JP2020500827A - 加速したアルミノシリケートゼオライトの結晶化 - Google Patents
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Abstract
【課題】加速したアルミノシリケートゼオライトの結晶化方法を提供する。【解決手段】本明細書では、アルミノシリケートゼオライトを結晶化する方法であって、シリカ源、鉱化剤、有機構造指向剤、及び任意にゼオライト結晶を含む混合物を調製する段階;その混合物を加熱して加熱した混合物を形成する段階;その加熱した混合物にアルミナ源を添加する段階、を含む方法を開示する。本明細書に記載の方法段階は、例えば従来の工程と比較して、加速したアルミノシリケートゼオライト結晶化工程を提供することができる。
Description
発明の技術分野
本開示は、アルミノシリケートゼオライト結晶組成物を調製するための工程に関する。より詳細には、本開示は、アルミノシリケートゼオライト結晶組成物を調製するための加速した結晶化工程に関する。
本開示は、アルミノシリケートゼオライト結晶組成物を調製するための工程に関する。より詳細には、本開示は、アルミノシリケートゼオライト結晶組成物を調製するための加速した結晶化工程に関する。
発明の背景
結晶性アルミノシリケートゼオライト材料は広く使用されており、様々な用途を有する。結晶性アルミノシリケートゼオライト材料を製造するための標準的な産業的工程は、シリカ源、アルミナ源、鉱化剤(例えば塩基)、及び有機構造指向剤(テンプレート)から構成される中間生成物の調製を伴う。全ての材料は典型的に圧力容器内であらかじめ一緒に混合される。 次いで圧力容器をバッチ方式で水熱条件に付し、結晶化工程がなされる。
結晶性アルミノシリケートゼオライト材料は広く使用されており、様々な用途を有する。結晶性アルミノシリケートゼオライト材料を製造するための標準的な産業的工程は、シリカ源、アルミナ源、鉱化剤(例えば塩基)、及び有機構造指向剤(テンプレート)から構成される中間生成物の調製を伴う。全ての材料は典型的に圧力容器内であらかじめ一緒に混合される。 次いで圧力容器をバッチ方式で水熱条件に付し、結晶化工程がなされる。
当該分野においては、標準的な産業的工程を介して得られるものと同様の特性を有する結晶性アルミノシリケートゼオライトをもたらすと同時に、より高い処理量及び効率を可能とする、加速した合成アプローチを開発する必要がある。
発明の要約
本明細書において開示するのは、アルミノシリケートゼオライト結晶組成物を調製するための加速したゼオライト結晶化工程である。そのような工程は一般に、アルミナ源を少なくとも部分的に、様々な他の成分を混合及び/又は加熱した後に添加することを含む。いくつかの実施形態では、ゼオライト結晶化工程は、添加したアルミナ源が消費されるように、加熱した混合物にアルミナ源を添加することを含む。結晶化の開始及びアルミナ源の添加/消費よりも前に、混合物はシリカ源、鉱化剤、及び有機構造指向剤を含んでもよい。
本明細書において開示するのは、アルミノシリケートゼオライト結晶組成物を調製するための加速したゼオライト結晶化工程である。そのような工程は一般に、アルミナ源を少なくとも部分的に、様々な他の成分を混合及び/又は加熱した後に添加することを含む。いくつかの実施形態では、ゼオライト結晶化工程は、添加したアルミナ源が消費されるように、加熱した混合物にアルミナ源を添加することを含む。結晶化の開始及びアルミナ源の添加/消費よりも前に、混合物はシリカ源、鉱化剤、及び有機構造指向剤を含んでもよい。
本発明のある態様では、シリカ源、鉱化剤、有機構造指向剤、及び任意にゼオライト結晶を含む混合物を調製し;加熱した混合物を形成するためにその混合物を加熱し;その加熱した混合物にアルミナ源を添加する、ことを含む、ゼオライト結晶化の方法を提供する。いくつかの実施形態では、加熱は少なくとも部分的に、高めた圧力で、例えば少なくとも1大気圧の圧力で行う。
いくつかの実施形態では、加熱した混合物は、添加段階よりも前に、方法の間に添加されるアルミナ源の全質量に対して、約75質量%以下、約50質量%以下、約25質量%以下、約10質量%以下、又は約5質量%以下のアルミナ源を含む。いくつかの実施形態では、加熱した混合物は、添加段階よりも前に、任意のゼオライト結晶中のアルミナ以外にアルミナ源を含まない(及び/又はアルミナを含まない)。
