JP2009269788A - Method of synthesizing hollow zeolite, hollow zeolite and drug support comprising hollow zeolite - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of synthesizing hollow zeolite having no pore except pores existing in a zeolite crystal and having hollow parts free from the variation of the size therein. <P>SOLUTION: The hollow parts are formed in the core shell zeolite by forming core zeolite having a metal, growing the zeolite crystal containing no metal around the formed core zeolite to form the core/shell zeolite, removing the metal from the formed core/shell zeolite and bringing it into contact with a silica decomposing agent. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ゼオライト結晶の結晶構造体が有する細孔のみで構成される中空ゼオライトの合成方法及びその合成方法により合成される中空ゼオライト、並びにその中空ゼオライトからなる薬物担体に関する。   The present invention relates to a method for synthesizing hollow zeolite composed only of pores of a crystal structure of zeolite crystals, a hollow zeolite synthesized by the synthesis method, and a drug carrier comprising the hollow zeolite.

多孔体とは、細孔を有する固体であり、その細孔の大きさはIUPAC(International Union of Pure and Applied Chemistry:国際純正・応用化学連合)により、直径が2nm以下の細孔をミクロ孔、2〜50nmの細孔をメソ孔、50nm以上の細孔をマクロ孔と分類されている。多孔体は、その細孔構造から数十〜数千m/gの高い表面積を示す。 A porous body is a solid having pores, and the size of the pores is defined by IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry). The pores of 2 to 50 nm are classified as mesopores, and the pores of 50 nm or more are classified as macropores. The porous body has a high surface area of several tens to several thousand m 2 / g due to its pore structure.

多孔体の例として、ゼオライトや規則性メソ多孔体シリカ等が挙げられる。ゼオライトは、ケイ素とアルミニウムが酸素を介して結合をした結晶性の酸化物である。このゼオライトは、結晶構造に起因する規則的なミクロ孔をもち、また規則性メソ多孔体は、均一な大きさのメソ孔を有する多孔体として、広く知られている。   Examples of the porous material include zeolite and ordered mesoporous silica. Zeolite is a crystalline oxide in which silicon and aluminum are bonded through oxygen. This zeolite has regular micropores resulting from the crystal structure, and the regular mesoporous material is widely known as a porous material having mesopores of uniform size.

中空多孔体は、多孔体のシェルと内部に中空を備えた構造となっており、この内部に有した中空により、様々な物質を内包することができ、また、その多孔体のシェルにより、内部と外部とが細孔でつながっており、その細孔を介して物質の移動が可能となっている。中空多孔体は、このように特徴的な構造を有しており、この構造上の特徴を利用した様々な中空多孔体の応用に関する研究が行われている。   The hollow porous body has a structure having a porous shell and a hollow inside, and various materials can be included by the hollow inside, and the porous shell allows the internal And the outside are connected by pores, and the substance can move through the pores. The hollow porous body has such a characteristic structure, and studies on the application of various hollow porous bodies using this structural feature have been conducted.

例えば、この特徴的な構造を備えた中空多孔体を用いてカプセルを形成し、そのカプセル内、すなわち多孔体の中空内部に薬物等の物質を包含させ、カプセルの細孔を介して物質を拡散させることによってカプセルの外へ薬物を徐々に放出させる徐放性カプセルとしての応用が期待されている。また、多孔体のシェルの細孔よりも大きい触媒を中空内に閉じ込め、細孔を通過できるもののみ選択的に生成させる分子ふるいとしての効果も期待されている。さらに、内部に均一系触媒を閉じ込めた場合では、触媒の分離も簡単に行うことができると考えられている。   For example, a capsule is formed using a hollow porous body having this characteristic structure, and a substance such as a drug is included in the capsule, that is, inside the hollow of the porous body, and the substance is diffused through the pores of the capsule. Therefore, application as a sustained-release capsule that gradually releases the drug out of the capsule is expected. Further, it is expected to be effective as a molecular sieve in which a catalyst larger than the pores of the shell of the porous body is confined in the hollow and only those that can pass through the pores are selectively generated. Furthermore, when a homogeneous catalyst is confined inside, it is considered that the catalyst can be easily separated.

このような多くの活用が期待される中空多孔体の代表的なものとしては、中空シリカが挙げられる。中空シリカは、シェルが多孔体シリカで、内部が中空になっている粒子であり、シリカの微粒子が集まったシェルには、マクロ孔やメソ孔が形成されていることを特徴としている。   A typical hollow porous body expected to be used in many ways is hollow silica. Hollow silica is a particle whose shell is porous silica and hollow inside, and is characterized in that macropores and mesopores are formed in the shell in which silica fine particles are gathered.

現在、一般的に行われている中空シリカの合成方法としては、以下の方法が用いられている。例えば、ポリスチレンビーズを鋳型として使用し、その鋳型の外側にシリカを成長させてビーズの周りを覆うようにする。そしてその後、ポリスチレンビーズを取り除くことによって中空シリカを合成する。図17(A)は、この合成方法によって合成した中空シリカ粒子のSEM像である。   At present, the following method is used as a commonly used method for synthesizing hollow silica. For example, polystyrene beads are used as a template, and silica is grown on the outside of the template so as to cover the periphery of the beads. Thereafter, hollow silica is synthesized by removing the polystyrene beads. FIG. 17A is an SEM image of hollow silica particles synthesized by this synthesis method.

また、別の合成方法として、鋳型としたポリスチレンビーズの外側に規則性メソ多孔体シリカで覆うことによって中空粒子を合成する方法がある。図17(B)は、規則性メソ多孔体シリカを用いて合成した中空シリカ粒子のSEM像である。   As another synthesis method, there is a method of synthesizing hollow particles by covering the outside of polystyrene beads used as a template with regular mesoporous silica. FIG. 17B is an SEM image of hollow silica particles synthesized using regular mesoporous silica.

これらの合成方法によれば、内部に中空を有した多孔体を生成することはできるものの、図17(A)に示す中空粒子では、そのシェルがシリカ粒子の集まりで形成されているため、シェルに不均一なマクロ孔が存在することとなる。また、図17(B)に示す中空シリカでは、そのシェルには三次元に形成されたメソ孔とシリカ粒子間の不均一なマクロ孔が存在するようになっている。このように、上述の方法によって合成された中空粒子では、そのシェルに不均一であって、細孔径の大きいマクロ孔やメソ孔が形成されることとなるので、細孔が分子サイズよりも著しく大きくなってしまい、上述したような分子ふるいとしての効果や徐放効果等を十分に発揮することができない。   According to these synthesis methods, a porous body having a hollow inside can be generated. However, in the hollow particles shown in FIG. 17A, the shell is formed of a collection of silica particles. There will be non-uniform macropores. In the hollow silica shown in FIG. 17B, the shell has three-dimensionally formed mesopores and non-uniform macropores between the silica particles. Thus, in the hollow particles synthesized by the above-described method, macropores and mesopores that are non-uniform and have large pore diameters are formed in the shell, so that the pores are significantly larger than the molecular size. As a result, the effect as a molecular sieve as described above, the sustained release effect and the like cannot be sufficiently exhibited.

また、他の代表的な中空多孔体としては、中空ゼオライトを挙げることができる。中空ゼオライトは、上述した中空シリカよりも小さい、分子レベルであるオングストロームオーダーの細孔をシェルに有し、内部に空洞を有したゼオライトである。このようなミクロ細孔を有した中空ゼオライトに対しても、その構造上の特徴から、形状選択性を有する触媒、拡散制御用のカプセルなどへの利用が期待されている。   Another typical hollow porous material is hollow zeolite. The hollow zeolite is a zeolite having pores in the angstrom order at the molecular level smaller than the above-described hollow silica in the shell and having cavities inside. The hollow zeolite having such micropores is also expected to be applied to a shape-selective catalyst, a diffusion control capsule, and the like because of its structural characteristics.

中空ゼオライトの製造方法としては、現在までに以下のような方法が報告されている。例えば、ゼオライトの結晶をアルカリ処理することによって中空ゼオライト粒子を形成する方法である。通常、ゼオライト結晶では、結晶内部におけるアルミニウムの濃度は低く、シリカの濃度が高くなっている。このようなゼオライト結晶に対してアルカリ処理を施すと、シリカ濃度が高い結晶内部が優先的に溶け出し、その結果として中空粒子を形成されるようになる。   As a method for producing hollow zeolite, the following methods have been reported so far. For example, a method of forming hollow zeolite particles by subjecting zeolite crystals to alkali treatment. Usually, in zeolite crystals, the concentration of aluminum in the crystal is low and the concentration of silica is high. When such a zeolite crystal is subjected to alkali treatment, the inside of the crystal having a high silica concentration is preferentially dissolved, and as a result, hollow particles are formed.

また、別の方法として、中空シリカの合成方法と同様に、ポリスチレンビーズ等の球状ポリスチレン粒子を鋳型とし、その鋳型の外側にゼオライト粒子を成長させた後、鋳型を取り除いて合成する方法が提案されている(例えば、非特許文献1乃至3参照。)。   As another method for synthesizing hollow silica, a method is proposed in which spherical polystyrene particles such as polystyrene beads are used as a template, zeolite particles are grown outside the template, and then the template is removed to synthesize. (For example, see Non-Patent Documents 1 to 3.)

X.D.Wang et al., Chem. Commun., 2000,2161.X.D.Wang et al., Chem. Commun., 2000, 2161. V.Valtchev et al., Micropor. Mesopor. Mater., 43 (2000) 41.V. Valtchev et al., Micropor. Mesopor. Mater., 43 (2000) 41. S.P.Naik et al.,Chem. Mater., 15 (2003) 787.S.P.Naik et al., Chem. Mater., 15 (2003) 787.

上述した合成方法によって生成された中空ゼオライトは、ミクロ孔をシェルに有しており、また内部に空洞を形成しているので、その構造上の特徴を利用し、様々の用途への応用が期待されている。   The hollow zeolite produced by the synthesis method described above has micropores in the shell and has cavities formed inside, so it can be used for various purposes by utilizing its structural features. Has been.

しかしながら、上述した従来の合成方法では、以下のような問題点を有している。すなわち、ゼオライト結晶をアルカリ処理することによって中空ゼオライトを合成する上記方法では、結晶中におけるシリカ濃度の高い部分から優先的にアルカリ処理によって溶け出すようになるため、その中空の形状が大きくシリカ濃度に依存することとなり、ばらつきのある中空が形成されてしまう。また、このアルカリ処理により、細孔径の大きなメソ孔が形成されてしまい、上述した分子ふるいとしての効果や効率的な薬物の徐放制御等を十分に発揮することができなくなってしまう。図18(a)及び(b)は、アルカリ処理による合成方法によって合成した中空ゼオライト粒子のSEM像とTEM像である。   However, the above-described conventional synthesis method has the following problems. That is, in the above-described method of synthesizing hollow zeolite by alkali treatment of zeolite crystals, the silica is preferentially melted by alkali treatment from the portion having a high silica concentration in the crystal. Therefore, a hollow with a variation is formed. In addition, this alkali treatment forms mesopores having a large pore diameter, and the above-described effect as a molecular sieve and efficient sustained release control of the drug cannot be fully exhibited. 18A and 18B are an SEM image and a TEM image of hollow zeolite particles synthesized by a synthesis method using an alkali treatment.

また、球状ポリスチレン粒子を用いた合成方法においても、中空粒子のシェルはゼオライトの微結晶で構成されていることから、結晶そのものが有するミクロ孔とは別に、集合した結晶間に間隙として形成されたメソ孔が生じることとなり、その結果、上述と同様に、十分な分子ふるいとしての効果や徐放効果等を発揮させることができない。図18(c)及び(d)は、球状ポリスチレン粒子を鋳型として合成した中空ゼオライト粒子のSEM像である。   Also, in the synthesis method using spherical polystyrene particles, the shell of the hollow particles is composed of zeolite microcrystals, so that they are formed as gaps between the aggregated crystals separately from the micropores of the crystals themselves. As a result, mesopores are generated, and as described above, the effect as a sufficient molecular sieve, the sustained release effect, and the like cannot be exhibited. FIGS. 18C and 18D are SEM images of hollow zeolite particles synthesized using spherical polystyrene particles as a template.

本発明は、このような事情に鑑みて提案されたものであり、ゼオライト結晶に存在する細孔以外の細孔を有さず、大きさにばらつきのない中空を内部に有する中空ゼオライトの合成方法を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of such circumstances, and a method for synthesizing a hollow zeolite that has no voids other than the pores present in the zeolite crystal and has a hollow with no variation in size. The purpose is to provide.

