JP2007532460A - ミクロ孔性テクト珪酸塩及びその製法 - Google Patents

ミクロ孔性テクト珪酸塩及びその製法 Download PDF

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Abstract

本発明は、少なくとも下記反射(第1表):[表中、記載100%はX線回折で最高ピークの強度に関連する]を生じるX線回折型を有するテクト珪酸塩に関する。

Description

本発明は、珪酸塩の製法、特にゼオライト構造を有するテクト珪酸塩の製法に関する。本発明は、この方法により得られる珪酸塩、特に層状珪酸塩及びテクト珪酸塩にも関する。更に本発明は、この珪酸塩自体並びにその使用、特に物質混合物の分解−及び/又は分離、特にアルカン−及び/又はアルケン−気体混合物の分解用の分子篩としてのその使用に関する。
化学的製造−又は精製法で物質混合物からの少なくとも1種の物質の分離又は極めて一般的には物質混合物の分解が屡々問題となる。原則としてこの分離は蒸留によって解決することができる。勿論−特に非常に狭い範囲で沸騰する混合物の場合には−この蒸留法は全くか又は助剤の使用下でしか実質的に有効に実施することができない。特に狭い範囲で沸騰する混合物の分離の例は、アルカン又はアルケンの分離、例えば異性体のアルカン又はアルケンの分解である。
従って本発明の根底をなす課題は、このような分離−及び/又は分解用の分子篩及び/又は吸着剤として使用することができる化合物を提供することであった。
本発明の根底をなすもう一つの課題は、これらの化合物の製法を提供することであった。
本発明の根底をなすもう一つの課題は、一つには前記使用目的に有利に使用することができ、同様に想定されるその他の全ての目的、例えば触媒として又はその他の工業分野でも有利に使用することができる、新規珪酸塩、特にゼオライトを提供することであった。
従って本発明は、(1)二酸化珪素及び/又は二酸化珪素先駆物質を少なくとも1種のRを含むテトラアルキルアンモニウム化合物及び少なくとも1種の塩基を含有する水溶液と混合し、(2)(1)で得られたコロイド溶液を、コロイド溶液の選択した圧力下における沸騰温度より高く180℃までの範囲の温度に常圧で加熱して少なくとも1種の珪酸塩を含有する懸濁液を得る工程を含む、少なくとも珪素及び酸素を含有する珪酸塩の製法に関するが、これは、R、R、R及びRを相互に無関係にメチル、エチル、n−プロピル及びイソ−プロピル、特にメチル、エチル及びn−プロピルから成る群から選択し、その際基R、R、R及びRの少なくとも2個は相互に異なるものであることを特徴とする。
を含むテトラアルキルアンモニウム化合物としては、有利には少なくとも1個の基がメチルである化合物を使用する。2個又は3個の基がメチルである化合物が更に有利であり、2個の基がメチルである化合物が特に有利である。
もう一つの有利な態様によれば、2個の基はメチルであり、他方その他の両方の基はエチル又はn−プロピル又はイソ−プロピルである。特に有利な態様によれは、2個の基はメチルであり、その他の両方の基はエチル又はn−プロピルである。
従って本発明は、R及びRがメチルであり、RもRもエチル又はn−プロピル又はイソ−プロピル、有利にはエチル又はn−プロピルであることを特徴とする前記したような方法にも関する。
少なくとも1種のRを含むテトラアルキルアンモニウム化合物の他に本発明によれば、この化合物とは異なる塩基を使用することができる。その際、例えば水酸化アンモニウムNHOH、アルカリ金属水酸化物又はアルカリ土類金属水酸化物、例えば水酸化ナトリウム又は水酸化カリウム又は2種以上のこれら化合物から成る混合物が挙げられる。この場合には少なくとも1種のRを含むテトラアルキルアンモニウム化合物は、1種以上の好適な陰イオン、例えばハロゲン陰イオン、例えば弗素又は塩素又は臭素又は沃素を含有する。
有利な態様によれば、少なくとも1種のRを含むテトラアルキルアンモニウム化合物は、(1)により使用される塩基も陰イオンとして含有する。塩基性陰イオンとしては特に水酸化物イオン又はアルミネートが挙げられる。塩基性陰イオンとしては水酸化物イオンが特に有利である。
従って本発明は、少なくとも1種のRを含むテトラアルキルアンモニウム化合物が塩基性陰イオン、有利には水酸化物イオンを含有することを特徴とする、前記したような方法にも関する。
従って本発明は、(1)により使用される水溶液がジメチルジプロピルアンモニウムヒドロキシド(DMDPAH)及び/又はジメチルジエチルアンモニウムヒドロキシド(DMDEAH)を含有することを特徴とする、前記したような方法にも関する。
二酸化珪素、テトラアルキルアンモニウム化合物、特にテトラアルキルアンモニウムヒドロキシド化合物及び水のモル比は、(2)により少なくとも1種の珪酸塩を結晶化により得ることが保証される限りは、事実上任意に調整することができる。
有利な態様によれば、使用される二酸化珪素及び/又はその先駆物質、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド化合物及び水の量は、(1)により得られたコロイド溶液が二酸化珪素、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド化合物及び水を1:(0.45〜0.55):(8〜12)の範囲の質量比で含有するように選択する。更に前記範囲に関して15までの水分含量が可能であり、その際下限として例えば3が挙げられる。従って(1)により得られたコロイド溶液は、二酸化珪素、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド化合物及び水を1:(0.45〜0.55):(3〜15)の範囲の質量比で含有することができる。更に本発明によれば水分含量は、4〜15又は5〜15又は6〜15又は7〜15又は8〜15又は9〜15又は10〜15又は11〜15又は12〜15又は13〜15又は14〜15又は3〜14又は3〜13又は3〜12又は3〜11又は3〜10又は3〜9又は3〜8又は3〜7又は3〜6又は3〜5又は3〜4の範囲であってよい。更に有利な範囲は例えば4〜14.5又は5〜14又は6〜13.5又は7〜13又は7.5〜12.5である。
従って有利なテトラアルキルアンモニウムヒドロキシド化合物に関して本発明は、(1)により得られたコロイド溶液がSiO、DMDPAH及び/又はDMDEH及び水を質量比SiO:(DMDPAH及び/又はDMDEH):水1:(0.45〜0.55):(8〜12)、更に有利には1:(0.46〜0.54):(8〜12)、更に有利には1:(0.47〜0.53):(8〜12)、更に有利には1:(0.48〜0.52):(8〜12)及び特に有利には1:(0.49〜0.51):(8〜12)で含有することを特徴とする、前記した方法にも関する。その際、水分含量は各々更に有利には8〜11又は8〜10又は8〜9又は9〜12又は9〜11又は9〜10又は10〜12又は10〜11又は11〜12の範囲である。
従って本発明は、Rを含むテトラアルキルアンモニウム化合物、特にジメチルジプロピルアンモニウムヒドロキシド及び/又はジメチルジエチルアンモニウムヒドロキシドを有利には構造形成剤として珪酸塩の合成、有利には珪酸塩の水熱合成で使用することにも関し、その際、珪酸塩は更に有利には層状珪酸塩又はテクト珪酸塩であり、テクト珪酸塩は更に有利にはゼオライト型珪酸塩である。
原則として、コロイド溶液中で少なくとも1種の珪酸塩が晶出することが保証される限り、(1)により得られたコロイド溶液を(2)により各々好適な圧力下で各々好適な温度で加熱することができる。その際、選択した圧力下で(1)により得られた溶液の沸点より上にある温度が有利である。常圧で180℃までの温度が更に有利である。大抵の公知技術の水熱法では結晶化は常圧より高めた圧力で実施するが、本発明の方法の特に有利な態様によれば、(2)による結晶化は常圧で行う。
従って本発明は、水熱結晶化を(2)で常圧で行うことを特徴とする前記したような方法にも関する。
本発明で使用されるような概念"常圧"とは、理想的には101325Paの圧力を称するが、これは当業者に公知の限界内で変動してもよい。例えば圧力は95000〜106000又は96000〜105000又は97000〜104000又は98000〜103000又は99000から102000Paの範囲であってよい。
有利には(2)により使用される温度は、常圧で100〜180℃の範囲、更に有利には110〜175℃の範囲、更に有利には120〜170℃の範囲、更に有利には130〜165℃の範囲及び特に有利には140〜160℃の範囲である。
従って本発明は、(1)により得られたコロイド溶液を(2)により常圧で100〜180℃の範囲の温度に加熱することを特徴とする、前記したような方法にも関する。
(1)により得られたコロイド溶液を(2)により加熱するこの温度は、原則的に結晶化が所望の範囲で行われるまで維持することができる。その際、45日間まで、有利には12時間から45日間の範囲、更に有利には12時間から30日間の範囲、更に有利には1から30日間の範囲、例えば約1、2、5、10、15、20、25又は30日間の時間が有利である。
従って本発明は、(1)により得られたコロイド溶液を(2)により12時間から30日間の範囲の時間加熱することを特徴とする、前記したような方法にも関する。
12時間までの範囲の時間、例えば0.5〜12時間も本発明の方法で可能である。
