JP2008056545A - Inorganic porous body and its production method - Google Patents

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邦明 前島
Takaaki Tokunaga
隆章 徳永
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inorganic porous body having a pore size in an intermediate region between a microregion and a mesoregion and having a narrow pore size distribution, and also being an adsorption/catalyst material having excellent heat resistance and used for a catalyst and an adsorbent with molecules having high molecular weight and molecules having high bulk as objects. <P>SOLUTION: Regarding the inorganic porous body, the interlayer of layered silicic acid composed of magadiite or kenyaite is bridged by metal oxide, and also, it comprises the main peak of a pore size distribution in the range of 20 to 40Å; wherein, the metal oxide is preferably one or more kinds selected from the group consisting of silica, alumina, titania and zirconia. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ミクロ細孔とメソ細孔の中間の細孔径を有し、狭い細孔径分布を持った無機質多孔体及びその製造方法に関し、高分子量の分子や嵩高い分子を対象とする触媒、吸着体に用い得る耐熱性の優れた吸着、触媒材料に関する。   The present invention relates to an inorganic porous material having a pore size intermediate between micropores and mesopores and having a narrow pore size distribution and a method for producing the same, a catalyst for high molecular weight molecules and bulky molecules, The present invention relates to a heat-resistant adsorption and catalyst material that can be used for an adsorbent.

従来、ゼオライトに代表される結晶性多孔体は、その多孔体の細孔表面の物理的、化学的特性に応じて、触媒やイオン交換体等として幅広い工業分野で利用されている。しかし、このような結晶性多孔体の場合、その細孔径が3〜10Åの均一構造を持つことから、低分子量の化合物等の高選択的触媒反応に対しては優れた機能を発揮するが、より大きい分子に適応させるためZSM−5やY型ゼオライトの改質が行われてきた。   Conventionally, crystalline porous bodies represented by zeolite have been used in a wide range of industrial fields as catalysts, ion exchangers, etc., depending on the physical and chemical characteristics of the pore surface of the porous body. However, in the case of such a crystalline porous body, since it has a uniform structure with a pore size of 3 to 10 mm, it exhibits an excellent function for highly selective catalytic reactions such as low molecular weight compounds, ZSM-5 and Y-type zeolites have been modified to accommodate larger molecules.

一方、シリカ源と界面活性剤で合成するメソポーラスシリカ等のメソ多孔体の開発が盛んに行われてきた。カチオン性界面活性剤の分子集合体を鋳型として用い、メソ多孔を有する六角柱状の多孔体(ハニカム多孔体)を製造する方法が提案されており、シリカ源の種類に応じた次の二方法が知られている。第一の方法は、層状珪酸塩を出発シリカ源とするもので、例えば、層状の珪酸塩の一つであるカネマイト(NaHSi25・3H2O)とアルキルトリメチルアンモニウム(以下「ATMA」と記す。)の複合体を合成し、これを焼成して有機物を除去することにより比表面積が1000m2/g以上のメソポーラスシリカ多孔体を得る方法が提案されている(特許文献1を参照)。この方法では、カネマイトは珪酸の単位シートがATMAを取り囲むように波板のように湾曲し、複数の波板の頂点同士が結合して多孔体の前駆体が形成される。第二の方法は、アモルファスシリカ粉末やアルカリシリケート水溶液を出発シリカ源とするもので、例えば、沈降性シリカとテトラメチルアンモニウムシリケート水溶液の混合物をATMAと150℃で反応させて非層状の複合体を得る方法が提案されている(特許文献2を参照)。この方法では、珪酸層はATMAのミセルの表面で多孔体前駆体の重縮合が進行することによって規則的構造が形成され、有機物を除去することにより多孔体を得る。 On the other hand, development of mesoporous materials such as mesoporous silica synthesized with a silica source and a surfactant has been actively conducted. A method of manufacturing a hexagonal columnar porous body (honeycomb porous body) having mesopores using a cationic surfactant molecular assembly as a template has been proposed. The following two methods according to the type of silica source are proposed. Are known. The first method uses layered silicate as a starting silica source. For example, kanemite (NaHSi 2 O 5 .3H 2 O), which is one of layered silicates, and alkyltrimethylammonium (hereinafter “ATMA”) are used. A composite body of the following is proposed to obtain a porous mesoporous silica having a specific surface area of 1000 m 2 / g or more by firing and removing the organic matter (see Patent Document 1). In this method, the kanemite is curved like a corrugated sheet so that the unit sheet of silicic acid surrounds the ATMA, and the vertices of the corrugated sheets are bonded together to form a porous precursor. The second method uses amorphous silica powder or alkaline silicate aqueous solution as the starting silica source. For example, a mixture of precipitated silica and tetramethylammonium silicate aqueous solution is reacted with ATMA at 150 ° C. to form a non-layered composite. An obtaining method has been proposed (see Patent Document 2). In this method, a regular structure is formed in the silicic acid layer by the polycondensation of the porous precursor on the surface of the ATMA micelles, and the porous material is obtained by removing organic substances.

また、結晶性層状珪酸の間に珪酸の脱水縮合によるSiO2の層間架橋を形成し、更に珪素と異なる金属原子を結合させた多孔体が提案されている(特許文献3を参照)。 Further, a porous body has been proposed in which SiO 2 interlayer cross-linking is formed between crystalline layered silicic acids by dehydration condensation of silicic acid, and metal atoms different from silicon are bonded (see Patent Document 3).

一方、結晶性多孔体の細孔構造をコントロールするために、粘土鉱物等の層状化合物の層間を架橋させた(層間に支柱を立てた)ピラードクレイのようなピラー化合物が数多く提案されている(非特許文献1を参照)。このようなピラー化合物は、有機カチオン、多核無機カチオン等を支柱前駆体として層間に導入し、層と層との間を架橋することによって、細孔と同じような空間を形成するものであり、種々の反応条件をコントロールすることによって、細孔径が40Å程度までのものが得られるに至っている。   On the other hand, in order to control the pore structure of a crystalline porous body, many pillar compounds such as pillared clay in which layers of layered compounds such as clay minerals are cross-linked (with struts between the layers) have been proposed (non- (See Patent Document 1). Such a pillar compound introduces an organic cation, a polynuclear inorganic cation or the like as a pillar precursor between layers, and forms a space similar to a pore by crosslinking between layers, By controlling various reaction conditions, those having a pore diameter of up to about 40 mm have been obtained.

また、層状ポリ珪酸塩の酸処理生成物に液状のポリアミンとテトラアルコキシシランを用いてシリカ柱を立てた多孔体が提案されている(特許文献4を参照)。   In addition, a porous body in which a silica column is raised using a liquid polyamine and tetraalkoxysilane as an acid-treated product of a layered polysilicate has been proposed (see Patent Document 4).

特開平6−24867号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-24867 特表平5−503499号公報Japanese National Patent Publication No. 5-503499 特開平4−238810号公報JP-A-4-238810 特開平9−2813号公報JP-A-9-2813 化学総説,p.39〜47,No.21,1994,日本化学会編Chemical Review, p. 39-47, no. 21, 1994, The Chemical Society of Japan

しかしながら、ゼオライトに代表される結晶性多孔体は、ZSM−5やY型ゼオライトの改質が行われてきたが、10Å程度の域を超えることはできず、嵩高い分子構造を有する化合物等に対する触媒や吸着剤としては利用できないという問題点があった。
特許文献1に記載のシリカ多孔体は、カネマイトをシリカ源とする方法で、カネマイトは1枚の珪酸シートで構成される層状珪酸であって、薄い珪酸シートであるため単位シートがATMAを取り囲むように波板のように湾曲し、複数の波板の頂点同士が結合して多孔体の前駆体が形成されている。そのため多孔体の構造強度が低く、樹脂への練りこみや粉砕のような機械的衝撃により簡単に構造破壊を起こすという欠点がある。同様に、熱衝撃にも弱く、構造破壊を起こしやすいという課題がある。
特許文献2に記載の多孔体は、珪酸層はATMAのミセルの表面で重縮合するのであるが、層は1層の厚さしかなく、やはり機械的強度が低く、熱衝撃にも弱いという課題がある。
特許文献3は、結晶性層状珪酸ナトリウムとして3層構造のマガディアイトや4層構造のケニヤアイトを例示しているものの、特許文献3に記載の多孔体におけるSiO2の層間架橋は、層が折れ曲がって層自体が有する水酸基同士が脱水縮合して形成されるものであるため、実際のところはカネマイトのような1層構造の層状珪酸ナトリウムにしか形成させることができない。そして、カネマイトを用いて得られる特許文献3に記載の多孔体は、上記の特許文献1と同様に、機械的強度が低く、熱衝撃にも弱いという課題がある。
非特許文献1には、層状化合物の層間架橋により、その細孔径が40Åのピラー化合物が得られたことが記載されているが、これまでに検討されているピラー化合物には、モンモリロナイトやヘクトライトのような粘土鉱物が使用されてきているため、気体分子の吸着量等は向上するが、500℃程度で結晶構造が変化するなど、高温耐熱性が乏しく上記触媒用には適用できなという課題がある。
特許文献4に記載の多孔体は、その実施例から明らかなように、1gのマガディアイトに対して28mlのアルキルアミンと50mlのテトラエトキシシランを使用するという途方もない製法であり、その上、得られる多孔体も細孔径11Å程度であって、ゼオライトの細孔の域を超えていないという課題がある。
非特許文献1には多くの事例が紹介されており、層状珪酸塩の層間架橋により、その細孔径が40Åの多孔体が得られたことが記載されているが、これまでに検討されているピラー化合物には、モンモリロナイトやヘクトライトのような粘土鉱物が使用されてきているため、気体分子の吸着量等は向上するが、500℃程度で結晶構造が変化するなど、高温耐熱性が乏しく上記触媒用には適用できなという課題がある。
However, crystalline porous bodies represented by zeolite have been modified to ZSM-5 and Y-type zeolite, but cannot exceed about 10 mm, and have a bulky molecular structure. There was a problem that it could not be used as a catalyst or adsorbent.
The silica porous material described in Patent Document 1 is a method in which kanemite is used as a silica source, and kanemite is a layered silicic acid composed of a single silicic acid sheet, and since it is a thin silicic acid sheet, the unit sheet surrounds ATMA. Are curved like corrugated plates, and the vertices of a plurality of corrugated plates are combined to form a porous precursor. For this reason, the structural strength of the porous body is low, and there is a drawback in that structural breakdown is easily caused by mechanical impact such as kneading into a resin or pulverization. Similarly, there is a problem that it is vulnerable to thermal shock and is susceptible to structural destruction.
In the porous material described in Patent Document 2, the silicic acid layer is polycondensed on the surface of the ATMA micelles, but the layer is only one layer thick, and the mechanical strength is low, and the thermal shock is also weak. There is.
Patent Document 3 exemplifies three-layered magadiaite and four-layered Kenyaite as crystalline layered sodium silicate, but the interlayer cross-linking of SiO 2 in the porous body described in Patent Document 3 is bent. Since the hydroxyl group of the layer itself is formed by dehydration condensation, it can actually be formed only on layered sodium silicate having a single layer structure such as kanemite. And the porous body of patent document 3 obtained using kanemite has the subject that mechanical strength is low similarly to said patent document 1, and it is weak also to a thermal shock.
Non-Patent Document 1 describes that a pillar compound having a pore size of 40 mm was obtained by interlayer crosslinking of a layered compound. Examples of pillar compounds that have been studied so far include montmorillonite and hectorite. The use of clay minerals such as this improves the amount of adsorption of gas molecules, but the crystal structure changes at around 500 ° C, and the high-temperature heat resistance is poor, making it unsuitable for the above catalysts. There is.
As is clear from the examples, the porous material described in Patent Document 4 is a tremendous production method using 28 ml of alkylamine and 50 ml of tetraethoxysilane for 1 g of magadiite. The obtained porous body has a pore diameter of about 11 mm and does not exceed the pore area of zeolite.
Non-patent document 1 introduces many cases, and it is described that a porous body having a pore diameter of 40 mm was obtained by interlayer crosslinking of layered silicate, but has been studied so far. As the pillar compound, clay minerals such as montmorillonite and hectorite have been used, so the amount of adsorption of gas molecules is improved, but the crystal structure changes at about 500 ° C. There is a problem that it cannot be applied to catalysts.