本件発明者らは、様々な観点から鋭意研究を重ねてきた結果、酸性溶液によって溶解し得る金属を含有させたコアを有したコア・シェルゼオライトを形成し、選択的にコア部を分解除去することで、安定的に中空を形成し、欠陥の少ない中空ゼオライトを形成可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive research from various viewpoints, the present inventors have formed a core-shell zeolite having a core containing a metal that can be dissolved by an acidic solution, and selectively decomposed and removed the core part. Thus, the inventors have found that a hollow zeolite can be stably formed and a hollow zeolite with few defects can be formed, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明に係る中空ゼオライトの合成方法は、金属を含有するコアゼオライトを合成するコアゼオライト形成工程と、上記コアゼオライト形成工程にて形成された上記コアゼオライトの周囲にゼオライト結晶を成長させ、コア・シェルゼオライトを形成するコア・シェルゼオライト形成工程と、上記コア・シェルゼオライト形成工程にて形成された上記コア・シェルゼオライトから上記金属を除去する金属除去工程と、シリカ分解剤を接触させて上記金属除去工程にて金属を除去したコアゼオライトを分解し、上記コア・シェルゼオライトに中空を形成する中空形成工程とを有する。   That is, in the method for synthesizing a hollow zeolite according to the present invention, a core zeolite forming step for synthesizing a metal-containing core zeolite, and a zeolite crystal is grown around the core zeolite formed in the core zeolite forming step, A core / shell zeolite forming step for forming a core / shell zeolite, a metal removing step for removing the metal from the core / shell zeolite formed in the core / shell zeolite forming step, and a silica decomposing agent. A hollow formation step of decomposing the core zeolite from which the metal has been removed in the metal removal step to form a hollow in the core-shell zeolite.

また、本発明に係る中空ゼオライトは、上記中空ゼオライトの合成方法により合成され、当該中空ゼオライトの細孔が、ゼオライト結晶の結晶構造体が有する細孔に由来する細孔のみで構成されてなる。   The hollow zeolite according to the present invention is synthesized by the above-described method for synthesizing hollow zeolite, and the pores of the hollow zeolite are composed only of pores derived from the pores of the crystal structure of the zeolite crystal.

また、本発明に係る薬物担体は、上記中空ゼオライトの合成方法により合成された中空ゼオライトからなり、上記中空ゼオライトの細孔が、ゼオライト結晶の結晶構造体が有する細孔に由来する細孔のみで構成されてなる。   The drug carrier according to the present invention comprises a hollow zeolite synthesized by the above-described method for synthesizing hollow zeolite, and the pores of the hollow zeolite are only pores derived from the pores of the crystal structure of the zeolite crystal. Consists of.

本発明に係る中空ゼオライトの合成方法によれば、コア・シェルゼオライトのコア部を選択的に分解除去して中空を形成するようにしているので、安定した形状を有する中空の形成を可能にし、結晶構造体が本来有する細孔よりも細孔径の大きな細孔を有さない、欠陥の少ない中空ゼオライトを合成することができる。   According to the method for synthesizing hollow zeolite according to the present invention, the core portion of the core-shell zeolite is selectively decomposed and removed to form a hollow, thus enabling the formation of a hollow having a stable shape, It is possible to synthesize a hollow zeolite with few defects that does not have pores having a larger pore diameter than the pores inherent in the crystal structure.

以下、本発明について、図面を参照にしながら詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本実施の形態に係る中空ゼオライトの合成方法の手順を概略的に示した模式図である。この図1に示すように、本実施の形態に係る中空ゼオライトの合成方法は、金属を含有するコアゼオライトを合成するコアゼオライト形成工程と、コアゼオライト形成工程にて形成されたコアゼオライトの周囲にゼオライト結晶を成長させ、コア・シェルゼオライトを形成するコア・シェルゼオライト形成工程と、上記コア・シェルゼオライト形成工程にて形成されたコア・シェルゼオライトから、上記金属を除去する金属除去工程と、シリカ分解剤を接触させて金属除去工程にて金属を除去したコアゼオライトを分解し、コア・シェルゼオライトに中空を形成する中空形成工程とを有する。   FIG. 1 is a schematic view schematically showing a procedure of a method for synthesizing a hollow zeolite according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the method for synthesizing a hollow zeolite according to the present embodiment includes a core zeolite forming step for synthesizing a core zeolite containing a metal, and a core zeolite formed in the core zeolite forming step. A core / shell zeolite forming step for growing a zeolite crystal to form a core / shell zeolite; a metal removing step for removing the metal from the core / shell zeolite formed in the core / shell zeolite forming step; A hollow forming step of contacting the cracking agent and decomposing the core zeolite from which the metal has been removed in the metal removing step to form a hollow in the core-shell zeolite.

なお、以下の説明においては、具体的かつ明瞭に説明するために、ゼオライトとしてBEA型ゼオライトに基づいてBEA型中空ゼオライトを合成する例について説明するが、本実施の形態に係る合成方法を適用することができるゼオライトは、このBEA型ゼオライトに限られるものではなく、その他種々のゼオライトを用いて中空ゼオライトを合成することもできる。また、ゼオライトの選択に当たっては、例えば、合成した中空ゼオライトに薬物を担持し、徐放性カプセル等の薬物担体として使用する場合に、その中空に包含・担持させる薬物等の物質の分子の大きさにより、適宜選択することが好ましい。詳しくは後述する。 In the following description, an example of synthesizing * BEA type hollow zeolite based on * BEA type zeolite as zeolite will be described for specific and clear explanation, but the synthesis method according to the present embodiment will be described. The applicable zeolite is not limited to this * BEA type zeolite, and other various zeolites can be used to synthesize hollow zeolite. In selecting a zeolite, for example, when a drug is supported on a synthesized hollow zeolite and used as a drug carrier such as a sustained-release capsule, the molecular size of a substance such as a drug included and supported in the hollow is determined. Therefore, it is preferable to select appropriately. Details will be described later.

ここで、本実施の形態において用いるBEA型ゼオライトについて説明する。BEA型ゼオライトは、組成式はMAlSi64-n128(n<7,M:一価のカチオン)で表され、12員環5.5×5.5オングストロームからなるジグザグ形状の細孔と12員環7.6×6.4オングストロームからなる直線状の細孔の、比較的大きな細孔径からなる2種類のミクロ孔を有したゼオライトである。また、このBEA型ゼオライトは、比較的大きな細孔径からなる2種類のミクロ孔を3次元的に有しているので、細孔を介して細孔内部に吸着させた比較的大きな分子の物質を、多方向に効率よく拡散させることができる。この点も含め、以下、当該BEA型ゼオライトを用いた例について説明を続ける。 Here, * BEA type zeolite used in the present embodiment will be described. * BEA zeolite, composition formula M n Al n Si 64-n O 128: represented by (n <7, M monovalent cation), a zigzag shape composed of 12-membered ring 5.5 × 5.5 Å Zeolite having two types of micropores having relatively large pore diameters, and a linear pore consisting of 7.6 × 6.4 angstroms of a 12-membered ring. This * BEA-type zeolite has two types of micropores with relatively large pore diameters in a three-dimensional manner, so a relatively large molecular substance adsorbed inside the pores via the pores. Can be efficiently diffused in multiple directions. In the following, including this point, the description using the * BEA type zeolite will be continued.

<核(コア)の形成>
本実施の形態に係る中空ゼオライトの合成方法においては、先ず、ゼオライトの核(コアゼオライト)を形成する。具体的に、本実施の形態においては、コアゼオライトの形成に際して、ゼオライトを構成するケイ素(Si)源とともに、金属を含有させて形成することを特徴とする。
<Formation of core>
In the method for synthesizing hollow zeolite according to the present embodiment, first, a zeolite core (core zeolite) is formed. Specifically, in the present embodiment, when the core zeolite is formed, the core zeolite is formed by containing a metal together with a silicon (Si) source constituting the zeolite.

コアゼオライトの形成において含有させる金属としては、酸により溶解させることが可能な金属を用いることが好ましい。すなわち、水素(H)よりもイオン化傾向の大きい金属を用いることが好ましく、具体的には、例えば、アルミニウム(Al)、鉄(Fe)、ホウ素(B)、亜鉛(Zn)等の金属を用いることができる。より具体的に、例えば、硝酸アルミニウム(Al(NO)等をその金属源として含有させ、コアゼオライトを形成していく。 As the metal contained in the formation of the core zeolite, it is preferable to use a metal that can be dissolved by an acid. That is, it is preferable to use a metal having a higher ionization tendency than hydrogen (H). Specifically, for example, a metal such as aluminum (Al), iron (Fe), boron (B), or zinc (Zn) is used. be able to. More specifically, for example, aluminum nitrate (Al (NO 3 ) 3 ) or the like is contained as a metal source to form a core zeolite.

金属の含有量としては、例えば、Al(NO等を金属源として用いる場合、後述するフッ化水素(HF)とのモル比の関係で、標準ゲルの量で、Al(NO:HF=1:1の割合となるように含有させることが好ましい。この割合で金属を含有させた場合、形成させたコアゼオライト同士が凝集せず、結晶形態の均一なコアゼオライトを形成させることができる。 As the metal content, for example, when Al (NO 3 ) 3 or the like is used as a metal source, the amount of the standard gel is Al (NO 3 ) in terms of the molar ratio with hydrogen fluoride (HF) described later. 3 : It is preferable to contain so that it may become a ratio of HF = 1: 1. When the metal is contained at this ratio, the formed core zeolites do not aggregate with each other, and a uniform core zeolite having a crystalline form can be formed.

このように、本実施の形態に係る中空ゼオライトの合成方法では、ゼオライトを構成するSi源とともに、酸性溶液に溶解させることが可能な金属を含有させているので、当該金属を含有させたコアゼオライトを形成し、後の工程において当該金属を溶解除去させることによって、意図的に欠陥の多いコアゼオライトを形成させることが可能となる。またさらに、欠陥の多いコア部を形成させることで、選択的に当該コア部を分解除去し、中空を形成することで、形状の安定した中空を有する中空ゼオライトを形成することが可能となる。詳しくは後述する。   As described above, in the method for synthesizing the hollow zeolite according to the present embodiment, the metal that can be dissolved in the acidic solution is contained together with the Si source constituting the zeolite. Therefore, the core zeolite containing the metal is contained. It is possible to intentionally form a core zeolite with many defects by forming the metal and dissolving and removing the metal in a later step. Furthermore, by forming a core part with many defects, the core part can be selectively decomposed and removed to form a hollow, so that a hollow zeolite having a hollow with a stable shape can be formed. Details will be described later.

また、コアゼオライトの形成に際して用いることができるSi源としては、例えば、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラプロポキシシラン、トリエトキシメトキシシラン、トリメトキシエトキシシラン、ジエトキシジメトキシシラン、ジメトキジエトキシシラン等のアルコキシシランや、ケイ酸ナトリウム、水ガラス、コロイダルシリカ等、種々のものを用いることができ、特に限定されるものではない。   Examples of the Si source that can be used for forming the core zeolite include tetraethoxysilane, tetrabutoxysilane, tetrapropoxysilane, triethoxymethoxysilane, trimethoxyethoxysilane, diethoxydimethoxysilane, and dimethoxydiethoxysilane. Various alkoxysilanes, sodium silicate, water glass, colloidal silica, and the like can be used, and are not particularly limited.

また、本実施の形態に係る中空ゼオライトの合成方法においては、コアゼオライトの形成に際し、フッ化水素(HF)等のフッ素化合物を含有させて形成することが好ましい。この中空ゼオライトの合成方法では、コアゼオライトの形成後、そのコアの周囲にシェルを構成するゼオライトの結晶を成長させて、コア・シェルゼオライトを形成していくが、そのシェルは、ゼオライト結晶の結晶構造体が本来有する細孔以外の細孔がなく(欠陥がなく)、ゼオライト結晶に由来するミクロ細孔のみを有することが必要とされる。この場合に、コアゼオライトに多くの欠陥があった場合、そのコアの周囲に結晶成長させることによってシェルを形成すると、そのコアの欠陥に影響されてシェルに多くの欠陥が生じてしまう(結晶構造体が有するミクロ細孔以外のマクロな細孔が発生)。そこで、本実施の形態に係る中空ゼオライトの合成方法においては、コアゼオライトの形成に際し、HFを含有させる。このように、HFを含有させてゼオライトを合成することで、欠陥のほとんどないゼオライトを形成させることができる。   Further, in the method for synthesizing hollow zeolite according to the present embodiment, it is preferable to form a core zeolite by containing a fluorine compound such as hydrogen fluoride (HF). In this hollow zeolite synthesis method, after the formation of the core zeolite, the zeolite crystals constituting the shell are grown around the core to form the core-shell zeolite. There is no pore other than the pores inherent in the structure (no defects), and it is necessary to have only micropores derived from zeolite crystals. In this case, when there are many defects in the core zeolite, if a shell is formed by growing a crystal around the core, the shell is affected by the defects in the core, resulting in many defects (crystal structure). Macro pores other than the micro pores of the body are generated). Therefore, in the method for synthesizing a hollow zeolite according to the present embodiment, HF is contained when forming the core zeolite. Thus, a zeolite with almost no defects can be formed by synthesizing zeolite by containing HF.