二酸化珪素又はその先駆物質としては原則として全ての好適な化合物を使用することができる。先駆物質化合物としては例えばテトラアルコキシシラン、例えばテトラエトキシシラン又はテトラプロポキシシランが挙げられる。本発明による方法で二酸化珪素先駆物質を使用しないで、二酸化珪素自体を使用するのが特に有利である。その際非晶質二酸化珪素が更に有利である。
従って本発明は、(1)により非晶質二酸化珪素を使用することを特徴とする、前記したような方法にも関する。
その際、原則として全ての好適な非晶質二酸化珪素を使用することができる。10〜400m/gの範囲、有利には10〜100m/gの範囲及び特に有利には10〜50m/gの範囲の比表面積(BET、Brunauer−Emmet−Teller;DIN66131により77Kで窒素吸収により測定)を有する非晶質二酸化珪素が有利である。更に有利な範囲は50〜100m/g又は100〜300m/g又は300〜400m/gである。
(1)によれば二酸化珪素に加えて極めて特に有利にはDMDPAH及び/又はDMDEAHを使用する。
これらの化合物は考え得る全ての方法により製造することができる。本発明の方法の有利な態様によれば、DMDEAH又はDMDPAHはジプロピルアミン又はジエチルアミン及び沃化メチルの反応及び引き続いての陰イオン交換により得られる。
更に有利な態様によれば、ジプロピルアミン又はジエチルアミン及び沃化メチルを好適な溶剤又は溶剤混合物、有利にはエタノール中で相互に反応させる。この反応を行う温度は有利には20〜75℃の範囲、更に有利には30〜60℃の範囲及び特に有利には40〜50℃の範囲である。
本発明の方法のもう一つの有利な態様によれば、DMDEH又はDMDPAMをジメチルアミン及び臭化エチル又は臭化プロピレンから出発して好適な溶剤、例えば有利にはエタノール中で好適な温度、例えば有利には40〜50℃で製造することができる。
本発明による陰イオン交換は有利には分離により、例えば濾過、遠心分離又はその他の固体−液体−分離法、例えば有利には濾過によって、及び各々水酸化アンモニウムを例えば有利には好適なアルコール、例えばエタノールを用いて洗浄することによって、好適なイオン交換樹脂、例えばにAmberlystTM樹脂又はAG1−X8型樹脂(BioRad)によって行う。AgOを使用するイオン交換も可能である。
DMDEAH及び/又はDMDPAHは(1)で有利には溶液として、特に有利には水溶液として使用するが、その際水溶液の濃度はDMDEAH及び/又はDMDPAHに関して有利には0.4〜1モル/lの範囲である。
本発明の方法の特に有利な態様によれば、(1)によりDMDPAHを使用する。
(1)によるコロイド溶液の製造における温度は、有利には10〜40℃の範囲、更に有利には15〜35℃の範囲及び特に有利には20〜30℃の範囲である。
本発明による方法で、コロイド溶液は(1)により1工程で非晶質二酸化珪素及びテトラアルキルアンモニウムヒドロキシド溶液の混合によって製造することができる。
本発明の方法の有利な態様によれば、先ず第1工程で、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド、二酸化珪素及び水を有利には1:(0.45〜0.55):(3〜15)、更に有利には1:(0.47〜0.53):(3〜15)及び特に有利には1:(0.49〜0.51):(3〜15)のSiO:テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド:水の質量比で含有するコロイド溶液を製造する。次いで少なくとも1回の第2工程で第1工程で得られた溶液の水分含量を好適な方法を用いて、前記した有利な限界内であるように調整する。
特に有利な好適な方法としては水分含量を少なくとも1個の好適な装置中で水除去により調整する。その際、水を有利には60〜85℃、更に有利には65〜80℃及び特に有利には65〜75℃の範囲で除去する。
従って本発明は、(i)テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド、二酸化珪素及び水を有利には1:(0.45〜0.55):(3〜15)のSiO:テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド:水の質量比で含有するコロイド溶液を製造し、かつ(ii)(i)により得られたコロイド溶液を、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド、二酸化珪素及び水を有利には1:(0.45〜0.55):(8〜12)のSiO:テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド:水の質量比で含有するコロイド溶液が得られるように調整することを特徴とする、前記したような方法にも関する。
少なくとも1個の好適な装置としては、特に回転蒸発器又は炉が挙げられる。炉が特に有利である。これに関して特に水除去が減圧及びそれによって低い温度で可能である装置が有利である。
加熱及び次の少なくとも1種の珪酸塩の製造は全ての好適な装置中で行うことができる。例えば(2)をオートクレーブ中で行う。
コロイド溶液は結晶化するために(2)により有利には好適な方法で攪拌する。結晶化が行われる反応容器を回転させることも可能である。
(2)から得られた懸濁液から少なくとも1種の珪酸塩を本発明の方法の態様によれば少なくとも1回の工程で好適な方法で分離する。この分離は有利には、濾過−、限外濾過−、ダイアフィルトレーション−、遠心分離法又は噴霧乾燥−及び噴霧造粒法により行うことができる。噴霧乾燥又は濾過による分離が有利である。
従って本発明は、付加的に(3)(2)により得られた懸濁液からの少なくとも1種の珪酸塩の分離を含む、前記したような方法にも関する。
本発明の方法の態様によれば、結晶化を(2)により好適な急冷によって中断することができる。その際、懸濁液に結晶化の中断用に好適である温度を有する水を加えることが特に有利である。
前記したようにして分離した少なくとも1種の珪酸塩を本発明の有利な態様により洗浄及び/又は乾燥させる。
従って本発明は、付加的に(3)により得られた珪酸塩の(4)洗浄及び/又は(5)乾燥を含む、前記したような方法にも関する。
その際、分離に引き続いて少なくとも1回の洗浄工程及び/又は少なくとも1回の乾燥工程を行うが、その際少なくとも2回の洗浄工程で同一又は異なる洗浄剤又は洗浄剤混合物を使用し、少なくとも2回の乾燥工程で同一又は異なる乾燥温度を使用することができる。
その際、乾燥温度は有利には室温から95℃の範囲、更に有利には40〜90℃、更に有利には50〜85℃、更に有利には60〜80℃の範囲及び特に有利には70〜80℃の範囲である。
従って本発明は、珪酸塩を(4)により水で洗浄し及び/又は(5)により室温から80℃の範囲の温度で乾燥させる、前記したような方法にも関する。
洗浄剤としては例えば水、アルコール、例えばメタノール、エタノール又はプロパノール又はそれら2種から成る混合物又はその混合物を使用することができる。混合物としては、例えば2種以上のアルコール、例えばメタノール及びエタノール又はメタノール及びプロパノール又はエタノール及びプロパノール又はメタノール及びエタノール及びプロパノールから成る混合物又は水及び少なくとも1種のアルコール、例えば水及びメタノール又は水及びエタノール又は水及びプロパノール又は水及びメタノール及びエタノール又は水及びメタノール及びプロパノール又は水及びエタノール及びプロパノール又は水及びメタノール及びエタノール及びプロパノールから成る混合物が挙げられる。水又は水及び少なくとも1種のアルコール、有利には水及びエタノールから成る混合物が有利であり、その際水が唯一の洗浄剤として極めて特に有利である。
本発明の方法により珪酸塩、特に層状珪酸塩が得られる。
従って本発明は、前記したような方法により得られる珪酸塩、特に層状珪酸塩に関する。
本発明は、CuKα1−線によるX線回折型で少なくとも下記の反射が生じることを特徴とする珪酸塩自体にも関するが、その際、記載100%はX線回折で最高ピークの強度に関連する。
Figure 2007532460
本発明は、CuKα1−線によるX線回折型で少なくとも下記の反射が生じることを特徴とする珪酸塩自体にも関する。
Figure 2007532460
本発明によるか又は本発明により製造した層状珪酸塩は、有利には空間群P2/cに存在する。出発物質として前記したようなテトラアルキルアンモニウムヒドロキシド及び二酸化珪素及び/又は二酸化珪素先駆物質を使用した場合には、本発明により製造される層状珪酸塩はリートベルト解析により測定して有利には下記の格子パラメーターを有する:
− a=7.33(1)Å
− b=10.72(1)Å
− c=17.51(1)Å
− β=115.7(1)゜
リートベルト解析は、R.A.Young(編集者)The Rietvelt Method、Oxford University Press 1995、Oxford、特に第7章:Analytical profile fitting of X−ray power diffraction profiles in Rietveld analysis、111〜131頁に記載されている。
29−Si MAS NMR分光法によれば、本発明による層状珪酸塩は、層状珪素特有シラノール基に特徴的である約104ppmでディープフィールド信号を有する。
1−HNMR分光法によれば、本発明による層状珪酸塩は、層状珪素特有シラノール基に特徴的である約16.4ppmでディープフィールド信号を有する。