ところで、ホストである層状結晶の層間に、原子、分子、イオンなどのゲストを挿入することは、インターカーレションの技術として良く知られている。ホストとゲストの種類の組み合わせが多様なことから、層間化合物には極めて多種類の物質が知られている。珪酸塩もその一つであり、モンモリロナイトやカオリナイトのような多元素で形成される層状粘土鉱物、マガディアイトやケニヤアイトのようなSiO2のユニットだけで形成される層状珪酸又は層状珪酸塩などが知られている。 By the way, inserting a guest such as an atom, molecule, or ion between layers of a layered crystal that is a host is well known as an intercalation technique. Due to the variety of combinations of host and guest types, an extremely wide variety of substances are known as intercalation compounds. Silicate is one of them, such as layered clay minerals formed with multiple elements such as montmorillonite and kaolinite, layered silicic acid or layered silicate formed only with SiO 2 units such as magadiite and kenyaite. Are known.

前記の層状化合物は、ゲスト種のインターカーレションによって物性の変化や制御が期待でき、新しい機能発現の可能性を有しており、注目を集めている。特に、マガディアイトやケニヤアイトのような層状珪酸又は層状珪酸塩は、その構造がSiO2のユニットだけで構成されており、また層表面にシラノール基(≡Si−O−H)が存在する。これらの点において層状珪酸又は層状珪酸塩は層状粘土鉱物とは異なり、本発明者らは以前から注目してきた。本発明者らは、例えば、特開2000−128521号公報において、マガディアイトやケニヤアイトに第四級アンモニウムイオンをイオン交換させて層間を広げ、広げた層間にシラン化合物を結合させて、アルコール選択吸着性を有する層状珪酸を提案している。 The layered compound is attracting attention because it can be expected to change or control physical properties by intercalation of guest species, and has the possibility of developing new functions. In particular, layered silicic acid or layered silicate such as magadiite or kenyanite has a structure composed only of SiO 2 units, and a silanol group (≡Si—O—H) exists on the surface of the layer. In these respects, the layered silicic acid or the layered silicate is different from the layered clay mineral, and the present inventors have been paying attention for some time. The present inventors, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-128521, selectively adsorbed alcohol by ion exchange of quaternary ammonium ions to magadiite and kenyaite to expand the layer and bond a silane compound between the expanded layers. Proposed layered silicic acid.

このように、層状化合物に第四級アンモニウムイオンをイオン交換させて層間を広げ、広げた層間に原子、分子、イオンを導入する方法は広く知られているが、マガディアイトやケニヤアイトの層間に金属酸化物のピラーを立てて、20〜40Åの細孔を形成したという実例はない。   As described above, it is widely known that a layered compound is ion-exchanged with a quaternary ammonium ion to expand the layer, and atoms, molecules, and ions are introduced between the expanded layers. There is no actual example of forming oxide pillars to form pores of 20 to 40 mm.

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、ゼオライトやメソ多孔体が適用できなかったミクロ細孔とメソ細孔の中間の細孔径を有し、且つ機械的強度が高く、耐熱衝撃性及び耐熱性に優れる新規な多孔体及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, has a pore diameter intermediate between micropores and mesopores to which zeolite and mesoporous materials could not be applied, and has high mechanical strength, thermal shock resistance and It aims at providing the novel porous body excellent in heat resistance, and its manufacturing method.

本発明者は上記目的を達成するため鋭意検討した結果、従来から使用されてきた粘土鉱物に代えて、マガディアイト又はケニヤアイトからなる層状珪酸を用い、金属酸化物の層間架橋により20〜40Åの範囲に細孔径分布のピークを有する無機質多孔体を得ることができた。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor used layered silicic acid composed of magadiite or kenyaite instead of the conventionally used clay mineral, and in the range of 20 to 40% by interlayer crosslinking of metal oxides. It was possible to obtain an inorganic porous material having a peak of pore size distribution.

即ち、本発明は、マガディアイト又はケニヤアイトからなる層状珪酸の層間が金属酸化物により架橋されており、且つ20〜40Åの範囲に細孔径分布の主ピークを有することを特徴とする無機質多孔体である。
金属酸化物は、シリカ、アルミナ、チタニア及びジルコニアからなる群から選択される1種以上であることが好ましく、シリカであることが最も好ましい。このシリカは、アルコキシシラン、中でもテトラアルコキシシランの加水分解生成物であることが望ましい。
本発明による無機質多孔体は、アルカリ金属およびアルカリ土類金属成分を含有しないことが好ましい。
無機質多孔体の比表面積は300〜600m2/gであることが好ましい。また、X線回折において33〜50Åの範囲に少なくとも1つの回折ピークを有することが好ましい。
That is, the present invention is an inorganic porous material characterized in that the layered silicic acid layer composed of magadiite or kenyanite is crosslinked with a metal oxide and has a main peak of pore size distribution in the range of 20 to 40%. is there.
The metal oxide is preferably at least one selected from the group consisting of silica, alumina, titania and zirconia, and is most preferably silica. This silica is preferably a hydrolysis product of alkoxysilane, especially tetraalkoxysilane.
The inorganic porous body according to the present invention preferably contains no alkali metal or alkaline earth metal component.
The specific surface area of the inorganic porous body is preferably 300 to 600 m 2 / g. Moreover, it is preferable to have at least one diffraction peak in the range of 33 to 50 mm in X-ray diffraction.

また、本発明は、上記無機質多孔体の製造方法であって、マガディアイト又はケニヤアイトからなる層状珪酸の層間にイオン交換によって第四級アンモニウムイオンを導入して層間隔を広げた後、該層間に金属酸化物を更に導入し、次に層状珪酸を焼成することよって、第四級アンモニウムイオンを除去すると共に層状珪酸の層間を金属酸化物により架橋させることを特徴とする無機質多孔体の製造方法である。
金属酸化物はシリカであることが好ましく、このシリカはテトラアルコキシシランの加水分解生成物であることが好ましい。
テトラアルコキシシランを使用してシリカのピラーを層間に立てる場合、第四級アンモニウムイオンとして、長鎖ジアルキルジメチルアンモニウムイオン又は長鎖アルキルアリールジメチルアンモニウムイオンを用いることが好ましい。この第四級アンモニウムイオンの長鎖アルキル基の炭素数は8〜24であることが好ましい。
なお、本発明における細孔径分布は、測定装置としてCarlo Erba Strumentazione製ソープトマティック1800を用い、Dollimore-Heal法〔J.Appl.Chem.,14,108 〜(1964)〕により算出したものである。本発明における比表面積は、BET多点法を相対圧P/P0=0.05〜0.20範囲で算出したものである。また、本発明におけるX線回折パターン(XRD)は、X線回折装置として理学製RINT2400型を用い、粉末X線回折パターンで低角度域の2θに現出する面間隔dに相当するピークを測定したものである。
Further, the present invention is a method for producing the above inorganic porous body, and after introducing a quaternary ammonium ion by ion exchange between layers of a layered silicic acid composed of magadiite or kenyaite, In a method for producing an inorganic porous material, the method further comprises introducing a metal oxide and then firing the layered silicic acid to remove quaternary ammonium ions and to crosslink the layered silicic acid layer with the metal oxide. is there.
The metal oxide is preferably silica, and the silica is preferably a hydrolysis product of tetraalkoxysilane.
When tetraalkoxysilane is used to place silica pillars between layers, it is preferable to use a long-chain dialkyldimethylammonium ion or a long-chain alkylaryldimethylammonium ion as the quaternary ammonium ion. The long chain alkyl group of the quaternary ammonium ion preferably has 8 to 24 carbon atoms.
The pore size distribution in the present invention is calculated by the Dollimore-Heal method [J. Appl. Chem., 14, 108 to (1964)] using a Sorpmatic 1800 manufactured by Carlo Erba Strumentazione as a measuring device. The specific surface area in the present invention is calculated by the BET multipoint method in the relative pressure P / P 0 = 0.05 to 0.20 range. The X-ray diffraction pattern (XRD) in the present invention uses a RINT2400 model made by Rigaku as an X-ray diffractometer, and measures a peak corresponding to a surface interval d appearing at 2θ in a low angle region in a powder X-ray diffraction pattern. It is a thing.

本発明によれば、ゼオライトやメソ多孔体が適用できなかったミクロ細孔とメソ細孔の中間の細孔径を有し、且つ機械的強度が高く、耐熱衝撃性及び耐熱性に優れる新規な多孔体及びその製造方法を提供することができる。   According to the present invention, a novel porous material having an intermediate pore size between micropores and mesopores to which zeolite and mesoporous materials cannot be applied, high mechanical strength, and excellent thermal shock resistance and heat resistance. The body and the manufacturing method thereof can be provided.

以下、本発明をその好ましい実施形態に基づき詳細に説明する。
本発明による無機質多孔体は、マガディアイト又はケニヤアイトからなる層状珪酸の層間が金属酸化物により架橋され、層間に金属酸化物のピラーが立てられているため、機械的強度が高く、耐熱衝撃性及び耐熱性に優れるという特徴を有している。この層状珪酸と金属酸化物ピラーとにより形成された細孔は、20〜40Åの範囲に細孔径分布の主ピークを有している。本発明によるこのような無機質多孔体は、マガディアイト又はケニヤアイトからなる層状珪酸の層間にイオン交換によって第四級アンモニウムイオンを導入して層間隔を広げた後、該層間に層間架橋剤としての金属酸化物を更に導入し、次に層状珪酸を焼成することよって、第四級アンモニウムイオンを除去すると共に層状珪酸の層間を金属酸化物で架橋させることにより得ることができる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments thereof.
The inorganic porous body according to the present invention has a high mechanical strength, a thermal shock resistance, and a layer of layered silicic acid made of magadiite or kenyaite, which are cross-linked with a metal oxide, and metal oxide pillars are provided between the layers. It has the feature of excellent heat resistance. The pores formed by the layered silicic acid and the metal oxide pillar have a main peak of pore diameter distribution in the range of 20 to 40%. Such an inorganic porous material according to the present invention is obtained by introducing a quaternary ammonium ion between layers of a layered silicic acid composed of magadiite or kenyanite by ion exchange to widen the layer spacing, and then a metal as an interlayer crosslinking agent between the layers. By further introducing an oxide and then firing the layered silicic acid, the quaternary ammonium ions can be removed and the layers of the layered silicic acid can be crosslinked with a metal oxide.

(1)マガディアイト及びケニヤアイト
層状珪酸には、カネマイト(NaHSi23・3H2O)、KHSi25、マカタイト(Na2Si49・xH2O)、マガディアイト、ケニヤアイトなどがある。これらのうち本発明においては、製造が容易であることや多層構造のために機械的強度に優れることから、マガディアイト(Magadiite:Na2Si1429・xH2O)及びケニヤアイト(Kenyaite:Na2Si2241・xH2O)を用いている。マガディアイト及びケニヤアイトには天然物もあるが、不純物が少ない等の点で合成品が好ましい。合成方法に関しては、J. Ceramic Society of Japan, Vol.100, No. 3, 326−331(1991)に詳細な記載がある。
(1) The magadiite and kenyaite layered silicate, kanemite (NaHSi 2 O 3 · 3H 2 O), KHSi 2 O 5, makatite (Na 2 Si 4 O 9 · xH 2 O), magadiite, and the like Kenyaite . In Of these the present invention, since it is excellent in mechanical strength for it and the multilayer structure fabrication is easy, magadiite (Magadiite: Na 2 Si 14 O 29 · xH 2 O) and kenyaite (Kenyaite: Na are used 2 Si 22 O 41 · xH 2 O). Although magadiite and kenyaite also have natural products, synthetic products are preferred from the standpoint of few impurities. The synthesis method is described in detail in J. Ceramic Society of Japan, Vol. 100, No. 3, 326-331 (1991).

マガティアイトは、例えば、SiO2:NaOH:H2O=1:0.23:18.5(モル比)の懸濁液をオートクレーブ中150℃で48時間処理することにより得られる。また、ケニヤアイトは、例えば、SiO2:NaOH:H2O=1:0.23:18.5(モル比)の懸濁液をオートクレーブ中170℃で48時間処理することにより得られる。NaOHとK2CO3とを用いるとケニヤアイトを合成し易い。 Magatiite can be obtained, for example, by treating a suspension of SiO 2 : NaOH: H 2 O = 1: 0.23: 18.5 (molar ratio) in an autoclave at 150 ° C. for 48 hours. Kenyaite can be obtained, for example, by treating a suspension of SiO 2 : NaOH: H 2 O = 1: 0.23: 18.5 (molar ratio) in an autoclave at 170 ° C. for 48 hours. When NaOH and K 2 CO 3 are used, it is easy to synthesize Kenyaite.