なお、欠陥のほとんどないコアゼオライトの形成において含有させることができるフッ素化合物としては、上述のHFに限られるものではない。すなわち、HF以外にも、フッ化アンモニウム(NHF)等のフッ素化合物を用いることができる。また、後述する所望のゼオライトを形成させるために含有させる構造規定剤中にFを含ませることによっても、欠陥のないゼオライトを形成させることが可能である。例えば、後述するテトラエチルアンモニウムヒドロキシド(TEAOH)に代わり、テトラエチルアンモニウムフルオライド(TEAF)を用いても、欠陥のほとんどないコアゼオライトを形成させることができる。以下では、具体的にHFを用いてゼオライトを形成する合成例について、説明を続ける。 In addition, as a fluorine compound which can be contained in formation of the core zeolite with few defects, it is not restricted to the above-mentioned HF. That is, in addition to HF, a fluorine compound such as ammonium fluoride (NH 4 F) can be used. It is also possible to form a defect-free zeolite by including F in the structure directing agent to be contained for forming the desired zeolite described later. For example, a core zeolite having almost no defects can be formed by using tetraethylammonium fluoride (TEAF) instead of tetraethylammonium hydroxide (TEAOH) described later. Below, the description continues about the synthesis example which specifically forms a zeolite using HF.

また、本実施の形態に係る中空ゼオライトの合成方法においては、上述した含有要素の他に、ゼオライトの構造を規定する構造規定剤を含有させる。当該合成方法は、種々のゼオライトに適用させることができ、所望のゼオライト結晶を形成する鋳型となる構造規定剤を含有させることで、その所望のゼオライトからなるコアゼオライトを形成させることができる。具体的に、BEA型ゼオライトからなるコアゼオライトを形成させる場合には、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド(TEAOH)を構造規定剤として含有させることで、例えば、テトラエトキシシラン(TEOS)をSi源として、BEA型ゼオライトを形成させることができる。 In addition, in the method for synthesizing hollow zeolite according to the present embodiment, a structure-defining agent that defines the structure of the zeolite is included in addition to the above-described containing elements. The synthesis method can be applied to various zeolites, and a core zeolite composed of the desired zeolite can be formed by containing a structure-directing agent that serves as a template for forming a desired zeolite crystal. Specifically, * the case of forming the core zeolite consisting of BEA zeolite, by including tetraethylammonium hydroxide and (TEAOH) as a structure-directing agent, for example, tetraethoxysilane (TEOS) as an Si source, * A BEA type zeolite can be formed.

なお、このゼオライトの種類の選択については、合成させる中空ゼオライトの用途に応じて決定することができる。例えば、以下で詳細に説明を続けていく合成方法よって合成した中空ゼオライトの当該中空に薬物を担持させて、徐放性のカプセル剤としての薬物担体として用いる場合には、その担持させる薬物の分子の大きさに応じて、ゼオライトの種類を決定することが好ましい。ゼオライトは、周知のとおり、その細孔の大きさにより大分類することができる。具体的には、一般的に、ゼオライトの細孔を構成するケイ素が8個以下を小細孔、10個を中細孔、12個を大細孔、14個以上を超大細孔と便宜上称し、細孔の大きさに基づいてゼオライトを分類することができる。このとき、例えば、大細孔を有するBEA型ゼオライトで中空ゼオライトを合成し、そのBEA型中空ゼオライトに、分子の小さい薬物を担持させようとした場合、その薬物は容易に中空ゼオライトの細孔を通過することができてしまう。その結果、薬物の徐放効果は十分に期待することができなくなる。したがって、このように、例えば徐放性カプセル剤等として合成した中空ゼオライトを使用する場合には、担持させようとする薬物の分子の大きさを考慮して、また所望の薬物の徐放時間を考慮して、ゼオライトの種類を決定することが好ましい。 The selection of the type of zeolite can be determined according to the use of the hollow zeolite to be synthesized. For example, when a drug is supported in a hollow zeolite synthesized by a synthesis method that will be described in detail below and used as a drug carrier as a sustained-release capsule, the molecule of the drug to be supported It is preferable to determine the type of zeolite according to the size. As is well known, zeolite can be roughly classified according to the size of its pores. Specifically, in general, 8 or less silicon constituting the zeolite pores are referred to as small pores, 10 as medium pores, 12 as large pores, and 14 or more as super-large pores for convenience. The zeolite can be classified based on the pore size. At this time, for example, when a hollow zeolite is synthesized with * BEA type zeolite having large pores and a drug with a small molecule is to be supported on the * BEA type hollow zeolite, the drug is easily finely divided into hollow zeolite. You can pass through the hole. As a result, the sustained release effect of the drug cannot be expected sufficiently. Therefore, when using, for example, a hollow zeolite synthesized as a sustained-release capsule, etc., considering the molecular size of the drug to be supported, the desired sustained-release time of the drug is set. It is preferable to determine the type of zeolite in consideration.

このように、少なくとも、以上に説明したSi源、金属源、HF等のフッ素化合物、及び構造規定剤を用いて、周知の方法により水熱合成を行う。具体的には、水熱合成としては、例えば、TEAOH等のSi源と、Al(NO等の金属源と、BEA型ゼオライトを形成する構造規定剤であるTEOS、及びHFを含む合成液を、オートクレーブのような密閉できる容器に入れ、適度な温度並びに時間を設定(例えば、150℃の温度条件で175時間)して合成させ、コアゼオライトを形成する。なお、水熱合成後には、周知の方法により、濾過や洗浄処理を行い、乾燥空気流中で焼成(例えば、550℃の温度条件で6時間)する。 As described above, hydrothermal synthesis is performed by a known method using at least the Si source, the metal source, the fluorine compound such as HF, and the structure directing agent described above. Specifically, the hydrothermal synthesis includes, for example, a Si source such as TEAOH, a metal source such as Al (NO 3 ) 3 , * TEOS that is a structure directing agent that forms BEA type zeolite, and HF. The synthesis solution is put into a sealable container such as an autoclave, and is synthesized by setting an appropriate temperature and time (for example, 175 hours under a temperature condition of 150 ° C.) to form a core zeolite. In addition, after hydrothermal synthesis, it filters and wash | cleans by a well-known method, It bakes in a dry air stream (for example, 550 degreeC temperature conditions for 6 hours).

以上のように、本実施の形態に係る中空ゼオライトの合成方法においては、Al等の酸性溶液によって溶解させることができる金属を含有させてコアゼオライトを形成し、後述する工程において、その金属を含有させた部分に欠陥を形成させるようにしている。これにより、特異的にAl等の金属を含有させたコア部のみに欠陥を形成させることを可能にし、当該欠陥部を選択的に分解除去して、安定した形状の中空を形成することを可能にしている。   As described above, in the method for synthesizing a hollow zeolite according to the present embodiment, a metal that can be dissolved by an acidic solution such as Al is contained to form a core zeolite, and the metal is contained in the process described later. Defects are formed in the formed portions. This makes it possible to form defects only in the core part that specifically contains a metal such as Al, and to selectively decompose and remove the defect parts to form a hollow with a stable shape. I have to.

なお、以下の説明においては、上述したコアゼオライト合成に際して含有させる金属としてAlを用い、金属源としてAl(NOを用いた例について説明を続ける。 In the following description, description will be continued with respect to an example in which Al is used as the metal contained in the core zeolite synthesis described above and Al (NO 3 ) 3 is used as the metal source.

<殻(シェル)の形成(結晶成長)>
上述した方法によって、Al等の金属を含有させたコアゼオライトを形成させると、次に、そのコアゼオライトの周囲にゼオライト結晶の殻(シェル)を形成させ、コア・シェルゼオライトを形成する。
<Formation of shell (crystal growth)>
When a core zeolite containing a metal such as Al is formed by the above-described method, a shell of zeolite crystals is then formed around the core zeolite to form a core-shell zeolite.

具体的には、コアゼオライトを形成させるときとは異なり、Al等の金属を含有させないで、Si源から純粋なゼオライト結晶を成長させていく。このように、コア部と違って、Al等の酸性溶液によって溶解可能な金属を含有させずに、Si源によって純粋で欠陥のないゼオライト結晶を成長させていくことにより、金属を含有させたコア部の特異性を高めるようにしている。そして、後述する工程において、選択的にコア部のみを分解除去することで、中空ゼオライトを合成させるようにしている。   Specifically, unlike the case of forming the core zeolite, pure zeolite crystals are grown from a Si source without containing a metal such as Al. In this way, unlike the core part, a metal-containing core is obtained by growing pure and defect-free zeolite crystals with a Si source without containing a metal that can be dissolved by an acidic solution such as Al. I try to increase the specificity of the part. And in the process mentioned later, a hollow zeolite is synthesize | combined by selectively decomposing and removing only a core part.

なお、このシェルの形成にあたっては、コアゼオライトの形成時と同様に、HF等のフッ素化合物を含有させて、欠陥のないシェルを構成するゼオライトを形成させるようにすることが好ましい。HF等のフッ素化合物を含有させ、欠陥のほとんどないゼオライト結晶からなるシェルを形成させることにより、合成した中空ゼオライトの内部と外部をつなぐ細孔が、ゼオライト結晶構造体が本来的に有するミクロ孔のみからなり、分子ふるいとしての効果や、中空内部に含浸担持させた薬物等の放出を効率的かつ容易に制御することを可能にする。なお、このシェルの形成においても、上述したコアゼオライトの形成と同様に、含有させるフッ素化合物はHFに限られず、フッ化アンモニウム(NHF)等のフッ素化合物を用いることができる。また、後述する所望のゼオライトを形成させるために含有させる構造規定剤中にFを含ませることによっても、欠陥のないシェルを形成させることが可能である。 In the formation of the shell, it is preferable to form a zeolite constituting a shell having no defects by containing a fluorine compound such as HF, as in the formation of the core zeolite. By containing a fluorine compound such as HF and forming a shell composed of zeolite crystals with almost no defects, the pores connecting the inside and the outside of the synthesized hollow zeolite are only micropores inherent in the zeolite crystal structure. Thus, the effect as a molecular sieve and the release of a drug impregnated and supported in the hollow interior can be controlled efficiently and easily. In the formation of the shell, as in the formation of the core zeolite described above, the fluorine compound to be contained is not limited to HF, and a fluorine compound such as ammonium fluoride (NH 4 F) can be used. Moreover, it is possible to form a shell without defects by including F in the structure directing agent to be contained in order to form the desired zeolite described later.

具体的な、コア・シェルゼオライトの形成方法(ゼオライト結晶成長方法)としては、Si源と構造規定剤とを含有させ、ゲル比を調整した容器にHFを滴下し、前工程にて形成したコアゼオライトを加え、例えば140℃の温度条件で110時間水熱合成処理を行うことによって、コアゼオライトの周囲にゼオライト結晶を成長させる。なお、当然、上述した操作方法に限られるものではなく、温度条件や処理時間等は適宜変更できることは言うまでもない。   As a specific core / shell zeolite formation method (zeolite crystal growth method), a core formed in the previous step by adding HF to a container containing a Si source and a structure-directing agent and adjusting the gel ratio. Zeolite crystals are grown around the core zeolite by adding zeolite and performing hydrothermal synthesis treatment at a temperature condition of 140 ° C. for 110 hours, for example. Needless to say, the operation method is not limited to the above-described operation method, and it is needless to say that temperature conditions, processing time, and the like can be changed as appropriate.

<金属(Al)の除去(脱アルミニウム処理)>
上述した方法によってコア・シェルゼオライトを形成させると、次に、コア・シェルゼオライトのコア部に含有させたAlを溶解除去する。具体的には、コア部に含有させたAlを酸性溶液によって溶解除去することによって、アルミニウムが含有されていた部位にミクロ孔よりも細孔径の大きな細孔を形成させ、すなわち欠陥を形成させる。このように、コア・シェルゼオライトのコア部に欠陥を形成させることにより、後述する工程において、選択的にコア部を分解除去して、中空を形成させることを可能にする。以下、具体的に脱アルミニウム除去処理について説明する。
<Removal of metal (Al) (dealuminization treatment)>
When the core-shell zeolite is formed by the above-described method, next, Al contained in the core portion of the core-shell zeolite is dissolved and removed. Specifically, by dissolving and removing Al contained in the core portion with an acidic solution, pores having a pore diameter larger than that of the micropores are formed in the portion where aluminum is contained, that is, defects are formed. In this way, by forming defects in the core part of the core-shell zeolite, it is possible to selectively decompose and remove the core part to form a hollow in the process described later. Hereinafter, the dealumination removal process will be specifically described.