上記化学的移動は内部標準としてのTMSに関連する。
本発明の方法の特に有利な態様によれば、(2)により得られた珪酸塩を(6)により少なくとも1回の付加的な工程でか焼する。
その際原則として、少なくとも1種の珪酸塩を含有する懸濁液を直接か焼に送ることが可能である。有利には珪酸塩をか焼する前に懸濁液から前記したようにして(3)により分離する。
か焼する前に懸濁液から分離した珪酸塩に少なくとも1回の前記したような洗浄工程(4)及び/又は少なくとも1回の前記したような乾燥工程(5)を行うことができる。懸濁液から分離した珪酸塩を乾燥させ、洗浄工程なしにか焼に送るのが有利である。
(2)及び/又は(3)及び/又は(4)及び/又は(5)により得られた珪酸塩の(6)によるか焼は、有利には600℃までの範囲の温度で行い、テクト珪酸塩が得られる。
その際本発明の方法の特に有利な態様によれば、珪酸塩の室温から600℃までの温度への加熱を行うが、その際加熱率は0.1〜12℃/時、更に有利には1〜11℃/時の範囲及び特に有利には5から10℃/時の範囲である。
300〜600℃の範囲のか焼温度が特に有利である。
本発明の方法の可能な態様によれば、か焼は段階的温度で行う。本発明の範囲で使用するような概念"段階的温度で"とは、か焼すべき珪酸塩を特定の温度に加熱し、この温度で一定時間保ち、この温度から少なくとももう一つ他の温度へ更に加熱し、そこで再び一定時間保つか焼を称する。
か焼すべき珪酸塩を4種類までの温度、更に有利には3種類までの温度及び特に有利には2種類までの温度で保つのが有利である。
これに関して最初の温度は有利には500〜540℃の範囲、更に有利には500〜535℃の範囲、更に有利には510〜530℃の範囲及び特に有利には515〜525℃の範囲である。この温度を有利には8〜24時間、更に有利には9〜18時間及び特には10〜14時間の範囲の時間保つ。
2番目の温度は、有利には540より高く600℃までの範囲、更に有利には550〜580℃の範囲及び特に有利には555〜570℃の範囲である。この温度を有利には0.5〜6時間、更に有利には1〜4時間及び特には1〜3時間の範囲の時間保つ。
従って本発明は、か焼を600℃までの範囲で、有利には300〜600℃の範囲で段階的温度で行うことを特徴とする、前記したような方法にも関する。
か焼は全ての好適な雰囲気、例えば空気、希薄空気、窒素、水蒸気、合成空気、二酸化炭素中で行うことができる。か焼を空気下で行うのが有利である。
か焼はこのために好適な全ての装置中で行うことができる。有利にはか焼は回転管、ベルトか焼器、マッフル炉、珪酸塩を後の時点で規定通り例えば分子篩として又は下記のもう一つの使用用に使用される装置中でその場で行うことができる。その際、回転管及びベルトか焼器が特に有利である。
本発明の方法により珪酸塩、特にテクト珪酸塩が得られる。
従って本発明は、付加的に(6)(2)により得てかつ−場合により(3)により分離し及び−場合により(4)により洗浄し及び/又は(5)により乾燥させた珪酸塩をか焼してテクト珪酸塩を得る工程を含む、前記したような方法にも関する。
従って本発明は、(6)によるか焼を含む前記方法により得られる珪酸塩、特にテクト珪酸塩、特にDMDEAH及び/又はDMDPAHの使用下で得られるテクト珪酸塩にも関する。
本発明は、CuKα1−線によるX線回折型で下記反射が生じることを特徴とする珪酸塩自体にも関するが、その際、記載100%はX線回折で最高ピークの強度に関連する。
Figure 2007532460
本発明は、CuKα1−線によるX線回折型で下記反射が生じるを特徴とするテクト珪酸塩自体にも関する。
Figure 2007532460
本発明によるか又は本発明により製造したテクト珪酸塩は、有利には空間群P2/cに存在する。出発物質として前記したような、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド及び二酸化珪素及び/又は二酸化珪素先駆物質を使用した場合には、本発明により製造されるテクト珪酸塩は有利にはリートベルト解析により測定して下記の格子パラメーターを有する:
− a=7.34(1)Å
− b=8.72(1)Å
− c=17.17(1)Å
− β=114.2(1)゜
29−Si MAS NMR分光法によれば、本発明によるテクト珪酸塩は、層状珪素特有シラノール基に特徴的である約104ppmでディープフィールド信号を有する。
本発明によるテクト珪酸塩は有利には8MR−及び10MR−チャンネルを有し、その際8MR−チャンネルは特に有利には前記したように元素細胞のcに平行に走っており、10MR−チャンネルは特に有利には前記したように元素細胞のaに対して平行に走っている。8MR−及び10MR−チャンネルの定義に関しては、Ch.Baerlocher、W.M.Meier、D.H.Olson、Atlas of Zeolite Framework Types、第5版、2001、Elsevier、10〜15頁を参照にされたい。
特に本発明によるテクト珪酸塩は、二次元の8MR−及び10MR−チャンネル−孔構造に関して実質的に単一様相分布によって優れている。8MR−チャンネル及び10MR−チャンネルの孔の大きさはこれに関して各々有利には(5.70〜6.00)×(4.00〜4.20)Å、特に有利には(5.80〜5.90)×(4.05〜4.15)Åの範囲の面積を有する。
本発明によるテクト珪酸塩は、各々DIN66135(Langmuir)により測定して有利には200m/gより大きい、更に有利には200より大きく800m/gまでの、更に有利には300〜700m/gの、特に有利には400〜600m/gの範囲の比表面積を有するミクロ孔を有する。
本発明によるテクト珪酸塩は有利には、各々DIN66134により測定して、0.15〜0.21ml/g、更に有利には0.16〜0.20ml/g及び特に有利には0.17〜0.19ml/gの範囲の細孔容積を有する孔を有する。
従って本発明によるテクト珪酸塩は、ミクロ孔性ゼオライト型の珪酸塩である。
本発明によるテクト珪酸塩の熱安定性は有利には少なくとも600℃、更に有利には600℃より高い。
本発明で使用するような"熱安定性"とは、常圧でテクト珪酸塩の特異的格子構造が維持されるような温度である。
本発明のもう一つの有利な態様によれば、本発明により製造した珪酸塩は珪素及び酸素の他に少なくとも1種のその他の元素の原子少なくとも1個を含有することができる。即ち、珪酸塩構造中でアルミニウム、硼素、鉄、チタン、錫、ゲルマニウム、ジルコニウム、バナジウム又はニオブの少なくとも1種の元素の原子少なくとも1個が組込まれていてよい。
例えばアルミニウムを組込む場合には、テトラアルキルアンモニウム化合物及び二酸化珪素及び/又は二酸化珪素先駆物質の他に出発物質として、例えば金属アルミニウム又は好適なアルミン酸塩、例えばアルカリ金属アルミン酸塩及び/又はアルミニウムアルコラート、例えばアルミニウムトリイソプロピレートを使用することができる。
例えば硼素を組込む場合には、テトラアルキルアンモニウム化合物及び二酸化珪素及び/又は二酸化珪素先駆物質の他に出発物質として、例えば遊離硼酸及び/又は硼酸塩及び/又は硼酸エステル、例えば硼酸トリエチルエステルを使用することができる。
例えばチタンを組込む場合には、テトラアルキルアンモニウム化合物及び二酸化珪素及び/又は二酸化珪素先駆物質の他に出発物質として、例えばチタン−アルコラート、例えばチタンエタノレート又はチタンプロピレートを使用することができる。
例えば錫を組込む場合には、テトラアルキルアンモニウム化合物及び二酸化珪素及び/又は二酸化珪素先駆物質の他に出発物質として、例えば塩化錫及び/又は有機金属錫化合物、例えば錫アルコラート又はキレート、例えば錫アセチルアセトネートを使用することができる。
例えばジルコニウムを組込む場合には、テトラアルキルアンモニウム化合物及び二酸化珪素及び/又は二酸化珪素先駆物質の他に出発物質として、例えば塩化ジルコニウム及び/又はジルコニウムアルコラートを使用することができる。
例えばバナジウム又はゲルマニウム又はニオブを組込む場合には、テトラアルキルアンモニウム化合物及び二酸化珪素及び/又は二酸化珪素先駆物質の他に出発物質として、例えば塩化バナジム又は塩化ゲルマニウム又は塩化ニオブを使用することができる。
従って本発明は、前記したような方法及び前記した層状及び/又はテクト珪酸塩、特に前記したようなテクト珪酸塩にも関するが、その際珪酸塩はSi及びOの他に付加的に少なくとも1種の元素Al、B、Fe、Ti、Sn、Ge、Zr、V又はNbを含有する。
格子中に組み込まれる原子の種類に応じて、例えば珪酸塩に陽イオンを負荷することを可能にする負に帯電された骨格が生じうる。このようなものとしては特に、テンプレート化合物のアンモニウムイオンR、白金−、パラジウム−、ロジウム又はルテニウム陽イオン、金陽イオン、アルカリ金属陽イオン、例えばナトリウム−又はカリウム−イオン又はアルカリ土類金属陽イオン、例えばマグネシウム−又はカルシウム−イオンが挙げられる。
多くの工業用用途で、使用者側から結晶状材料自体を使用するのではなく、成形体に加工した結晶材料が屡々が所望される。このような成形体は、多くの大規模工業的方法で例えば管形反応器中で物質混合物からの物質の分離を有効に行うために必要である。
従って本発明は、前記結晶状、ミクロ孔性テクト珪酸塩を含有する成形体にも関する。本発明には前記層状珪酸塩を含む成形体も含まれる。
