JP2008207100A - Manufacturing method of adsorbent which is rich in hydrophobicity - Google Patents

Manufacturing method of adsorbent which is rich in hydrophobicity Download PDF

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Kazuo Sugiyama
和夫 杉山
Manabu Tanaka
学 田中
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a silica alumina type adsorbent rich in hydrophobicity which reduces hygroscopicity extremely in comparison with conventional zeolite. <P>SOLUTION: The manufacturing method of the adsorbent rich in hydrophobicity comprises eluting aluminum from X type zeolite or Y type zeolite to obtain amorphous silica alumina by bringing X type zeolite or Y type zeolite into contact with an aqueous solution of dicarboxylic acid. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、疎水性に富んだ吸着剤の製造方法に関する。さらに詳しくは、ゼオライトを原料として用いる、非極性分子用の吸着剤として適した疎水性に富んだ吸着剤の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an adsorbent rich in hydrophobicity. More specifically, the present invention relates to a method for producing an adsorbent rich in hydrophobicity, which is suitable as an adsorbent for nonpolar molecules, using zeolite as a raw material.

吸着剤は、シリカアルミナ系の極性吸着剤と活性炭などの非極性吸着剤に大別される。前者は水その他の極性分子を吸着しやすく、一方、後者は非極性分子を吸着しやすい。シリカアルミナ系の極性吸着剤の代表例としてゼオライトがある。   Adsorbents are roughly classified into silica-alumina polar adsorbents and nonpolar adsorbents such as activated carbon. The former tends to adsorb water and other polar molecules, while the latter tends to adsorb nonpolar molecules. A representative example of the silica-alumina polar adsorbent is zeolite.

ゼオライトは、大きな表面積をもつ多孔体であり吸着性能に優れている。ゼオライトは沸騰石とも呼ばれ多量の水を含むことが特徴であるが、それゆえ問題点も存在する。そして骨格に含まれるAlが骨格内に静電場を作ることで、含酸素化合物など極性をもつ有機物や無機物を選択的に吸着するため、極性物質の除去に適した材料として利用されている。例えば、医療用酸素濃縮器には高性能な酸素濃縮機能をもつゼオライトが使用されている。しかし、極性物質を選択的に吸着してしまうがゆえに、シクロヘキサンなどの無極性有機物の吸着性は弱く、その用途は限定されていた。   Zeolite is a porous body having a large surface area and is excellent in adsorption performance. Zeolite, also called boiling stone, is characterized by containing a large amount of water, but there are also problems. Since Al contained in the skeleton creates an electrostatic field in the skeleton, it selectively adsorbs polar organic substances and inorganic substances such as oxygen-containing compounds, and is therefore used as a material suitable for removing polar substances. For example, a zeolite having a high-performance oxygen concentrating function is used in a medical oxygen concentrator. However, since polar substances are selectively adsorbed, the adsorptivity of nonpolar organic substances such as cyclohexane is weak, and its application is limited.

ゼオライトは通常、親水性であるため空気中に含まれる水分の吸着により酸素濃縮性能が経時変化にともない低下する。そこで、そのゼオライトに対し疎水化処理を施すことで酸素濃縮機能を増加させることができるものと思われる。また、有機物/水系における有機物の選択吸着も疎水化処理によりその増加が期待できる。   Since zeolite is usually hydrophilic, the oxygen concentration performance decreases with time due to adsorption of moisture contained in the air. Therefore, it seems that the oxygen concentration function can be increased by subjecting the zeolite to a hydrophobic treatment. Further, the selective adsorption of organic matter in the organic matter / water system can be expected to increase due to the hydrophobic treatment.