Alを溶解させる酸性溶液としては、特に制限はなく、塩酸、硝酸、硫酸等、種々の酸性溶液を用いることができる。ただし、これらの酸性溶液は、例えば、エタノール等の有機溶媒に溶解させて疎水性にすることが好ましく、以下に、疎水性にする理由について説明する。   There is no restriction | limiting in particular as an acidic solution which dissolves Al, Various acidic solutions, such as hydrochloric acid, nitric acid, a sulfuric acid, can be used. However, these acidic solutions are preferably made hydrophobic by dissolving them in an organic solvent such as ethanol, for example. The reason for making them hydrophobic will be described below.

一般的に、欠陥の多いゼオライト、すなわちミクロ孔よりも細孔径の大きな細孔を有するゼオライトは、シラノール基(Si−OH)が多く存在しており、このシラノール基に起因して欠陥の多いゼオライトは親水性を示す。一方で、欠陥のほとんどないゼオライトの場合、シラノール基がほとんど形成されないことから疎水性を示す。上述したように、本実施の形態においては、HFを含有させてゼオライト結晶を成長させることによって形成したコア・シェルゼオライトのシェルには、ゼオライト結晶構造体が本来的に有するミクロ孔以外の細孔がほとんどない、欠陥の少ないゼオライトで構成されている。したがって、本実施の形態におけるコア・シェルゼオライトは、その表面が疎水性を示している。一方で、Alを含有させて形成したコア部は、HFを用いて形成させたものの、Alを含有させて形成したので酸性OH基が形成されており、シェル側に比べて親水性となっている。このとき、水溶液によってAlを溶解除去させようとしても、ゼオライト表面が疎水性で構成されていることから、親水性を示すコア部にまで溶解液を浸透させることができず、十分にコア部に含有されているAlを除去することができない。   In general, a zeolite having many defects, that is, a zeolite having pores having a pore diameter larger than that of micropores has many silanol groups (Si-OH), and the zeolite having many defects due to the silanol groups. Indicates hydrophilicity. On the other hand, in the case of a zeolite having almost no defects, silanol groups are hardly formed, and thus it exhibits hydrophobicity. As described above, in this embodiment, the shell of the core-shell zeolite formed by growing zeolitic crystals containing HF has pores other than the micropores inherently possessed by the zeolite crystal structure. It is composed of zeolite with few defects and few defects. Therefore, the surface of the core-shell zeolite in the present embodiment is hydrophobic. On the other hand, although the core part formed by containing Al is formed using HF, since it is formed by containing Al, an acidic OH group is formed, which is more hydrophilic than the shell side. Yes. At this time, even if Al is dissolved and removed with an aqueous solution, since the zeolite surface is composed of hydrophobicity, the solution cannot be penetrated to the core portion showing hydrophilicity, and the core portion is sufficiently absorbed. The contained Al cannot be removed.

そこで、本実施の形態においては、Alを溶解除去させるための酸性溶液を、エタノール等の有機溶媒に溶解させ、混合溶液に少し疎水性をもたせて、親水性を示すコア部にまで酸性の混合溶液を浸透させるようにしている。これにより、コア部にまで浸透した酸性溶液によりAlが溶解除去され、コア部において、Alが含有されていた部位に大きな欠陥(空洞)を形成させるようにしている。   Therefore, in the present embodiment, an acidic solution for dissolving and removing Al is dissolved in an organic solvent such as ethanol, and the mixed solution is slightly hydrophobic, so that acidic mixing is performed up to the core portion showing hydrophilicity. The solution is allowed to penetrate. As a result, Al is dissolved and removed by the acidic solution that has penetrated into the core portion, and a large defect (cavity) is formed in the portion containing Al in the core portion.

この脱アルミニウム除去処理としては、例えば、塩酸とエタノールの混合溶液を調製し、この混合溶液をゼオライトに加えて、80℃の温度条件で終夜攪拌させることによって、コア部に含有していたAlを溶解除去する。なお、酸性溶液や温度条件、処理時間等は、当然これに限られるものではなく、適宜変更することができることは言うまでもない。   As this dealumination removal treatment, for example, a mixed solution of hydrochloric acid and ethanol is prepared, and this mixed solution is added to zeolite and stirred overnight at a temperature of 80 ° C. Dissolve and remove. Needless to say, the acidic solution, temperature conditions, treatment time, and the like are not limited to these, and can be changed as appropriate.

<内部の除去>
上述した方法によってコア部に含有させた金属であるAlを酸性溶液によって溶解除去すると、次に、欠陥の多い、このゼオライトの内部を分解除去して中空を形成させる。すなわち、脱アルミニウム処理によって欠陥の多くなったコア・シェルゼオライトのコア部を、シリカ分解剤に接触させることによって分解し、コア部が分解されて中空となった中空ゼオライトを合成する。
<Internal removal>
When Al, which is a metal contained in the core portion, is dissolved and removed by an acidic solution by the above-described method, the inside of the zeolite, which has many defects, is decomposed and removed to form a hollow. That is, the core part of the core-shell zeolite having many defects due to dealumination treatment is decomposed by bringing it into contact with a silica decomposing agent to synthesize a hollow zeolite in which the core part is decomposed to become hollow.

本実施の形態に係る中空ゼオライト合成方法は、この内部除去工程において、アルカリ金属塩を分解触媒としてゼオライトに含浸担持させ、例えば、炭酸ジメチル(DMC:dimethyl carbonate)をシリカ分解剤として接触反応させることによって、コア・シェルゼオライトのコア部を分解除去し、中空を形成させる。下記に示す式が、DMCを用いてコア部を分解除去した場合の反応式である。   In the hollow zeolite synthesis method according to the present embodiment, in this internal removal step, the alkali metal salt is impregnated and supported on the zeolite as a decomposition catalyst, for example, dimethyl carbonate (DMC) is contacted and reacted as a silica decomposition agent. To decompose and remove the core part of the core-shell zeolite to form a hollow. The following equation is a reaction equation when the core portion is decomposed and removed using DMC.

Figure 2009269788
Figure 2009269788

この反応式に示すように、この内部除去反応は、コアゼオライトを構成しているシリカとDMCとが反応し、テトラメトキシシラン(Si(OMe))と二酸化炭素(CO)とを生成する反応である。このように、ゼオライト内部を構成しているコア部のシリカを分解除去することによって、容易に、安定した形状を有する中空を形成させることができる。なお、シリカ分解剤として用いることができるものは、上述のDMCに限られるものではなく、炭酸ジエチル、トリメトキシメタン等をシリカ分解剤として用いることも可能であるが、以下の説明においては、DMCを用いた場合を例に、説明を続ける。 As shown in this reaction formula, in this internal removal reaction, silica constituting the core zeolite and DMC react to generate tetramethoxysilane (Si (OMe) 4 ) and carbon dioxide (CO 2 ). It is a reaction. In this way, a hollow having a stable shape can be easily formed by decomposing and removing the silica in the core portion constituting the inside of the zeolite. In addition, what can be used as a silica decomposing agent is not limited to the above-mentioned DMC, and diethyl carbonate, trimethoxymethane, and the like can be used as a silica decomposing agent. The description will be continued by taking the case of using as an example.

ところで、コア・シェルゼオライトのコア部を構成しているシリカのみを分解除去して中空を形成させるためには、コア部に選択的にDMCを反応させなければならない。そこで、本実施の形態に係る中空ゼオライトの合成方法においては、シリカ分解触媒であるアルカリ金属塩を欠陥の多いコア部に選択的に担持させることによって、DMCが選択的にコア部のシリカのみを分解するようにしている。   By the way, in order to decompose and remove only the silica constituting the core part of the core-shell zeolite to form a hollow, DMC must be selectively reacted with the core part. Therefore, in the method for synthesizing the hollow zeolite according to the present embodiment, the DMC selectively supports only the silica in the core part by selectively supporting the alkali metal salt, which is a silica decomposition catalyst, on the core part having many defects. I try to break it down.

より詳細に説明すると、上述したように、一般的に、欠陥の多いゼオライト、すなわちミクロ孔よりも細孔径の大きな細孔を有するゼオライトは、シラノール基(Si−OH)が多く存在しており、このシラノール基により親水性を示すようになっている。一方で、欠陥のほとんどないゼオライトの場合、シラノール基がほとんど形成されないことから、疎水性を示す。本実施の形態においては、前の工程において脱アルミニウム処理を行い、コア部に含有されていたアルミニウムを除去するようにしているので、このコア部はミクロ細孔よりも大きな間隙が存在する欠陥の多いゼオライトになっており、親水性を示すようになっている。一方で、コア・シェルゼオライトのシェル部は、欠陥のほとんどないゼオライトによって構成されていることから、疎水性を示している。本実施の形態においては、このように、DMCにより分解除去するコア部を選択的に親水性にし、シェル部と性質を異ならせている。さらに、本実施の形態においては、この内部除去工程において使用するアルカリ金属塩からなるシリカ分解触媒を、エタノール等の有機溶媒に溶解させて、少し疎水性を示す混合溶液としている。   More specifically, as described above, generally, a zeolite having many defects, that is, a zeolite having a pore having a pore diameter larger than that of a micropore has a large number of silanol groups (Si-OH), This silanol group exhibits hydrophilicity. On the other hand, in the case of zeolite having almost no defects, silanol groups are hardly formed, and thus it exhibits hydrophobicity. In the present embodiment, the dealumination process is performed in the previous step to remove the aluminum contained in the core part. Therefore, the core part has a defect having a gap larger than the micropores. Many zeolites have become hydrophilic. On the other hand, since the shell part of the core-shell zeolite is composed of zeolite having almost no defects, it exhibits hydrophobicity. In the present embodiment, as described above, the core portion to be decomposed and removed by DMC is selectively made hydrophilic and has a different property from the shell portion. Furthermore, in the present embodiment, the silica decomposition catalyst made of an alkali metal salt used in this internal removal step is dissolved in an organic solvent such as ethanol to form a slightly hydrophobic mixed solution.

本実施の形態においては、このように、コア・シェルゼオライトのコア部を親水性として、シェル部を疎水性とし、さらにシリカ分解触媒として使用するアルカリ金属塩を、少し疎水性を示す混合溶液とすることで、このシリカ分解触媒の混合溶液をコア部に選択的に担持させるようにしている。そして、このコア部にのみシリカ分解触媒であるアルカリ金属塩の混合溶液が含浸担持されることで、シリカ分解剤であるDMCは、コア部にのみ作用し、コア部のゼオライトを構成するシリカのみが分解され、シェル部はDMCによって分解されることなく形態を維持させることができるようにしている。   In the present embodiment, in this way, the core part of the core-shell zeolite is made hydrophilic, the shell part is made hydrophobic, and an alkali metal salt used as a silica decomposition catalyst is mixed with a mixed solution showing a little hydrophobicity. Thus, the mixed solution of the silica decomposition catalyst is selectively supported on the core portion. In addition, since the mixed solution of the alkali metal salt that is the silica decomposition catalyst is impregnated and supported only in the core portion, the DMC that is the silica decomposing agent acts only on the core portion and only the silica constituting the zeolite of the core portion. The shell portion can be maintained in a form without being decomposed by the DMC.

なお、シリカ分解触媒としても用いることができるアルカリ金属塩としては、特に限定されるものではなく、例えば、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸リチウム、酢酸セシウム、酢酸ルビジウム、シュウ酸ナトリウム等、種々のアルカリ金属塩を用いることができる。   The alkali metal salt that can also be used as a silica decomposition catalyst is not particularly limited. For example, various alkalis such as sodium acetate, potassium acetate, lithium acetate, cesium acetate, rubidium acetate, and sodium oxalate can be used. Metal salts can be used.

このように、本実施の形態に係る中空ゼオライトの合成方法においては、アルカリ金属塩からなるシリカ分解触媒を有機溶媒に溶解して少し疎水性を示す混合溶液とすることで、その分解触媒の混合溶液を、親水性を示すコア部のみに選択的に担持させる。そして、シリカ分解触媒を担持させた後に、DMCを接触させることで、欠陥の多いコア部のみを選択的にDMCにより分解除去させるようにしている。これにより、ミクロ孔以外の細孔が有していたコア部が選択的に除去され、安定した形状を有する中空を形成するようになるとともに、当該形成された中空ゼオライトには、ゼオライトが本来有する結晶構造体由来のミクロ細孔以外の細孔を有しない、欠陥のない中空ゼオライトを合成させることが可能となる。   As described above, in the method for synthesizing the hollow zeolite according to the present embodiment, the silica decomposition catalyst made of an alkali metal salt is dissolved in an organic solvent to form a mixed solution showing a little hydrophobicity, thereby mixing the decomposition catalyst. The solution is selectively supported only on the core portion showing hydrophilicity. Then, after supporting the silica decomposition catalyst, only the core portion having many defects is selectively decomposed and removed by DMC by contacting DMC. As a result, the core part possessed by the pores other than the micropores is selectively removed, and a hollow having a stable shape is formed. The hollow zeolite thus formed originally has a zeolite. It becomes possible to synthesize a defect-free hollow zeolite having no pores other than micropores derived from the crystal structure.