一般に成形体は、生じる成形体が所望目的に好適であると保証される限り、本発明によるテクト珪酸塩の他に考えられるその他の全ての化合物を含むことができる。
本発明で、成形体の製造で少なくとも1種の結合剤を使用することが有利である。この有利な態様では更に有利にはテクト珪酸塩及び少なくとも1種の結合剤から成る混合物を製造する。
従って本発明は、(I)前記テクト珪酸塩又は前記したような方法により得られるテクト珪酸塩及び少なくとも1種の結合剤を含有する混合物の製造工程を含む、前記したようなテクト珪酸塩を含む成形体の製造も記載する。
結合剤として、テクト珪酸塩の結合すべき粒子間に結合剤なしに場合により存在する物理吸着を超えた付着及び/又は凝集を付与する、全ての化合物が通常好適である。このような結合剤の例は、例えば金属酸化物、例えばSiO、Al、TiO、ZrO又はMgO又は粘土又は2種以上のこれら化合物から成る混合物である。
Al−結合剤としては、特に粘土鉱物及び天然起源又は人工的に製造した酸化アルミニウム、例えばα−、β−、γ−、δ−、η−、κ−、χ−又はΘ−酸化アルミニウム並びにその無機又は有機金属先駆物質化合物、例えばギブス石、バイエライト、ベーマイト、擬ベーマイト又はトリアルコキシアルミネート、例えばアルミニウムトリイソプロピレートが有利である。その他の有利な結合剤は、極性及び非極性分を有する両親媒性化合物、例えば黒鉛である。その他の結合剤は粘土、例えばモンモリロナイト、カオリン、ベントナイト、ハロイサイト、ジッカイト、ネークライト又はアナウキシットのようなものである。
これらの結合剤はそのまま使用することができる。本発明では、それから少なくとも一つのその他の工程で成形体の製造で結合剤が生成される、化合物を使用することもできる。このような結合剤先駆物質の例は、テトラアルコキシシラン、テトラアルコキシチタネート、テトラアルコキシジルコネート又は2種以上の異なるテトラアルコキシシランから成る混合物又は2種以上の異なるテトラアルコキシチタネートから成る混合物又は2種以上の異なるテトラアルコキシジルコネートから成る混合物又は少なくとも1種のテトラアルコキシシラン及び少なくとも1種のテトラアルコキシチタネートから成る混合物又は少なくとも1種のテトラアルコキシシラン及び少なくとも1種のテトラアルコキシジルコネートから成るか又は少なくとも1種のテトラアルコキシチタネート及び少なくとも1種のテトラアルコキシジルコネートから成る混合物又は少なくとも1種のテトラアルコキシシラン及び少なくとも1種のテトラアルコキシチタネート及び少なくとも1種のテトラアルコキシジルコネートから成る混合物である。
本発明で、全部又は部分的にSiOから成るか又は成形体の製造で少なくとも一つの更なる工程でSiOを生成するSiOの先駆物質である、結合剤が極めて特に有利である。これに関してはコロイド状二酸化珪素並びにいわゆる"湿式法"二酸化珪素並びにいわゆる"乾式法"二酸化珪素を使用することができる。この場合に極めて特に有利には非晶質二酸化珪素が挙げられるが、その際二酸化珪素粒子の大きさは5〜100nmの範囲であり、二酸化珪素粒子の表面積は50〜500m/gの範囲である。
有利にはアルカリ及び/又はアンモニアアルカリ溶液としての、更に有利にはアンモニアアルカリ溶液としてのコロイド状二酸化珪素は、特にLudox(R)、Syton(R)、Nalco(R)又はSnowtex(R)として市販されている。
"湿式"二酸化珪素は、特にHi−Sil(R)、Ultrasil(R)、Vulcasil(R)、Santocel(R)、Valron−Estersil(R)、Tokusil(R)又はNipsil(R)として市販されている。
"乾式"二酸化珪素は、特にAerosil(R)、Reolosil(R)、Cab−O−Sil(R)、Fransil(R)又はArcSilica(R)として市販されている。
本発明でコロイド状二酸化珪素のアンモニアアルカリ性溶液が特に有利である。
従って本発明は、結合剤として付加的にSiOを含有する前記したような成形体にも関する。
同じく本発明は、(I)により使用される結合剤がSiOを含有するか又は生成する結合剤である、前記したような方法にも関する。
従って本発明は、結合剤がコロイド状二酸化珪素である、前記したような方法にも関する。
有利には結合剤は、その結合剤含量が各々最後に得られる成形体の全質量に対して、80質量%までの範囲、更に有利には5〜80質量%の範囲、更に有利には10〜70質量%の範囲、更に有利には10〜60質量%の範囲、更に有利には15〜50質量%の範囲、更に有利には15〜45質量%の範囲及び特に有利には15〜40質量%の範囲である、最後に得られる成形体を生じる量で使用する。
本発明で使用されるような概念"最後に得られる成形体"は、下記の乾燥−及びか焼工程(IV)及び/又は(V)、有利には(IV)及び(V)及び特に有利には(V)から得られるような成形体を称する。
結合剤又は結合剤の先駆物質及びゼオライト材料から成る混合物を更に加工し、プラスチック材料を生成するために、少なくとも1種のその他の化合物を加えることができる。ここで特に有利には孔形成剤が挙げられる。
孔形成剤としては本発明では、完成した成形体に関して特定の孔の大きさ及び/又は特定の孔の大きさ分布及び/又は特定の細孔容積を準備する全ての化合物を使用することができる。
有利には孔形成剤として本発明の方法では、水又は水性溶剤混合物中に分散、懸濁又は乳化可能であるポリマーを使用する。その際、有利なポリマーは、高分子量ビニル化合物、例えばポリアルキレンオキシド、例えばポリエチレンオキシド、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリオレフィン、ポリアミド及びポリエステル、炭化水素、例えばセルロース又はセルロース誘導体、例えばメチルセルロース又は糖又は天然繊維である。その他の好適な孔形成剤は例えばパルプ又は黒鉛である。
(I)による混合物の製造で孔形成剤を使用する場合には、(I)による混合物の孔形成剤、有利にはポリマーの含量は、各々(I)による混合物中の本発明によるテクト珪酸塩の量に対して、有利には5〜90質量%の範囲、更に有利には15〜75質量%の範囲及び特に有利には25〜55質量%の範囲である。
目的とされる孔の大きさ分布で必要である場合には、2種以上の孔形成剤から成る混合物を使用することもできる。
孔形成剤は、下記に記載するような本発明の方法の特に有利な態様では、工程(V)でか焼により除去して多孔性成形体を生成する。その際、本発明の方法の有利な態様によれば、DIN66134により測定して少なくとも0.6ml/gの範囲、有利には0.6〜0.8ml/gの範囲、特に有利には0.6ml/gより多く0.8ml/gまでの範囲の孔を有する成形体が得られる。
本発明による成形体の比表面積は、DIN66131により測定して、通常少なくとも350m/g、有利には少なくとも400m/g及び特に有利には少なくとも425m/gである。例えば比表面積は350〜500m/g又は400〜500m/g又は425〜500m/gの範囲であってよい。
従って本発明は、前記したように、細孔容積少なくとも0.6ml/gを有する孔を含有する比表面積少なくとも350m/gを有する成形体にも関する。
(I)による混合物の製造で本発明の方法の同じく有利な態様では、少なくとも1種の練和剤を添加する。
練和剤としてはこのために好適な全ての化合物を使用することができる。有利には有機、特に親水性ポリマー、例えばセルロース、セルロース誘導体、例えばメチルセルロース、澱粉、例えば馬鈴薯澱粉、壁紙プラスター(Tapetenpflaster)、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリイソブテン又はポリテトラヒドロフランである。
従って特に練和剤として、孔形成剤としても作用する化合物を使用することができる。
本発明の方法の特に有利な態様では、下記に記載したように、この練和剤を工程(V)でか焼により除去して多孔性成形体が得られる。
本発明によるもう一つの態様では、(I)による混合物の製造で少なくとも1種の酸性添加物を添加する。有利な工程(V)で、下記に記載したように、か焼により除去することができる有機酸性化合物が極めて特に有利である。カルボン酸、例えば蟻酸、蓚酸及び/又はクエン酸が特に有利である。同様に2種以上のこれらの酸性化合物を使用することができる。
テクト珪酸塩を含有する(I)による混合物の成分の添加順序は重要ではない。先ず少なくとも1種の結合剤を添加し、次いで少なくとも1種の孔形成剤、少なくとも1種の酸性化合物及び最後に少なくとも1種の練和剤を添加することもできるし、順序を少なくとも1種の結合剤、少なくとも1種の孔形成剤、少なくとも1種の酸性化合物及び少なくとも1種の練和剤に関して変えることもできる。
場合により少なくとも1種の前記化合物を既に添加しておいたテクト珪酸塩固体に結合剤を添加後、(I)による混合物を通常10〜180分間均質化する。特に有利には均質化するために特に混練機、転輪器又は押出機を使用する。有利には混合物を混練する。工業的規模では均質化するために有利には転輪粉砕する。
従って本発明は、(I)前記したようなテクト珪酸塩又は前記方法により得られるテクト珪酸塩及び少なくとも1種の結合剤を含有する混合物の製造;(II)混合物の混練の工程を含む前記したような方法にも関する。
均質化では通常約10℃から練和剤の沸点までの範囲の温度及び常圧又は軽度の超大気圧で操作する。その後、場合により少なくとも1種の前記化合物を添加することができる。こうして得た混合物を押出可能な可塑性材料が生成するまで均質化、有利には混練する。
