicate, colloidal silicon, fumed silicon, aerosil silicon, etc.) are mixed and stirred to form a uniform sol. The sol is heated, evaporated to dryness with stirring, and then dried to obtain a dried gel.

【0025】チタンを含む場合は、ゾルの調製時に、チ
タン源(チタン過酸化物が好ましい)を添加する。チタ
ン過酸化物はチタン酸エステルなどを過酸化水素などの
過酸化物で処理することによって得られる。
When titanium is contained, a titanium source (preferably titanium peroxide) is added during the preparation of the sol. Titanium peroxide is obtained by treating a titanate or the like with a peroxide such as hydrogen peroxide.

【0026】本発明のNU−1型ゼオライト(II)の
合成の際の仕込み乾燥ゲル中のSi/Ti原子比は、1
0以上が好ましく、さらに好ましくは20以上である。
In the preparation of the NU-1 type zeolite (II) of the present invention, the Si / Ti atomic ratio in the dry gel charged is 1
It is preferably 0 or more, more preferably 20 or more.

【0027】2.結晶化工程 得られた乾燥ゲルは、粉砕して微分末とし、PTFE製ビー
カーなどの容器に入れ、下に水を入れたオートクレーブ
などの耐圧容器に設置する。この耐圧容器を加熱し、発
生する水蒸気雰囲気下で熱処理を行う。
2. Crystallization Step The obtained dried gel is pulverized into a differential powder, placed in a container such as a PTFE beaker, and placed in a pressure-resistant container such as an autoclave filled with water below. The pressure vessel is heated, and heat treatment is performed in a generated steam atmosphere.

【0028】本発明のNU−1型ゼオライト合成の際の
水蒸気雰囲気下での熱処理温度は、ある程度高い必要が
あり、好ましくは150℃、さらに好ましくは170℃
以上である。処理時間は、数時間から数日の範囲である
が、十分結晶化させるためにはある程度長い処理時間が
必要である。
The heat treatment temperature in a steam atmosphere during the synthesis of the NU-1 type zeolite of the present invention must be somewhat high, preferably 150 ° C., more preferably 170 ° C.
That is all. The processing time is in the range of several hours to several days, but a certain long processing time is required for sufficient crystallization.

【0029】3.焼成工程 得られたゼオライトはこのままでは型剤を含んでおり、
このままでは触媒や吸着剤として使用できない。この型
剤を取り除くため、通常は酸素含有気体雰囲気下(特に
問題がなければ空気雰囲気下)で焼成する。焼成温度は
400℃以上、好ましくは500℃以上であり、焼成時
間は温度にもよるが、数時間から1日程度である。
3. Firing step The obtained zeolite contains a mold agent as it is,
As it is, it cannot be used as a catalyst or adsorbent. In order to remove this mold agent, it is usually fired in an oxygen-containing gas atmosphere (an air atmosphere if there is no problem). The firing temperature is 400 ° C. or more, preferably 500 ° C. or more, and the firing time is several hours to about 1 day, depending on the temperature.

【0030】NU−1型ゼオライトの同定は、例えば、
得られたゼオライトの粉末X線回折スペクトルを、文献
(Zeolites 18巻 361ページ(1997
年)に示された粉末X線回折スペクトル(図2参照)と
比較することにより、確認できる。
The identification of NU-1 type zeolite is carried out, for example, by
The powder X-ray diffraction spectrum of the obtained zeolite was measured according to the literature (Zeolites, Vol. 18, p. 361 (1997)).
) Can be confirmed by comparison with the powder X-ray diffraction spectrum (see FIG. 2).

【0031】また、ゼオライト中にアルミニウムおよび
アルカリ金属元素が含有されていないことは、通常に行
なわれている上記金属の分析方法で確認すれば良く、例
えばアルミニウムについてはICP発光分析法で、アル
カリ金属元素については原子吸光分析法で検出されない
ことにより、簡便に確認できる。
The fact that zeolite does not contain aluminum and alkali metal elements can be confirmed by a commonly used metal analysis method. For example, aluminum is determined by ICP emission analysis using alkali metal. The element can be easily confirmed by not being detected by atomic absorption spectrometry.

【0032】本発明のNU−1型ゼオライト(I)およ
び(II)は、異性化反応、酸化反応、エステル交換反
応等の各種反応に活性を有する触媒として、また種々の
物質の吸着剤として有用であり、特に、チタンを含むN
U−1型ゼオライト(II)は、過酸化水素などの過酸
化物をを酸化剤とする酸化反応や、エステル交換反応な
どに有効な触媒として好適に使用できる。
The NU-1 type zeolites (I) and (II) of the present invention are useful as catalysts having activity in various reactions such as isomerization reaction, oxidation reaction and transesterification reaction, and as adsorbents for various substances. And in particular, N containing titanium
U-1 type zeolite (II) can be suitably used as a catalyst effective for an oxidation reaction using a peroxide such as hydrogen peroxide as an oxidizing agent, a transesterification reaction and the like.