以上説明したように、本実施の形態に係る中空ゼオライト合成方法によれば、欠陥のない、ゼオライト結晶の結晶構造体が本来的に有するミクロ細孔のみからなるゼオライトであって、内部に安定した形状からなる中空を有した中空ゼオライトを合成することができる。   As described above, according to the method for synthesizing hollow zeolite according to the present embodiment, the zeolite is composed of only micropores inherently possessed by the crystal structure of the zeolite crystal without any defects, and is stable inside. A hollow zeolite having a hollow shape can be synthesized.

また、このような、形状の安定した中空を有し、ゼオライト粒子間隙に起因する大きな細孔をほとんど形成していない中空ゼオライト粒子によれば、その中空内部に化学物質等を包含させることが可能となり、その物質の外部への放出を制御する徐放性カプセルとしての応用を図ることも可能となる。   Moreover, according to the hollow zeolite particles having a hollow with a stable shape and forming almost no large pores due to the gap between the zeolite particles, it is possible to include chemical substances in the hollow. Thus, it is possible to apply as a sustained release capsule for controlling the release of the substance to the outside.

図2は、中空ゼオライトを薬物徐放用カプセルとして用いた場合における、徐放効果について説明するための概略模式図である。この薬物を包含させた徐放性カプセルでは、中空ゼオライトのカプセル内部に閉じ込めた薬物を細孔内において拡散させ、中空ゼオライトの外部へ徐々に放出させていくことができる。   FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the sustained release effect when hollow zeolite is used as a capsule for sustained drug release. In the sustained-release capsule containing this drug, the drug confined inside the hollow zeolite capsule can be diffused in the pores and gradually released to the outside of the hollow zeolite.

このような徐放効果が表れるようにするためには、中空ゼオライトからなるカプセルが、略均一な細孔径のミクロ細孔を有することが必要となる。すなわち、ゼオライト結晶の結晶構造体が本来的に有するミクロ細孔以外の、細孔径が大きい細孔を有していたり、その細孔が不均一であったりした場合には、内部に閉じ込めた薬物がその大きな細孔を介して外部に容易に放出していき易くなり、十分な徐放効果を期待できない。また、その細孔径が不均一であった場合には、薬物の徐放時間を効率的に制御することができなくなり、やはり十分な徐放効果を実現させることはできない。   In order to exhibit such a sustained release effect, it is necessary that capsules made of hollow zeolite have micropores having a substantially uniform pore diameter. In other words, if the crystal structure of the zeolite crystal has pores with a large pore diameter other than the micropores inherently possessed or the pores are non-uniform, the drug trapped inside However, it is easy to release to the outside through the large pores, and a sufficient sustained release effect cannot be expected. In addition, when the pore diameter is not uniform, the sustained release time of the drug cannot be controlled efficiently, and a sufficient sustained release effect cannot be realized.

本実施の形態に係る中空ゼオライトの合成方法によれば、上述したように、形状の安定した中空を形成させることが可能なり、また均一な細孔径を有したミクロ細孔のみを有した中空ゼオライトを合成することができる。したがって、本実施の形態における中空ゼオライトを用いることにより、その中空内に薬物等を十分に含浸担持させることができ、さらに均一なミクロ細孔のみからなる細孔を介して、効率的な薬物徐放制御を可能にする薬物担体としての薬物徐放性カプセルを生成することができる。   According to the method for synthesizing a hollow zeolite according to the present embodiment, as described above, it is possible to form a hollow having a stable shape, and a hollow zeolite having only micropores having a uniform pore diameter. Can be synthesized. Therefore, by using the hollow zeolite in the present embodiment, the drug or the like can be sufficiently impregnated and supported in the hollow, and more efficient drug slowdown can be achieved through pores consisting of only uniform micropores. Drug sustained-release capsules can be produced as drug carriers that allow controlled release.

なお、本明細書においては、ゼオライトとしてBEA型中空ゼオライトを合成する方法について説明したが、ゼオライトとしてはこれらに限られるものではない。すなわち、BEA型の他に、大細孔を有したゼオライトとして、例えばAFI型、FAU型等のゼオライトをもとに、中空ゼオライトを合成することができる。また、大細孔を有したゼオライトだけではなく、中細孔を有した、例えばMFI型、MEL型、HEU型等のゼオライト、さらに超大細孔を有した、例えばCFI型、DON型等のゼオライトに対しても、本発明を適用することは可能である。そして、上述したように、このゼオライトの種類の選択に当たっては、例えば、上述したような薬物徐放性カプセルとしての応用する場合には、その中空に含浸担持させる薬物の分子の大きさに応じて、適宜選択することが好ましい。 In addition, in this specification, although the method of synthesize | combining * BEA type | mold hollow zeolite as a zeolite was demonstrated, as a zeolite, it is not restricted to these. That is, * in addition to the BEA type as zeolite having a large pore, based for example AFI type, zeolite of FAU type, etc., can be synthesized hollow zeolite. Further, not only zeolite having large pores, but also zeolite having medium pores such as MFI type, MEL type and HEU type, and zeolite having ultra large pores such as CFI type and DON type. However, it is possible to apply the present invention. As described above, in selecting the type of zeolite, for example, when applied as a drug sustained-release capsule as described above, depending on the size of the drug molecule to be impregnated and supported in the hollow, It is preferable to select appropriately.

その他、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲内において適宜変更した発明も、本発明に含まれる。   In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and an invention appropriately modified within the scope not changing the gist of the present invention is also included in the present invention.

BEA型中空ゼオライトの合成〕
(実施例1)
本実施の形態に係る中空ゼオライトの合成方法を用いて、BEA型中空ゼオライトを合成させた。なお、合成測定に際しては、走査型電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope;日本電子株式会社製 JSM-5200)を使用し、加速電圧20kVで測定することによって、ゼオライト粒子の形態を観察した。また、Rigaku MiniFlex(株式会社リガク製)を使用し、X線回折(XRD)測定も同時に行った。なお、X線源にはCu-Kα線(λ=1.5418オングストローム)を用い、測定は30kV、50mAで行った。
[ * Synthesis of BEA type hollow zeolite]
Example 1
* BEA type hollow zeolite was synthesized using the method of synthesizing hollow zeolite according to the present embodiment. In the synthesis measurement, the form of the zeolite particles was observed by using a scanning electron microscope (SEM: Scanning Electron Microscope; JSM-5200 manufactured by JEOL Ltd.) and measuring at an acceleration voltage of 20 kV. Further, Rigaku MiniFlex (manufactured by Rigaku Corporation) was used, and X-ray diffraction (XRD) measurement was also performed at the same time. The X-ray source was Cu-Kα ray (λ = 1.5418 angstrom), and the measurement was performed at 30 kV and 50 mA.

<核(コア)の形成>
・操作方法
500mlのテフロン(登録商標)容器にテトラエチルアンモニウムヒドロキシド(TEAOH;シグマアルドリッチ株式会社製(35%))水溶液(25.1g)を加え、攪拌しながら硝酸アルミニウム9水和物(関東化学社製(98.0%))(1.58g)を加えた。その後、硝酸アルミニウム9水和物を完全に溶解させた後、テトラエトキシシラン(TEOS;信越シリコーン社製)(20.7g)を滴下した。そして、得られた溶液を室温で1.5時間攪拌した後、ロータリエバポレーターを用いて、生成したエタノールを除去し、その後ゲル比を調整した。さらに、少しずつフッ化水素(HF;関東化学株式会社製(46%))(ゲル比 TEOS:TEAOH:アルミニウム(Al):HF:HO=1:0.6:0.04:0.6:7.5)を加え、オートクレーブを用いて、150℃の温度条件下で、175時間かけて水熱合成を行った。その後、濾過、洗浄を行い、乾燥空気流中で焼成(200℃の温度条件で2時間、550℃の温度条件で6時間(昇温速度1℃/min))して、コアゼオライトを形成させた。
<Formation of core>
・ Operation method: An aqueous solution (25.1 g) of tetraethylammonium hydroxide (TEAOH; manufactured by Sigma-Aldrich Co., Ltd. (25.1 g)) is added to a 500 ml Teflon (registered trademark) container, and aluminum nitrate nonahydrate (Kanto Chemical Co., Ltd.) is stirred. (98.0%)) (1.58 g) was added. Thereafter, after aluminum nitrate nonahydrate was completely dissolved, tetraethoxysilane (TEOS; manufactured by Shin-Etsu Silicone) (20.7 g) was added dropwise. And after stirring the obtained solution at room temperature for 1.5 hours, the produced | generated ethanol was removed using the rotary evaporator, and the gel ratio was adjusted after that. Furthermore, hydrogen fluoride (HF; manufactured by Kanto Chemical Co., Inc. (46%)) (gel ratio TEOS: TEAOH: aluminum (Al): HF: H 2 O = 1: 0.6: 0.04: 0. 6: 7.5) was added, and hydrothermal synthesis was performed using an autoclave at a temperature of 150 ° C. over 175 hours. Then, it is filtered and washed, and calcined in a dry air stream (2 hours at 200 ° C. for 6 hours and 550 ° C. for 6 hours (heating rate 1 ° C./min)) to form the core zeolite. It was.

・SEM像による形態確認及びX線回折測定
図3は、BEA型ゼオライトのコアの合成後(結晶成長させる前)の粒子の形態(図3(A))と粒子径分布(図3(B))を示す図である。この図3(A)のSEM像に示されるように、BEA型ゼオライトに特有な十面体構造を有していることが観察された。また、図4に示す、合成したコアゼオライトのXRDパターンのグラフから判るように、合成したコアゼオライトには、BEA型ゼオライトに特有のピークしか観察されなかった。
- form confirmation and X-ray diffraction measurement FIG 3 by SEM image, * after BEA type zeolite of the core synthetic forms of particles (prior to crystal growth) (FIG. 3 (A)) and the particle size distribution (FIG. 3 (B )). As shown in the SEM image of FIG. 3 (A), it was observed to have a decahedral structure peculiar to * BEA type zeolite. Further, as can be seen from the graph of the XRD pattern of the synthesized core zeolite shown in FIG. 4, only peaks peculiar to * BEA type zeolite were observed in the synthesized core zeolite.

これらのことから、このコアの合成においては、BEA型ゼオライトのみが生成したことが確認された。また、このSEM像から導いた図3(B)の粒子径分布に示されるように、粒子径が約3〜6μmのゼオライト粒子が生成されたことが確認された。 From these facts, it was confirmed that in the synthesis of this core, only * BEA type zeolite was produced. Further, as shown in the particle size distribution of FIG. 3B derived from this SEM image, it was confirmed that zeolite particles having a particle size of about 3 to 6 μm were produced.

<殻(シェル)の合成(結晶成長)>
・操作方法
コアの生成後、500mlのテフロン(登録商標)容器にTEAOHを加え、攪拌しながら、TEOSを少量ずつ滴下した。得られた溶液を室温で1.5時間攪拌した後、ロータリエバポレーターを用いて、生成したエタノールを除去し、その後ゲル比を調整した。少しずつHFを滴下した後、合成したコアゼオライトを加えた(ゲル比 TEOS:TEAOH:Si(核):HF:HO=1:0.6:1:0.6:7.5)。そして、140℃の温度条件下において、110時間かけて水熱合成を行った。その後、乾燥空気流中で焼成(200℃の温度条件で2時間、550℃の温度条件で6時間(昇温速度1℃/min))することによって、ゼオライト結晶を成長させ、コア・シェルゼオライトを形成させた。
<Synthesis of shell (crystal growth)>
-Operation method After generating the core, TEAOH was added to a 500 ml Teflon (registered trademark) container, and TEOS was added dropwise little by little while stirring. After stirring the obtained solution at room temperature for 1.5 hours, the produced ethanol was removed using a rotary evaporator, and then the gel ratio was adjusted. After adding HF dropwise, the synthesized core zeolite was added (gel ratio TEOS: TEAOH: Si (core): HF: H 2 O = 1: 0.6: 1: 0.6: 7.5). And hydrothermal synthesis was performed over a period of 110 hours under a temperature condition of 140 ° C. Thereafter, it is calcined in a dry air flow (2 hours at a temperature of 200 ° C., 6 hours at a temperature of 550 ° C. (temperature increase rate: 1 ° C./min)) to grow a zeolite crystal, and a core-shell zeolite Formed.