均質化された混合物を本発明のもう一つの有利な態様により成形する。
本発明で成形の方法用に、成形を通常の押出機で、例えば有利には1〜10mm及び特に有利には2〜5mmの直径を有する押出物に押し出すことによって行う方法が有利である。このような押出装置は例えば、Ullmann’s Enzyklopaedie der Technischen Chemie、第4版、2巻、295頁以降、1972に記載されている。押出機の使用の他に成形するために同様に有利には押出しプレスを使用する。
しかし原則として成形するために全ての公知の及び/又は好適な混練−及び成形装置又は方法を使用することができる。その際特に下記が挙げられる:(i)ブリケット化、即ち付加的な結合剤を添加してか又は添加なしの機械的圧縮;(ii)ペレット化、即ち環状及び/又は回転運動による圧縮;(iii)焼結、即ち成形すべき材料に熱処理を加える。
例えば成形は下記の群から選択することができるが、その際これらの方法の少なくとも2種の組合せが含まれることは明らかである:打抜プレス、ローラプレス、リングローラプレスによるブリステル化、結合剤なしのブリステル化;ペレット化、溶融、スピニング法、沈殿、発泡、噴霧乾燥;シャフト炉、熱対流炉、移動ロストル、回転管炉中での燃焼、粉砕。
圧縮は、周囲圧力又は周囲圧力に比して高めた圧力で、例えば1〜数百バールの圧力範囲で行うことができる。更に圧縮は周囲温度又は周囲温度に比して高めた温度で、例えば20〜300℃の温度範囲で行うことができる。乾燥及び/又は燃焼が成形工程の一つである場合には、600℃までの温度が考えられる。最後に圧縮は周囲の雰囲気中で行ってもよいし、制御雰囲気中で行ってもよい。制御雰囲気は例えば保護気体−雰囲気、還元性及び/又は酸化性雰囲気である。
従って本発明は、(I)前記したようなテクト珪酸塩又は前記方法により得られるテクト珪酸塩及び少なくとも1種の結合剤を含有する混合物の製造;(II)混合物の混練;(III)混練した混合物を成形して少なくとも1種の成形体を得る工程を含む前記したような成形体の製法にも関する。
本発明により製造した成形体の形は任意に選択することができる。特に球形、楕円形、円筒形又はタブレットであってよい。
特に有利には本発明で成形は(II)により得た混練した混合物の押出しにより行うが、その際、押出物として更に有利には主として円筒形の1〜20mmの範囲、更に有利には1〜10mmの範囲、更に有利には2〜10mmの範囲及び特に有利には2〜5mmの範囲の直径を有する押出物が得られる。
工程(III)の次ぎに本発明では有利には少なくとも1回の乾燥工程を行う。その際、この少なくとも1回の乾燥工程は、通常80〜160℃、有利には90〜145℃及び特に有利には100〜130℃の範囲の温度で行うが、その際、乾燥時間は通常6時間以上、例えば6〜24時間の範囲である。しかし乾燥すべき材料の湿気含量によってはこれより短い乾燥時間、例えば約1、2、3、4又は5時間であってもよい。
乾燥工程の前及び/又は後に、有利には得られた押出物を例えば粉砕することができる。その際、有利には、粒子直径0.1〜5mm、特に0.5〜2mmを有する顆粒又は砕片が得られる。
従って本発明は、前記したように、(I)前記したようなテクト珪酸塩又は前記方法により得られるテクト珪酸塩及び少なくとも1種の結合剤を含有する混合物の製造;(II)混合物の混練;(III)混練した混合物を成形して少なくとも1種の成形体を得る工程;(IV)少なくとも1種の成形体の乾燥の工程を含む成形体の製法にも関する。
工程(IV)に引き続いて本発明で有利には少なくとも1回のか焼工程を行う。か焼は通常350〜750℃及び有利には450〜600℃の範囲の温度で行う。
か焼は全ての好適な気体雰囲気下で行うことができるが、その際空気及び/又は希薄空気が有利である。更にか焼は有利には、マッフル炉、回転管炉及び/又はバンドか焼炉(Bandkalzinierofen)中で行うが、その際か焼時間は通常1時間以上、例えば1〜24時間の範囲又は3〜12の範囲である。従って、本発明による方法で例えば、成形体を1回、2回又はそれより多い回数で各々少なくとも1時間、例えば各々3〜12時間の範囲でか焼することが可能であるが、その際温度をか焼工程の間同じに保つか又は連続的にか又は不連続的に変えることもできる。2回以上か焼する場合には、個々の工程のか焼温度は異なってもよいし、同じであってもよい。
従って本発明は、前記したように、(I)前記したようなテクト珪酸塩又は前記方法により得られるテクト珪酸塩び少なくとも1種の結合剤を含有する混合物の製造;(II)混合物の混練;(III)混練した混合物を成形して少なくとも1種の成形体を得る工程;(IV)少なくとも1種の成形体の乾燥;(V)少なくとも1種の乾燥した成形体のか焼の工程を含む成形体の製法にも関する。
か焼工程後にか焼した材料を例えば粉砕することができる。その際、有利には、粒子直径0.1〜5mm、特に0.5〜2mmを有する顆粒又は砕片が得られる。
乾燥の前及び/又は後及び/又はか焼の前及び/又は後に少なくとも1種の成形体を濃縮したか又は希釈したブレーンステッド酸又は2種以上のブレーンステッド酸から成る混合物で処理することができる。好適な酸は、例えば塩酸、硫酸、燐酸、硝酸又はカルボン酸、ジカルボン酸又はオリゴ−又はポリカルボン酸、例えばニトリロトリ酢酸、スルホサリチル酸又はエチレンジアミンテトラ酢酸である。
有利には少なくとも1種のブレーンステッド酸を用いるこの少なくとも1回のこの処理に引き続いて、各々前記した条件下で行う少なくとも1回の乾燥工程及び/又は少なくとも1回のか焼工程を行う。
本発明の方法のもう一つの有利な態様によれば、本発明により得られた成形体に更に硬化をよくするために水蒸気処理を施し、その後有利にはもう一度少なくとも1回乾燥させ及び/又は少なくとも1回か焼する。例えば少なくとも1回の乾燥工程及びその次ぎの少なくとも1回のか焼工程後に、か焼した成形体に水蒸気処理を施し、引き続きもう一度少なくとも1回乾燥させ及び/又は少なくとも1回か焼する。
本発明により得られた成形体は、通常2〜15Nの範囲、有利には5〜15Nの範囲及び特に有利には10〜15Nの範囲の硬度を有する。
従って本発明は、前記したように、2〜15Nの範囲の切断硬度を有する成形体にも関する。
前記硬度は本発明で予備力0.5N、予備力剪断速度10mm/分及び次の試験速度1.6mm/分でZwick社の装置、BZ2.5/TS1S型で測定した。この装置は固定された回転皿及び厚さ0.3mmの刃を取り付けた自由に可動するスタンプを有する。刃を有する可動性スタンプは力吸収用の力測定容器と結合しており、測定の間試験すべき触媒成形体が載っている固定回転皿に向かって作動するものであった。試験装置はコンピューターにより制御し、測定結果を記録し、評価した。得られた値は各々10個の触媒成形体の測定の平均値である。触媒成形体は円筒形の形状を有し、その際その平均長さは直径の約2〜3倍に相応し、その際厚さ0.3mmの刃で成形体が切断されるまで力を増強させて加えた。その際、刃は成形体の縦軸に垂直に成形体上に載せた。このために要する力が切断硬度(単位N)である。
本発明は更に、本発明による珪酸塩、特に本発明によるテクト珪酸塩及び/又は本発明による成形体の、分子篩、触媒、触媒担体又はその結合剤、吸着剤、顔料、洗剤中の添加物、建築材料の添加物として、カラーペースト及びラッカー中で揺変化用並びに滑剤及び潤滑剤として、製紙で難燃剤、助剤及び充填剤として、殺菌及び/又は殺真菌作用を有する組成物中で、イオン交換用に、セラミック製造用に、ポリマー、電気、光学又は電気光学部品及び制御エレメント又はセンサー中での使用に関する。
本発明の珪酸塩によって触媒作用を行うことができる反応は、例えば水素添加、、脱水素、酸化脱水素、酸化、エポキシド化、重合反応、アミン化、水和及び脱水和、求核的及び親電子性置換反応、付加−及び脱離反応、二重結合−及び骨格異性体化、脱水素閉環、ヘテロ芳香族のヒドロキシル化、エポキシド−アルデヒド転位、複分解、メタノールからのオレフィン製造、ディールス−アルダー反応、例えばオレフィン二量体化又はオレフィン三量体化のような炭素−炭素−結合の結合並びにアルド縮合型の縮合反応である。反応させるべき分子に応じて触媒反応を気体−又は液体相で行うことができるが、超臨界相で行うこともできる。
特に本発明による珪酸塩は分子篩としても好適である。その際、有利には本発明による材料の高い内部表面積を利用することができるが、しかし分子量の相違により分子を相互に分離することもできる。分離課題により各吸収を気相又は液相で行うことができるが、超臨界層で行うこともできる。
最初の態様では、本発明による珪酸塩は構造異性体の分離、例えば小さな分子のn−及びイソ−異性体の分離用に好適である。本発明で概念"小さな分子"とは3.5〜5.5Åの範囲の動的直径を有する分子のことである。動的直径の定義に関しては、D.W.Breck、Zeolite Molecular Sieves、1974、J.Wiley、634〜641頁を参照にされたい。
例としてn−及びi−ブタンの分離が挙げられる。
第2の態様では、本発明による珪酸塩は配置異性体の分離、例えばシス−ブテン及びトランス−ブテンの分離用に好適である。