ゼオライトに対する疎水化処理としては、例えば、ゼオライトをEDTAで処理する方法(G.T.Kerr.,J. Phys. Chem.,72,2594(1968)(非特許文献1))やゼオライトをn−ブチルトリメトキシシランで処理する方法(T.Kawai, K.Tsutsumi, Colloid Polym. Sci., 276,992(1998)(非特許文献2))が知られている。
G.T.Kerr., J. Phys. Chem.,72, 2594(1968) T.Kawai, K.Tsutsumi, Colloid Polym. Sci., 276,992(1998)
Examples of the hydrophobizing treatment for zeolite include, for example, a method of treating zeolite with EDTA (GTKerr., J. Phys. Chem., 72 , 2594 (1968) (Non-patent Document 1)) and zeolite with n-butyltrimethoxysilane. (T. Kawai, K. Tsutsumi, Colloid Polym. Sci., 276 , 992 (1998) (Non-Patent Document 2)) is known.
GTKerr., J. Phys. Chem., 72, 2594 (1968) T. Kawai, K. Tsutsumi, Colloid Polym. Sci., 276,992 (1998)

しかし、ゼオライトをEDTAで処理する方法には以下の欠点がある。
(1)EDTAは高価格である。
(2)廃液の処理費用が高い。
However, the method of treating zeolite with EDTA has the following drawbacks.
(1) EDTA is expensive.
(2) The cost of waste liquid treatment is high.

また、ゼオライトをn−ブチルトリメトキシシランで処理する方法には以下の欠点がある。
(1)試薬が高価である。
(2)有機溶剤を必要とするため製造工程が複雑である。
Further, the method of treating zeolite with n-butyltrimethoxysilane has the following drawbacks.
(1) The reagent is expensive.
(2) The manufacturing process is complicated because an organic solvent is required.

そこで本発明の目的は、従来のゼオライトに比べて著しく吸湿性を低下させた、疎水性に富んだシリカアルミナ系の吸着剤を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a silica-alumina-based adsorbent rich in hydrophobicity, which has a significantly reduced hygroscopicity compared to conventional zeolite.

本発明は以下のとおりである。
[1]X型ゼオライトまたはY型ゼオライトをジカルボン酸水溶液に接触させることでX型ゼオライトまたはY型ゼオライトからアルミニウムを溶出させて、非晶質のシリカアルミナを得ることを含む、疎水性に富んだ吸着剤の製造方法。
[2]X型ゼオライトがNa−X型ゼオライトであり、Y型ゼオライトがNa−Y型ゼオライトである[1]記載の方法。
[3]ジカルボン酸の濃度が0.01〜4Mの範囲にある[1]〜[2]のいずれかに記載の方法。
[4]ジカルボン酸が、シュウ酸 、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、フマル酸、酒石酸およびこれらの混合物から選択されたものである[1]〜[3]のいずれかに記載の方法。
[5]ジカルボン酸との接触時間が10分〜10時間の範囲である[1]〜[4]のいずれかに記載の方法。
[6]ジカルボン酸との接触を10〜80℃の温度範囲で行う[1]〜[5]のいずれかに記載の方法。
[7]非晶質のシリカアルミナを焼成することをさらに含む[1]〜[6]のいずれかに記載の方法。
[8]X型ゼオライトから得られる非晶質のシリカアルミナは、2〜4の範囲のシリカ/アルミナ比を有し、Y型ゼオライトから得られる非晶質のシリカアルミナは、1.5〜3.5の範囲のシリカ/アルミナ比を有する[1]〜[7]のいずれかに記載の方法。
[9]疎水性に富んだ吸着剤が、非極性分子または無極性分子用の吸着剤である[1]〜[8]のいずれかに記載の方法。
The present invention is as follows.
[1] Rich in hydrophobicity, including elution of aluminum from X-type zeolite or Y-type zeolite by contacting X-type zeolite or Y-type zeolite with dicarboxylic acid aqueous solution to obtain amorphous silica alumina Production method of adsorbent.
[2] The method according to [1], wherein the X-type zeolite is Na-X-type zeolite and the Y-type zeolite is Na-Y-type zeolite.
[3] The method according to any one of [1] to [2], wherein the concentration of the dicarboxylic acid is in the range of 0.01 to 4M.
[4] The dicarboxylic acid is selected from oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, maleic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, fumaric acid, tartaric acid and mixtures thereof [ The method according to any one of [1] to [3].
[5] The method according to any one of [1] to [4], wherein the contact time with the dicarboxylic acid is in the range of 10 minutes to 10 hours.
[6] The method according to any one of [1] to [5], wherein the contact with the dicarboxylic acid is performed in a temperature range of 10 to 80 ° C.
[7] The method according to any one of [1] to [6], further comprising firing amorphous silica alumina.
[8] Amorphous silica alumina obtained from X-type zeolite has a silica / alumina ratio in the range of 2 to 4, and amorphous silica alumina obtained from Y-type zeolite is from 1.5 to 3 The method according to any one of [1] to [7], having a silica / alumina ratio in the range of .5.
[9] The method according to any one of [1] to [8], wherein the adsorbent rich in hydrophobicity is an adsorbent for nonpolar molecules or nonpolar molecules.