・SEM像による形態確認及びX線回折測定
図5は、結晶成長させた後(炭酸ジメチル(DMC)による内部分解処理前)の粒子の形態(図5(A))と粒子径分布(図5(B))を示す図である。この図5(A)のSEM像に示されるように、結晶成長させた後も、BEA型ゼオライトに特有な十面体構造を有していることが明瞭に観察された。また、図6に示す、XRDパターンのグラフから判るように、合成したゼオライトには、BEA型に特有のピークしか観察されなかった。
-Morphological confirmation and X-ray diffraction measurement by SEM image Fig. 5 shows the particle morphology (Fig. 5 (A)) and particle size distribution (Fig. 5) after crystal growth (before internal decomposition treatment with dimethyl carbonate (DMC)). It is a figure which shows (B)). As shown in the SEM image of FIG. 5 (A), it was clearly observed that even after crystal growth, it has a decahedral structure peculiar to * BEA type zeolite. Further, as can be seen from the graph of the XRD pattern shown in FIG. 6, only a peak peculiar to the * BEA type was observed in the synthesized zeolite.

これらのことから、BEA型コアゼオライトの周囲には、BEA型ゼオライトの結晶のみが成長し、シェルを形成していったことが確認された。また、図5(B)の粒子径分布に示されるように、結晶成長時に生成した微粒子を除けば、結晶成長後の粒子径分布は約4〜7μmであり、結晶成長に用いたゲル中のケイ素の略全てが結晶成長に用いられたことが判明した。 From these facts, it was confirmed that * BEA-type zeolite crystals grew and formed shells around the * BEA-type core zeolite. In addition, as shown in the particle size distribution of FIG. 5B, the particle size distribution after crystal growth is about 4 to 7 μm except for the fine particles generated during crystal growth, and it is in the gel used for crystal growth. It was found that almost all of silicon was used for crystal growth.

さらに、結晶成長させたBEA型ゼオライト粒子を水に入れる実験を行ってみたところ、粒子は水面に浮かんでいた。このことは、合成したBEA型ゼオライト粒子が疎水性を示し、欠陥の少ない粒子であることを示している。より具体的に説明すると、結晶成長後の工程においては、欠陥の多いアルミニウムを含んだコアを取り除き、欠陥のほとんどない中空ゼオライトを生成させるために、シェルには欠陥が少ないことが必須となる。欠陥が多い場合には、シラノール基が多く存在することを意味し、その結果ゼオライトは親水性を示すことから、合成したゼオライト粒子を水に入れて沈降速度を確認することによって、欠陥の少ないシェルを合成することができたか否かを判断することができる。上述したように、実施例1の方法により結晶成長させて合成したゼオライト粒子は、水面に浮かんでいたことから、親水性は示さず、欠陥のない粒子を形成することができたと結論付けることができる。 Furthermore, when an experiment was conducted in which the crystal-grown * BEA-type zeolite particles were placed in water, the particles floated on the water surface. This indicates that the synthesized * BEA type zeolite particles are hydrophobic and have few defects. More specifically, in the process after crystal growth, in order to remove the core containing aluminum having many defects and to produce a hollow zeolite having almost no defects, it is essential that the shell has few defects. When there are many defects, it means that there are many silanol groups, and as a result, the zeolite shows hydrophilicity, so by putting the synthesized zeolite particles in water and checking the sedimentation rate, the shell with few defects It is possible to determine whether or not As described above, the zeolite particles synthesized by crystal growth by the method of Example 1 floated on the surface of the water, so it was concluded that hydrophilic particles were not shown and defects-free particles could be formed. it can.

<脱アルミニウム処理>
・操作方法
BEA型ゼオライトを結晶成長させて形成したBEA型コア・シェルゼオライトに、6Mの塩酸7mlとエタノール3mlを加え、80℃の温度条件下で終夜攪拌して、コア部に含有されていたアルミニウムを除去した。その後、濾過、洗浄し、最後に乾燥空気流中で焼成(200℃の温度条件で2時間、550℃の温度条件で6時間(昇温速度1℃/min))し、アルミニウムを含有していないBEA型コア・シェルゼオライトを形成させた。
<Dealuminization treatment>
·Method of operation
* BEA-type zeolite formed by crystal growth * BEA-type core-shell zeolite was added with 7 ml of 6M hydrochloric acid and 3 ml of ethanol and stirred overnight at a temperature of 80 ° C., and the aluminum contained in the core part Was removed. Then, it is filtered, washed, and finally fired in a stream of dry air (2 hours at a temperature of 200 ° C. for 6 hours at a temperature of 550 ° C. (temperature increase rate: 1 ° C./min)) and contains aluminum. No * BEA type core-shell zeolite was formed.

・アルミニウム含有量測定及びX線回折測定
下記の表1は、このアルミニウム除去処理前後におけるアルミニウム含有量の測定結果を示す表である。
-Aluminum content measurement and X-ray diffraction measurement The following Table 1 is a table | surface which shows the measurement result of the aluminum content before and behind this aluminum removal process.

Figure 2009269788
Figure 2009269788

この表1に示されるように、脱アルミニウム処理後において、ケイ素とアルミニウムとの比が495/1となったことから、脱アルミニウム処理により、略全てのアルミニウムを除去することができたことがわかる。   As shown in Table 1, since the ratio of silicon and aluminum was 495/1 after dealumination treatment, it was found that almost all aluminum could be removed by dealumination treatment. .

また、図7のXRDパターンのグラフからも明確に判るように、脱アルミニウム前後において、そのパターンに変化はなかったことから、当該処理によって、コア・シェルゼオライトの構造に変化を生じさせることなくアルミニウムを除去することができることが確認された。   Further, as clearly seen from the XRD pattern graph of FIG. 7, there was no change in the pattern before and after dealumination, so that the treatment did not change the structure of the core-shell zeolite. It was confirmed that can be removed.

なお、この脱アルミニウム処理により、このゼオライトにはアルミニウムがなくなったことから、コア・シェルゼオライト内部は欠陥の多いゼオライトで構成されていることとなり、したがって親水性になったものと考えられる。   It should be noted that the dealumination treatment eliminated the aluminum in the zeolite, and therefore, the core / shell zeolite was composed of zeolite with many defects, and thus is considered to be hydrophilic.

<内部の除去(DMC処理)>
・操作方法
脱アルミニウム処理後のコア・シェルゼオライトに対して、1wt%の酢酸ナトリウム(和光株式会社製(98.5%))をエタノール(和光株式会社製(99.5%))に溶かし、その混合溶液をゼオライトに含浸担持させた。そして、この酢酸ナトリウムの混合溶液を担持させたゼオライトを石英製反応器に充填し、ヘリウム気流下で380℃、1時間の条件で前処理を行った。その後、380℃で炭酸ジメチル(DMC:dimethyl carbonate;関東化学株式会社製(特級>98.0%))を80kPa、64mmol/hで供給し、分解反応を行った。なお、分解率は、分解生成物であるテトラエトキシシランの分解速度を積算することによって算出した(図8(A)(B)のグラフ参照)。炭酸ジメチルの供給は、ゼオライトの分解率が50%のところで停止させた。
<Internal removal (DMC treatment)>
-Operation method 1 wt% sodium acetate (Wako Co., Ltd. (98.5%)) is dissolved in ethanol (Wako Co., Ltd. (99.5%)) with respect to the core-shell zeolite after dealumination treatment. The mixed solution was impregnated and supported on zeolite. Then, the zeolite carrying the mixed solution of sodium acetate was filled in a quartz reactor, and pretreatment was performed at 380 ° C. for 1 hour under a helium stream. Then, dimethyl carbonate (DMC: manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd. (special grade> 98.0%)) was supplied at 80 kPa and 64 mmol / h at 380 ° C. to perform a decomposition reaction. The decomposition rate was calculated by integrating the decomposition rate of tetraethoxysilane, which is a decomposition product (see the graphs in FIGS. 8A and 8B). The supply of dimethyl carbonate was stopped when the decomposition rate of the zeolite was 50%.

・SEM像による形態確認及びX線回折測定
図9は、DMC処理後の粒子の形態(図9(A))と粒子径分布(図9(B))を示す図である。この図9(A)のSEM像に示されるように、DMC処理後のゼオライト粒子は、BEA型ゼオライトに特有な十面体構造を有していることが観察された。また、図9(B)の粒子径分布から判るように、合成した粒子の粒子径は約4〜7μmであり、DMC処理前の粒子径分布(図5(B))と比較して変化がなかったことが確認された。
-Morphological confirmation by SEM image and X-ray diffraction measurement FIG. 9 is a diagram showing the morphology (FIG. 9A) and particle size distribution (FIG. 9B) of particles after DMC treatment. As shown in the SEM image of FIG. 9 (A), it was observed that the zeolite particles after the DMC treatment had a decahedral structure peculiar to * BEA type zeolite. Further, as can be seen from the particle size distribution of FIG. 9B, the particle size of the synthesized particles is about 4 to 7 μm, and changes compared to the particle size distribution before the DMC treatment (FIG. 5B). It was confirmed that there was not.

このことから、DMC処理によって、粒子の外側は分解せず、欠陥の多かったコアのみを分解させることができたと結論付けられる。さらに、図10のDMC処理後のXRDパターンでは、DMC処理前のXRDパターン(図4又は図7)と同様のパターンが現れた。このことから、DMC処理は、BEA型結晶を壊すことなく、また他の結晶を生成することもなく、コアのみを分解させることができることが判明した。 From this, it can be concluded that the DMC treatment did not decompose the outside of the particles, but only the core with many defects could be decomposed. Furthermore, in the XRD pattern after the DMC processing in FIG. 10, a pattern similar to the XRD pattern before the DMC processing (FIG. 4 or FIG. 7) appeared. From this, it was found that the DMC treatment can decompose only the core without breaking * BEA type crystals and without producing other crystals.

<合成ゼオライトの中空形成評価>
以上の各合成工程を経て合成された、粒子径約4〜7μmのBEA型ゼオライトの中空に対する評価を行った。すなわち、上記合成方法により得られたゼオライト粒子が中空を形成しているか否かを確認するために、以下の3つの方法により評価した。
<Evaluation of hollow formation of synthetic zeolite>
Evaluation of hollow * BEA type zeolite having a particle diameter of about 4 to 7 μm synthesized through the above synthesis steps was performed. That is, in order to confirm whether or not the zeolite particles obtained by the above synthesis method formed a hollow, the following three methods were evaluated.

まず、外力を加えて中空粒子を破壊し、壊れた粒子をSEMで確認した。外力としては、ハンマーを用いて行った。図11が、ハンマーによって破壊した粒子のSEM像である。この図11のSEM像からも明確に判るように、上記合成方法によって得られたゼオライト粒子は、中空を形成していることが確認された。   First, an external force was applied to destroy the hollow particles, and the broken particles were confirmed by SEM. As the external force, a hammer was used. FIG. 11 is an SEM image of particles broken by a hammer. As clearly seen from the SEM image of FIG. 11, it was confirmed that the zeolite particles obtained by the synthesis method formed a hollow.

また、別の方法として、DMC処理後のゼオライト粒子をEpok812樹脂に導入し、60℃の温度条件下で終夜オーブンで固め、固めて生成したゼオライトを含む樹脂をダイアモンドカッターで切断し、粒子の断面を反射電子線で観察した。観察には、FESEM(Field-Emission Scanning Electron Microscope;日立株式会社製 S4700型)を使用し、加速電圧を15kVにして測定した。図12(A)及び(B)が粒子断面の反射電子線像である。この図12(A)及び(B)の反射電子線像からも明確に判るように、上記合成方法によって得られたゼオライト粒子の略全てが、中空になっていることが判明した。   As another method, the DMC-treated zeolite particles are introduced into Epok812 resin, solidified in an oven overnight at a temperature of 60 ° C., and the solidified zeolite-containing resin is cut with a diamond cutter. Was observed with a reflected electron beam. For the observation, FESEM (Field-Emission Scanning Electron Microscope; Hitachi S4700 type) was used, and the acceleration voltage was measured at 15 kV. 12A and 12B are reflected electron beam images of the particle cross section. As can be clearly seen from the reflected electron beam images of FIGS. 12A and 12B, it was found that almost all of the zeolite particles obtained by the synthesis method were hollow.

さらに、別の方法として、上述と同様に、DMC処理後のゼオライト粒子をEpok812樹脂に導入し、60℃の温度条件下で終夜オーブンで固め、固めて生成したゼオライトを含む樹脂を、60nmの厚さにスライスし、透過型電子顕微鏡(TEM:Transmission Electron Microscope;日本電子株式会社製 JFE2000CX)を用いて観察した。図13(A)及び(B)が合成したゼオライト粒子のTEM像である。この図13(A)及び(B)のTEM像からも明確に判るように、上記合成方法によって得られたゼオライト粒子には中空が形成されていることが明確に観察された。   Further, as another method, similarly to the above, the zeolite particles after the DMC treatment are introduced into Epok812 resin, and are solidified in an oven overnight at a temperature of 60 ° C. The slice was sliced and observed using a transmission electron microscope (TEM: Transmission Electron Microscope; JFE2000CX manufactured by JEOL Ltd.). FIGS. 13A and 13B are TEM images of synthesized zeolite particles. As can be clearly seen from the TEM images of FIGS. 13A and 13B, it was clearly observed that the zeolite particles obtained by the synthesis method were hollow.