極めて一般的には本発明は、本発明による珪酸塩、特にテクト珪酸塩の、少なくとも1種のアルカン及び/又は少なくとも1種のアルケン及び/又は少なくとも1種のアルキンを少なくとも2種のアルカン又は少なくとも2種のアルケン又は少なくとも2種のアルキン又は少なくとも1種のアルカン及び少なくとも1種のアルケン又は少なくとも1種のアルケン及び少なくとも1種のアルキン又は少なくとも1種のアルカン及び少なくとも1種のアルケン及び少なくとも1種のアルキンを含有する物質混合物から分離するための、特に構造異性体及び/又は配置異性体を分離するための使用に関するが、その際、少なくとも1種のアルカン及び/又は少なくとも1種のアルケン及び/又は少なくとも1種のアルキンは、C原子10個まで、例えばメタンの場合にはC原子1個又はC原子2、3、4、5、6、7、8、9又は10個を有する。
本発明は有利には、本発明による珪酸塩、特にテクト珪酸塩の、少なくとも1種のアルカン及び/又は少なくとも1種のアルケン及び/又は少なくとも1種のアルキンを、少なくとも2種のアルカン又は少なくとも2種のアルケン又は少なくとも2種のアルキン又は少なくとも1種のアルカン及び少なくとも1種のアルケン又は少なくとも1種のアルカン及び少なくとも1種のアルキン又は少なくとも1種のアルケン及び少なくとも1種のアルキン又は少なくとも1種のアルカン及び少なくとも1種のアルケン及び少なくとも1種のアルキンを含有する物質混合物から分離するための使用、特に構造異性体及び/又は配置異性体を分離するための使用に関する。
その際、特に有利な使用分野は、メタン及びエタンの分離又はエテン、プロペン及びブテン、特にトランス−2−ブテンの分離、又はブタン及びブテンの分離又はn−ブタン及びイソ−ブタンの分離又は1−ブテン及びトランス−2−ブテンの分離である。
従って本発明による珪酸塩は、蒸留による方法によっては大きな器機装置なしに又は添加物の補助手段なしには不可能である狭い範囲で沸騰する物質混合物の簡単な分離を可能にするこれによって化学的製造方法の費用を減らすことができる。このような方法では本発明によるテクト珪酸塩はそれ自体又は有利には成形体として少なくとも1個の好適な装置、例えば連続的にか又は不連続的に、有利には連続的に分離すべき物質混合物をその中へ誘導する、管形反応器に装入する。
従って本発明は、物質混合物の分離用の、特に少なくとも1種のアルカン及び/又は少なくとも1種のアルケン及び/又は少なくとも1種のアルキンを、少なくとも2種のアルカン又は少なくとも2種のアルケン又は少なくとも2種のアルキン又は少なくとも1種のアルカン及び少なくとも1種のアルケン又は少なくとも1種のアルカン及び少なくとも1種のアルキン又は少なくとも1種のアルケン及び少なくとも1種のアルキン又は少なくとも1種のアルカン及び少なくとも1種のアルケン及び少なくとも1種のアルキンを含有する物質混合物から分離するための、少なくとも1種の前記したようなテクト珪酸塩及び/又は前記したような成形体を含有する装置、特に管形反応器にも関する。
特に有利な態様によれば、このような管形反応器は3:1以上の、有利には3:1より大きい縦:横の比を有する。
同じく本発明によるか又は本発明により製造した珪酸塩、特にテクト珪酸塩又はこの珪酸塩を含有する成形体は、例えば−オレフィン及び二酸化炭素の分離用に、例えばポリエチレン又はポリプロピレンの精製用に、−又はアミン化用の触媒として、例えばメタノール及びアンモニアからの又は合成気体及びアンモニアからのメチルアミン及び/又はジメチルアミンの製造用に、その際有利には僅かな含分のトリメチルアミンが製造される、−又は重合用に、例えばテトラヒドロフランからのポリテトラヒドロフランの製造用に、−又は例えばベンゼンからのフェノールの製造用のヒドロキシル化触媒として、−又は一般に6−環−芳香族物質を用いる分解反応用に、−又はシクロヘキサノンのシクロヘキサノンオキシムへの反応用に、−又はベックマン転位用に、例えばシクロヘキサノンオキシムのカプロラクタムへの反応用に使用することができる。意外にも、新規材料、特に構造RUB−41の新規テクト珪酸塩は6−環−芳香族物質又は−ヘテロ芳香族物質用、特にベンゼン用の非常に高い吸収力を有することを見出した。従って新規物質はベンゼンをベンゼン含有混合物から分離するために使用することも意図される。
本発明によるテクト珪酸塩又はこのテクト珪酸塩を含有する成形体を吸着剤として、例えば物質分離用に使用する場合には、吸着された1種又は数種の化合物の脱着を圧力の適切な減少及び/又は好適な温度変換によって、例えば特に有利には好適な温度上昇よって及び/又はテクト珪酸塩又はこのテクト珪酸塩を含有する成形体を、脱着すべき1種又は数種の化合物より吸着性が強い少なくとも1種の化合物と接触させることによって行うことができる。
本発明によるテクト珪酸塩の使用方法によっては、一定の使用時間後にテクト珪酸塩又はテクト珪酸塩を含有する成形体を再生する必要がありうる。
本発明の方法のもう一つの態様では、テクト珪酸塩及び/又は成形体を各工業分野で使用後に、性能減少の原因である付着物の的確な分離によって再生がなされる方法によって再生する。その際、有利には正確に定義される量の酸素を供給する物質を含有する不活性気体雰囲気中で操作する。このような再生方法は特にWO98/55228及びDE19723949A1、特にDE19723949A1の2欄、33〜54行に記載されているが、これに関する開示は参考までに本発明の目的に含まれる。
再生すべきテクト珪酸塩及び/又は成形体は装置、例えば管形反応器中でか又は外部の炉中で酸素0.1〜約20容量部、特に有利には酸素0.1〜約20容量部を供給する物質を含有する雰囲気中で250〜600℃、有利には400〜550℃及び特に有利には450〜500℃の範囲の温度に加熱する。その際加熱は有利には加熱速度0.1〜20℃/分、有利には0.3〜15℃/分及び特には0.5〜10℃/分で行う。
この加熱相の間、大部分の有機付着物が分解し始める温度まで加熱するが、一方同時に温度は酸素含量により制御され、従ってテクト珪酸塩−及び/又は成形体構造が損なわれる程は上昇しない。相応する酸素含量の調整及び相応する発熱力による温度の緩慢な上昇又は低い温度での滞留は、高い有機負荷の際にテクト珪酸塩及び/又は成形体の局所過加熱を阻止する実質的な工程である。
反応器出口の廃ガス流の温度がガス流中の酸素を供給する物質の量の増加にも拘わらす下がる場合に、有機付着物の燃焼は終りである。処理時間は通常1〜30時間、有利には約2〜約20時間及び特には約3〜約10時間である。
こうして再生したテクト珪酸塩及び/又は成形体の引き続いての冷却は有利には、冷却が過度に急激に行われないのように行う。それはそうでないと例えば成形体の機械的強度が不利な影響を受ける恐れがあるからである。
出発物質の汚染によって場合により残留する触媒の無機付着物(痕跡のアルカリ等)を除去するために、か焼による再生実施後に、前記したように、引き続いて水及び/又は希釈した酸、例えば塩酸で洗浄する必要がある。引き続き新たに乾燥及び/又は新たにか焼を行うことができる。
本発明の方法のもう一つの態様によれば、各々工業使用分野で少なくとも部分的に不活性化されたテクト珪酸塩及び/又は成形体を再生処置により加熱する前に、なお付着している貴重な生成物を除去するために、分解反応器中又は外部の反応器中で溶剤で洗浄することができる。その際、洗浄は各々触媒に付着している貴重な生成物を除去することができるが、しかし温度及び圧力を大部分の有機付着物が同様に除去されるほどは高くは選択しないようにして行う。その際、有利には触媒を好適な溶剤で単に洗い流す。従ってこの洗浄工程には、各々の貴重な生成物が良好に溶解する全ての溶剤が好適である。溶剤の必要量並びに洗浄工程の時間は重要ではない。洗浄工程は数回繰り返すことができ、高めた温度で実施することができる。COを溶剤として使用する際には、超臨界圧が有利であるが、そうでなければ洗浄工程を常圧又は高めた又は超臨界の圧力で行うことができる。洗浄工程終了後に通常乾燥させる。乾燥工程は一般に重要ではないが、孔、特にミクロ孔中で溶剤の急激な蒸発を回避するために、乾燥温度は洗浄用に使用される溶剤の沸騰温度を著しく超えてはならない。それはこれによってまた格子構造の損傷が生じる恐れがあるからである。
工程を最適化するために、各々本発明によるテクト珪酸塩及び/又は成形体を含有する少なくとも2個の装置を使用することができ、その際再生の場合に少なくとも1個の装置を操業から外し、少なくとも1個の装置を操業させたままにして、工程をどの時点でも中断する必要がないようにする。
次ぎに本発明を実施例、図及び表につき詳説する。
図の説明
図1は、例2により得られた乾燥させた構造RUB−39の層状珪酸塩の29−Si MAS NMRスペクトルを表す。標準としてTMSを使用した。固体−NMRスペクトルはBruker ASX 400を用いて慣用の7mmBrukerプローブヘッドを使用した。試料は室温で約5kHzスピニング速度でマジック角で回転させた。定量的スペクトル用にはHP DEC(high power decoupled)Puls−Programm(pulse program)を使用した。
図2は、例2により得られた乾燥させた構造RUB−39の層状珪酸塩の1−H NMRスペクトルを表す。標準としてTMSを使用した。固体−NMRスペクトルはBruker ASX 400を用いて慣用の4mmBrukerプローブヘッドを使用した。試料は室温で約12kHzスピニング速度でマジック角で回転させた。定量的スペクトル用にはEinzel−Puls−Programm(single pulse program)を使用した。