上記以外にも合成方法はいくつもあり、合成方法についてはなんら限定はない。合成法によってはナトリウムの代わりにカリウムを使用する。その場合には、合成物の化学式は前記の化学式のNaがKに置き換わったものになる。上記の合成方法で得られるマガディアイトやケニヤアイトは、鱗片状の結晶が花弁状、キャベツ状又はアコーディオン状に集合した球状の形態を有する。ここで言う鱗片状とは、狭義の鱗片状のみならず、板状の形態のものを広く包含する。マガディアイトのSEM像の一例を図1に示す。一枚の板(花弁)の厚さは0.05μm程度であり、面の一辺の大きさが1〜3μmのほぼ方形である。このような板が集合して数ミクロンの凝集粒子になっている。この凝集体は、例えばJ. Ceramic Society of Japan, Vol.100, No. 6, 872−875(1992)に記載されているような化学処理でバラバラにすることができる。また粉砕でも板状にすることができる。   There are many other synthesis methods besides the above, and there is no limitation on the synthesis method. Some synthetic methods use potassium instead of sodium. In that case, the chemical formula of the compound is the one in which Na in the above chemical formula is replaced with K. Magadiite and Kenyaite obtained by the above synthesis method have a spherical form in which scaly crystals are gathered into petals, cabbages or accordions. The scale shape referred to here includes not only a narrow scale shape but also a plate shape. An example of an SEM image of magadiite is shown in FIG. The thickness of one plate (petal) is about 0.05 μm, and the size of one side of the surface is approximately square of 1 to 3 μm. Such plates aggregate to form agglomerated particles of several microns. This agglomerate can be separated by chemical treatment as described in, for example, J. Ceramic Society of Japan, Vol. 100, No. 6, 872-875 (1992). It can also be formed into a plate shape by pulverization.

上記とは別の合成方法として、例えば、特開2003−531801号公報に記載の合成方法を用いることもできる。この場合には、凝集していない板状の結晶形状のものが得られる。この公報に記載の合成方法では、コロイダルシリカ懸濁液を加熱する工程において、水酸化ナトリウム/シリカのモル比を0.4〜0.5の範囲とし、且つ水/シリカのモル比を5〜39の範囲としている。加熱温度は140〜170℃である。この方法で合成されたマガディアイトのSEM像の一例を図2に示す。このマガディアイトは、図1に示すものと同様に、その結晶が鱗片状(板状)の形態をしている。しかし、図1に示すものと異なり、鱗片状(板状)の結晶は凝集体を形成しておらず、バラバラな状態になっている。   As a synthesis method different from the above, for example, a synthesis method described in JP-A No. 2003-531801 can be used. In this case, a non-aggregated plate-like crystal shape is obtained. In the synthesis method described in this publication, in the step of heating the colloidal silica suspension, the molar ratio of sodium hydroxide / silica is in the range of 0.4 to 0.5, and the molar ratio of water / silica is 5 to 5. The range is 39. The heating temperature is 140-170 ° C. An example of an SEM image of magadiite synthesized by this method is shown in FIG. This magadiite has a scaly (plate-like) form in the same manner as shown in FIG. However, unlike what is shown in FIG. 1, the scale-like (plate-like) crystals do not form aggregates and are in a disjointed state.

X線回折パターンは、マガディアイトがJCPDS#42−1350に、ケニヤアイトがJCPDS#20−1157にそれぞれ登録がある。   As for the X-ray diffraction pattern, magadiite is registered in JCPDS # 42-1350, and Kenyaite is registered in JCPDS # 20-1157.

本発明においては、マガディアイト又はケニヤアイトの何れか一方、或いはこれら両者を用いて無機質多孔体を構成することができる。   In the present invention, an inorganic porous material can be constituted using either one of magadiite or kenyaite, or both of them.

マガディアイトの構造モデルを図3(a)及び(b)に示した。図3(a)は、マガディアイトの構造モデルをc軸方向から見た図であり、図3(b)は横方向から見た図である。図3(a)及び(b)に示すように、マガディアイトにおいては、上向き及び下向きにそれぞれ2個、合計4個のSiO2四面体の基本ユニットから構成される珪酸の単位シートが3枚重なってひとつのシリケート層を構成し、シリケート層とシリケート層の間に水和したナトリウムイオンが存在する。ケニヤアイトでは、単位シートが4枚重なってひとつのシリケート層を構成し、シリケート層とシリケート層の間に水和したナトリウムイオンが存在する。つまりマガディアイト及びケニヤアイトは、その層状構造がSiO2のユニットのみから構成されている層状珪酸又は層状珪酸塩であり、アルミニウム等の金属元素を含有する合成フッ素雲母等の粘土鉱物の範疇には属しないものである。 The structural model of magadiite is shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). FIG. 3A is a diagram of the magadiite structural model viewed from the c-axis direction, and FIG. 3B is a diagram viewed from the lateral direction. As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), in magadiite, three unit sheets of silicic acid composed of four basic units of four SiO 2 tetrahedrons, two each upward and downward, overlap each other. One silicate layer is formed, and hydrated sodium ions exist between the silicate layer and the silicate layer. In Kenyaite, four unit sheets overlap to form one silicate layer, and hydrated sodium ions exist between the silicate layer and the silicate layer. In other words, magadiite and kenyaite are layered silicic acid or layered silicate whose layered structure is composed only of SiO 2 units, and belong to the category of clay minerals such as synthetic fluorine mica containing metal elements such as aluminum. It is something that does not.

合成されたままのマガディアイトやケニヤアイトでは、イオン交換可能なイオンは図3におけるナトリウムイオンである。合成時にカリウムが使用されたときには図3におけるナトリウムイオンがカリウムイオンに置き換わる。イオン交換容量は、マガディアイトで1.9mmol/g、ケニヤアイトで1.3mmol/gである。粘土鉱物のモンモリロナイトやシリカアルミナゼオライトのような複数金属酸化物によって構成され、構造中の4価/3価、あるいは3価/2価元素置換によって発生する静電場により対イオンを有する化合物とは異なり、マガディアイトやケニヤアイトでは珪酸層がSiO2の単一構造であるためイオン交換可能なイオンの捕捉力は弱く、他種イオンと交換しやすい。同様に、珪酸層と珪酸層との結合も弱く、交換イオン種の大きさに応じて層間の距離が容易に変わる性質がある。 In as-synthesized magadiite and kenyaite, the ion-exchangeable ion is the sodium ion in FIG. When potassium is used during synthesis, the sodium ions in FIG. 3 are replaced with potassium ions. The ion exchange capacity is 1.9 mmol / g for magadiite and 1.3 mmol / g for Kenyaite. Unlike compounds with counter ions due to electrostatic fields generated by substitution of tetravalent or trivalent or trivalent or divalent elements in the structure, which are composed of multiple metal oxides such as the clay mineral montmorillonite and silica alumina zeolite In magadiite and kenyaite, since the silicate layer has a single structure of SiO 2 , the ion-capturing ability of ions that can be exchanged with ions is weak, and exchange with other types of ions is easy. Similarly, the bond between the silicate layer and the silicate layer is weak, and the distance between the layers easily changes depending on the size of the exchange ion species.

(2)第四級アンモニウム塩
まず、マガディアイト又はケニヤアイトからなる層状珪酸のナトリウムイオン(又はカリウム:以下ナトリウムで代表して記載する)と第四級アンモニウムイオンとをイオン交換する。第四級アンモニウムイオンを導入するために用いる第四級アンモニウム塩としては、脂肪族第四級アンモニウム塩がカチオン界面活性剤として市販されており入手しやすく好ましい。第四級アンモニウム塩は、一般式〔RnN(CH34-n+〔X〕-(式中、Rは長鎖アルキル基又はアリール基、nは1〜3の整数、Xはハロゲン又はOH基を表す)で示される長鎖アルキルトリメチルアンモニウム塩、長鎖ジアルキルジメチルアンモニウム塩又はアルキルアリールジメチルアンモニウム塩であることが好ましい。第四級アンモニウム塩には、長鎖アルキル基がモノとジのものがあるが、ジアルキルジメチルアンモニウム塩では層間の開きはモノよりも大きくなるが、モノの方が層間の開きが均一になり好ましい。ただし、テトラアルコキシシランを使用してシリカのピラーを層間に立てる場合には、ジアルキルジメチルアンモニウム塩又はアルキルアリールジメチルアンモニウム塩が好ましい。ジアルキルの方が、層状珪酸粒子の疎水性を高めることができ、疎水性のテトラアルコキシシランを粒子表面に引き付けることができる。
(2) Quaternary ammonium salt First, the sodium ion of layered silicic acid composed of magadiite or kenyaite (or potassium: hereinafter, representatively described by sodium) and quaternary ammonium ion are ion-exchanged. As a quaternary ammonium salt used for introducing a quaternary ammonium ion, an aliphatic quaternary ammonium salt is commercially available as a cationic surfactant and is preferable because it is readily available. The quaternary ammonium salt has the general formula [R n N (CH 3 ) 4-n ] + [X] (wherein R is a long-chain alkyl group or aryl group, n is an integer of 1 to 3, X is A long-chain alkyltrimethylammonium salt, a long-chain dialkyldimethylammonium salt or an alkylaryldimethylammonium salt represented by (representing a halogen or OH group). Quaternary ammonium salts include those in which the long-chain alkyl group is mono- or di-, but in dialkyldimethylammonium salts, the gap between layers is larger than that of mono, but mono is preferable because the gap between layers is uniform. . However, when a silica pillar is provided between the layers using tetraalkoxysilane, a dialkyldimethylammonium salt or an alkylaryldimethylammonium salt is preferable. Dialkyl can increase the hydrophobicity of the layered silicate particles, and can attract hydrophobic tetraalkoxysilane to the particle surface.

一般に長鎖アルキル基の炭素数によって層間の間隔を設定することができるのであるが、炭素数8〜24であれば溶解性などの点で扱いやすく好ましい。炭素数が25以上では不溶性で扱い難い。界面活性剤は原料の油脂(ヤシ油や牛脂)に対応して、複数の鎖長のアルキルアンモニウム塩の混合物になっている。ヤシ油系は鎖長がそろっていて好ましい。殺菌消毒剤であるステアリルトリメチルアンモニウムクロライドではステアリル基は炭素数16と18の混合物であり、鎖長が近似した2種なので好ましい。アルキルが炭素数12から24の混合物でアリール基としてベンジル基を有するアルキルアリールジメチルアンモニウムクロライドは一般名が塩化ベンザルコニウムで、殺菌消毒剤として市販されており入手しやすく好ましい。同様に殺菌消毒剤の塩化ベンゼトニウムや塩化セチルピリジニウム等のピリジニウム類も好ましい。第四級アンモニウム塩は塩基度が高く反応性に優れ好ましいが、アミン類も使用することができる。アミン類のうち、長鎖アルキル基を一つ有する一級アミンの塩〔RNH2・X〕(式中、Rは長鎖アルキル基、Xは無機酸、有機酸を表す)が好ましい。市販品としては、例えばヤシアミン酢酸塩、ステアリルアミン酢酸塩、ステアリルアミン塩酸塩などが挙げられる。 In general, the distance between the layers can be set by the number of carbon atoms of the long-chain alkyl group. When the number of carbon atoms is 25 or more, it is insoluble and difficult to handle. The surfactant is a mixture of alkyl ammonium salts having a plurality of chain lengths corresponding to the raw material fat (coconut oil or beef tallow). A coconut oil system is preferable because the chain length is uniform. Stearyl trimethyl ammonium chloride, which is a disinfectant, is preferable because the stearyl group is a mixture of 16 and 18 carbon atoms and has two chain lengths approximated. Alkylaryldimethylammonium chloride, which is a mixture of alkyl having 12 to 24 carbon atoms and having a benzyl group as an aryl group, has a general name of benzalkonium chloride and is commercially available as a disinfectant and is preferable because it is easily available. Similarly, pyridiniums such as sterilizing disinfectants such as benzethonium chloride and cetylpyridinium chloride are preferable. Quaternary ammonium salts are preferred because of their high basicity and excellent reactivity, but amines can also be used. Of the amines, salts of primary amines having one long chain alkyl group [RNH 2 .X] (wherein R represents a long chain alkyl group, X represents an inorganic acid or an organic acid) are preferred. Examples of commercially available products include coconut amine acetate, stearylamine acetate, stearylamine hydrochloride and the like.