本発明によるゼオライトを出発原料としたシリカアルミナ系の吸着剤は、疎水性に富み、極性物質のみならず無極性物質も吸着するため、幅広く吸着剤として使用できる利点を持つ。たとえば従来はシックハウス用の吸着剤としては万全ではなかったゼオライトが本発明により用途が拡大する。   The silica-alumina-based adsorbent using the zeolite according to the present invention as a starting material is rich in hydrophobicity and adsorbs not only polar substances but also nonpolar substances, and thus has an advantage that it can be widely used as an adsorbent. For example, the present invention expands the use of zeolite, which has not been a perfect adsorbent for sick houses.

本発明は、疎水性に富んだ吸着剤の製造方法に関する。本発明の製造方法は、X型ゼオライトまたはY型ゼオライトをジカルボン酸水溶液に接触させることで、X型ゼオライトまたはY型ゼオライトからアルミニウムを溶出させて、非晶質のシリカアルミナを得ることを含む。   The present invention relates to a method for producing an adsorbent rich in hydrophobicity. The production method of the present invention includes contacting amorphous X-type zeolite or Y-type zeolite with a dicarboxylic acid aqueous solution to elute aluminum from the X-type zeolite or Y-type zeolite to obtain amorphous silica alumina.

本発明では、X型ゼオライトおよび/またはY型ゼオライトを原料として用いる。ゼオライトには、X型ゼオライト、Y型ゼオライト、A型ゼオライト、ZSM−5、またはモルデアイトなどの種類があるが、本発明ではこの中からX型ゼオライトおよび/またはY型ゼオライトを用いる。X型ゼオライトおよびY型ゼオライトは、Na型の場合、NanAlnSi192-nO384・xH2Oで表され、nが48〜76(代表的には56)であるのがY型ゼオライトであり、nが77〜96(代表的には86)であるのがX型ゼオライトである。nが56である代表的なY型ゼオライトは、シリカ/アルミナ比が136/56(2.48)であり、nが86である代表的なX型ゼオライトは、シリカ/アルミナ比が106/86(1.23)である。X型ゼオライトおよびY型ゼオライトは、スーパーケージと呼ばれる直径約1.3nmの広い空洞を有し、比較的大きな分子用の吸着剤として敵することから、本発明では原料として、X型ゼオライトおよびY型ゼオライトを用いる。X型ゼオライトおよびY型ゼオライトは、それぞれ単独で使用することも、場合によっては、両者の混合物であってもよい。 In the present invention, X-type zeolite and / or Y-type zeolite are used as raw materials. There are various types of zeolite, such as X-type zeolite, Y-type zeolite, A-type zeolite, ZSM-5, and mordeite. In the present invention, X-type zeolite and / or Y-type zeolite are used. In the case of the Na type, the X type zeolite and the Y type zeolite are represented by Na n Al n Si 192-n O 384 · xH 2 O, and n is 48 to 76 (typically 56). X-type zeolite is zeolite and n is 77 to 96 (typically 86). A typical Y-type zeolite where n is 56 has a silica / alumina ratio of 136/56 (2.48), and a typical X-type zeolite where n is 86 has a silica / alumina ratio of 106/86. (1.23). X-type zeolite and Y-type zeolite have a wide cavity of about 1.3 nm in diameter called a super cage, and are competitive as adsorbents for relatively large molecules. Therefore, in the present invention, X-type zeolite and Y-type zeolite are used as raw materials. Type zeolite is used. X-type zeolite and Y-type zeolite may be used alone or in some cases as a mixture of both.