図3は、例3により得られたか焼した構造RUB−41のテクト珪酸塩の29−Si MAS NMRスペクトルを表す。標準としてTMSを使用した。固体−NMRスペクトルはBruker ASX 400を用いて慣用の7mmBrukerプローブヘッドを使用した。試料は室温で約5kHzスピニング速度でマジック角で回転させた。定量的スペクトル用にはHP DEC(high power decoupled)Plus−Programm(Pluse program)を使用した。
図4は、例2により得られた乾燥させた構造RUB−39の層状珪酸塩(上)及び例3により得られたか焼した構造RUB−41のテクト珪酸塩(下)のX線ディフラクトグラムを表す。粉末X線ディフラクトグラムはSiemens D−5000で単色Cu K α−1−線を用いたが、その際、有利な配向を抑制するために毛管試料ホールダーを使用した。回折データは8〜96°の範囲(2Θ)及び歩幅0.0678°でBraunの位置感応型検出器を用いて収集した。パウダーグラフの表示は、パウダー−Xで補充して、プログラムTreor90を用いて行った(Treor90はURLhttp://www.ch.iucr.org./sincris−top/logiciel/で無料で入手可能なパブリックドメインプログラムである)。図中、横軸には角度2Θ(°)を記載し、縦軸には強度を記載した。
図5は、例3により得られたか焼した構造RUB−41のテクト珪酸塩の1600〜500の波数の範囲のIRスペクトルを表す。横軸には波数(単位cm−1)を記載し、縦軸には透光(%)を記載した。IR図はNicolet Magna IR−560を用いた。
図6は、例3により得られたか焼した構造RUB−41のテクト珪酸塩の4000〜490の波数の範囲のIRスペクトルを表す。横軸には波数(単位cm−1)を記載し、縦軸には透光(%)を記載した。IR図はNicolet Magna IR−560を用いた。
図7は、例4(a)による窒素吸着等温線を表す。横軸には相対圧力p/pを記載し、縦軸にはDIN66134により77Kで測定した細孔容量(ml/g)を記載する(STP(標準圧力温度))。
図8a及び8bは、例4(b)による吸着等温線を表す。横軸には各々絶対圧力p(abs)をミリバールで記載し、縦軸には各々n−ブタン(黒塗りの三角形)又はイソ−ブタン(黒塗りの菱形)の吸着された量を各々単位mg(炭化水素)/g(ゼオライト)で記載する。
図9は、例4(c)による吸着等温線を表す。横軸には絶対圧力p(abs)をミリバールで記載し、縦軸にはメタン(黒塗りの三角形)又はエタン(黒塗りの正方形)の吸着された量を各々単位mg(炭化水素)/g(ゼオライト)で記載する。
図10は、例4(d)による吸着等温線を表す。横軸には絶対圧力p(abs)をミリバールで記載し、縦軸にはプロペン(黒塗りの正方形)、エテン(黒塗りの円形)、1−ブテン(黒塗りの三角形)又はトランス−2−ブテン(黒塗りの菱形)の吸着された量を各々単位mg(炭化水素)/g(ゼオライト)で記載する。
図11は、例4(e)による吸着等温式を表す。横軸には絶対圧力p(abs)をミリバールで記載し、縦軸にはn−ブタン(黒塗りの正方形)、1−ブテン(黒塗りの三角形)又はトランス−2−ブテン(黒塗りの円形)の吸着された量を各々単位mg(炭化水素)/g(ゼオライト)で記載する。
図12は、例2からの層状珪酸塩RUB−39の例3からのテクト珪酸塩RUB−41への移行用のDTG(Differentialthermogravimetrie)曲線を表す。横軸には温度(℃)を記載する。DTG曲線に関連している左縦軸には出発材料の質量に関する質量損失(%)を記載する。約350℃での最初の発熱最高値はジメチルジプロピルアンモニウムヒドロキシド化合物の除去を示し、約550℃での第2の最高値はテクト珪酸塩への凝縮を示す。DTG分析はBaehr STA503で加熱速度10℃/時で行ったが、その際乾燥させたRUB−39を空気下で室温から600℃に加熱した。図中のもう一つの曲線は同じ装置で並行して実施したDTA(Differentialthermogravimetrie)曲線を表す。
実施例
例1:ジメチルジプロピルアンモニウムヒドロキシドの製造
ジプロピルアミン15mlを溶剤としてエタノール50ml、緩衝剤としてKHCO中で沃化メチル20mlと温度40〜50℃で水浴中で攪拌下で反応させた。2時間後、室温に冷却し、その際生成物ジメチルジプロピルアンモニウムヨージドが晶出した。固体濾液をエタノール中で洗浄した。沃化物の水溶液をアンバーリスト陰イオン交換体を用いてジメチルジプロピルアンモニウムヒドロキシドに変えた。
例2:層状珪酸塩の製造
非晶質二酸化珪素(Aerosil(R))3gを濃度0.4〜1モル/lのジメチルジプロピルアンモニウムヒドロキシド水溶液50mlと混合し、コロイド溶液が得られるまで攪拌した。この溶液中の水の含量を炉中で温度70℃でSiO:0.5ジメチルジプロピルアンモニウムヒドロキシド:〜10水の組成の混合物が得られるように調整した。引き続き混合物をテフロン塗布ステンレススチールオートクレーブ中に移し、30日間の時間オートクレーブを速度15r.p.mで攪拌しながら150℃の温度に加熱した。こうして得た混合物を引き続き冷水で急冷し、その際粘性懸濁液が得られた。これから本発明による層状珪酸塩が、濾過し、濾過残分を水で洗浄し、濾過残分を75℃で乾燥させることによって得られた。
合成生成物は、X線回折で第1表に記載の反射を有した(CuKα1)。
第1表:本発明による構造RUB−39の層状珪酸塩のX線回折
Figure 2007532460
例3:テクト珪酸塩の製造
例2により得られた層状珪酸塩を12時間の時間温度520℃で、引き続き2時間温度560℃でか焼した。テクト珪酸塩が得られたが、これはX線回折で第2表に記載の反射を有した(Cu K α1−線)。
第2表:本発明による構造RUB−41のテクト珪酸塩のX線回折
Figure 2007532460
例4:例3によるテクト珪酸塩の吸収測定
(a)窒素を用いる測定
例3により得られたテクト珪酸塩の粉末状の新たにか焼した試料(約40mg)を秤量し、一夜120℃及び約10−6MPaの真空で脱ガスした。引き続き測定を窒素を用いて77Kで容積測定機能のある吸収装置(Autosorb AS−6、Quantachrome社)で行った。
図7に得られた等温線を記載する。タイプ−1−吸着等温線の微孔性固体に典型的な段階的経過が明らかである(DIN66135参照)。データの評価からLangmuir法による等価表面積510m/g及びDubinin−Radushkevichによる、ミクロ孔容積0,18ml/gが判明した。
(b)n−ブタン及びイソ−ブタンを用いる測定
例3により得られたテクト珪酸塩の粉末状の新たにか焼した試料(約140mg)を秤量し、一夜120℃及び約10−6MPaの真空で脱ガスした。n−ブタン又はイソ−ブタン(純度99.5%)を用いる測定を重力測定法により296Kで微量天秤(Fa.Satorius4003)で800ミリバールまでの圧力範囲(Druckaufnehmer Fa.MKS Bartron)で行った。
図8a及び8bに得られた等温線を記載する。n−ブタンを用いて有利により細かい分子が吸着されるが、嵩高いイソブタンは<0.2質量%の容量でごく僅かにしか吸収されないことが分かる。従ってテクト珪酸塩RUB−41を用いてn−ブタン及びイソ−ブタンの分離が可能である。
(c)メタン及びエタンを用いる測定
例3により得られたテクト珪酸塩の粉末状の新たにか焼した試料(約140mg)を秤量し、一夜120℃及び約10−6MPaの真空で脱ガスした。メタン及びエタン(純度99.5%)を用いる測定を重力測定法により296Kで微量天秤(Fa.Satorius4003)で866ミリバールまでの圧力範囲(Druckaufnehmer Fa.MKS Bartron)で行った。
図9に得られた等温線を記載する。これからテクト珪酸塩RUB−41を用いてメタン及びエタンの分離が可能であることが明らかである。
(d)エテン、プロペン、1−ブテン及びトランス−2−ブテンを用いる測定
例3により得られたテクト珪酸塩の粉末状の新たにか焼した試料(約140mg)を秤量し、一夜120℃及び約10−6MPaの真空で脱ガスした。エテン、プロペン、1−ブテン及びトランス−2−ブテン(純度各々99.5%)を用いる測定を重力測定法により296Kで微量天秤(Fa.Satorius4003)で865ミリバールまでの圧力範囲(Druckaufnehmer Fa.MKS Bartron)で行った。
図10に得られた等温線を記載する。これからテクト珪酸塩RUB−41を用いてこれら4種の化合物の分離が可能であることが明らかである。
(e)n−ブタン、1−ブテン及びトランス−2−ブテンを用いる測定
例3により得られたテクト珪酸塩の粉末状の新たにか焼した試料(約140mg)を秤量し、一夜120℃及び約10−6MPaの真空で脱ガスした。n−ブタン、1−ブテン及びトランス−2−ブテン(純度各々99.5%)を用いる測定を重力測定法により296Kで微量天秤(Fa.Satorius4003)で865ミリバールまでの圧力範囲(Druckaufnehmer Fa.MKS Bartron)で行った。
図10に得られた等温式を記載する。これからテクト珪酸塩RUB−41を用いてこれら3種の化合物の分離が可能であることが明らかである。