(3)イオン交換方法
マガディアイトやケニヤアイトの水懸濁液を、ろ過、水洗して、余剰のナトリウムを除去し、再び脱イオン水に分散させ、濃度5〜35重量%の水懸濁液とし、均一に分散するまで充分攪拌を行う。水懸濁液はナトリウムイオンに起因してpH10程度のアルカリ性を示す。
イオン交換条件に特に制限はないが、一般に温度は10〜90℃である。カラム式よりはバッチ式が好ましく、バッチ式の場合、一回ないし複数回で行うことができる。この時の塩濃度は一般に0.01〜1モル/Lの範囲が適当である。
(3) Ion-exchange method A suspension of magadiite or kenyaite is filtered and washed to remove excess sodium and dispersed again in deionized water to obtain an aqueous suspension having a concentration of 5 to 35% by weight. Stir well until evenly dispersed. The aqueous suspension exhibits an alkalinity of about pH 10 due to sodium ions.
Although there is no restriction | limiting in particular in ion exchange conditions, Generally temperature is 10-90 degreeC. A batch type is preferable to a column type, and in the case of a batch type, it can be carried out once or multiple times. The salt concentration at this time is generally in the range of 0.01 to 1 mol / L.

イオン交換によって、第四級アンモニウムイオンがマガディアイトやケニヤアイトに導入される。即ち、イオン交換後のマガディアイト及び/又はケニヤアイトにおいては、第四級アンモニウムイオン以外のイオン交換可能なイオンが、ナトリウムイオン、プロトンであることが好ましい。或いは、イオン交換後のマガディアイト及び/又はケニヤアイトにおいては、イオン交換可能なナトリウムイオンの全てが第四級アンモニウムイオンで交換されて第四級アンモニウムイオン及び珪酸のみからなることが最も好ましい。
無機質多孔体の高温下における熱安定性を向上させるためには、無機質多孔体のナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、およびアルカリ土類金属の含有量が0.1重量%以下、好ましくは0.01重量%以下、最も好ましくは0重量%になるように、イオン交換を行なうことが望ましい。
By ion exchange, quaternary ammonium ions are introduced into magadiite and kenyaite. That is, in the magadiite and / or kenyaite after ion exchange, ions capable of ion exchange other than quaternary ammonium ions are preferably sodium ions and protons. Alternatively, in the magadiite and / or kenyaite after ion exchange, it is most preferable that all of the ion-exchangeable sodium ions are exchanged with quaternary ammonium ions and consist only of quaternary ammonium ions and silicic acid.
In order to improve the thermal stability of the inorganic porous material at a high temperature, the content of the alkali metal such as sodium and potassium and the alkaline earth metal in the inorganic porous material is 0.1% by weight or less, preferably 0.01 It is desirable to perform ion exchange so that the amount is less than or equal to wt%, most preferably 0 wt%.

イオン交換の終了したマガディアイトやケニヤアイトは、必要によりろ過、水洗した後、室温ないし120℃の温度で乾燥して粉末とする。250℃以上の加熱は構造破壊が起こるため好ましくない。層間架橋剤の添加を連続して行う場合は、ろ過、水洗した後、純水に分散させればよく、乾燥を行う必要はない。   After completion of ion exchange, magadiite and kenyaite are filtered and washed with water if necessary, and then dried at room temperature to 120 ° C. to obtain powder. Heating at 250 ° C. or higher is not preferable because structural destruction occurs. In the case where the interlayer crosslinking agent is continuously added, it may be filtered and washed with water and then dispersed in pure water, and drying is not necessary.

第四級アンモニウムイオンが導入された後のマガディアイト及びケニヤアイトの粒子形状は、イオン交換前の粒子形状(図1及び図2参照)から大きく変化し、鱗片状(板状)の結晶が積層した形状になっている。イオン交換後のマガディアイトのSEM像の一例を図4及び図5に示す。図4に示すイオン交換後のマガディアイトは、図1に示すマガディアイトを原料とするものである。図5に示すイオン交換後のマガディアイトは、図2に示すマガディアイトを原料とするものである。図4及び図5に示すSEM像から明らかなように、鱗片状の各結晶は、その面が互いに平行になるように緻密積層されている。また、各結晶同士は強固に固着している。鱗片状(板状)の各結晶どうしの固着は、図5に示すものよりも、図4に示すものの方が強固であるように観察される。強固な固着は乾燥によるものと推定される。乾燥前は粒子の凝集はあっても、ゆるい固着状態となっていると推定される。いずれにしても、図1の形状からこのような粒子形状に変化していることで、本発明による無機質多孔体は、例えば、樹脂、塗料、化粧料への分散性が良好なものとなる。   The particle shape of magadiite and kenyaite after the introduction of quaternary ammonium ions changed greatly from the particle shape before ion exchange (see FIGS. 1 and 2), and scaly (plate-like) crystals were laminated. It has a shape. An example of the SEM image of magadiite after ion exchange is shown in FIGS. The magadiite after ion exchange shown in FIG. 4 is made from magadiite shown in FIG. The magadiite after ion exchange shown in FIG. 5 is made from magadiite shown in FIG. As is apparent from the SEM images shown in FIGS. 4 and 5, the scaly crystals are densely stacked so that their surfaces are parallel to each other. Further, the crystals are firmly fixed to each other. The adhesion between the scaly (plate-like) crystals is observed so that the one shown in FIG. 4 is stronger than the one shown in FIG. The strong sticking is presumed to be due to drying. It is presumed that the particles are loosely fixed before drying, even though the particles are aggregated. In any case, by changing from the shape of FIG. 1 to such a particle shape, the inorganic porous material according to the present invention has good dispersibility in, for example, a resin, a paint, and a cosmetic.

(4)層間架橋剤と層間架橋方法
本発明においては、マガディアイトやケニヤアイトからなる層状珪酸の層間に金属酸化物のピラーを立てて層間架橋を行うわけだが、金属酸化物はその前駆体である正の電価を有する多核水酸化金属イオンの形で層間に浸入するか、或いはイオン交換により、層間の第四級アンモニウムイオンと置き換わる。多核水酸化金属イオンの種類によって、層間の第四級アンモニウムイオンが放出されることなく多核水酸化金属イオンが侵入したり、層間の第四級アンモニウムイオンが多核水酸化金属イオンとイオン交換されているようである。
(4) Interlayer cross-linking agent and inter-layer cross-linking method In the present invention, metal oxide pillars are set up between layers of layered silicic acid made of magadiite or kenyaite, and metal oxide is a precursor thereof. It penetrates between layers in the form of polynuclear metal hydroxide ions having a positive valence, or is replaced by quaternary ammonium ions between layers by ion exchange. Depending on the type of polynuclear metal hydroxide ions, internuclear quaternary ammonium ions can enter without releasing quaternary ammonium ions between layers, or quaternary ammonium ion between layers can be ion-exchanged with polynuclear metal hydroxide ions. Seems to be.

一例を示せば、アルミナ(Al23)のピラーを立てるには、前駆体イオンとして多核水酸化アルミニウムイオン[Al134(OH)247+をイオン交換で導入する。多核水酸化アルミニウムイオンを作製するには、塩基性塩化アルミニウム水溶液(Al2(OH)5Cl・nH2O)を水希釈して加水分解するか、さらに加熱して加水分解する。加水分解では必要に応じて、酸又はアルカリを加えてpHを調節する。酸でpHを低くすると加水分解がゆっくり進行し、均質な重合体を得ることができる。逆にアルカリを加えると加水分解は早くなるが、均質な重合はできにくく、水酸化物の沈殿を生じやすい。この加水分解反応は、通常、室温〜60℃で1〜10日行い、反応時には充分な攪拌を行う。チタニア(TiO2)やジルコニア(ZrO2)のピラーを立てる場合もアルミナと同様に、四塩化チタン水溶液やオキシ塩化ジルコニウム水溶液から多核水酸化チタンイオンや多核水酸化ジルコニウムイオンをそれぞれ作製すればよい。
塩基性塩化アルミニウム水溶液、オキシ塩化ジルコニウム水溶液、四塩化チタン水溶液などは市販品を使用することができる。これらは加水分解して多核水酸化金属イオンを生成させ、イオン交換によって層間に導入する。あるいは、市販のコロイド製品をそのまま用いる。
シリカ(SiO2)については、トリス(アセチルアセトン)珪素錯体(Si(acac)3 +)、又は、Ti4+やFe3+を添加して正に帯電したゾル粒子が使用できる。従来技術では「シリカはアニオンであるため、層間には入らない」と考えられていた(非特許文献1の44ページに記載)。しかしながら、本発明においては、シリカ源として特にアルコキシシランを用いることで、アルコキシシランの加水分解性生物からなるシリカピラーが層間を大きく広げることが判明した。このように、層間にシリカのピラーを立てることで、シリカ単一成分からなる無機質多孔体を得ることができる。この無機質多孔体は、従来のシリカ系多孔体では達成できないとされてきた900℃の耐熱性を有する。アルコキシシランを使用する場合、Ti4+やFe3+を添加する必要はないが、添加してもよい。アルコキシシランはアルコールなどの溶媒で希釈して用いてもよく、原液のまま添加してもよい。アルコキシシランとしては、テトラエトキシシラン又はテトラメトキシシランが好ましい。アルコキシシランは層間の第四級アンモニウムイオンと置き換わるのではなく、第四級アンモニウムイオンの柱と柱の空間に侵入している。イオン交換ではない。この事実は、アルコキシシランの挿入前後の第四級アンモニウムイオンの量を測定して、変化していないことで確認した。
As an example, in order to form pillars of alumina (Al 2 O 3 ), polynuclear aluminum hydroxide ions [Al 13 O 4 (OH) 24 ] 7+ are introduced by ion exchange as precursor ions. To produce polynuclear aluminum hydroxide ions, a basic aluminum chloride aqueous solution (Al 2 (OH) 5 Cl · nH 2 O) is diluted with water and hydrolyzed, or further heated to hydrolyze. In the hydrolysis, acid or alkali is added as necessary to adjust the pH. When the pH is lowered with an acid, hydrolysis proceeds slowly, and a homogeneous polymer can be obtained. On the contrary, when alkali is added, the hydrolysis is accelerated, but homogeneous polymerization is difficult to carry out, and hydroxide is likely to precipitate. This hydrolysis reaction is usually performed at room temperature to 60 ° C. for 1 to 10 days, and sufficient agitation is performed during the reaction. In the case of forming a titania (TiO 2 ) or zirconia (ZrO 2 ) pillar, similarly to alumina, a polynuclear titanium hydroxide ion or a polynuclear zirconium hydroxide ion may be prepared from a titanium tetrachloride aqueous solution or a zirconium oxychloride aqueous solution.
Commercially available products can be used as basic aluminum chloride aqueous solution, zirconium oxychloride aqueous solution, titanium tetrachloride aqueous solution and the like. These are hydrolyzed to produce polynuclear metal hydroxide ions, which are introduced between layers by ion exchange. Alternatively, a commercially available colloid product is used as it is.
For silica (SiO 2 ), tris (acetylacetone) silicon complex (Si (acac) 3 + ) or sol particles positively charged by adding Ti 4+ or Fe 3+ can be used. In the prior art, it was considered that “silica is an anion and therefore does not enter between layers” (described on page 44 of Non-Patent Document 1). However, in the present invention, it has been found that silica pillars made of alkoxysilane hydrolyzable organisms greatly expand the layers by using alkoxysilane as the silica source. Thus, the inorganic porous body which consists of a silica single component can be obtained by standing the silica pillar between layers. This inorganic porous material has a heat resistance of 900 ° C., which has been considered impossible to achieve with conventional silica-based porous materials. When alkoxysilane is used, it is not necessary to add Ti 4+ or Fe 3+ , but it may be added. The alkoxysilane may be diluted with a solvent such as alcohol, or may be added as a stock solution. As the alkoxysilane, tetraethoxysilane or tetramethoxysilane is preferable. Alkoxysilane does not replace the quaternary ammonium ions between the layers, but penetrates the columns of quaternary ammonium ions and the column spaces. It is not ion exchange. This fact was confirmed by measuring the amount of quaternary ammonium ions before and after the insertion of the alkoxysilane and not changing it.