さらに、X型ゼオライトおよびY型ゼオライトは、代表的には、上記のようなNa型(Na−X型ゼオライト、Na−Y型ゼオライト)であることができるが、それ以外に、Na以外のアルカリ金属やアルカリ土類金属型のゼオライトであることもできる。   Further, the X-type zeolite and the Y-type zeolite can typically be the Na-type (Na-X-type zeolite, Na-Y-type zeolite) as described above, but other than that, an alkali other than Na can be used. It can also be a metal or alkaline earth metal type zeolite.

X型ゼオライトおよびY型ゼオライトは、ジカルボン酸水溶液に接触させる。具体的には、ジカルボン酸水溶液にX型ゼオライトを混合し、所定時間、静置するかまたは攪拌する。X型ゼオライトから、ジカルボン酸の作用によりアルミニウムが水溶液に溶出する。ジカルボン酸水溶液のジカルボン酸濃度は、例えば、0.01〜4Mの範囲にあることが出来る。ジカルボン酸は、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、フマル酸、酒石酸およびこれらの混合物から選択されたものであることができる。   X-type zeolite and Y-type zeolite are brought into contact with an aqueous dicarboxylic acid solution. Specifically, the X-type zeolite is mixed with the dicarboxylic acid aqueous solution, and left for a predetermined time or stirred. Aluminum is eluted from the X-type zeolite into the aqueous solution by the action of the dicarboxylic acid. The dicarboxylic acid concentration of the aqueous dicarboxylic acid solution can be in the range of 0.01 to 4M, for example. The dicarboxylic acid may be selected from, for example, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, maleic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, fumaric acid, tartaric acid and mixtures thereof. it can.

ジカルボン酸との接触時間は、ジカルボン酸濃度、X型ゼオライトまたはY型ゼオライトとジカルボン酸水溶液との量比、温度、所望のアルミニウム溶出の程度、等を考慮して適宜決定できる。ジカルボン酸との接触時間は、例えば、少なくとも10分、好ましくは30分〜10時間、より好ましくは1時間〜5時間の範囲である。時間が短すぎると、アルミニウム溶出の程度が不足して、非晶質のシリカアルミナを得ることができず、その結果、所望の疎水性に富んだ吸着剤を得られなくなる場合がある。時間を一定以上長くしても、それ以上のアルミニウムの溶出は生じなくなるので、アルミニウムの溶出の程度を考慮して、時間の上限は決定出来る。   The contact time with the dicarboxylic acid can be appropriately determined in consideration of the dicarboxylic acid concentration, the amount ratio of the X-type zeolite or Y-type zeolite and the dicarboxylic acid aqueous solution, the temperature, the desired degree of aluminum elution, and the like. The contact time with the dicarboxylic acid is, for example, in the range of at least 10 minutes, preferably 30 minutes to 10 hours, more preferably 1 hour to 5 hours. If the time is too short, the degree of aluminum elution is insufficient and amorphous silica alumina cannot be obtained, and as a result, an adsorbent rich in desired hydrophobicity may not be obtained. Even if the time is longer than a certain time, no further aluminum elution occurs, so the upper limit of the time can be determined in consideration of the degree of aluminum elution.