【0033】[0033]

【実施例】実施例1 25重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMA
-OH)水溶液18.2gに、ヒュームドシリカ(商品名:
アエロジル200)6.0gを入れて、1時間攪拌す
る。均一なゾルになった後、温度を80℃まで上げて、
攪拌しながら8時間乾燥させる。
EXAMPLES Example 1 25% by weight of tetramethylammonium hydroxide (TMA
-OH) aqueous solution with 18.2 g of fumed silica (trade name:
6. Add 6.0 g of Aerosil 200) and stir for 1 hour. After a uniform sol, raise the temperature to 80 ° C,
Dry for 8 hours with stirring.

【0034】この乾燥ゲルを砕いて粉末とする。この粉
末ゲルをPTFE製ビーカーの中に入れ、下に水10gを張
ったオートクレーブ中、170℃で5日間合成を行っ
た。得られた粉末を空気流通下550℃で12時間焼成
して、ゼオライト(A)を得た。
The dried gel is crushed into a powder. This powder gel was put in a PTFE beaker, and synthesized in an autoclave filled with 10 g of water at 170 ° C. for 5 days. The obtained powder was calcined at 550 ° C. for 12 hours under flowing air to obtain zeolite (A).

【0035】得られたゼオライト(A)は、ICP発光
分析法によると、Alは検出されず、また原子吸光分析
法によると、アルカリ金属元素は検出されなかった。し
たがってゼオライト(A)は、Alやアルカリ金属元素
を含まないシリカからなるゼオライトである。
In the obtained zeolite (A), no Al was detected by ICP emission spectrometry, and no alkali metal element was detected by atomic absorption spectrometry. Therefore, the zeolite (A) is a zeolite made of silica containing no Al or an alkali metal element.

【0036】また得られたゼオライト(A)の電子顕微
鏡(FEM−SEM)写真から微細な針状結晶が生成し
ていることがわかり、外表面積が大きいことがうかがえ
る。ゼオライト(A)の粉末X線回折スペクトルを図1
に示す。また文献(Zeolites 18巻 361
ページ(1997年))に示された粉末X線回折スペク
トルを図2に示す。全体的なパターンは良く一致してい
る。また、2θと強度の関係からも、凡そのピークの出
現位置と強度は合っている。よって、図1及び図2か
ら、実施例1で得られたゼオライト(A)の結晶構造は
NU−1型ゼオライトであることがわかった。
From the electron microscope (FEM-SEM) photograph of the obtained zeolite (A), it can be seen that fine needle-like crystals are formed, which indicates that the external surface area is large. Fig. 1 shows the powder X-ray diffraction spectrum of zeolite (A).
Shown in The literature (Zeolites 18 361)
The powder X-ray diffraction spectrum shown on page (1997) is shown in FIG. The overall pattern is in good agreement. Also, from the relationship between 2θ and the intensity, the appearance position of the approximate peak matches the intensity. Therefore, from FIGS. 1 and 2, it was found that the crystal structure of the zeolite (A) obtained in Example 1 was a NU-1 type zeolite.

【0037】また実施例1で得られたゼオライト(A)
のFT−IRスペクトルを、図5(下側の図、スペクト
ルb)に示した。
The zeolite (A) obtained in Example 1
Is shown in FIG. 5 (lower diagram, spectrum b).

【0038】実施例2 オルトチタン酸ブチル1.15gを純水5.0gに撹拌
しながら加える。10分後25重量%過酸化水素水2.
0gに加えて室温で30分攪拌して、チタン過酸化物水
溶液を得る。
Example 2 1.15 g of butyl orthotitanate is added to 5.0 g of pure water with stirring. 1. After 10 minutes, 25% by weight aqueous hydrogen peroxide
Then, the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes to obtain an aqueous titanium peroxide solution.

【0039】25重量%テトラメチルアンモニウムヒド
ロキシド(TMA-OH)水溶液18.2gを撹拌しながら加
え、最後にヒュームドシリカ(商品名:アエロジル20
0)6.0gを入れて、1時間攪拌する。均一なゾルに
なった後、温度を80℃まで上げて、攪拌しながら8時
間乾燥させる。
18.2 g of a 25% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMA-OH) was added with stirring, and finally fumed silica (trade name: Aerosil 20)
0) Add 6.0 g and stir for 1 hour. After forming a uniform sol, the temperature is increased to 80 ° C. and dried for 8 hours with stirring.