層間架橋剤の使用量は、マガディアイト1組成式量に対してSiO2、Al23などの金属酸化物として2〜10mol、より好ましくは4〜8mol、更に好ましくは6mol程度である。この反応は、室温〜60℃で1〜24時間行い、反応時には充分な攪拌を行う。
ピラー前駆体を導入したマガディアイトやケニヤアイトは、必要によりろ過、水洗した後、室温ないし120℃の温度で乾燥して粉末とする。必要により粉砕を行う。
ピラー前駆体を含有する複合体粉末から第四級アンモニウムイオンを除去するために焼成処理して、本発明の無機質多孔体を得る。焼成温度は第四級アンモニウムイオンが消失する温度以上、概ね500℃以上の温度域である。より高い温度での焼成はシリカの構造を安定させて機械的強度を向上させるために有効であるが、900℃を越える温度域になると最早構造の安定化に寄与しなくなる。焼成時間は処理温度との関係で適宜に設定されるが、概ね10分から10時間程度である。したがって、焼成温度600〜700℃、焼成時間5時間以内が好適な焼成条件となる。焼成後必要により粉砕を行う。また、多核水酸化金属イオンを導入した後焼成を行う場合、金属酸化物にするよりやや低めの温度で焼成し、多核水酸化金属イオンが水酸基を残すことで触媒活性の強い多孔体を得る方法も好ましい。そのための焼成温度は400〜600℃であり、第四級アンモニウムイオンの分解残渣として炭素が残留するが細孔の形成はできる。
The amount of the interlayer crosslinking agent used is about 2 to 10 mol, more preferably about 4 to 8 mol, and still more preferably about 6 mol as a metal oxide such as SiO 2 and Al 2 O 3 with respect to the magadiite 1 composition formula amount. This reaction is performed at room temperature to 60 ° C. for 1 to 24 hours, and sufficient stirring is performed during the reaction.
Magadiite and Kenyaite into which the pillar precursor is introduced are filtered and washed with water if necessary, and then dried at a temperature of room temperature to 120 ° C. to obtain a powder. Grind if necessary.
In order to remove quaternary ammonium ions from the composite powder containing the pillar precursor, the inorganic porous body of the present invention is obtained by baking treatment. The firing temperature is a temperature range from the temperature at which the quaternary ammonium ions disappear to approximately 500 ° C. or more. Firing at a higher temperature is effective for stabilizing the structure of silica and improving the mechanical strength. However, when the temperature exceeds 900 ° C., it no longer contributes to the stabilization of the structure. The firing time is appropriately set in relation to the treatment temperature, but is generally about 10 minutes to 10 hours. Therefore, a preferable baking condition is a baking temperature of 600 to 700 ° C. and a baking time of 5 hours or less. If necessary, pulverization is performed after firing. In addition, when firing after introducing a polynuclear metal hydroxide ion, a method of obtaining a porous body having a strong catalytic activity by firing at a slightly lower temperature than a metal oxide and leaving the hydroxyl group in the polynuclear metal hydroxide ion Is also preferable. The firing temperature for this is 400 to 600 ° C., and carbon remains as a decomposition residue of quaternary ammonium ions, but pores can be formed.

このようにして得られる無機質多孔体のBET法により測定した比表面積は、好ましくは300〜600m2/gであり、更に好ましくは400〜600m2/gである。比表面積が300〜600m2/gの範囲であれば、多孔質体は吸着剤としての用途では充分な性能が得られるため好ましい。無機質多孔体は、X線回折において33〜50Åの範囲に少なくとも1つのピークを有することが好ましい。このピークの数値はシリケート層の面間隔を表しているため、この数値よりシリケート層の厚さを減じることにより、層間空間の高さ方向の距離を算出することができ、細孔の形状を特定することができる。そのため、上記のような狭い数値範囲に少なくとも1つのピークを有するということは、結晶形がそろって均一な細孔径を有する無機質多孔体であると言える。 The specific surface area measured by the BET method of the inorganic porous material thus obtained is preferably 300 to 600 m 2 / g, more preferably 400 to 600 m 2 / g. If the specific surface area is in the range of 300 to 600 m 2 / g, the porous body is preferable because sufficient performance can be obtained for use as an adsorbent. The inorganic porous body preferably has at least one peak in the range of 33 to 50 mm in X-ray diffraction. The numerical value of this peak represents the surface spacing of the silicate layer. By subtracting the thickness of the silicate layer from this numerical value, the distance in the height direction of the interlayer space can be calculated, and the shape of the pores can be specified. can do. Therefore, having at least one peak in the narrow numerical range as described above can be said to be an inorganic porous body having a uniform pore diameter with a uniform crystal form.

多核水酸化金属イオンを導入して金属酸化物のピラーとした無機質多孔体は、分子篩の用途はもとより、強い触媒活性が期待されることから、触媒担体、触媒、クロマト担体、脱臭剤、脱色剤等の用途分野に用いられる。更に気体や液体の分離膜、排ガス等の触媒担体、蛋白質の分離、固定化酵素担体、イオン選択性電極等の用途分野で高温耐久性や巨大分子分離能の高い素材として優れた機能を発揮する。
シリカをピラーとした無機質多孔体は、シリカ単一成分であることと、触媒活性が低いこと、より高温での耐久性が得られることにより、上記の用途のほか食品、化粧品、医療品、電子材料、自動車材料などの用途が期待される。また、触媒活性が低いことは、選択的触媒に好適であって、広い分野で利用できる。
Inorganic porous bodies made of metal oxide pillars by introducing polynuclear metal hydroxide ions are expected to have strong catalytic activity as well as molecular sieves. Catalyst carriers, catalysts, chromatographic carriers, deodorizers, decolorizers Used in application fields such as In addition, it exhibits excellent functions as a material with high temperature durability and high macromolecular separation ability in application fields such as gas and liquid separation membranes, catalyst carriers such as exhaust gas, protein separation, immobilized enzyme carrier, and ion selective electrode. .
Inorganic porous bodies with silica as a pillar are a single component of silica, low catalytic activity, and durability at higher temperatures. In addition to the above uses, food, cosmetics, medical products, electronic Applications such as materials and automotive materials are expected. Further, the low catalytic activity is suitable for a selective catalyst and can be used in a wide range of fields.

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。実施例中の各測定値はそれぞれ次の方法によって求めた。
(a)組成分析:
ナトリウム等の成分分析はICP(Varian製LIBERTYII型)によって定量した。第四級アンモニウムイオンは、全有機炭素計(島津製作所製、TOC−5000A)により炭素量を測定し、分子量に換算して定量した。
(b)粒子の形状:
SEM(日立製作所製S−4500型)により観察した。
(c)X線回折パターン(XRD):
X線回折装置(理学製RINT2400型)を用いた。粉末X線回折パターンで低角度域の2θに現出する面間隔dに相当するピークを測定した。
(d)水分測定
TG/DTA(熱重量示差熱分析;セイコーインスツルメンス製のTG/DTA6300型)を用いて、昇温速度10℃/minで40〜800℃の重量変化を測定し、170℃までの重量減を水分量とした。
(e)比表面積簡易測定
30%窒素−ヘリウム混合ガスを用いたBET1点法で島津製作所製フローソーブII2300により測定した。
(f)細孔径分布測定
多孔体のポア組織の平均細孔径、細孔径分布及び比表面積などの値は公知のBET法による窒素吸着等温線から求めたものであり、このうち平均細孔径は全細孔容積と比表面積とから円筒モデルにより算出し、細孔径分布はDollimore-Heal法〔J.Appl.Chem., 14,108〜(1964)〕(以下「DH法」と記す。)を用いて算出し、比表面積はBET多点法を相対圧P/P0=0.05〜0.20範囲で算出したものである。測定装置には、Carlo Erba Strumentazione製ソープトマティック1800を用いた。
Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples. Each measured value in the examples was determined by the following method.
(A) Composition analysis:
Component analysis of sodium and the like was quantified by ICP (Varian LIBERTY type II). The quaternary ammonium ion was quantified by measuring the carbon amount with a total organic carbon meter (manufactured by Shimadzu Corporation, TOC-5000A) and converting it to a molecular weight.
(B) Particle shape:
Observation was performed with an SEM (S-4500, manufactured by Hitachi, Ltd.).
(C) X-ray diffraction pattern (XRD):
An X-ray diffractometer (RINT 2400, manufactured by Rigaku) was used. In the powder X-ray diffraction pattern, a peak corresponding to the surface interval d appearing at 2θ in the low angle region was measured.
(D) Moisture measurement Using TG / DTA (Thermogravimetric differential thermal analysis; TG / DTA6300 type manufactured by Seiko Instruments Inc.), a weight change of 40 to 800 ° C. was measured at a temperature rising rate of 10 ° C./min. The weight loss up to ° C. was defined as the amount of water.
(E) Specific surface area simple measurement It measured by the flow Sorb II2300 by Shimadzu Corporation by the BET 1 point method using 30% nitrogen-helium mixed gas.
(F) Pore size distribution measurement The average pore size, pore size distribution, specific surface area and other values of the pore structure of the porous body were determined from the nitrogen adsorption isotherm by the known BET method. It is calculated from the pore volume and specific surface area by a cylindrical model, and the pore size distribution is calculated using the Dollimore-Heal method [J. Appl. Chem., 14, 108 to (1964)] (hereinafter referred to as “DH method”). The specific surface area is calculated by the BET multipoint method in the range of relative pressure P / P 0 = 0.05 to 0.20. As the measuring device, Soapmatic 1800 manufactured by Carlo Erba Strumentazione was used.

(マガディアイトの合成)
まず、J. Ceramic Society of Japan Vol.100, No.3, 326-331(1992)に記載の方法に従い、SiO2:NaOH:H2O=1:0.23:18.5(モル比)の原料組成でマガディアイトを合成した。すなわち、SiO2が30重量%のコロイダルシリカ(日本化学工業(株)製品シリカドール30)200重量部と、試薬のNaOH9.2重量部、水193重量部をオートクレーブに仕込み、150℃で48時間の水熱合成を行った。合成後、固形物を濾過水洗し、120℃で乾燥し、マガディアイト(Na2Si1429・xH2O)を得た。SEM像は、図1に示すように、板厚0.05μmで一辺が3μmの方形面をした板状結晶が、花弁状に集合した球状の結晶であった。粒子径は7.0μm、Na2Oは5.8重量%、170℃までの加熱減量は13重量%であった。XRDはJCPDS#42−1350に一致し、面間隔d001は15.6Åであった。面間隔d001の15.6Åからシリケート層の厚さ12.8Å(粘土科学、第36巻、第1号、22〜34(1996)に記載の値)を減じると、層間の間隔は2.8Åであり、利用できる空間はない。また、簡易測定法での比表面積は23m2/gと小さく、多孔体ではない。このマガディアイトの低角度及び高角度のXRD回折パターンを図6(a)及び(b)に示した。
(Synthesis of magadiite)
First, according to the method described in J. Ceramic Society of Japan Vol.100, No.3, 326-331 (1992), SiO 2 : NaOH: H 2 O = 1: 0.23: 18.5 (molar ratio) Magadiite was synthesized with the following raw material composition. That is, 200 parts by weight of colloidal silica (Nihon Kagaku Kogyo Co., Ltd. product Silica Doll 30) having a SiO 2 content of 30% by weight, 9.2 parts by weight of reagent NaOH and 193 parts by weight of water were charged into an autoclave for 48 hours at 150 ° C. Hydrothermal synthesis of was performed. After synthesis, the solid was washed with filtered water and dried at 120 ° C. to obtain magadiite (Na 2 Si 14 O 29 · xH 2 O). As shown in FIG. 1, the SEM image was a spherical crystal in which plate-like crystals having a plate thickness of 0.05 μm and a side of 3 μm on a side gathered in a petal shape. The particle size was 7.0 μm, Na 2 O was 5.8% by weight, and the heat loss to 170 ° C. was 13% by weight. XRD coincides with JCPDS # 42-1350, surface distance d 001 was 15.6A. When the thickness of the silicate layer is reduced to 12.8 mm (the value described in Clay Science, Vol. 36, No. 1, No. 22-34 (1996)) from the surface distance d 001 of 15.6 mm, the distance between the layers is 2. There is no space available. Moreover, the specific surface area by a simple measuring method is as small as 23 m < 2 > / g, and is not a porous body. The low angle and high angle XRD diffraction patterns of this magadiite are shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b).