いくつかの実施形態では、混合物は任意のゼオライト結晶を含み、ゼオライト結晶は8員環細孔径を有する。いくつかのそのような実施形態では、任意のゼオライト結晶は種結晶である。例えば、混合物は任意のゼオライト結晶を含んでもよく、ここで任意のゼオライト結晶は8員環細孔径を有するアルミノシリケートゼオライト結晶種であり、AEI、AFX、CHA、LEV、AFT、EAB、KFI、SAT、TSC、SAV、ERI、LTA及びそれらの組み合わせからなる群から選択される骨格を有する。特定の実施形態では、任意のゼオライト結晶はCHA骨格を有するゼオライトを含む。
アルミナ源を添加する方法は様々に変化することができる。例えば、いくつかの実施形態では、アルミナ源は様々な流速で連続的に添加される。いくつかの実施形態では、アルミナ源は増加する流速で連続的に添加される。いくつかの実施形態では、アルミナ源は減少する流速で連続的に添加される。いくつかの実施形態では、アルミナ源は瞬間的に添加される。
いくつかの実施形態では、本方法は、アルミナ源の大部分(例えば、添加するアルミナ源の全量の質量に対して約80質量%以上)をシリカ源、鉱化剤、有機構造指向剤、及び任意のゼオライト結晶と組み合わせることを含む対照工程において実質的に結晶化した生成物を提供するのに必要な比較例の時間的期間よりも短い時間的期間で、実質的に結晶化した生成物を提供する。例えば、いくつかの実施形態では、時間的期間は、比較例の時間的期間よりも約1.5倍短く、比較例の時間的期間よりも約2倍短く、又は比較例の時間的期間よりも約3倍短い。いくつかの実施形態では、時間的期間は、混合物及びアルミナ源から約80%以上の結晶化度を得るのに必要な時間であり、時間的期間は、混合物及びアルミナ源から約85%以上の結晶化度を得るのに必要な時間であり、時間的期間は、混合物及びアルミナ源から約85%以上の結晶化度を得るのに必要な時間であり、時間的期間は、混合物及びアルミナ源から約90%以上の結晶化度を得るのに必要な時間であり、又は時間的期間は、混合物及びアルミナ源から約95%以上の結晶化度を得るのに必要な時間である。
いくつかの実施形態では、添加段階は、時間的期間の約10%〜約100%の間、又は時間的期間の約30%〜約100%の間に行われる。いくつかの実施形態では、添加段階は、時間的期間の約50%〜約100%の間、時間的期間の約70%〜約100%の間、又は時間的期間の約85%の間に行われる。
本明細書に上記で記載したように、本方法が実質的に結晶化した生成物を提供するのにかかる時間的期間は、いくつかの実施形態では、約1時間〜約96時間、約2時間〜約72時間、約3時間〜約48時間、約5時間〜約36時間、約6時間〜約24時間、約7時間〜約12時間、又は約10時間の範囲にわたることが可能である。対照工程が実質的に結晶化した生成物を提供するのにかかる比較例の時間的期間は、いくつかの実施形態では、約3時間〜約168時間、約10時間〜約96時間、約15時間〜約72時間、約20時間〜約48時間、又は約30時間の範囲にわたることが可能である。
開示する方法は、いくつかの実施形態では、8員環細孔径を有するアルミノシリケートゼオライト結晶を形成するための焼成をさらに含む。アルミノシリケートゼオライト結晶は、例えば、AEI、AFX、CHA、LEV、AFT、EAB、KFI、SAT、TSC、SAV、ERI、LTA及びそれらの組み合わせからなる群から選択される骨格を有するゼオライトを含むことができる。或る実施形態では、アルミノシリケートゼオライト結晶は、CHA骨格を有するゼオライトを含む。開示する方法は、いくつかの実施形態では、例えば焼成段階よりも前に、濾過及び/又は洗浄をさらに含むことができる。
いくつかの実施形態では、(例えばCHA骨格を有するゼオライトを含む)アルミノシリケートゼオライト結晶は、約200m2/g以上のゼオライトBET表面積を有する。いくつかの実施形態では、(例えばCHA骨格を有するゼオライトを含む)アルミノシリケートゼオライト結晶は、約200m2/g〜約900m2/gの範囲にわたるゼオライトBET表面積を有する。いくつかの実施形態では、(例えばCHA骨格を有するゼオライトを含む)アルミノシリケートゼオライト結晶は、約200m2/g〜約650m2/gの範囲にわたるゼオライトBET表面積を有する。いくつかの実施形態では、アルミノシリケートゼオライト結晶は、約50ナノメートル〜約5マイクロメートルのサイズの範囲にわたるクラスタを形成する。
