JP2009184888A - メソポーラスゼオライトの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】Si源、Al源及び界面活性剤を含む溶液を用いてメソポーラスゼオライトを製造する方法である。前記界面活性剤として、ポリオキシアルキレン骨格を有し、末端に−SiR3(Rは一価の基を示す)を有する非イオン界面活性剤を用いたことを特徴とする。非イオン界面活性剤として以下の式(1)で表されるものを用いることが好適である。
R1−(OR2)nO−L−SiR3 3 (1)
R1は、炭素数6〜30のアルキル基を表し、R2は炭素数2〜3のアルキレン基を表し、R3は炭素数1〜4のアルキルオキシ基、−OR4−OR5(R4は炭素数2〜4のアルキレン基を表し、R5は炭素数1〜2のアルキル基を表す)又はハロゲンを表す。nは2〜100の数を表す。Lは直接結合又は二価の連結基を表す。
【選択図】なし
Description
R1−(OR2)nO−L−SiR3 3 (1)
Brij30-OH + NaH → Brij30-ONa + H2↑ (a)
Brij30-ONa + BrCH2CH=CH2 → Brij30-OCH2CH=CH2 + NaBr↓ (b)
Brij30-OCH2CH=CH2 + HSi(OR3)3 → Brij30-O-(CH2)3-Si(OR3)3 (c)
R9O−(R6O)s−(R7O)t−(R8O)uR10 (2)
(1)界面活性剤の合成
出発物質としてAldrich社のBrij56を用いた。この物質は、R1(OCH2CH2)10OH(R1は炭素数16の直鎖アルキル基である。)で表される構造を有している。この物質を用い、上述の(a)ないし(d)の操作によってオキシアルキレン基の末端にトリエトキシシリルプロピル基(TESP)が付加した非イオン界面活性剤(TESP−Brij56)を得た。
蒸留水にTPAOH及びアルミニウムイソプロポキシドを溶解した。この水溶液を攪拌しながらテトラエトキシシラン(TEOS)を添加した。引き続き水溶液を90℃で20時間攪拌し、低重合度のアルミノシリケート前駆体が生成した溶液を得た。この溶液はやや白濁していたが、沈殿は生じていなかった。次に、この溶液に、上述の方法で得られた界面活性剤を添加し、90℃で6時間攪拌した。このようにして得られた懸濁液をオートクレーブに仕込み、120℃で20時間静置し水熱合成した。出発原料の比率は、1TEOS:0.19TPAOH:0.017Al2O3:0.05TESP−Brij56(モル比)とした。水熱合成によって沈殿が生じた。沈殿物をろ過で分離し、乾燥の後に焼成した。焼成は、8時間で550℃まで昇温し、550℃を8時間保持した。このようにして目的とするメソポーラスゼオライトを得た。得られたメソポーラスゼオライトのXRDを図1に示す。同図には、水熱合成前及び水熱合成3時間後のXRDも併せて示されている。同図に示す結果から明らかなように、得られたメソポーラスゼオライトは低角度領域にワームホール構造に由来する1本のブロードなピークと、広角度領域にMFIによる複数のピークを示している。また、BJH法によりメソポーラスゼオライトの細孔径分布を測定したところ、2.9nmにピークを有するシャープな分布を示した。BJH法による細孔径分布は、Quantachrome社のAutosorb−1を用いて77Kで測定した窒素吸着等温線から、付属のソフトウェア(Version 1.51)を用いて算出した。XRDは、粉末X線回折装置(マック サイエンス社製、粉末X線回折装置 MO3XHF22)を用いて測定した。測定にはCuKα線を使用し、電圧は40kV、電流は30mAとした。スキャンステップは0.02°、スキャン速度は1.5°/min(図1左)、3°/min(図1右)とした。
実施例1において界面活性剤を用いない以外は実施例1と同様にしてゼオライトを合成した。得られたゼオライトのXRDを図1に示す。このゼオライトはMFIのピークのみを示している。また、BJH法により細孔径分布を測定したところ、メソ孔がほぼ存在しないことが確認された。
Claims (6)
- Si源、Al源及び界面活性剤を含む溶液を用いてメソポーラスゼオライトを製造する方法であって、前記界面活性剤として、ポリオキシアルキレン骨格を有し、末端に−SiR3(Rは一価の基を示す)を有する非イオン界面活性剤を用いたことを特徴とするメソポーラスゼオライトの製造方法。
- 前記非イオン界面活性剤が以下の式(1)で表される請求項1記載のメソポーラスゼオライトの製造方法。
R1−(OR2)nO−L−SiR3 3 (1)
(式中、R1は、炭素数6〜30の長鎖アルキル基を表し、R2は炭素数2〜3の低級アルキレン基を表し、R3は炭素数1〜4の低級アルキルオキシ基、−OR4−OR5(R4は炭素数2〜4のアルキレン基を表し、R5は炭素数1〜2のアルキル基を表す)又はハロゲンを表す。nは2〜100の数を表す。Lは直接結合を表すか、又は二価の連結基を表す。) - 前記非イオン界面活性剤が以下の式(2)で表される請求項1記載のメソポーラスゼオライトの製造方法。
R9O−(R6O)s−(R7O)t−(R8O)uR10(2)
(式中、R6及びR8は同一の又は異なる炭素数2〜3の低級アルキレン基を表し、R7は炭素数3〜6の低級アルキレン基を表す。ただし、R7はR6及びR8と同一でない。s及びuは同一の又は異なる2〜200の数を表し、tは2〜200の数を表す。R9及びR10は、H又は−L−SiR3 3(R3及びLは前記と同義である。)を表し、同一でもよく、あるいは異なってもよい。ただし、R9及びR10は同時にHにはならない。 - 前記ポリオキシアルキレン骨格がポリオキシエチレン骨格からなる請求項1ないし3のいずれかに記載のメソポーラスゼオライトの製造方法。
- −SiR3がトリエトキシシリル基である請求項1ないし4のいずれかに記載のメソポーラスゼオライトの製造方法。
- 請求項1ないし5のいずれかに記載の方法で製造されたメソポーラスゼオライト。
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