〔実施例1〕
(1)マガディアイトのベンザルコニウムイオン交換(サンプルAの作成)
合成したマガディアイト100gをNa量の0.5倍当量の塩化ベンザルコニウム(関東化学株式会社製、[RN(CH32CH265]Cl、RはC8〜C18)の水溶液1000mlに分散させ、室温で24時間攪拌して、Naとベンザルコニウムをイオン交換させた。分散液から固体をろ過分離し水洗した。このマガディアイトを、再度0.5倍当量の塩化ベンザルコニウムの水溶液1000mlに分散させ、室温で24時間攪拌して、Naとベンザルコニウムをイオン交換させた。分散液から固体をろ過分離し水洗した後、110℃で乾燥し、IKA社製MF−10型卓上粉砕機で粉砕して粉末を得た。粉末を一部取り出してSEM観察を行ったところ、鱗片状の結晶が積層した粒子形状が観察できた。SEM観察による平均粒子径は3μmであった。また、170℃までの加熱減量は1.9重量%であった。XRDでは、もとのd001の15.6Åはなくなり、新たなd001の32.9Åの大きなピークと、そのd002が16.5Åに現れており、マガディアイトの層間にベンザルコニウムが導入されていることが確認できた。また、化学分析より、Naは存在せず、(ベンザルコニウム)2・Si1429・xH2Oが得られたことを確認した。この粉末は嵩高いフワフワした粉末で、水には撥水性を示した。ここで得た粉末をサンプルAとする。
[Example 1]
(1) Benzalkonium ion exchange of magadiite (preparation of sample A)
100 g of synthesized magadiite is benzalkonium chloride equivalent to 0.5 times the amount of Na (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc. [RN (CH 3 ) 2 CH 2 C 6 H 5 ] Cl, R is C 8 to C 18 ) Was dispersed in 1000 ml of an aqueous solution and stirred at room temperature for 24 hours to ion exchange Na and benzalkonium. The solid was separated from the dispersion by filtration and washed with water. This magadiite was again dispersed in 1000 ml of an aqueous solution of 0.5 times equivalent of benzalkonium chloride and stirred at room temperature for 24 hours to ion exchange Na and benzalkonium. The solid was separated from the dispersion by filtration, washed with water, dried at 110 ° C., and pulverized with an KA-10 MF-10 tabletop pulverizer to obtain a powder. When a part of the powder was taken out and SEM observation was performed, the particle shape in which the scaly crystals were laminated could be observed. The average particle size by SEM observation was 3 μm. Moreover, the heat loss to 170 degreeC was 1.9 weight%. In XRD, the original d 001 15.6. disappears, the new d 001 32.9Å large peak and its d 002 appear at 16.5Å, and benzalkonium is introduced between the magadiite layers. It has been confirmed that. Further, it was confirmed by chemical analysis that Na was not present and (benzalkonium) 2 .Si 14 O 29 .xH 2 O was obtained. This powder was bulky and fluffy and showed water repellency to water. The powder obtained here is designated as Sample A.

(2)サンプルAを用いた無機質多孔体の調製
300mlのガラス製ビーカーに140gの室温の純水を入れ、プロペラ型の攪拌機を用いて攪拌し、15gのサンプルAを入れた。サンプルAは撥水性で、水になじまず、いわゆるダマになって分散した。次いで15gのテトラエトキシシラン(以下、TEOSと記載する。)を加えた。TEOSは水には溶解しないため、添加当初は水面上部に油層のように浮いたまま攪拌された。攪拌の継続によりTEOSは水面からダマになった粉末の方に移動し、水面のTEOSはなくなった。更に攪拌を続けると、徐々にダマは小さくなり、最終的にはダマのない、粉末の分散良好な懸濁液となった。この反応は室温で行い、終了までには8時間を要した。分散液から固体をろ過分離し水洗した後、110℃で乾燥し、600℃で焼成して有機物を除去した。次いでIKA社製MF−10型卓上粉砕機で粉砕して粉末を得た。粉末を一部取り出してSEM観察を行ったところ、サンプルAに似た粒子形状が観察できた。SEM観察による平均粒子径は3μmであった。XRDでは、サンプルAのd001の32.9Åはなくなり、新たなd001の35.5Åの大きくブロードなピークと、12.9Åのピークが現れており、マガディアイトの層間にシリカが導入されて層間架橋構造となっていることが確認できた。面間隔d001の35.5Åからシリケート層の厚さ12.8Åを減じると、層間の間隔は22.7Åである。窒素吸着によるDH法細孔径分布を測定し図7に示した。図7よりシリカ架橋多孔体は13Åから30Åの細孔幅を有し21.2Åに細孔分布のピークを有する。この値はXRDから算出した22.7Åとよく一致している。同時に算出される比表面積は448m2/gとなった。簡易測定法では349m2/gであった。また、電気炉中で900℃1時間の耐熱試験を行った後の比表面積は、簡易測定法では363m2/gであり、まったく低下がなく良好な耐熱性を示した。また、実施例1で得られた無機質多孔体の組成は、使用した薬品のマテリアルバランスより、(架橋SiO27・Si1429であると算出した。
(2) Preparation of Inorganic Porous Material Using Sample A 140 g of room temperature pure water was placed in a 300 ml glass beaker and stirred using a propeller-type stirrer, and 15 g of sample A was added. Sample A was water-repellent and did not adapt to water, but became so-called lumps and dispersed. Next, 15 g of tetraethoxysilane (hereinafter referred to as TEOS) was added. Since TEOS does not dissolve in water, it was stirred at the beginning of addition while floating like an oil layer above the water surface. With continued stirring, TEOS moved from the surface of the water to the crumbly powder, and there was no TEOS on the surface of the water. When the stirring was further continued, the lumps gradually became smaller, and finally a suspension with good dispersion of the powder without lumps was obtained. This reaction was performed at room temperature and took 8 hours to complete. The solid was separated from the dispersion by filtration, washed with water, dried at 110 ° C., and baked at 600 ° C. to remove organic substances. Subsequently, it was pulverized by an KA-10 type table pulverizer manufactured by IKA to obtain a powder. When a part of the powder was taken out and observed by SEM, a particle shape similar to Sample A was observed. The average particle size by SEM observation was 3 μm. In XRD, 32.9A of d 001 of sample A disappears, and a new broad peak of 35.5Å of d 001 and a peak of 12.9Å appear, and silica is introduced between the layers of magadiite. It was confirmed that the structure was an interlayer cross-linked structure. When the thickness of the silicate layer is reduced by 12.8 mm from the surface distance d 001 of 35.5 mm, the distance between the layers is 22.7 mm. The DH method pore size distribution by nitrogen adsorption was measured and shown in FIG. As shown in FIG. 7, the silica crosslinked porous material has a pore width of 13 to 30 cm and a peak of pore distribution at 21.2 cm. This value is in good agreement with 22.7 mm calculated from XRD. The specific surface area calculated at the same time was 448 m 2 / g. In the simple measurement method, it was 349 m 2 / g. Moreover, the specific surface area after conducting a heat resistance test at 900 ° C. for 1 hour in an electric furnace was 363 m 2 / g in the simple measurement method, and showed good heat resistance without any decrease. Moreover, the composition of the inorganic porous material obtained in Example 1 was calculated to be (crosslinked SiO 2 ) 7 · Si 14 O 29 from the material balance of the chemicals used.

〔実施例2〕
実施例1のTEOSに代えて、塩基性塩化アルミニウム水溶液(Al2(OH)5Cl・nH2O、多木化学株式会社製タキバイン#1500、Al23=23.5%)を用いた。300mlのガラス製ビーカーに140gの室温の純水を入れ、プロペラ型の攪拌機を用いて攪拌し、15gのサンプルAを入れた。次いで25.7gの塩基性塩化アルミニウム水溶液を加えた。この反応は室温で24時間行い、分散液から固体をろ過分離し水洗した後、110℃で乾燥し、600℃で焼成して有機物を除去した。次いでIKA社製MF−10型卓上粉砕機で粉砕して粉末を得た。粉末を一部取り出してSEM観察を行ったところ、サンプルAに似た粒子形状が観察できた。SEM観察による平均粒子径は3μmであった。XRDでは、サンプルAのd001の32.9Åはなくなり、新たなd001の35.3Åの大きくブロードなピークと、11.5Åに現れており、マガディアイトの層間にアルミナが導入されて層間架橋構造となっていることが確認できた。面間隔d001の35.3Åからシリケート層の厚さ12.8Åを減じると、層間の間隔は22.5Åである。比表面積は簡易測定法で58m2/gであった。また、実施例2で得られた無機質多孔体の組成は、化学分析より、(架橋Al236・Si1429であることを確認した。
[Example 2]
Instead of TEOS in Example 1, a basic aluminum chloride aqueous solution (Al 2 (OH) 5 Cl · nH 2 O, Takibine # 1500, Al 2 O 3 = 23.5%, manufactured by Taki Chemical Co., Ltd.) was used. . In a 300 ml glass beaker, 140 g of room temperature pure water was added, stirred using a propeller-type stirrer, and 15 g of sample A was added. Then 25.7 g of basic aqueous aluminum chloride solution was added. This reaction was carried out at room temperature for 24 hours, solids were separated from the dispersion by filtration, washed with water, dried at 110 ° C., and baked at 600 ° C. to remove organic substances. Subsequently, it was pulverized by an KA-10 type table pulverizer manufactured by IKA to obtain a powder. When a part of the powder was taken out and observed by SEM, a particle shape similar to Sample A was observed. The average particle size by SEM observation was 3 μm. In XRD, 32.9 mm of d 001 of sample A disappears, and 35.3 mm of large new peak of d 001 appears at 11.5 mm. Alumina is introduced between the layers of magadiite and interlayer cross-linking is observed. The structure was confirmed. When the thickness of the silicate layer is reduced by 12.8 mm from the surface distance d 001 of 35.3 mm, the distance between the layers is 22.5 mm. The specific surface area was 58 m 2 / g by a simple measurement method. The composition of the inorganic porous material obtained in Example 2 was confirmed to be (crosslinked Al 2 O 3 ) 6 .Si 14 O 29 by chemical analysis.

〔実施例3〕
実施例1のTEOSに代えて、ジルコニアゾル(第一希元素化学株式会社販売ZSL−10A、ZrO2=10%)を用いた。300mlのガラス製ビーカーに140gの室温の純水を入れ、プロペラ型の攪拌機を用いて攪拌し、15gのサンプルAを入れた。次いで72.9gのジルコニアゾル水分散液を加えた。この反応は室温で18時間行い、分散液から固体をろ過分離し水洗した後、110℃で乾燥し、600℃で焼成して有機物を除去した。次いでIKA社製MF−10型卓上粉砕機で粉砕して粉末を得た。粉末を一部取り出してSEM観察を行ったところ、サンプルAに似た粒子形状が観察できた。SEM観察による平均粒子径は3μmであった。XRDでは、サンプルAのd001の32.9Åはなくなり、新たなd001の46.2Åの大きくブロードなピークと、12.0Åのピークが現れており、マガディアイトの層間にジルコニアが導入されて層間架橋構造となっていることが確認できた。面間隔d001の46.2Åからシリケート層の厚さ12.8Åを減じると、層間の間隔は33.4Åである。比表面積は簡易測定法で80.5m2/gであった。また、実施例3で得られた無機質多孔体の組成は、化学分析より、(架橋ZrO26・Si1429であることを確認した。
Example 3
Instead of TEOS in Example 1, zirconia sol (ZSL-10A, ZrO 2 = 10%, sold by Daiichi Elemental Chemical Co., Ltd.) was used. In a 300 ml glass beaker, 140 g of room temperature pure water was added, stirred using a propeller-type stirrer, and 15 g of sample A was added. Then 72.9 g of zirconia sol aqueous dispersion was added. This reaction was carried out at room temperature for 18 hours, solids were separated from the dispersion by filtration, washed with water, dried at 110 ° C., and baked at 600 ° C. to remove organic substances. Subsequently, it was pulverized by an KA-10 type table pulverizer manufactured by IKA to obtain a powder. When a part of the powder was taken out and observed by SEM, a particle shape similar to Sample A was observed. The average particle size by SEM observation was 3 μm. In XRD, 32.9A of d 001 of sample A disappears, and a new broad peak of 46.2Å of d 001 and a peak of 12.0Å appear, and zirconia is introduced between the layers of magadiite. It was confirmed that the structure was an interlayer cross-linked structure. When the thickness of the silicate layer is reduced by 12.8 mm from the surface distance d 001 of 46.2 mm, the distance between the layers is 33.4 mm. The specific surface area was 80.5 m 2 / g by a simple measurement method. The composition of the inorganic porous material obtained in Example 3 was confirmed to be (crosslinked ZrO 2 ) 6 · Si 14 O 29 by chemical analysis.

〔比較例1〕
サンプルAに代えて、ベンザルコニウムを含有しない、Naを交換性イオンとする合成したままのマガティアイトを用いて、実施例1〜3と同じ操作を行った。得られた粉末はいずれも、XRDによる面間隔の拡大は認められず、合成したままのマガティアイトと同じ面間隔を示した。
[Comparative Example 1]
Instead of sample A, the same operation as in Examples 1 to 3 was carried out using as-synthesized Magatiite containing no benzalkonium and using Na as an exchangeable ion. In any of the obtained powders, no expansion of the interplanar spacing was observed by XRD, and the same interplanar spacing as that of the as-synthesized Magatiite was shown.