開示する方法で使用する試薬は、様々に変化することができる。いくつかの実施形態では、アルミナ源は、アルミン酸ナトリウム、Al(C3H7O)3、Al金属、水溶性アルミニウム塩、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、コロイド懸濁液、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、シリカ源は、コロイドシリカ、ヒュームドシリカ、及びテトラエチルオルトシリケート(TEOS)、ナトリウムシリケート、沈降シリカ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、鉱化剤は、NaOH、KOH、F−、第四級アンモニウムヒドロキシド、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、有機構造指向剤は、第四級アンモニウム塩、アダマンチル、シクロヘキシル、芳香族置換基、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。
別の態様では、本開示は、本明細書に概説した方法のうちのいずれかに従い提供されるアルミノシリケートゼオライト結晶を提供する。さらなる態様では、本開示は、添加したアルミナ源が消費されるように、シリカ源、鉱化剤、及び有機構造指向剤を含む加熱した混合物にアルミナ源を添加することによって調製されるアルミノシリケートゼオライト結晶を提供する。加えてさらなる態様では、本開示は、添加したアルミナ源が消費されるように、加熱した混合物にアルミナ源を添加することによって調製されるCHAゼオライト結晶を提供し、その加熱した混合物はシリカ源、鉱化剤、有機構造指向剤及びCHA種を含み、その加熱した混合物及びアルミナ源は、所与の時間的期間中に実質的に結晶化される。さらなる態様では、本開示は、シリカ源、鉱化剤、有機構造指向剤、及びアルミノシリケートゼオライト結晶の混合物を形成し;高めた温度及び圧力下でその混合物を結晶化させ;高めた温度及び圧力に達した後、アルミナ源をその混合物に(現場で)第1の持続期間にわたって添加する、ことによって調製されるアルミノシリケートゼオライト結晶を提供する。いくつかの態様では、本明細書で提供するアルミノシリケートゼオライト結晶は、結晶性クラスタを含む。そのような結晶性クラスタは、或る実施形態では、約200m2/g以上のゼオライトBET表面積を有する。
本開示はさらに、本明細書に記載のアルミノシリケートゼオライト結晶を含む物品を提供する。例えば、ある態様では、本開示は、添加したアルミナ源が消費されるように、アルミナ源を加熱した混合物に添加することによって調製されるアルミノシリケートゼオライト結晶を含む物品を提供し、その混合物はシリカ源、鉱化剤、及び有機構造指向剤を含む。別の態様では、本開示は、アルミナ源を加熱した混合物に添加することによって調製されるCHAゼオライト結晶を含む物品を提供し、その加熱した混合物はシリカ源、鉱化剤、有機構造指向剤、及びCHA種を含み、その加熱した混合物及び添加したアルミナは、ある時間的期間にわたって実質的に結晶化する。
本開示は、限定するものではないが、以下の実施形態を含む。
実施形態1:ゼオライト結晶化の方法であって、シリカ源、鉱化剤、有機構造指向剤、及び任意にゼオライト結晶を含む混合物を調製し;加熱した混合物を形成するために前記混合物を加熱し;前記加熱した混合物にアルミナ源を添加する、ことを含む方法。
実施形態2:加熱段階を、少なくとも部分的に、高めた圧力で(例えば、少なくとも1大気圧の圧力で)行う、実施形態1に記載の方法。
実施形態3:添加段階の前に、前記混合物が高めた圧力に(例えば、少なくとも1大気圧の圧力に)ある、実施形態1から2のいずれかに記載の方法。
実施形態4:前記加熱した混合物が、添加段階よりも前に、本方法で使用するアルミナ源の全量に対して、約75質量%以下、約50質量%以下、約25%以下、約10%以下、又は約5%以下のアルミナ源を前記加熱した混合物内に含む、実施形態1から3のいずれかに記載の方法。
実施形態5:前記加熱した混合物が、添加段階よりも前に、前記任意のゼオライト結晶中のアルミナ以外にアルミナを含まない、実施形態1から4のいずれかに記載の方法。