ジカルボン酸との接触は、例えば、10〜80℃の温度範囲で行うことができる。温度が低すぎると反応時間が長くなる傾向があり、高すぎるとハイドリングが難しくなり、また、生成物の表面積が小さくなる傾向あることから、上記範囲であることが適当である。好ましい温度範囲は20〜50℃の範囲である。   The contact with the dicarboxylic acid can be performed in a temperature range of 10 to 80 ° C., for example. If the temperature is too low, the reaction time tends to be long, and if it is too high, hydration becomes difficult and the surface area of the product tends to be small, so the above range is appropriate. The preferred temperature range is 20-50 ° C.

X型ゼオライトまたはY型ゼオライトをジカルボン酸水溶液に接触させて、X型ゼオライトまたはY型ゼオライトからアルミニウムを溶出させる。溶出により一定以上のアルミニウムが消失すると、ゼオライトの結晶構造を維持できず、非晶質のシリカアルミナになる。アルミニウム溶出による生成物が非晶質であるか否かは、XRDにより適宜判定できる。   X-type zeolite or Y-type zeolite is brought into contact with a dicarboxylic acid aqueous solution to elute aluminum from the X-type zeolite or Y-type zeolite. When a certain amount or more of aluminum disappears due to elution, the crystal structure of zeolite cannot be maintained and amorphous silica alumina is obtained. Whether or not the product of aluminum elution is amorphous can be appropriately determined by XRD.

アルミニウム溶出により得られた非晶質のシリカアルミナは、さらに焼成することができる。尚、焼成前には、洗浄および/または乾燥を適宜行うことができる。焼成は、非晶質のシリカアルミナからの水分の除去が目的であり、焼成温度は、例えば、100〜300℃の範囲とすることが適当である。尚、焼成の前に洗浄(水洗)および乾燥等を適宜行なうこともできる。   The amorphous silica alumina obtained by aluminum elution can be further baked. In addition, washing and / or drying can be appropriately performed before firing. Firing is intended to remove moisture from amorphous silica alumina, and the firing temperature is suitably in the range of 100 to 300 ° C., for example. In addition, washing | cleaning (water washing), drying, etc. can also be suitably performed before baking.

X型ゼオライトから得られる非晶質のシリカアルミナは、例えば、2〜4の範囲のシリカ/アルミナ比を有し、Y型ゼオライトから得られる非晶質のシリカアルミナは、例えば、1.5〜3.5の範囲のシリカ/アルミナ比を有するものであることができる。   Amorphous silica alumina obtained from X-type zeolite has, for example, a silica / alumina ratio in the range of 2 to 4, and amorphous silica alumina obtained from Y-type zeolite has, for example, 1.5 to It can have a silica / alumina ratio in the range of 3.5.

本発明の製造方法で得られる非晶質のシリカアルミナは、疎水性に富んだ吸着剤であり、非極性分子(物質)または無極性分子(物質)の吸着剤として有用である。本発明の製造方法で得られる吸着剤は、芳香族(例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン)やシクロアルキル(シクロヘキサン)、アルデヒド(ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド)等の有機物の吸着剤に好適である。但し、これらの化合物に限定される意図ではない。   The amorphous silica alumina obtained by the production method of the present invention is an adsorbent rich in hydrophobicity, and is useful as an adsorbent for nonpolar molecules (substances) or nonpolar molecules (substances). The adsorbent obtained by the production method of the present invention is suitable for adsorbents of organic substances such as aromatics (for example, benzene, toluene, xylene), cycloalkyl (cyclohexane), and aldehydes (formaldehyde, acetaldehyde). However, it is not intended to be limited to these compounds.