【0040】この乾燥ゲルを砕いて粉末とする。この粉
末ゲルをPTFE製ビーカーの中に入れ、下に水10gを張
ったオートクレーブ中、170℃で6日間合成を行っ
た。得られた粉末を空気流通下550℃で12時間焼成
して、Ti含有ゼオライト(B)を得た。
The dried gel is crushed into a powder. This powder gel was put in a PTFE beaker, and synthesized in an autoclave filled with 10 g of water at 170 ° C. for 6 days. The obtained powder was calcined at 550 ° C. for 12 hours under flowing air to obtain a Ti-containing zeolite (B).

【0041】得られたゼオライト(B)は、ICP発光
分析法によると、Alは検出されず、また原子吸光分析
法によると、アルカリ金属元素は検出されなかった。し
たがってゼオライト(B)は、Alやアルカリ金属元素
を含まないTi含有のゼオライトである。
In the obtained zeolite (B), Al was not detected by ICP emission spectrometry, and no alkali metal element was detected by atomic absorption spectrometry. Therefore, the zeolite (B) is a zeolite containing Ti that does not contain Al or an alkali metal element.

【0042】得られたゼオライト(B)の電子顕微鏡
(FEM−SEM)写真から、微細な針状結晶が生成し
ていることがわかり、外表面積が大きいことがうかがえ
る。ゼオライト(B)のSi/Ti原子比は36、窒素
吸着による比表面積(結晶外部の面積を示す)は132
2/gであった。
From an electron microscope (FEM-SEM) photograph of the obtained zeolite (B), it can be seen that fine needle-like crystals have been formed, indicating that the external surface area is large. The zeolite (B) has an Si / Ti atomic ratio of 36, and a specific surface area by nitrogen adsorption (indicating the area outside the crystal) of 132.
m 2 / g.

【0043】ゼオライト(B)の粉末X線回折スペクト
ルを図3に示す。また文献(Zeolites 18巻
361ページ(1997年))に示された粉末X線回
折スペクトルを図4に示す。全体的なパターンは良く一
致している。よって、図3及び図4から実施例2のゼオ
ライト(B)の結晶構造はNU−1型ゼオライトである
ことがわかった。
FIG. 3 shows the powder X-ray diffraction spectrum of zeolite (B). FIG. 4 shows a powder X-ray diffraction spectrum shown in the literature (Zeolites, Vol. 18, p. 361 (1997)). The overall pattern is in good agreement. Therefore, it was found from FIGS. 3 and 4 that the zeolite (B) of Example 2 had a NU-1 type zeolite crystal structure.

【0044】またゼオライト(B)のFT−IRスペク
トルを図5(上側の図、スペクトルa)に、UVスペク
トルを図6に示した。
The FT-IR spectrum of zeolite (B) is shown in FIG. 5 (upper diagram, spectrum a), and the UV spectrum is shown in FIG.

【0045】図5のスペクトルaを、Tiを含まないゼ
オライトA(実施例1)のスペクトルbと比較すると、
960cm-1付近に特徴的なピークがみられ、この吸収は
シロキサン配位子で安定化された孤立したチタニルに起
因するピークであると考えられ、結晶骨格内にTiが取
り込まれていることを示す。
When the spectrum a in FIG. 5 is compared with the spectrum b of zeolite A containing no Ti (Example 1),
A characteristic peak is observed at around 960 cm −1 , and this absorption is considered to be due to the isolated titanyl stabilized with the siloxane ligand, and it is confirmed that Ti is incorporated in the crystal skeleton. Show.

【0046】図6のUVスペクトルでは220nmに大き
な吸収が見られる。これは骨格内の四面体配位のTiに
起因する。これから大部分のTiは骨格内に取り込まれ
ていることがわかる。
In the UV spectrum of FIG. 6, a large absorption is observed at 220 nm. This is due to tetrahedral coordinated Ti in the skeleton. This shows that most of the Ti is incorporated in the skeleton.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明の合成法によれば、安価な型剤を
用いても、アルミニウムおよびアルカリ金属を実質的に
含まないNU−1型ゼオライトを収率よく合成すること
ができ、前記NU−1型ゼオライトの工業的利用が可能
になった。
According to the synthesis method of the present invention, it is possible to synthesize a NU-1 type zeolite substantially free of aluminum and alkali metal with a high yield even if an inexpensive template is used. Industrial utilization of type-1 zeolite has become possible.

【0048】また本発明で得られるNU−1型ゼオライ
トは、窒素吸着による比表面積が100m2/g以上と
触媒の外表面積が大きいため、異性化反応、酸化反応、
エステル交換反応等の各種反応に活性を有する触媒とし
て、また種々の物質の吸着剤等に有用である。
The NU-1 type zeolite obtained by the present invention has a large specific surface area by adsorption of nitrogen of at least 100 m 2 / g and a large external surface area of the catalyst.
It is useful as a catalyst having activity in various reactions such as transesterification, and as an adsorbent for various substances.