実施形態6:前記混合物が、前記任意のゼオライト結晶を(例えば種結晶として)含み、前記ゼオライト結晶が8員環細孔径を有する、実施形態1から5のいずれかに記載の方法。
実施形態7:前記アルミナ源を一定の流速で連続的に添加する、実施形態1から6のいずれかに記載の方法。
実施形態8:前記アルミナ源を、様々な流速で連続的に、増加する流速で連続的に、減少する流速で連続的に、又は瞬間的に添加する、実施形態1から7のいずれかに記載の方法。
実施形態9:前記アルミナ源を、添加するアルミナ源の全量の質量に対して約80質量%以上の量で、シリカ源、鉱化剤、有機構造指向剤、及び任意のゼオライト結晶と組み合わせることを含む対照工程において実質的に結晶化した生成物を提供するのに必要な比較例の時間的期間よりも短い時間的期間で、実質的に結晶化した生成物を提供する、実施形態1から8のいずれかに記載の方法。
実施形態10:前記時間的期間が、前記比較例の時間的期間よりも約1.5倍短い、実施形態1から9のいずれかに記載の方法。
実施形態11:前記時間的期間が、前記比較例の時間的期間より約2倍短い、実施形態1から10のいずれかに記載の方法。
実施形態12:前記時間的期間が、前記比較例の時間的期間より約3倍短い、実施形態1から11のいずれかに記載の方法。
実施形態13:前記時間的期間が、前記混合物及び前記アルミナ源から約80%以上の結晶化度を得るために必要な時間である、実施形態1から12のいずれかに記載の方法。
実施形態14:前記時間的期間が、前記混合物及び前記アルミナ源から約85%以上の結晶化度を得るために必要な時間である、実施形態1から13のいずれかに記載の方法。
実施形態15:前記時間的期間が、前記混合物及び前記アルミナ源から約90%以上の結晶化度を得るために必要な時間である、実施形態1から14のいずれかに記載の方法。
実施形態16:前記時間的期間が、前記混合物及び前記アルミナ源から約95%以上の結晶化度を得るために必要な時間である、実施形態1から15のいずれかに記載の方法。
実施形態17:添加段階を、前記時間的期間の約10%〜約100%の間に行う、実施形態1から16のいずれかに記載の方法。
実施形態18:添加段階を、前記時間的期間の約30%〜約100%の間に行う、実施形態1から17のいずれかに記載の方法。
実施形態19:添加段階を、前記時間的期間の約50%〜約100%の間、前記時間的期間の約70%〜約100%の間、又は前記時間的期間の約85%の間に行う、実施形態1から18のいずれかに記載の方法。
実施形態20:前記時間的期間が、約1時間〜約96時間、約2時間〜約72時間、約3時間〜約48時間、約5時間〜約36時間、約6時間〜約24時間、約7時間〜約12時間、又は約10時間の範囲にわたる、実施形態1から19のいずれかに記載の方法。
実施形態21:前記比較例の時間的期間が、約3時間〜約168時間、約10時間〜約96時間、約15時間〜約72時間、約20時間〜約48時間、又は約30時間の範囲にわたる、実施形態1から20のいずれかに記載の方法。
実施形態22:8員環細孔径を有するアルミノシリケートゼオライト結晶を形成するための焼成をさらに含む、実施形態1から21のいずれかに記載の方法。
実施形態23:前記アルミノシリケートゼオライト結晶が、AEI、AFX、CHA、LEV、AFT、EAB、KFI、SAT、TSC、SAV、ERI、LTA及びそれらの組み合わせからなる群から選択される骨格を有するゼオライトを含む、実施形態1から22のいずれかに記載の方法。
実施形態24:前記アルミノシリケートゼオライト結晶が、CHA骨格を有するゼオライトを含む、実施形態1から23のいずれかに記載の方法。
実施形態25:前記アルミノシリケートゼオライト結晶が、約200m2/g〜約900m2/gの範囲にわたるゼオライトBET表面積を有する、実施形態1から24のいずれかに記載の方法。
実施形態26:前記アルミノシリケートゼオライト結晶が、少なくとも約200m2/gの、又は約200m2/g〜約650m2/gの範囲にわたるゼオライトBET表面積を有する、実施形態1から25のいずれかに記載の方法。
実施形態27:前記アルミノシリケートゼオライト結晶が、約50ナノメートル〜約5マイクロメートルのサイズの範囲にわたるクラスタを形成する、実施形態1から26のいずれかに記載の方法。