以下に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
[実験方法]
試料調製:本実施例では、リサイクルNa−X型ゼオライト(永井機械鋳造製)を出発原料として使用した。骨格中のAlを取り除くために、シュウ酸、塩酸、H4EDTA水溶液を用いた。シュウ酸水溶液を用いる処理では、0.60 Mに調整したシュウ酸水溶液100 mLにNa−X型ゼオライト10 gを加え3時間攪拌し、その後、吸引ろ過、水洗、乾燥後400 ℃で3時間焼成した。また、塩酸水溶液を用いる処理では、1.50 Mに調整した塩酸水溶液100 mLにNa−X型ゼオライト10 gを加え3時間攪拌し、その後、吸引ろ過、水洗、乾燥後400 ℃で3時間焼成した。H4EDTA水溶液を用いる処理では、0.12 Mに調整したH4EDTA水溶液100 mLにNa−X型ゼオライト10 gを加え、加熱還流条件下で1時間処理した。その後、吸引ろ過、水洗、乾燥後400 ℃で3時間焼成したものをEDTA処理物とした。また、各処理物の物性評価は以下の手法を用いた。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
[experimental method]
Sample preparation : In this example, recycled Na-X zeolite (manufactured by Nagai Machinery Co., Ltd.) was used as a starting material. In order to remove Al in the skeleton, oxalic acid, hydrochloric acid, and an aqueous H 4 EDTA solution were used. In the treatment using an oxalic acid aqueous solution, 10 g of Na-X zeolite was added to 100 mL of an oxalic acid aqueous solution adjusted to 0.60 M, stirred for 3 hours, then suction filtered, washed with water, dried, and calcined at 400 ° C. for 3 hours. In the treatment using hydrochloric acid aqueous solution, 10 g of Na-X zeolite was added to 100 mL of hydrochloric acid aqueous solution adjusted to 1.50 M, stirred for 3 hours, then suction filtered, washed with water, dried and then calcined at 400 ° C. for 3 hours. In the treatment using an aqueous H 4 EDTA solution, 10 g of Na-X zeolite was added to 100 mL of an aqueous H 4 EDTA solution adjusted to 0.12 M, followed by treatment for 1 hour under heating and reflux conditions. Then, after suction filtration, washing with water and drying, a product baked at 400 ° C. for 3 hours was used as an EDTA-treated product. The physical properties of each processed product were evaluated using the following methods.

比表面積の測定:高精度ガス吸着装置BELSORP−mini (日本ベル社製)を用いて、窒素吸着からBET法により算出した。 Measurement of specific surface area : Using a high-accuracy gas adsorption apparatus BELSORP-mini (manufactured by Nippon Bell Co., Ltd.), the specific surface area was calculated from nitrogen adsorption by the BET method.

Si/Al比の測定:エネルギー分散型X線分析装置(EDX)を用いて、SiとAl原子の存在比の測定からSi/Al比を算出した。 Measurement of Si / Al ratio : The Si / Al ratio was calculated from the measurement of the abundance ratio of Si and Al atoms using an energy dispersive X-ray analyzer (EDX).

水蒸気とシクロヘキサンの吸着量測定:高精度ガス吸着装置BELSORP18−3 (日本ベル社製)を用いて25 ℃での水蒸気とシクロヘキサンの吸着等温線を測定し飽和吸着量を求めた。 Measurement of adsorption amount of water vapor and cyclohexane: The adsorption isotherm of water vapor and cyclohexane at 25 ° C. was measured using a high-precision gas adsorption device BELSORP18-3 (manufactured by Nippon Bell Co., Ltd.) to determine the saturated adsorption amount.

形態変化の観察:粉末X線回折装置(XRD)を用いて結晶構造の形態変化を観察した。 Observation of morphological change : The morphological change of the crystal structure was observed using a powder X-ray diffractometer (XRD).