〔比較例2〕
市販のイオン交換性フッ素雲母(コープケミカル株式会社製ソマシフME100、比表面積9m2/g)100gをNa量の1.0倍当量の塩化ベンザルコニウム(関東化学株式会社製、[RN(CH32CH265]Cl、RはC8〜C18)の水溶液1000mlに分散させ、室温で24時間攪拌して、Naとベンザルコニウムをイオン交換させた。分散液から固体をろ過分離し水洗した後、110℃で乾燥し、IKA社製MF−10型卓上粉砕機で粉砕して粉末を得た。得られた粉末はベンザルコニウムを25重量%含有していた。
300mlのガラス製ビーカーに140gの室温の純水を入れ、プロペラ型の攪拌機を用いて攪拌し、15gの上記で得られた粉末を入れた。次いで、ベンザルコニウムの3倍当量に相当する7.44gのTEOSを加えた。室温で8時間攪拌を継続し、分散液から固体をろ過分離し水洗した後、110℃で乾燥し、600℃で焼成した。焼成粉末は黒色であり、カーボン除去のため焼成温度を800℃に変えて焼成して有機物を除去した。次いでIKA社製MF−10型卓上粉砕機で粉砕して粉末を得た。この粉末はわずかにカーボンが残っているため灰色を呈していた。XRDではd001の33.4Åの大きくブロードなピークが現れており、フッ素雲母の層間にシリカが導入されて層間架橋構造となっていることが確認できた。面間隔d001の33.4Åからスメクタイト層の厚さ9.4Åを減じると、層間の間隔は24.0Åである。しかしながら、簡易測定法での比表面積は28m2/gであり、スメクタイトのシートが変形したと推定される。また、電気炉中で900℃1時間の耐熱試験を行った後の比表面積は、簡易測定法では9m2/gであり、耐熱性に乏しいことが分かった。また、耐熱試験を行った後のXRDではエンスタタイト(MgSiO3)の結晶が確認された。
[Comparative Example 2]
100 g of commercially available ion-exchangeable fluorine mica (Somasif ME100 manufactured by Corp Chemical Co., Ltd., specific surface area 9 m 2 / g) is benzalkonium chloride (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., [RN (CH 3 ) 2 CH 2 C 6 H 5 ] Cl, R was dispersed in 1000 ml of an aqueous solution of C 8 to C 18 ) and stirred at room temperature for 24 hours to ion exchange Na and benzalkonium. The solid was separated from the dispersion by filtration, washed with water, dried at 110 ° C., and pulverized with an KA-10 MF-10 tabletop pulverizer to obtain a powder. The obtained powder contained 25% by weight of benzalkonium.
A 300 ml glass beaker was charged with 140 g of pure water at room temperature and stirred using a propeller-type stirrer, and 15 g of the powder obtained above was added. Then, 7.44 g of TEOS corresponding to 3 times equivalent of benzalkonium was added. Stirring was continued at room temperature for 8 hours, and the solid was separated from the dispersion by filtration, washed with water, dried at 110 ° C, and calcined at 600 ° C. The fired powder was black, and the organic matter was removed by firing at a firing temperature of 800 ° C. to remove carbon. Subsequently, it was pulverized by an KA-10 type table pulverizer manufactured by IKA to obtain a powder. This powder had a gray color due to a slight carbon remaining. In XRD, a large broad peak of d 001 of d 001 appeared, and it was confirmed that silica was introduced between the layers of fluorine mica to form an interlayer crosslinked structure. When the thickness of the smectite layer is reduced to 9.4 mm from the surface distance d 001 of 33.4 mm, the distance between the layers is 24.0 mm. However, the specific surface area in the simple measurement method is 28 m 2 / g, and it is estimated that the smectite sheet was deformed. Further, the specific surface area after conducting a heat resistance test at 900 ° C. for 1 hour in an electric furnace was 9 m 2 / g by a simple measurement method, and it was found that the heat resistance was poor. Further, XRD after the heat resistance test confirmed enstatite (MgSiO 3 ) crystals.

〔実施例4〕
(1)マガディアイトのステアリルトリメチルアンモニウムイオン交換(サンプルBの作成)
合成したマガディアイト100gをNa量の0.6倍当量の塩化ステアリルトリメチルアンモニウム(ライオン株式会社製、アーカードT−800、[RN(CH33]Cl、RはC16とC18)の水溶液1000mlに分散させ、室温で24時間攪拌して、Naとステアリルトリメチルアンモニウムをイオン交換させた。分散液から固体をろ過分離し水洗した。このマガディアイトを、再度0.6倍当量の塩化ステアリルトリメチルアンモニウムの水溶液1000mlに分散させ、室温で24時間攪拌して、Naとステアリルトリメチルアンモニウムをイオン交換させた。分散液から固体をろ過分離し水洗した後、110℃で乾燥し、IKA社製MF−10型卓上粉砕機で粉砕して粉末を得た。粉末を一部取り出してSEM観察を行ったところ、鱗片状の結晶が積層した粒子形状が観察できた。SEM観察による平均粒子径は3μmであった。また、170℃までの加熱減量は1.9重量%であった。XRDでは、もとのd001の15.6Åはなくなり、新たなd001の32.6Åの大きなピークと、そのd002が16.6Åに現れており、マガディアイトの層間にステアリルトリメチルアンモニウムが導入されていることが確認できた。また、化学分析より、Naは存在せず、(ステアリルトリメチルアンモニウム)2・Si1429・xH2Oが得られたことを確認した。ここで得た粉末をサンプルBとする。
(2)サンプルBを用いた無機質多孔体の調製
実施例1のサンプルAに代えてサンプルBを用いること以外は、実施例1と同じ操作を行った。得られた粉末はSEM観察ではサンプルBに似た粒子形状が観察できた。SEM観察による平均粒子径は3μmであった。XRDでは、サンプルBのd001の32.6Åはなくなり、新たなd001の37.6Åにピークを有する大きくブロードな回折パターンが現れており、マガディアイトの層間にシリカが導入されて層間架橋構造となっていることが確認できた。面間隔d001の37.6Åからシリケート層の厚さ12.8Åを減じると、層間の間隔は24.8Åである。窒素吸着によるDH法細孔径分布を測定し図8に示した。図8よりシリカ架橋多孔体は20Åから40Åの細孔幅を有し27.4Åに細孔分布のピークを有する。この値はXRDから算出した24.8Åとほぼ一致している。同時に算出される比表面積は182m2/gとなった。簡易測定法では177m2/gであった。この無機質多孔体の低角度及び高角度のXRD回折パターンを図9(a)及び(b)に示した。
Example 4
(1) Magadiite stearyltrimethylammonium ion exchange (Preparation of sample B)
An aqueous solution of stearyltrimethylammonium chloride (Lion Co., Ltd., ARCARD T-800, [RN (CH 3 ) 3 ] Cl, R is C 16 and C 18 ) equivalent to Na equivalent to 100 g of synthesized magadiite The mixture was dispersed in 1000 ml and stirred at room temperature for 24 hours to ion-exchange Na and stearyltrimethylammonium. The solid was separated from the dispersion by filtration and washed with water. This magadiite was again dispersed in 1000 ml of a 0.6 times equivalent aqueous solution of stearyltrimethylammonium chloride and stirred at room temperature for 24 hours to ion-exchange Na and stearyltrimethylammonium. The solid was separated from the dispersion by filtration, washed with water, dried at 110 ° C., and pulverized with an KA-10 MF-10 tabletop pulverizer to obtain a powder. When a part of the powder was taken out and SEM observation was performed, the particle shape in which the scaly crystals were laminated could be observed. The average particle size by SEM observation was 3 μm. Moreover, the heat loss to 170 degreeC was 1.9 weight%. In XRD, 15.6d of the original d 001 disappears, a new peak of 32.6Å of d 001 and d 002 appear at 16.6Å, and stearyltrimethylammonium is introduced between the layers of magadiite. It has been confirmed that. Chemical analysis confirmed that Na was not present and (stearyltrimethylammonium) 2 .Si 14 O 29 .xH 2 O was obtained. The powder obtained here is designated as Sample B.
(2) Preparation of Inorganic Porous Material Using Sample B The same operation as in Example 1 was performed except that Sample B was used instead of Sample A in Example 1. The obtained powder could observe a particle shape similar to that of Sample B by SEM observation. The average particle size by SEM observation was 3 μm. In XRD, 32.6 mm of d 001 of sample B disappears, and a large and broad diffraction pattern having a peak at 37.6 mm of new d 001 appears, and silica is introduced between the layers of magadiite to form an interlayer cross-linked structure. It was confirmed that When the thickness of the silicate layer is reduced by 12.8 mm from the surface distance d 001 of 37.6 mm, the distance between the layers is 24.8 mm. The DH method pore size distribution by nitrogen adsorption was measured and shown in FIG. From FIG. 8, the silica crosslinked porous material has a pore width of 20 to 40 mm and a peak of pore distribution at 27.4 mm. This value almost coincides with 24.8 cm calculated from XRD. The specific surface area calculated at the same time was 182 m 2 / g. In the simple measurement method, it was 177 m 2 / g. The low-angle and high-angle XRD diffraction patterns of this inorganic porous material are shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b).

〔実施例5〕
(1)マガディアイトのジステアリルジメチルアンモニウムイオン交換(サンプルCの作成)
合成したマガディアイト100gをNa量の0.5倍当量の塩化ジステアリルジメチルアンモニウム(ライオン株式会社製、アーカード2HT−75、[R2N(CH32]Cl、RはC14〜C15)の水溶液1000mlに分散させ、室温で24時間攪拌して、Naとジステアリルジメチルアンモニウムをイオン交換させた。分散液から固体をろ過分離し水洗した。このマガディアイトを、再度0.5倍当量の塩化ジステアリルジメチルアンモニウムの水溶液1000mlに分散させ、室温で24時間攪拌して、Naとジステアリルジメチルアンモニウムをイオン交換させた。分散液から固体をろ過分離し水洗した後、110℃で乾燥し、IKA社製MF−10型卓上粉砕機で粉砕して粉末を得た。粉末を一部取り出してSEM観察を行ったところ、鱗片状の結晶が積層した粒子形状が観察できた。SEM観察による平均粒子径は2μmであった。また、170℃までの加熱減量は1.3重量%であった。XRDでは、もとのd001の15.6Åはなくなり、新たなd001の45.2Åの大きなピークと、そのd002が23.7Åに、d003が16.0Åに現れており、マガディアイトの層間にジステアリルジメチルアンモニウムが導入されていることが確認できた。また、化学分析より、Naは存在せず、(ジステアリルジメチルアンモニウム)2・Si1429・xH2Oが得られたことを確認した。ここで得た粉末をサンプルCとする。
(2)サンプルCを用いた無機質多孔体の調製
実施例1のサンプルAに代えてサンプルCを用いること以外は、実施例1と同じ操作を行った。得られた粉末はSEM観察ではサンプルCに似た粒子形状が観察できた。SEM観察による平均粒子径は2μmであった。XRDでは、サンプルCのd001の45.2Åはなくなり、新たなd001の39.3Åにピークを有し、23.2Åにショルダーを有する大きくブロードな回折パターンが現れており、マガディアイトの層間にシリカが導入されて層間架橋構造となっていることが確認できた。面間隔d001の39.3Åからシリケート層の厚さ12.8Åを減じると、層間の間隔は26.5Åである。同時に算出される比表面積は537m2/gとなった。比表面積は簡易測定法では499m2/gであった。
Example 5
(1) Magadiite distearyldimethylammonium ion exchange (preparation of sample C)
100 g of synthesized magadiite is 0.5 times the amount of Na distearyldimethylammonium chloride (manufactured by Lion Corporation, Arcard 2HT-75, [R 2 N (CH 3 ) 2 ] Cl, R is C 14 to C 15 ) Was dispersed in 1000 ml of an aqueous solution and stirred at room temperature for 24 hours to ion-exchange Na and distearyldimethylammonium. The solid was separated from the dispersion by filtration and washed with water. This magadiite was again dispersed in 1000 ml of an aqueous solution of 0.5 times equivalent of distearyldimethylammonium chloride and stirred at room temperature for 24 hours to ion-exchange Na and distearyldimethylammonium. The solid was separated from the dispersion by filtration, washed with water, dried at 110 ° C., and pulverized with an KA-10 MF-10 tabletop pulverizer to obtain a powder. When a part of the powder was taken out and SEM observation was performed, the particle shape in which the scaly crystals were laminated could be observed. The average particle size by SEM observation was 2 μm. The heat loss up to 170 ° C. was 1.3% by weight. In XRD, the original d 001 15.6Å disappears, the new d 001 45.2Å large peak, its d 002 appears at 23.7Å, and d 003 appears at 16.0 マ, magadiite It was confirmed that distearyldimethylammonium was introduced between these layers. Further, it was confirmed by chemical analysis that Na was not present and (distearyldimethylammonium) 2 .Si 14 O 29 .xH 2 O was obtained. The powder obtained here is designated as Sample C.
(2) Preparation of Inorganic Porous Material Using Sample C The same operation as in Example 1 was performed except that Sample C was used instead of Sample A in Example 1. The obtained powder could observe a particle shape similar to that of Sample C by SEM observation. The average particle size by SEM observation was 2 μm. In XRD, 45.2C of d 001 of sample C disappears, and a new broad diffraction pattern with a peak at 39.3Å of d 001 and a shoulder at 23.2Å appears, It was confirmed that silica was introduced into the structure to form an interlayer crosslinked structure. When the thickness of the silicate layer is reduced by 12.8 mm from the surface distance d 001 of 39.3 mm, the distance between the layers is 26.5 mm. The specific surface area calculated at the same time was 537 m 2 / g. The specific surface area was 499 m 2 / g by a simple measurement method.