実施形態28:前記アルミナ源が、アルミン酸ナトリウム、Al(C3H7O)3、Al金属、水溶性アルミニウム塩、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、コロイド懸濁液、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、実施形態1から27のいずれかに記載の方法。
実施形態29:前記シリカ源が、コロイドシリカ、ヒュームドシリカ、及びテトラエチルオルトシリケート(TEOS)、ナトリウムシリケート、沈降シリカ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、実施形態1から28のいずれかに記載の方法。
実施形態30:前記鉱化剤が、NaOH、KOH、F−、第四級アンモニウムヒドロキシド、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、実施形態1から29のいずれかに記載の方法。
実施形態31:前記有機構造指向剤が、第四級アンモニウム塩、アダマンチル、シクロヘキシル、芳香族置換基、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、実施形態1から30のいずれかに記載の方法。
実施形態32:前記混合物が任意のゼオライト結晶を含み、前記任意のゼオライト結晶が8員環細孔径を有するアルミノシリケートゼオライト結晶種であり、AEI、AFX、CHA、LEV、AFT、EAB、KFI、SAT、TSC、SAV、ERI、LTA及びそれらの組み合わせからなる群から選択される構造を有する、実施形態1から31のいずれかに記載の方法。
実施形態33:8員環細孔径を有する前記アルミノシリケートゼオライト結晶がCHA構造を有する、実施形態1から32のいずれかに記載の方法。
実施形態34:前記加熱した混合物及び添加したアルミナが、前記時間的期間中に実質的に結晶化される、実施形態1から33のいずれかに記載の方法。
実施形態35:実施形態1から34のいずれかに記載の実施形態に従って調製されるアルミノシリケートゼオライト結晶。
実施形態36:実施形態35に記載のアルミノシリケートゼオライト結晶を含む物品。
本開示のこれらの及び他の特徴、態様、及び利点は、以下に簡単に記述する添付の図面と共に下記の詳細な記述を読むことから明らかになるであろう。本発明は、本開示に記載の2つ、3つ、4つ、又はそれ以上の上述の実施形態の任意の組み合わせ、及び任意の2つ、3つ、4つ又はそれ以上の特徴又は要素の組み合わせを含み、そのような特徴又は要素が、本明細書の特定の実施形態の記述において明確に組み合わされているかどうかにかかわらない。本開示は、開示した発明の任意の分離可能な特徴又は要素が、その様々な態様及び実施形態のいずれかにおいて、文脈で明らかに他のことを指示しない限り、組み合わせが可能であると見なされるべきであるよう、全体的に読まれることを意図する。本発明の他の態様及び利点は、下記から明らかになるであろう。
図面の簡単な説明
本発明の実施形態の理解を提供するために、必ずしも正確な比率では描かれていない添付の図面を参照されたい。参照番号は本発明の例示的な実施形態の構成要素を指す。図面は単なる例示であり、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。
本発明の実施形態の理解を提供するために、必ずしも正確な比率では描かれていない添付の図面を参照されたい。参照番号は本発明の例示的な実施形態の構成要素を指す。図面は単なる例示であり、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。
図1は、本発明の一実施形態によるアルミノシリケートゼオライト結晶を調製するための工程を示す。
図2は、アルミナ源を後から添加し、種を用いた結晶化及び種を用いない結晶化からもたらされたアルミノシリケートゼオライト結晶生成物の結晶度を比較するX線回折(XRD)パターンを示す。
図3A及び3Bは、調製したアルミノシリケートゼオライト結晶構造の走査型電子顕微鏡(SEM)からもたらされた画像を示し、(A)は標準的な工程に従い、(B)は本発明の実施形態に従ったものである。
図4は、標準的な工程に従って調製したアルミノシリケートゼオライト結晶と本発明の実施形態に従って調製したアルミノシリケートゼオライト結晶との間の選択還元触媒性能の比較を示す。