図1は、例2により得られた乾燥させた構造RUB−39の層状珪酸塩の29−Si MAS NMRスペクトルを表す 図2は、例2により得られた乾燥させた構造RUB−39の層状珪酸塩の1−H NMRスペクトルを表す 図3は、例3により得られたか焼した構造RUB−41のテクト珪酸塩の29−Si MAS NMRスペクトルを表す 図4は、例2により得られた乾燥させた構造RUB−39の層状珪酸塩(上)及び例3により得られたか焼した構造RUB−41のテクト珪酸塩(下)のX線ディフラクトグラムを表す 図5は、解像度20000:1で例10により得られたZSM−5粉末のSEM写真を表す 図6は、解像度5000:1で比較例4で使用した、市販のゼオライト粉末PZ−2/1000H(Fa.Zeochem、H−ZSM−5、Si:Alモル比500、a、b及びcの最高エッジ長さ5、4及び2μm及び100mg/kgより少ないNaO含量を有する丸くした直方体形一次粒子)のSEM写真を表す 図7は、例4(a)による窒素吸着等温線を表す 図8aは、例4の(b)による吸着等温線を表す 図8bは、例4の(b)による吸着等温線を表す 図9は、例4(c)による吸着等温線を表す 図10は、例4(d)による吸着等温線を表す 図11は、例4(e)による吸着等温線を表す 図12は、例2からの層状珪酸塩RUB−39の例3からのテクト珪酸塩RUB−41への移行用のDTG(Differentialthermogravimetrie)曲線を表す

Claims (29)

  1. (1)二酸化珪素及び/又は二酸化珪素先駆物質を少なくとも1種のRを含むテトラアルキルアンモニウム化合物及び少なくとも1種の塩基を含有する水溶液と混合し、(2)(1)で得られたコロイド溶液を、コロイド溶液の選択した圧力下における沸騰温度より高く180℃までの範囲の温度に常圧で加熱して少なくとも1種の珪酸塩を含有する懸濁液を得る工程を含む、少なくとも珪素及び酸素を含有する珪酸塩を製造する方法において、R、R、R及びRを相互に無関係にメチル、エチル、n−プロピル及びイソ−プロピル、有利にはメチル、エチル及びn−プロピルから成る群から選択し、その際基R、R、R及びRの少なくとも2個は相互に異なるものであることを特徴とする方法。
  2. 及びRがメチルであり、RもRもエチルであるか又はn−プロピル又はイソ−プロピル、有利にはエチル又はn−プロピルであることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 少なくとも1種のRを含むテトラアルキルアンモニウム化合物が塩基性陰イオン、有利には水酸化物イオンを含有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
  4. (1)により使用される水溶液がジメチルジプロピルアンモニウムヒドロキシド(DMDPAH)及び/又はジメチルジエチルアンモニウムヒドロキシド(DMDEAH)を含有することを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法。
  5. (1)により得られたコロイド溶液がSiO、DMDPAH及び/又はDMDEAH及び水を質量比SiO:(DMDPAH及び/又はDMDEAH):水=1:(0.45〜0.55):(8〜12)で含有することを特徴とする、請求項2から4までのいずれか1項に記載の方法。
  6. (1)により得られたコロイド溶液を(2)により常圧で100〜180℃の温度に加熱することを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。
  7. (1)により得られたコロイド溶液を(2)により12時間〜30日間の範囲の時間加熱することを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項に記載の方法。
  8. (1)により非晶質二酸化珪素を使用することを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項に記載の方法。
  9. 付加的に(3)(2)により得られた懸濁液からの少なくとも1種の珪酸塩の分離を含む、請求項1から8までのいずれか1項に記載の方法。
  10. 付加的に(3)により得られた珪酸塩の(4)洗浄及び/又は(5)乾燥を含む、請求項9に記載の方法。
  11. 珪酸塩を(4)により水で洗浄し及び/又は(5)により室温から80℃の範囲の温度で乾燥させる、請求項10に記載の方法。
  12. 付加的に(6)(2)により得てかつ
    − 場合により(3)により分離し及び
    − 場合により(4)により洗浄し及び/又は(5)により乾燥させた珪酸塩をか焼してテクト珪酸塩を得ることを含む、請求項1から11までのいずれか1項に記載の方法。
  13. か焼を300〜600℃の範囲の温度で行うことを特徴とする、請求項12に記載の方法。
  14. 請求項1から11までのいずれか1項に記載の方法により得られる、層状珪酸塩。
  15. 少なくとも下記反射:
    Figure 2007532460
    [表中、記載100%はX線回折で最高ピークの強度に関連する]を含むX線回折型を有する層状珪酸塩。
  16. 請求項12又は13による方法により得られる、テクト珪酸塩。
  17. 少なくとも下記反射:
    Figure 2007532460
    [表中、記載100%はX線回折で最高ピークの強度に関連する]を含むX線回折型を有するテクト珪酸塩。
  18. 少なくとも600℃の熱安定性を有する、請求項16又は17に記載のテクト珪酸塩。
  19. テクト珪酸塩が8MR−及び10MR−チャンネルを有することを特徴とする、請求項16から18までのいすれか1項に記載のテクト珪酸塩。
  20. 8MR−及び10MR−孔が単一様相の孔の大きさ分布を有することを特徴とする、請求項19に記載のテクト珪酸塩。
  21. 孔がDIN66135により測定して400〜600m/gの範囲の比表面積を有することを特徴とする、請求項20に記載の方法。
  22. 付加的にAl、B、Fe、Ti、Sn、Ge、Zr、V、Nb又はこれら2種以上を含有する、請求項16から21までのいずれか1項に記載のテクト珪酸塩。
  23. 請求項16から22までのいずれか1項に記載の少なくとも1種のテクト珪酸塩を含有する成形体。
  24. (I)請求項16から22のいずれか1項に記載のテクト珪酸塩及び少なくとも1種の結合剤を含有する混合物の製造;(II)混合物の混練;(III)混練した混合物を成形して少なくとも1種の成形体を得る工程;(IV)少なくとも1種の成形体の乾燥;(V)少なくとも1種の乾燥した成形体のか焼の工程を含む、成形体の製法。
  25. 請求項16から22のいずれか1項に記載のテクト珪酸塩及び/又は請求項23に記載の成形体及び/又は請求項24に記載の方法により得られる成形体を、分子篩、触媒、触媒担体又はその結合剤、吸着剤、顔料、洗剤中の添加物、建築材料の添加物として、カラーペースト及びラッカー中で揺変化のために、滑剤及び潤滑剤として、製紙で難燃剤、助剤及び充填剤として、殺菌及び/又は殺真菌作用及び/又は殺草作用を有する組成物中で、イオン交換用に、セラミック製造用に、ポリマー、電気、光学又は電気光学部品及び制御エレメント又はセンサー中で用いる使用。
  26. テクト珪酸塩及び/又は成形体を、少なくとも1種のアルカン及び/又は少なくとも1種のアルケン及び/又は少なくとも1種のアルキンを、少なくとも2種のアルカン又は少なくとも2種のアルケン又は少なくとも2種のアルキン又は少なくとも1種のアルカン及び少なくとも1種のアルケン又は少なくとも1種のアルカン及び少なくとも1種のアルキン又は少なくとも1種のアルケン及び少なくとも1種のアルキン又は少なくとも1種のアルカン及び少なくとも1種のアルケン及び少なくとも1種のアルキンを含有する気体混合物から分離するために、特に構造異性体及び/又は配置異性体を分離するために用いる、請求項25に記載の使用。
  27. メタン及びエタンの分離又はエテン、プロペン及びブテン、特にトランス−2−ブテンの分離又はブタン及びブテンの分離又はn−ブタン及びイソ−ブタンの分離又は1−ブテン及びトランス−2−ブテンの分離のために用いる、請求項26に記載の使用。
  28. [式中、R、R、R及びRは、相互に無関係にメチル、エチル、n−プロピル及びイソ−プロピル、有利にはメチル、エチル及びn−プロピルから成る群から選択し、その際基R、R、R及びRの少なくとも2個は相互に異なるものである]を含むテトラアルキルアンモニウム化合物、特にジメチルジプロピルアンモニウムヒドロキシド及び/又はジメチルジエチルアンモニウムヒドロキシドを、構造形成剤としての珪酸塩の合成、有利には珪酸塩の水熱合成、特に有利にはゼオライト型の珪酸塩の熱水合成において用いる使用。
  29. 少なくとも1種のアルカン及び/又は少なくとも1種のアルケン及び/又は少なくとも1種のアルキンを、少なくとも2種のアルカン又は少なくとも2種のアルケン又は少なくとも2種のアルキン又は少なくとも1種のアルカン及び少なくとも1種のアルケン又は少なくとも1種のアルカン及び少なくとも1種のアルキン又は少なくとも1種のアルケン及び少なくとも1種のアルキン又は少なくとも1種のアルカン及び少なくとも1種のアルケン及び少なくとも1種のアルキンを含有する気体混合物から分離するための、請求項16から22のいずれか1項に記載の少なくとも1種のテクト珪酸塩及び/又は請求項23に記載の成形体及び/又は請求項24に記載の方法により得られる成形体を含有する、装置、特に管形反応器。
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