[結果]
1.比表面積とSi/Al比
各試料の比表面積とSi/Al比の測定結果を表1に示す。各試料ともSi/Al比が未処理物に比べて大きくなった。この結果は、ゼオライトの骨格中のAlが取り除かれたことを意味する。特に、シュウ酸水溶液で処理した試料では、他の試料よりも高いSi/Al比の結果が得られた。しかし、骨格からAlを取り除いたことにより、試料の比表面積は減少した。シュウ酸水溶液で処理した試料では、比表面積が1/5に、塩酸水溶液で処理した試料では1/10に、H4EDTA水溶液で処理した試料20%減少した。
[result]
1. Specific surface area and Si / Al ratio Table 1 shows the measurement results of the specific surface area and Si / Al ratio of each sample. In each sample, the Si / Al ratio was larger than that of the untreated material. This result means that Al in the framework of the zeolite has been removed. In particular, the sample treated with the oxalic acid aqueous solution gave a higher Si / Al ratio than the other samples. However, the removal of Al from the skeleton reduced the specific surface area of the sample. In the sample treated with the oxalic acid aqueous solution, the specific surface area decreased to 1/5, in the sample treated with the hydrochloric acid aqueous solution to 1/10, and the sample treated with the H 4 EDTA aqueous solution decreased by 20%.

Figure 2008207100
Figure 2008207100

2.XRDの測定結果
各試料のXRDの測定結果を図1に示す。シュウ酸と塩酸処理物の場合にはピークは見られず非晶質であった。シュウ酸および塩酸水溶液の処理は、ゼオライトの骨格構造を破壊することがわかった。しかし、EDTA処理物の場合には未処理とほぼ同じピークが得られた。この結果は、ゼオライトの結晶構造を保ちながら骨格中のAlが取り除かれていることを示す。
2. XRD Measurement Results The XRD measurement results for each sample are shown in FIG. In the case of the oxalic acid and hydrochloric acid-treated products, no peak was observed and it was amorphous. It has been found that treatment with aqueous oxalic acid and hydrochloric acid destroys the framework structure of the zeolite. However, in the case of the EDTA treated product, almost the same peak as that of the untreated was obtained. This result shows that Al in the framework is removed while maintaining the crystal structure of the zeolite.

3.水蒸気とシクロヘキサンの吸着測定
各試料の25 ℃における水蒸気吸着等温線を図2に、シクロヘキサン吸着等温線を図 3に示す。シュウ酸処理物では、未処理物に比べて飽和水蒸気の吸着量が1/3となった。一方、シクロヘキサンの飽和吸着量は2.5倍に増加した。塩酸処理物は、未処理物よりも飽和水蒸気の吸着量が1/5となった。シクロヘキサンの飽和吸着量はわずかに減少した。EDTA処理物では、未処理物に比べて飽和水蒸気の吸着量は30%の減少であった。一方、シクロヘキサンの飽和吸着量はわずかに増加した。
3. Measurement of water vapor and cyclohexane adsorption Figure 2 shows the water vapor adsorption isotherm of each sample at 25 ° C, and Figure 3 shows the cyclohexane adsorption isotherm. In the oxalic acid-treated product, the adsorption amount of saturated water vapor was 1/3 compared to the untreated product. On the other hand, the saturated adsorption amount of cyclohexane increased 2.5 times. The amount of saturated water vapor absorbed by the hydrochloric acid-treated product was 1/5 that of the untreated product. The saturated adsorption amount of cyclohexane decreased slightly. In the EDTA-treated product, the adsorption amount of saturated water vapor was reduced by 30% compared to the untreated product. On the other hand, the saturated adsorption amount of cyclohexane slightly increased.

1)塩酸水溶液処理では、水蒸気とシクロヘキサンの飽和吸着量の両方とも減少した。
2)EDTA水溶液処理では、飽和水蒸気吸着量は減少したが、シクロヘキサンの飽和吸着量はわずかに増加した。
3)シュウ酸水溶液処理では、飽和水蒸気吸着量が減少し疎水化できた。さらにシクロヘキサンの飽和吸着量は、無極性の有機物の除去に使用される活性炭よりも吸着量が多かった。
4)リサイクルNa−X型ゼオライトをシュウ酸水溶液で処理することにより、吸着性能に すぐれた疎水性吸着剤を提供することができた。
1) In the aqueous hydrochloric acid treatment, both the water vapor and the saturated adsorption amount of cyclohexane decreased.
2) With the EDTA aqueous solution treatment, the saturated water vapor adsorption decreased, but the cyclohexane saturated adsorption increased slightly.
3) In the oxalic acid aqueous solution treatment, the amount of saturated water vapor adsorption decreased and it became hydrophobic. Furthermore, the saturated adsorption amount of cyclohexane was larger than that of activated carbon used for removing nonpolar organic substances.
4) By treating recycled Na-X zeolite with an oxalic acid aqueous solution, a hydrophobic adsorbent with excellent adsorption performance could be provided.