発明の詳細な説明
本開示は、アルミノシリケートゼオライト結晶の加速した調製のための工程に関する。商業的操作においては、アルミノシリケートゼオライトの結晶化の加速は、より高い処理量及び効率をもたらし得る。
本開示は、アルミノシリケートゼオライト結晶の加速した調製のための工程に関する。商業的操作においては、アルミノシリケートゼオライトの結晶化の加速は、より高い処理量及び効率をもたらし得る。
定義及び測定
「アルミナ源を連続的に添加する」又は「アルミナ源を現場で添加する」という用語は、結晶化工程の間にアルミナ源を添加することを指す。添加は瞬間的であり得、又は全結晶化時間の約10%以上、約20%以上、約30%以上、約40%以上、又は約50%以上である期間にわたり得る。添加は、全結晶化時間(本明細書では「時間的期間」と呼ぶ)の間の様々な時点で開始し得る。例として、持続時間が全結晶化時間の50%である添加時間の場合、添加は結晶化の開始時(例えば、全結晶化時間の0〜50%)、結晶化の終了時(例えば、全結晶化時間の50〜100%)、又は結晶化の途中のある時点(例えば、全結晶化の30〜80%)に起こり得る。
「アルミナ源を連続的に添加する」又は「アルミナ源を現場で添加する」という用語は、結晶化工程の間にアルミナ源を添加することを指す。添加は瞬間的であり得、又は全結晶化時間の約10%以上、約20%以上、約30%以上、約40%以上、又は約50%以上である期間にわたり得る。添加は、全結晶化時間(本明細書では「時間的期間」と呼ぶ)の間の様々な時点で開始し得る。例として、持続時間が全結晶化時間の50%である添加時間の場合、添加は結晶化の開始時(例えば、全結晶化時間の0〜50%)、結晶化の終了時(例えば、全結晶化時間の50〜100%)、又は結晶化の途中のある時点(例えば、全結晶化の30〜80%)に起こり得る。
添加は、中断されても中断されなくてもよい。中断される添加の例は、持続時間が全結晶化時間の50%である添加時間の場合、連続添加のためのアルミナ源の半分を結晶化の開始時に全結晶化時間の25%にわたって添加し、連続添加のためのアルミナ源のもう半分を、結晶化の終わりに全結晶化時間の25%にわたって添加し得る場合である。中断される添加間の間隔は、全結晶化時間に応じて、数秒から数分、数時間、又は数日の範囲にわたり得る。
組成物結晶化度は、X線回折によって測定し得る。試料を乳鉢と乳棒を使用して粉砕し、次いで平らなマウント試料ホルダー内に装填(backpacked)した。データ収集には、PANalytical MPD X’Pert Pro回折システムを使用した。銅アノード管(波長:Cu Kα1=1.54060Å)を45kV及び40mAで操作した。Bragg‐Brentano配置を採用し、データを3°から80°2θまで、ステップサイズ0.016°及びカウント時間60秒/ステップで取得した。相同定及びピークフィットは、Jade Plusソフトウェア、バージョン9.5.0及びICDD(国際回折データセンター)からのPDF−4+2015(粉末回折ファイル)データベースを使用して行った。リートベルト精密化は、Bruker AXS Topasソフトウェア、バージョン4.2を用いて行った。
ゼオライトBET表面積分析及び窒素細孔径分布は、Micromeritics TriStar 3000シリーズの機器で分析した。試料をMicromeritics SmartPrep脱気装置で合計6時間(300℃まで2時間上昇させ、次いで乾燥窒素流下で300℃に4時間保持した)脱気した。窒素BET表面積は、0.08〜0.20の間の5つの分圧点を用いて決定される。窒素細孔径(BJH)は33個の脱着点を用いて決定される。
アルミノシリケートゼオライト結晶組成物を調製するための工程
いくつかの実施形態では、図1に示すアルミノシリケートゼオライト結晶組成物を調製するための工程100は、ブロック102に従い、シリカ源、鉱化剤、有機構造指向剤(テンプレート)、任意にアルミノシリケートゼオライト結晶種、及び任意にアルミナ源の混合物を形成することを含む。次いでブロック104に従い、混合物を水熱条件、すなわち約100℃以上の高めた温度及び/又は高めた圧力に付し得る。水熱条件に達したら、工程はさらに、ブロック106に従い、結晶化速度を加速させ得る添加物を、混合物に現場で第1の持続期間にわたって添加することを含み得る。例示的な速度を加速させる添加剤は、アルミナ源、シリカ、有機構造指向剤、他の化合物、及びそれらの組み合わせを含む。速度を加速させる添加剤、例えばアルミナ源などを現場で添加する間に、添加剤は消費され得、それによって、ブロック108に従い、第2の持続期間にわたって中間生成物が形成され得る。結晶化の終わりに、ブロック110に従い、アルミノシリケートゼオライト結晶を形成するために中間生成物を任意に濾過し、乾燥し、焼成し得る。