〔実施例6〕
(1)マガディアイトのジヤシアルキルジメチルアンモニウムイオン交換(サンプルDの作製)
合成したマガディアイト100gをNa量の0.5倍当量の塩化ジヤシアルキルジメチルアンモニウム(ライオン株式会社製、アーカード2C−75、[R2N(CH32]Cl、RはC8〜C18)の水溶液1000mlに分散させ、室温で24時間攪拌して、Naとジヤシアルキルジメチルアンモニウムをイオン交換させた。分散液から固体をろ過分離し水洗した。このマガディアイトを、再度0.5倍当量の塩化ジヤシアルキルジメチルアンモニウムの水溶液1000mlに分散させ、室温で24時間攪拌して、Naとジヤシアルキルジメチルアンモニウムをイオン交換させた。分散液から固体をろ過分離し水洗した後、110℃で乾燥し、IKA社製MF−10型卓上粉砕機で粉砕して粉末を得た。粉末を一部取り出してSEM観察を行ったところ、鱗片状の結晶が積層した粒子形状が観察できた。SEM観察による平均粒子径は2μmであった。また、170℃までの加熱減量は1.4重量%であった。XRDでは、もとのd001の15.6Åはなくなり、新たなd001の38.4Åの大きなピークと、そのd002が19.9Åに、d003が13.4Åに現れており、マガディアイトの層間にジヤシアルキルジメチルアンモニウムが導入されていることが確認できた。また、化学分析より、Naは存在せず、(ジヤシアルキルジメチルアンモニウム)2・Si1429・xH2Oが得られたことを確認した。ここで得た粉末をサンプルDとする。
(2)サンプルDを用いた無機質多孔体の調製
実施例1のサンプルAに代えてサンプルDを用いること以外は、実施例1と同じ操作を行った。得られた粉末はSEM観察ではサンプルDに似た粒子形状が観察できた。SEM観察による平均粒子径は2μmであった。XRDでは、サンプルDのd001の38.4Åはなくなり、新たなd001の34.5Åにピークを有するブロードな回折パターン現れており、また、13.1Åにもより小さなブロードな回折パターンが現れており、マガディアイトの層間にシリカが導入されて層間架橋構造となっていることが確認できた。面間隔d001の34.5Åからシリケート層の厚さ12.8Åを減じると、層間の間隔は21.7Åである。同時に算出される比表面積は423m2/gとなった。比表面積は簡易測定法では386m2/gであった。窒素吸着によるDH法細孔径分布を測定し図10に示した。図10よりシリカ架橋多孔体は20Åから40Åの細孔幅を有し22.9Åに細孔分布のピークを有する。この無機質多孔体の低角度及び高角度のXRD回折パターンを図11に示した。
Example 6
(1) Magadiite dicoco alkyldimethylammonium ion exchange (Preparation of sample D)
100 g of synthesized magadiite is 0.5 times equivalent of Na amount of dicoco alkyldimethylammonium chloride (manufactured by Lion Corporation, ARCARD 2C-75, [R 2 N (CH 3 ) 2 ] Cl, R is C 8 -C 18 ) was dispersed in 1000 ml of an aqueous solution and stirred at room temperature for 24 hours to ion exchange Na and dicoco alkyldimethylammonium. The solid was separated from the dispersion by filtration and washed with water. This magadiite was again dispersed in 1000 ml of a 0.5-fold equivalent aqueous solution of dicoco alkyldimethylammonium chloride and stirred at room temperature for 24 hours to ion exchange Na and dicoco alkyldimethylammonium. The solid was separated from the dispersion by filtration, washed with water, dried at 110 ° C., and pulverized with an KA-10 MF-10 tabletop pulverizer to obtain a powder. When a part of the powder was taken out and SEM observation was performed, the particle shape in which the scaly crystals were laminated could be observed. The average particle size by SEM observation was 2 μm. Moreover, the heat loss to 170 degreeC was 1.4 weight%. In XRD, the original d 001 of 15.6 な く な り disappears, the new d 001 's large peak of 38.4Å, its d 002 appears at 19.9Å, d 003 appears at 13.4Å, and magadiite It was confirmed that dicoco alkyldimethylammonium was introduced between these layers. Further, it was confirmed by chemical analysis that Na was not present and (disidium alkyldimethylammonium) 2 .Si 14 O 29 .xH 2 O was obtained. The powder obtained here is designated as sample D.
(2) Preparation of Inorganic Porous Material Using Sample D The same operation as in Example 1 was performed except that Sample D was used instead of Sample A in Example 1. The obtained powder could observe a particle shape similar to that of Sample D by SEM observation. The average particle size by SEM observation was 2 μm. In XRD, 38.4 mm of d 001 of sample D disappears, and a broad diffraction pattern having a peak at 34.5 mm of new d 001 appears, and a smaller broad diffraction pattern appears at 13.1 mm. It was confirmed that silica was introduced between the layers of magadiite to form an interlayer crosslinked structure. When the thickness of the silicate layer is reduced by 12.8 mm from the surface distance d 001 of 34.5 mm, the distance between the layers is 21.7 mm. The specific surface area calculated at the same time was 423 m 2 / g. The specific surface area was 386 m 2 / g by a simple measurement method. The DH method pore size distribution by nitrogen adsorption was measured and shown in FIG. From FIG. 10, the silica crosslinked porous material has a pore width of 20 to 40 mm and a peak of pore distribution at 22.9 mm. FIG. 11 shows low-angle and high-angle XRD diffraction patterns of this inorganic porous material.

マガディアイトのSEM像である。It is a SEM image of magadiite. マガディアイトのSEM像である。It is a SEM image of magadiite. マガディアイトの構造モデルを示す図である。It is a figure which shows the structural model of magadiite. イオン交換後のマガディアイトのSEM像である。It is a SEM image of magadiite after ion exchange. イオン交換後のマガディアイトのSEM像である。It is a SEM image of magadiite after ion exchange. 実施例1で用いたマガディアイトの低角度及び高角度のXRD回折パターンである。2 is a low-angle and high-angle XRD diffraction pattern of magadiite used in Example 1. FIG. 実施例1で得られた無機質多孔体の窒素吸着によるDH法細孔径分布測定結果である。3 is a DH method pore size distribution measurement result by nitrogen adsorption of the inorganic porous material obtained in Example 1. FIG. 実施例4で得られた無機質多孔体の窒素吸着によるDH法細孔径分布測定結果である。It is a DH method pore diameter distribution measurement result by nitrogen adsorption of the inorganic porous material obtained in Example 4. 実施例4で得られた無機質多孔体の低角度及び高角度のXRD回折パターンである。It is the XRD diffraction pattern of the low angle and high angle of the inorganic porous body obtained in Example 4. 実施例6で得られた無機質多孔体の窒素吸着によるDH法細孔径分布測定結果である。It is a DH method pore size distribution measurement result by nitrogen adsorption of the inorganic porous material obtained in Example 6. 実施例6で得られた無機質多孔体の低角度及び高角度のXRD回折パターンである。It is the XRD diffraction pattern of the low angle and high angle of the inorganic porous material obtained in Example 6.

Claims (13)

マガディアイト又はケニヤアイトからなる層状珪酸の層間が金属酸化物により架橋されており、且つ20〜40Åの範囲に細孔径分布の主ピークを有することを特徴とする無機質多孔体。   An inorganic porous material characterized in that a layered silicic acid layer composed of magadiite or kenyaite is crosslinked with a metal oxide and has a main peak of pore size distribution in a range of 20 to 40%. 前記金属酸化物が、シリカ、アルミナ、チタニア及びジルコニアからなる群から選択される1種以上であることを特徴とする請求項1に記載の無機質多孔体。   The inorganic porous body according to claim 1, wherein the metal oxide is at least one selected from the group consisting of silica, alumina, titania and zirconia. 前記金属酸化物が、シリカであることを特徴とする請求項2に記載の無機質多孔体。   The inorganic porous body according to claim 2, wherein the metal oxide is silica. 前記シリカは、アルコキシシランの加水分解生成物であることを特徴とする請求項3に記載の無機質多孔体。   The inorganic porous body according to claim 3, wherein the silica is a hydrolysis product of alkoxysilane. 前記アルコキシシランが、テトラアルコキシシランであることを特徴とする請求項4に記載の無機質多孔体。   The inorganic porous body according to claim 4, wherein the alkoxysilane is tetraalkoxysilane. アルカリ金属及びアルカリ土類金属成分を含有しないことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の無機質多孔体。   The inorganic porous body according to any one of claims 1 to 5, which does not contain an alkali metal or alkaline earth metal component. 300〜600m2/gの比表面積を有することを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の無機質多孔体。 It has a specific surface area of 300-600 m < 2 > / g, The inorganic porous body as described in any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. X線回折において33〜50Åの範囲に少なくとも1つの回折ピークを有することを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の無機質多孔体。   The inorganic porous body according to any one of claims 1 to 7, which has at least one diffraction peak in a range of 33 to 50 mm in X-ray diffraction. 請求項1に記載の無機質多孔体の製造方法であって、
マガディアイト又はケニヤアイトからなる層状珪酸の層間にイオン交換によって第四級アンモニウムイオンを導入して層間隔を広げた後、該層間に金属酸化物を更に導入し、次に層状珪酸を焼成することよって、第四級アンモニウムイオンを除去すると共に層状珪酸の層間を金属酸化物により架橋させること特徴とする無機質多孔体の製造方法。
It is a manufacturing method of the inorganic porous body according to claim 1,
By introducing a quaternary ammonium ion between layers of layered silicic acid consisting of magadiite or kenyanite by ion exchange to widen the layer spacing, further introducing a metal oxide between the layers, and then firing the layered silicic acid A method for producing an inorganic porous material, wherein quaternary ammonium ions are removed and the layer of layered silicic acid is crosslinked with a metal oxide.
前記金属酸化物が、シリカであることを特徴とする請求項9に記載の無機質多孔体の製造方法。   The method for producing an inorganic porous body according to claim 9, wherein the metal oxide is silica. 前記シリカが、テトラアルコキシシランの加水分解生成物であることを特徴とする請求項10に記載の無機質多孔体の製造方法。   The method for producing an inorganic porous body according to claim 10, wherein the silica is a hydrolysis product of tetraalkoxysilane. 前記第四級アンモニウムイオンが、長鎖ジアルキルジメチルアンモニウムイオン又は長鎖アルキルアリールジメチルアンモニウムイオンであることを特徴とする請求項11に記載の無機質多孔体の製造方法。   The method for producing an inorganic porous material according to claim 11, wherein the quaternary ammonium ion is a long-chain dialkyldimethylammonium ion or a long-chain alkylaryldimethylammonium ion. 前記第四級アンモニウムイオンの長鎖アルキル基の炭素数が8〜24であることを特徴とする請求項12に記載の無機質多孔体の製造方法。   The method for producing an inorganic porous body according to claim 12, wherein the long-chain alkyl group of the quaternary ammonium ion has 8 to 24 carbon atoms.
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