<合成中空ゼオライトの表面観察>
DMC処理により中空ゼオライト粒子の外表面が分解したか否かを確認するために、合成した中空ゼオライト粒子をSEMを用いて、さらに観察した。観察に際しては、上述と同様に、FESEMを用いて、加速電圧を15kVにして測定した。
<Surface observation of synthetic hollow zeolite>
In order to confirm whether or not the outer surface of the hollow zeolite particles was decomposed by the DMC treatment, the synthesized hollow zeolite particles were further observed using SEM. At the time of observation, as described above, the acceleration voltage was measured at 15 kV using FESEM.

図14は、DMC処理前後におけるゼオライト粒子の外表面を観察したSEM像である。なお、図14(A)はDMC処理前のSEM像であり、図14(B)はDMC処理後のSEM像であり、(A−2)及び(B−2)は(A−1)及び(B−1)それぞれの拡大像である。   FIG. 14 is SEM images obtained by observing the outer surface of the zeolite particles before and after the DMC treatment. 14A is an SEM image before DMC processing, FIG. 14B is an SEM image after DMC processing, and (A-2) and (B-2) are (A-1) and (B-1) It is each enlarged image.

図14(A−1)(A−2)に示すように、DMC処理前のゼオライト粒子はBEA型に特有な十面体構造を有し、緻密な微結晶からなっている様子が観察された。一方、図14(B−1)に示すDMC処理後のゼオライト粒子においても、BEA型ゼオライト粒子に特有な十面体構造が観察され、処理前と同一形状の構造が確認された。このことから、DMC処理によって外表面が分解しなかったことが判った。 As shown in FIGS. 14 (A-1) and (A-2), it was observed that the zeolite particles before DMC treatment had a decahedral structure peculiar to the * BEA type and consisted of dense microcrystals. . On the other hand, also in the zeolite particles after DMC process shown in FIG. 14 (B-1), * decahedron structure specific to BEA type zeolite particles is observed, the structure of the pre-treatment and the same shape was confirmed. From this, it was found that the outer surface was not decomposed by the DMC treatment.

また、図14(B−2)の拡大させた外表面のSEM像から判るように、BEA型ゼオライトの微結晶が、1つの面において規則正しく、また緻密に成長していることが判った。 Moreover, as can be seen from the SEM image of the enlarged allowed outer surface of FIG. 14 (B-2), * microcrystals BEA type zeolite, regularly in one plane, also was found to have grown densely.

以上の、ゼオライト粒子についての中空形成評価観察及び表面観察の結果から、上記実施例1に示した合成方法により、大きく、きれいな中空を有したゼオライト粒子を合成させることができると結論付けられる。   From the results of the hollow formation evaluation observation and surface observation of the zeolite particles described above, it can be concluded that zeolite particles having large and clean hollows can be synthesized by the synthesis method shown in Example 1 above.

〔窒素吸着実験〕
(実施例2)
実施例1によって合成されたBEA型中空ゼオライトを用いて、窒素吸着実験を行った。具体的には、ヘリウム気流下で200℃の温度条件で2時間の前処理後、液体窒素温度において測定を行った。
[Nitrogen adsorption experiment]
(Example 2)
Using the * BEA type hollow zeolite synthesized by Example 1, a nitrogen adsorption experiment was conducted. Specifically, measurement was performed at a liquid nitrogen temperature after pretreatment for 2 hours under a temperature condition of 200 ° C. under a helium stream.

図15に示すグラフは、炭酸ジメチルによる内部除去処理(DMC処理)の前後におけるゼオライト粒子の窒素吸着等温線のグラフである。このグラフに示されるように、DMC処理前と処理後の両方において、相対比(P/P)が0近傍で、多くの窒素を吸着していることから、このゼオライト粒子には1nm以下の細孔を有していることが確認された。この結果と図14(A)及び(B)に示したSEM像において確認できる十面体構造から、BEA型ゼオライトを形成していると結論付けられる。 The graph shown in FIG. 15 is a graph of nitrogen adsorption isotherms of zeolite particles before and after the internal removal treatment (DMC treatment) with dimethyl carbonate. As shown in this graph, the relative ratio (P / P 0 ) is near 0 at both before and after the DMC treatment, and a large amount of nitrogen is adsorbed. It was confirmed to have pores. From this result and the decahedral structure that can be confirmed in the SEM images shown in FIGS. 14A and 14B, it can be concluded that * BEA type zeolite is formed.

また、DMC処理前の吸着等温線では、ほんのわずかではあるがメソ孔に起因するステップが見られ、一方でDMC処理後の吸着等温線においても、処理前と同じようなステップが見られたが、DMC処理前の吸着等温線とDMC処理後の吸着等温線とのステップの高さは、略同じであった。このことから、このDMC処理によって、改めてメソ孔は生成しないことが確認された。なお、これらのDMC処理前後における吸着等温線のステップは、ゼオライト合成時に形成した欠陥、またはTensile strength effectに起因すると考えられる。   In addition, in the adsorption isotherm before the DMC treatment, a small number of steps due to mesopores were seen, while in the adsorption isotherm after the DMC treatment, the same steps as before the treatment were seen. The heights of the steps of the adsorption isotherm before the DMC treatment and the adsorption isotherm after the DMC treatment were substantially the same. From this, it was confirmed that mesopores were not generated again by this DMC treatment. Note that these adsorption isotherm steps before and after the DMC treatment are considered to be caused by defects formed during zeolite synthesis or the Tensile strength effect.

〔薬物徐放効果実験〕
実施例1によって合成された中空ゼオライトの利用方法の1つとして、薬物等の徐放用カプセルとしての応用が挙げられる。そこで、以下では、実施例1において合成したミクロ細孔を有するBEA型中空ゼオライト、ミクロ細孔を有するBEA型ゼオライト、ミクロ細孔よりも大きな径の細孔を有するシリカゲルを用い、それぞれの拡散速度の測定から、薬物徐放効果についての評価実験を行った。
[Drug sustained release effect experiment]
One method for using the hollow zeolite synthesized in Example 1 is application as a capsule for sustained release of drugs and the like. Therefore, in the following, using * BEA type hollow zeolite having micropores synthesized in Example 1, * BEA type zeolite having micropores, and silica gel having pores having diameters larger than the micropores, From the measurement of the diffusion rate, an evaluation experiment on the drug sustained release effect was conducted.

(実施例3)
スリ付きY型ガラス管の一方の足に、実施例1において生成したBEA型中空ゼオライトを導入し、もう一方の足にイブプロフェン(和光株式会社製(98.5%))を導入した(1gのBEA型中空ゼオライトに0.5gのイブプロフェンを導入)。なお、BEA型中空ゼオライトが入っているガラス管の足にはリボンヒータを巻いた。そして、Y型ガラス管内を真空状態にした後、50℃の温度条件で30分間加熱し、その後温度を200℃に上げ、BEA型中空ゼオライトを2時間真空乾燥させた。
(Example 3)
* BEA type hollow zeolite produced in Example 1 was introduced into one leg of a Y-type glass tube with a thread, and ibuprofen (Wako Co., Ltd. (98.5%)) was introduced into the other leg (1 g). * 0.5 g of ibuprofen was introduced into the BEA type hollow zeolite). * Ribbon heaters were wound around the legs of glass tubes containing BEA type hollow zeolite. And after making the inside of a Y-type glass tube into a vacuum state, it heated for 30 minutes on 50 degreeC temperature conditions, temperature was raised to 200 degreeC after that, and * BEA type | mold hollow zeolite was vacuum-dried for 2 hours.

次に、100℃まで温度を下げ、Y型ガラス管を傾けることによって、液化したイブプロフェンを100℃に加熱したBEA型中空ゼオライトのミクロ細孔の中に移した。その後、100℃のままで4時間静置し、BEA型中空ゼオライトのミクロ細孔にイブプロフェンを吸着させた。 Then, the temperature was lowered to 100 ° C., by tilting the Y-shaped glass tube, were transferred into the micropores of the liquefied ibuprofen was heated to 100 ° C. * BEA hollow zeolite. Then, it left still at 100 degreeC for 4 hours, * Ibuprofen was made to adsorb | suck to the micropore of a BEA type | mold hollow zeolite.

イブプロフェンを徐放する溶媒としては、イオン交換水800mlとエタノール1200mlの混合溶液を用い、氷浴で、BEA型中空ゼオライトに吸着したイブプロフェンを水とエタノールの混合溶液に導出させることによって放出実験を行った。 The solvent for sustained release of ibuprofen using a mixed solution of ion-exchanged water 800ml and ethanol 1200 ml, in ice bath, the release experiments by deriving the adsorbed ibuprofen * BEA hollow zeolite in a mixed solution of water and ethanol went.

評価は、紫外/可視スペクトル(UV‐vis;日本分光株式会社製 V-650)を用い、15分毎に溶媒中に溶け出したイブプロフェン濃度を測定することによって行った。なお、225nmにおける波長がイブプロフェンのベンゼン環に由来する吸収ピークであることから、その吸収速度と濃度とによって、イブプロフェン濃度を時間経過により追跡した。   The evaluation was performed by measuring the concentration of ibuprofen dissolved in the solvent every 15 minutes using an ultraviolet / visible spectrum (UV-vis; V-650 manufactured by JASCO Corporation). Since the wavelength at 225 nm is an absorption peak derived from the benzene ring of ibuprofen, the ibuprofen concentration was traced over time depending on the absorption rate and concentration.

(比較例1)
スリ付きY型ガラス管の一方の足に、BEA型ゼオライトを導入し、もう一方の足にイブプロフェン(和光株式会社製(98.5%))を導入した(1gのBEA型ゼオライトに0.5gのイブプロフェンを導入)以外は、実施例3と同様にしてイブプロフェンの放出実験を行った。
(Comparative Example 1)
* BEA zeolite was introduced into one leg of a Y-shaped glass tube with a thread, and ibuprofen (Wako Co., Ltd. (98.5%)) was introduced into the other leg (0 to 1 g of * BEA zeolite). Except that 5 g of ibuprofen was introduced), an ibuprofen release experiment was conducted in the same manner as in Example 3.

(比較例2)
スリ付きY型ガラス管の一方の足に、実施例1において生成したシリカゲルを導入し、もう一方の足にイブプロフェン(和光株式会社製(98.5%))を導入した(1gのシリカゲルに0.5gのイブプロフェンを導入)以外は、実施例3と同様にしてイブプロフェンの放出実験を行った。
(Comparative Example 2)
The silica gel produced in Example 1 was introduced into one leg of a Y-shaped glass tube with a thread, and ibuprofen (manufactured by Wako Co., Ltd. (98.5%)) was introduced into the other leg (0 to 1 g of silica gel). Except that 5 g of ibuprofen was introduced), an ibuprofen release experiment was conducted in the same manner as in Example 3.

<薬物徐放効果実験結果>
図16(A)は、多孔体を用いずに、イブプロフェンをイオン交換水800mlとエタノール1200mlの混合溶液に溶出させた場合のイブプロフェンの溶解時間と濃度の関係を示すグラフである。この多孔体を用いずに行った実験では、溶媒に導入後、約5分で略完全に溶解してしまった。そして、このグラフからも判るように、それ以降イブプロフェンの濃度は上昇しなかった。
<Results of drug sustained release effect>
FIG. 16 (A) is a graph showing the relationship between the dissolution time and concentration of ibuprofen when ibuprofen is eluted in a mixed solution of 800 ml of ion-exchanged water and 1200 ml of ethanol without using a porous material. In an experiment conducted without using this porous material, it was dissolved almost completely in about 5 minutes after being introduced into the solvent. As can be seen from this graph, the concentration of ibuprofen did not increase thereafter.

一方、図16(B)は、実施例3及び比較例1、2におけるイブプロフェンの溶解時間と濃度の関係を示す実験結果のグラフである。このグラフからも判るように、シリカゲルを用いて行った比較例2における実験では、シリカゲルの表面に付着していたイブプロフェンが、溶媒に導入後約5分で全て溶解し、その後、細孔内に包含させたイブプロフェンが、約1時間で全て溶出してしまった。また、通常のBEA型ゼオライトを用いて行った比較例1における実験では、溶媒に導入後約5分で外表面に付着していたイブプロフェンが溶出した後、シリカゲルを用いた比較例2と比較すると完全に溶解するまでの時間は長くなったものの、細孔内に包含させたイブプロフェンは約2時間後に全て溶出してしまった。 On the other hand, FIG. 16B is a graph of experimental results showing the relationship between the dissolution time and concentration of ibuprofen in Example 3 and Comparative Examples 1 and 2. As can be seen from this graph, in the experiment in Comparative Example 2 performed using silica gel, all of ibuprofen adhering to the surface of the silica gel was dissolved in about 5 minutes after being introduced into the solvent, and then into the pores. The incorporated ibuprofen was completely eluted in about 1 hour. Moreover, in the experiment in Comparative Example 1 conducted using ordinary * BEA type zeolite, ibuprofen adhering to the outer surface was eluted about 5 minutes after introduction into the solvent, and then compared with Comparative Example 2 using silica gel. Then, although the time until complete dissolution became longer, all of ibuprofen contained in the pores was eluted after about 2 hours.

