JP2012512800A - 結晶固体im−20およびその調製方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、新規な結晶構造を有する、結晶固体IM−20と称される新規な結晶固体を対象とする。前記固体は、次の一般式:mXO2:nGeO2:pZ2O3:qR:sF:wH2O(式中、Rは1種以上の有機種を表し、Xはゲルマニウムとは異なる1種以上の四価元素を表し、Zは少なくとも1種の三価元素を表し、Fは、フッ素であり、m、n、p、q、sおよびwはXO2、GeO2、Z2O3、R、FおよびH2Oのモル数をそれぞれ表し、mは0.3〜0.8であり、nは0.2〜0.7であり、pは0〜0.1であり、qは0〜0.2であり、sは0〜0.2であり、wは0〜1である)によって表現される化学組成を有する。
(XO2+GeO2)/Z2O3:少なくとも5、好ましくは少なくとも10、
H2O/(XO2+GeO2):1〜50、好ましくは5〜20、
R/(XO2+GeO2):0.3〜3、好ましくは0.4〜1.5、
XO2/GeO2:0.5〜10、好ましくは1〜10、かつ非常に好ましくは1〜5、
F(XO2/GeO2):0.1〜2、好ましくは0.2〜1
(式中、Xは、ゲルマニウムとは異なる1種以上の四価元素、好ましくはケイ素、スズおよびチタンから選択され、非常に好ましくは、Xは、ケイ素であり、Zは、次の元素:アルミニウム、鉄、ホウ素、インジウムおよびガリウムから形成される群から選択される1種以上の三価元素、好ましくはアルミニウムである)を有する、方法にも関する。
(実施例1:本発明に合致する結晶固体IM−20の調製)
4.335gの水酸化1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム(Solvionic)を、内部容積20mLのテフロン(登録商標)製容器中の9.17mLの蒸留水に添加する。次に2.330gの酸化ゲルマニウム(Aldrich)を、この溶液に添加する。混合物を、磁気撹拌器を用いて15分間にわたって撹拌する。2.002gのAerosil(登録商標)200(沈降シリカ、Degussa)を、その時に導入する。次に混合物を、2時間にわたって周囲温度で撹拌する。次いで、1.218mL(1.389g)のHF水溶液(フッ化水素酸40質量%、Riedel de Haen)を添加する。混合物を、その時15分間にわたって撹拌する。必要な含水量の計量および調整後、得られた混合物のモル組成は:0.6SiO2:0.4GeO2:0.5 1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム:0.5HF:10H2Oである。
3.476gの水酸化1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム(Solvionic)を、内容積20mLのテフロン(登録商標)製容器中の8.30mLの蒸留水に添加する。次に1.862gの酸化ゲルマニウム(Aldrich)を、この溶液に添加する。混合物を、磁気撹拌器を用いて15分間にわたって撹拌する。5.945mL(5.553g)のTEOS(テトラエトキシシラン、Aldrich)を、その時に導入する。次に混合物を、48時間にわたって周囲温度で攪拌し、TEOSの加水分解によって生じたエタノールを蒸発させる。次に、0.975mL(1.113g)のHF水溶液(フッ化水素酸40質量%、Riedel de Haen)を添加する。混合物を、その時、15分間にわたって撹拌する。必要な含水量の計量および調整後、得られた混合物のモル組成は:0.6SiO2:0.4GeO2:0.5 1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム:0.5HF:10H2Oである。
6.952gの水酸化1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム(Solvionic)を、内容積20mLのテフロン(登録商標)製容器中の7.64mLの蒸留水に添加する。次に、0.349gの水酸化アルミニウム(63〜67質量%のAl2O3、Fluka)および1.862gの酸化ゲルマニウム(Aldrich)を、この溶液に添加する。磁気撹拌器を用いて、混合物を1時間にわたって撹拌する。実施例1において記載された合成生成物を予め粉砕したもの約0.070g(すなわち、酸化物SiO2およびGeO2に対して2質量%)を、その時、種として導入し、次いで、混合物を15分間にわたって攪拌する。5.945mL(5.553g)のTEOS(テトラエトキシシラン、Aldrich)を、その時に導入する。次に、混合物を48時間にわたって周囲温度で攪拌し、TEOSの加水分解によって形成されたエタノールを蒸発させる。1.952mL(2.225g)のHF水溶液(フッ化水素酸40質量%、Riedel de Haen)を、その時に添加し、次に混合物を15分間にわたって撹拌する。必要な含水量の計量および調整の後、得られた混合物のモル組成は:0.6SiO2:0.4GeO2:0.05Al2O3:1 1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム:1HF:10H2O(酸化物SiO2およびGeO2に対して+2質量%の種)である。
使用される固体は、実施例1の焼成された固体である。Z字形アームを有する混練機内でのベーマイト(Pural SB3、Sasol)との混練およびピストン押出機により得られたペースト状物の押出により固体を押出成形する。押出物を、その時、120℃で12時間にわたり、空気下に乾燥させ、550℃で2時間にわたり、空気流下マッフル炉内で焼成する。このようにして調製された吸着剤は、80重量%のゼオライト固体IM−20および20重量%のアルミナからなる。
Claims (9)
- 焼成形態で、下記表:
に記載された線を少なくとも含むX線回折図を示し、次の一般式:mXO2:nGeO2:pZ2O3:qR:sF:wH2O(式中、Rは1種以上の有機種を表し、Xはゲルマニウムとは異なる1種以上の四価元素を表し、Zは少なくとも1種の三価元素を表し、Fは、フッ素であり、m、n、p、q、sおよびwはXO2、GeO2、Z2O3、R、FおよびH2Oのモル数をそれぞれ表し、mは0.3〜0.8であり、nは0.2〜0.7であり、pは0〜0.1であり、qは0〜0.2であり、sは0〜0.2であり、wは0〜1である)によって表現される化学組成を示す結晶固体IM−20。 - Xがケイ素である、請求項1に記載の結晶固体IM−20。
- Zがアルミニウムである、請求項1または2に記載の結晶固体IM−20。
- モル比{(n+m)/p}が10以上であり、pは0.005〜0.2であり、qは0〜0.2であり、sは0〜0.2であり、wは0〜1である、請求項1〜3のいずれか1つに記載の結晶固体IM−20。
- 請求項1〜4のいずれか1つに記載の結晶固体IM−20の調製方法であって、水性媒質中で、少なくとも1種のゲルマニウム酸化物の少なくとも1種の源と、少なくとも1種の酸化物XO2の少なくとも1種の源と、場合による少なくとも1種の酸化物Z2O3の少なくとも1種の源と、少なくとも1種のフッ化物イオン源と、少なくとも1種の有機種Rとを混合する工程と、次いで、結晶固体IM−20が形成されるまで前記混合物の水熱処理を行う工程とからなる、方法。
- 反応混合物のモル組成が:
(XO2+GeO2)/Z2O3 :少なくとも5、
H2O/(XO2+GeO2) :1〜50、
R/(XO2+GeO2) :0.3〜3、
XO2/GeO2 :0.5〜10、
F(XO2/GeO2) :0.1〜2
である、請求項5に記載の結晶固体IM−20の調製方法。 - 前記有機種Rが、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムカチオンである、請求項5または6に記載の調製方法。
- 種が反応混合物に添加される、請求項5〜7のいずれか1つに記載の調製方法。
- 請求項1〜4のいずれか1つに記載の結晶固体IM−20または請求項5〜8のいずれか1つにより調製された結晶固体IM−20の吸着剤としての使用。
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