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

【図1】実施例1で得られたゼオライトの粉末X線回折
スペクトルを示す。
FIG. 1 shows a powder X-ray diffraction spectrum of the zeolite obtained in Example 1.

【図2】文献(Zeolites 18巻 361ペー
ジ(1997年))に示されたNU−1型ゼオライト
(Alを含む)の粉末X線回折スペクトルを示す。
FIG. 2 shows a powder X-ray diffraction spectrum of a NU-1 type zeolite (including Al) shown in the literature (Zeolites 18, p. 361 (1997)).

【図3】実施例2で得られたゼオライトの粉末X線回折
スペクトルを示す。
FIG. 3 shows a powder X-ray diffraction spectrum of the zeolite obtained in Example 2.

【図4】文献(Zeolites 18巻 361ペー
ジ(1997年))に示されたTi−NU−1型ゼオラ
イト(Alを含む)粉末X線回折スペクトルを示す。
FIG. 4 shows a powder X-ray diffraction spectrum of a Ti-NU-1 type zeolite (including Al) shown in the literature (Zeolites 18, p. 361 (1997)).

【図5】実施例1(スペクトルb)および実施例2(ス
ペクトルa)で得られたゼオライトのFT−IRスペク
トルを示す。
FIG. 5 shows FT-IR spectra of the zeolites obtained in Example 1 (spectrum b) and Example 2 (spectrum a).

【図6】実施例2で得られたゼオライトのUVスペクト
ルを示す。
FIG. 6 shows a UV spectrum of the zeolite obtained in Example 2.

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Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属元素としてケイ素からなるNU−1
型ゼオライトであって、該ゼオライトがアルカリ金属元
素およびアルミニウムを含有しないことを特徴とするN
U−1型ゼオライト。
1. NU-1 comprising silicon as a metal element
N-type zeolite, characterized in that the zeolite does not contain an alkali metal element and aluminum.
U-1 type zeolite.
【請求項2】 金属元素としてケイ素およびチタンから
なるNU−1型ゼオライトであって、該ゼオライトがア
ルカリ金属元素およびアルミニウムを含有しないことを
特徴とするNU−1型ゼオライト。
2. A NU-1 type zeolite comprising silicon and titanium as a metal element, wherein the zeolite does not contain an alkali metal element and aluminum.
【請求項3】 実質的にアルカリ金属元素およびアルミ
ニウムを含まないケイ素原料と型剤とを含有する乾燥ゲ
ルを、水蒸気雰囲気下で熱処理することを特徴とする請
求項1記載のNU−1型ゼオライトの製造方法。
3. The NU-1 type zeolite according to claim 1, wherein the dry gel containing a silicon raw material substantially free of an alkali metal element and aluminum and a mold agent is heat-treated in a steam atmosphere. Manufacturing method.
【請求項4】 実質的にアルカリ金属元素およびアルミ
ニウムを含まないケイ素原料とチタンと型剤とを含有す
る乾燥ゲルを、水蒸気雰囲気下で熱処理することを特徴
とする請求項2記載のNU−1型ゼオライトの製造方
法。
4. The NU-1 according to claim 2, wherein the dried gel containing a silicon raw material substantially free of an alkali metal element and aluminum, titanium and a mold agent is heat-treated in a steam atmosphere. Method for producing zeolite.
【請求項5】 チタン源がチタン過酸化物である請求項
4記載のNU−1型ゼオライトの製造方法。
5. The method for producing a NU-1 type zeolite according to claim 4, wherein the titanium source is titanium peroxide.
【請求項6】 型剤がテトラアルキルアンモニウムヒド
ロキシドであることを特徴とする請求項3から5のいず
れかに記載のNU−1型ゼオライトの製造方法。
6. The method for producing a NU-1 type zeolite according to claim 3, wherein the template is a tetraalkylammonium hydroxide.
【請求項7】 水蒸気雰囲気下の熱処理温度が150℃
以上である請求項3から6のいずれかに記載のNU−1
型ゼオライトの製造方法。
7. A heat treatment temperature in a steam atmosphere is 150 ° C.
NU-1 according to any one of claims 3 to 6, which is the above.
Method for producing zeolite.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004267945A (en) * 2003-03-10 2004-09-30 Gifu Univ CATALYST COMPOSITION FOR ISOMERIZING n-PARAFFIN AND METHOD OF ISOMERIZING n-PARAFFIN
JP2017048107A (en) * 2015-08-31 2017-03-09 日立化成株式会社 Process for producing crystalline metal oxide, and crystalline metal oxide

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