本発明により製造される修飾ゼオライトは吸着剤として多方面に使用されると思われる。特にシックハウス用吸着剤としての需要が拡大することが期待される。   The modified zeolite produced according to the present invention is likely to be used in many ways as an adsorbent. In particular, the demand for adsorbents for sick houses is expected to expand.

各試料のXRDの測定結果を示す。The measurement result of XRD of each sample is shown. 各試料の25 ℃における水蒸気吸着等温線を示す。The water vapor adsorption isotherm at 25 ° C. for each sample is shown. 各試料の25 ℃におけるシクロヘキサン吸着等温線を示す。The cyclohexane adsorption isotherm at 25 ° C. for each sample is shown.

Claims (9)

X型ゼオライトまたはY型ゼオライトをジカルボン酸水溶液に接触させることでX型ゼオライトまたはY型ゼオライトからアルミニウムを溶出させて、非晶質のシリカアルミナを得ることを含む、疎水性に富んだ吸着剤の製造方法。 An adsorbent rich in hydrophobicity, including elution of aluminum from X-type zeolite or Y-type zeolite by contacting X-type zeolite or Y-type zeolite with an aqueous dicarboxylic acid solution to obtain amorphous silica alumina. Production method. X型ゼオライトがNa−X型ゼオライトであり、Y型ゼオライトがNa−Y型ゼオライトである請求項1記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the X-type zeolite is Na-X-type zeolite and the Y-type zeolite is Na-Y-type zeolite. ジカルボン酸の濃度が0.01〜4Mの範囲にある請求項1〜2のいずれかに記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the concentration of the dicarboxylic acid is in the range of 0.01 to 4M. ジカルボン酸が、シュウ酸 、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、フマル酸、酒石酸およびこれらの混合物から選択されたものである請求項1〜3のいずれかに記載の方法。 The dicarboxylic acid is selected from oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, maleic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, fumaric acid, tartaric acid and mixtures thereof. 4. The method according to any one of 3. ジカルボン酸との接触時間が10分〜10時間の範囲である請求項1〜4のいずれかに記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the contact time with the dicarboxylic acid is in the range of 10 minutes to 10 hours. ジカルボン酸との接触を10〜80℃の温度範囲で行う請求項1〜5のいずれかに記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the contact with the dicarboxylic acid is performed in a temperature range of 10 to 80 ° C. 非晶質のシリカアルミナを焼成することをさらに含む請求項1〜6のいずれかに記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 6, further comprising calcining amorphous silica alumina. X型ゼオライトから得られる非晶質のシリカアルミナは、2〜4の範囲のシリカ/アルミナ比を有し、Y型ゼオライトから得られる非晶質のシリカアルミナは、1.5〜3.5の範囲のシリカ/アルミナ比を有する請求項1〜7のいずれかに記載の方法。 Amorphous silica alumina obtained from X-type zeolite has a silica / alumina ratio in the range of 2 to 4, and amorphous silica alumina obtained from Y-type zeolite is from 1.5 to 3.5. 8. A process according to any preceding claim having a silica / alumina ratio in the range. 疎水性に富んだ吸着剤が、非極性分子または無極性分子用の吸着剤である請求項1〜8のいずれかに記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the adsorbent rich in hydrophobicity is an adsorbent for nonpolar molecules or nonpolar molecules.
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