これらに対し、実施例1における合成方法を用いて生成したBEA型中空ゼオライトを用いた実験(実施例3)では、中空ゼオライトの外表面についたイブプロフェンは約1時間で溶媒に溶解したが、その後、約20時間かけて、内包させたイブプロフェンがゆっくりと放出していった。 In contrast, in the experiment (Example 3) using the * BEA type hollow zeolite produced using the synthesis method in Example 1, ibuprofen on the outer surface of the hollow zeolite was dissolved in the solvent in about 1 hour. Thereafter, the encapsulated ibuprofen was slowly released over about 20 hours.

以上の結果から、シリカゲルを用いた場合、その細孔が大きいことから、細孔に内包されたイブプロフェンはすぐに溶媒中に溶出してしまい、徐放効果を発揮しなかったと考えられる。また、通常のBEA型ゼオライトを用いた場合、シリカゲルに比べて小さい細孔径の細孔を有していることから完全に溶出するまで約1時間長くかかったものの、通常のゼオライトでは細孔内に包含されるイブプロフェンの量が少ないため、イブプロフェンの大半が粒子外部にしか吸着せず、効果的な徐放効果を発揮することができなかったと考えられる。 From the above results, it is considered that when silica gel is used, since the pores are large, ibuprofen encapsulated in the pores immediately eluted in the solvent and did not exhibit the sustained release effect. In addition, when using normal * BEA type zeolite, it took about 1 hour longer to completely elute because it has pores with a smaller pore size than silica gel. Since the amount of ibuprofen contained in is small, most of ibuprofen is adsorbed only to the outside of the particles, and it is considered that an effective sustained release effect could not be exhibited.

一方、実施例1における合成方法により生成したBEA型中空ゼオライトを用いた場合(実施例3)では、著しい徐放効果を確認することができた。これは、合成したBEA型中空ゼオライトには、その内部に安定した中空が形成されていることから、イブプロフェンがゼオライトの外表面だけではなく、その中空内部にも十分に吸着することができたためと考えられる。さらに、合成した中空ゼオライトには、BEA型ゼオライトの結晶構造体が本来有しているミクロ細孔のみが形成されており、粒子同士の間隙によって形成される細孔は形成されていないことから、中空内部に吸着したイブプロフェンが、細孔径の大きな細孔から容易に溶出してしまうという事態をなくし、そのミクロ細孔を通過して徐々に外部溶出していくことを可能にしたために、約20時間もの徐放効果が発揮されたものと考えられる。 On the other hand, when the * BEA type hollow zeolite produced by the synthesis method in Example 1 was used (Example 3), a remarkable sustained release effect could be confirmed. This is because the synthesized * BEA type hollow zeolite has a stable hollow inside, so that ibuprofen could be adsorbed not only on the outer surface of the zeolite but also inside the hollow. it is conceivable that. Further, the synthesized hollow zeolite, * only micropores crystal structure has inherent BEA type zeolite is formed, since no pores formed by gaps between the particles are formed , Because ibuprofen adsorbed in the hollow interior was easily eluted from pores with large pore diameters, and it was possible to gradually elute outside through the micropores. It is thought that the sustained release effect of 20 hours was exhibited.

本実施の形態に係る中空ゼオライトの合成方法の手順を模式的に示した概略図である。It is the schematic which showed typically the procedure of the synthesis | combining method of the hollow zeolite which concerns on this Embodiment. 中空ゼオライトを薬物徐放用カプセルとして用いた場合における、徐放効果について説明するための概略模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the sustained release effect in the case of using a hollow zeolite as a capsule for drug sustained release. 形成したコアゼオライトのSEM像(A)と粒子径分布(B)のグラフである。It is a graph of the SEM image (A) and particle diameter distribution (B) of the formed core zeolite. 形成したコアゼオライトのX線回折測定の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the X ray diffraction measurement of the formed core zeolite. 形成したコアゼオライトに基づいて結晶成長させた、コア・シェルゼオライトのSEM像(A)と粒子径分布(B)のグラフである。It is a graph of the SEM image (A) and particle size distribution (B) of the core-shell zeolite which carried out crystal growth based on the formed core zeolite. 形成したコアゼオライトに基づいて結晶成長させた、コア・シェルゼオライトのX線回折測定の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the X-ray-diffraction measurement of the core-shell zeolite which carried out crystal growth based on the formed core zeolite. 脱アルミニウム処理前後における、コア・シェルゼオライトのX線回折測定の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the X-ray-diffraction measurement of a core shell zeolite before and after dealumination treatment. DCM処理時間に対するテトラメトキシシランの生成速度の関係を示すグラフ(A)と、ゼオライト分解率の関係を示すグラフ(B)である。It is a graph (A) which shows the relationship of the production | generation rate of tetramethoxysilane with respect to DCM processing time, and a graph (B) which shows the relationship of a zeolite decomposition rate. DCM処理後のゼオライトのSEM像(A)と粒子径分布(B)のグラフである。It is a graph of the SEM image (A) and particle size distribution (B) of the zeolite after a DCM process. DCM処理後のゼオライトのX線回折測定の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the X-ray-diffraction measurement of the zeolite after a DCM process. 本実施の形態に係る中空ゼオライトの合成方法により合成したゼオライトをハンマーで破壊した後のSEM像である。It is the SEM image after destroying the zeolite synthesize | combined with the synthesis | combining method of the hollow zeolite which concerns on this Embodiment with a hammer. 本実施の形態に係る中空ゼオライトの合成方法により合成したゼオライトをEpok812樹脂に導入して固めて生成した樹脂をダイアモンドカッターで切断した粒子断面を反射電子線像であり、(B)は(A)の拡大反射電子線像である。The cross section of a particle obtained by cutting a resin produced by introducing a zeolite synthesized by the method for synthesizing hollow zeolite according to the present embodiment into Epok812 resin and solidifying it with a diamond cutter is a reflected electron beam image, and (B) is (A) FIG. 本実施の形態に係る中空ゼオライトの合成方法により合成したゼオライトをEpok812樹脂に導入して固めて生成した樹脂を60nmの厚さにスライスしたもののTEM像であり、(B)は(A)の拡大TEM像である。It is a TEM image of a resin sliced into a thickness of 60 nm obtained by introducing and solidifying a zeolite synthesized by the hollow zeolite synthesis method according to the present embodiment into Epok812 resin, and (B) is an enlargement of (A) It is a TEM image. DMC処理前後((A)処理前、(B)処理後)におけるゼオライト粒子の外表面を観察したSEM像である。It is the SEM image which observed the outer surface of the zeolite particle before and after DMC processing (before (A) processing and after (B) processing). DCM処理前後における窒素吸着等温曲線のグラフである。It is a graph of the nitrogen adsorption isotherm before and after the DCM treatment. イブプロフェンの徐放効果実験の結果を示すグラフであり、(A)は多孔体を用いずにイブプロフェンを溶出させた場合の溶解時間と濃度の関係を示すグラフであり、(B)はシリカ、BEA型ゼオライト、及び本実施の形態におけるBEA型中空ゼオライトの各多孔体を用いた場合のイブプロフェンの溶解時間と濃度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the sustained-release effect experiment of ibuprofen, (A) is a graph which shows the relationship between melt | dissolution time at the time of eluting ibuprofen without using a porous body, (B) is a silica, * It is a graph which shows the relationship between the melt | dissolution time and density | concentration of ibuprofen at the time of using each porous body of a BEA type | mold zeolite and * BEA type | mold hollow zeolite in this Embodiment. 従来の方法により合成した中空シリカ粒子の観察画像であり、(A)は中空シリカ粒子のTEM像であり、(B)は中空メソ多孔体シリカのSEM像であり、(B−1)は(B−2)の拡大SEM像である。It is an observation image of the hollow silica particle synthesize | combined by the conventional method, (A) is a TEM image of a hollow silica particle, (B) is a SEM image of a hollow mesoporous silica, (B-1) is ( It is an enlarged SEM image of B-2). 従来の方法により合成した中空ゼオライト粒子の観察画像であり、(a)及び(b)はそれぞれアルカリ処理によって合成した中空ゼオライト粒子のSEM像とTEM像であり、(c)及び(d)はポリスチレンビーズを鋳型として合成した中空ゼオライト粒子のSEM像である。It is an observation image of the hollow zeolite particle synthesize | combined by the conventional method, (a) and (b) are the SEM image and TEM image of the hollow zeolite particle respectively synthesize | combined by alkali treatment, (c) and (d) are polystyrene. 2 is an SEM image of hollow zeolite particles synthesized using beads as a template.

Claims (10)

金属を含有するコアゼオライトを形成するコアゼオライト形成工程と、
上記コアゼオライト形成工程にて形成された上記コアゼオライトの周囲にゼオライト結晶を成長させ、コア・シェルゼオライトを形成するコア・シェルゼオライト形成工程と、
上記コア・シェルゼオライト形成工程にて形成された上記コア・シェルゼオライトから上記金属を除去する金属除去工程と、
シリカ分解剤を接触させて上記金属除去工程にて金属を除去したコアゼオライトを分解し、上記コア・シェルゼオライトに中空を形成する中空形成工程と
を有する中空ゼオライトの合成方法。
A core zeolite forming step for forming a core zeolite containing a metal;
A core-shell zeolite forming step of growing a zeolite crystal around the core zeolite formed in the core zeolite forming step to form a core-shell zeolite;
A metal removal step of removing the metal from the core-shell zeolite formed in the core-shell zeolite formation step;
A hollow forming step of contacting a silica decomposing agent and decomposing the core zeolite from which the metal has been removed in the metal removing step to form a hollow in the core-shell zeolite.
上記中空形成工程では、親水性のアルカリ金属塩を分解触媒として上記コア・シェルゼオライトに担持させる請求項1記載の中空ゼオライトの合成方法。   The method for synthesizing a hollow zeolite according to claim 1, wherein, in the hollow forming step, a hydrophilic alkali metal salt is supported on the core-shell zeolite as a decomposition catalyst. 上記シリカ分解剤は、炭酸ジメチルを含有する請求項1又は2記載の中空ゼオライトの合成方法。   The method for synthesizing a hollow zeolite according to claim 1 or 2, wherein the silica decomposing agent contains dimethyl carbonate. 上記金属除去工程では、酸性溶液により上記金属を溶解除去する請求項1乃至3の何れか1項記載の中空ゼオライトの合成方法。   The method for synthesizing a hollow zeolite according to any one of claims 1 to 3, wherein in the metal removal step, the metal is dissolved and removed with an acidic solution. 上記金属は、水素よりもイオン化傾向の大きい金属である請求項4記載の中空ゼオライトの合成方法。   The method for synthesizing a hollow zeolite according to claim 4, wherein the metal is a metal having a higher ionization tendency than hydrogen. 上記金属は、アルミニウムである請求項5記載の中空ゼオライトの合成方法。   The method for synthesizing a hollow zeolite according to claim 5, wherein the metal is aluminum. 請求項1乃至6の何れか1項に記載の中空ゼオライトの合成方法により合成され、
当該中空ゼオライトの細孔が、ゼオライト結晶の結晶構造体が有する細孔に由来する細孔のみで構成されてなる中空ゼオライト。
It is synthesized by the method for synthesizing hollow zeolite according to any one of claims 1 to 6,
A hollow zeolite in which the pores of the hollow zeolite are composed only of pores derived from the pores of the crystal structure of the zeolite crystal.
上記細孔は、ミクロ孔である請求項7記載の中空ゼオライト。   The hollow zeolite according to claim 7, wherein the pore is a micropore. 請求項1乃至6の何れか1項に記載の中空ゼオライトの合成方法により合成された中空ゼオライトからなり、
上記中空ゼオライトの細孔が、ゼオライト結晶の結晶構造体が有する細孔に由来する細孔のみで構成されてなる薬物担体。
A hollow zeolite synthesized by the hollow zeolite synthesis method according to any one of claims 1 to 6,
A drug carrier in which the pores of the hollow zeolite are composed only of pores derived from the pores of the crystal structure of zeolite crystals.
上記細孔は、ミクロ孔である請求項9記載の薬物担体。   The drug carrier according to claim 9, wherein the pore is a micropore.
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