いくつかの実施形態では、図1に示すアルミノシリケートゼオライト結晶組成物を調製するための工程100は、ブロック102に従い、シリカ源、鉱化剤、有機構造指向剤(テンプレート)、任意にアルミノシリケートゼオライト結晶種、及び任意にアルミナ源の混合物を形成することを含む。次いでブロック104に従い、混合物を水熱条件、すなわち約100℃以上の高めた温度及び/又は高めた圧力に付し得る。水熱条件に達したら、工程はさらに、ブロック106に従い、結晶化速度を加速させ得る添加物を、混合物に現場で第1の持続期間にわたって添加することを含み得る。例示的な速度を加速させる添加剤は、アルミナ源、シリカ、有機構造指向剤、他の化合物、及びそれらの組み合わせを含む。速度を加速させる添加剤、例えばアルミナ源などを現場で添加する間に、添加剤は消費され得、それによって、ブロック108に従い、第2の持続期間にわたって中間生成物が形成され得る。結晶化の終わりに、ブロック110に従い、アルミノシリケートゼオライト結晶を形成するために中間生成物を任意に濾過し、乾燥し、焼成し得る。
アルミナ源添加などの添加剤添加の第1の持続期間は、第2の持続期間と同時に進み得る。いくつかの実施形態では、第2の持続期間は、アルミノシリケートゼオライト結晶を得るための全結晶化時間を規定する。いくつかの実施形態では、第1の持続期間は第2の持続期間と長さが等しい。連続した添加剤添加の第1の持続期間は、全結晶化時間の約1%、約3%、約5%、約7%、約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、又は約70%〜約75%、約85%、約90%、約95%、又は約100%の間に瞬間的に起こり得る。例として、第1の持続期間は瞬間的であり得るか、又は第2の持続期間の約1%〜約100%、約10%〜約100%、約30%〜約100%、約50%〜約100%、約70%〜約100%、又は約85%の範囲にわたる長さであり得る。例えば、全結晶化時間(第2の持続期間)が30時間である場合、全結晶化時間の85%の持続期間にわたる連続したアルミナ源の添加は、30時間の全結晶化時間のうち25.5時間にわたるアルミナの添加を構成するであろう。
本明細書に開示する加速した結晶化工程の全結晶化時間は、約1時間、約2時間、約3時間、約4時間、約5時間、約6時間、約7時間、又は約8時間〜約10時間、約12時間、約15時間、約20時間、約24時間、約25時間、約30時間、約36時間、約48時間、約72時間、又は約96時間の範囲にわたり得る。いくつかの実施形態では、結晶化工程は、添加したアルミナ源が消費されて中間生成物を形成するように、現場でアルミナ源を加熱した混合物に添加することを含む。結晶化及びアルミナ源の消費が開始するよりも前に、混合物はシリカ源、鉱化剤、及び有機構造指向剤を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、アルミナ源を現場で添加し始めるよりも前に、アルミナ源の一部が混合物中に存在し得る。本明細書に記載の加速した工程のいずれかでアルミナ源が最初に存在する場合、アルミナ源を現場で添加し始めるよりも前の混合物中のその濃度は、約75質量%以下、約50質量%以下、約25質量%以下、約10質量%以下、約5質量%以下であり得、又は混合物はアルミナ源を実質的に全く含まなくてもよい。言及した全ての質量%値は、完全なゼオライト結晶化工程の間に混合物に添加される全アルミナ源の質量に対する。
残りのアルミナ源、すなわちアルミナ源を現場で添加し始めるよりも前に混合物中にすでに存在していなかったアルミナ源は、一定の流速で連続的に添加され得る。あるいは、残りのアルミナ源を様々な流速で連続的に添加し得る。例えば、アルミナ源は、増加する又は減少する流速で連続的に添加し得る。他の実施形態における残りのアルミナ源は、瞬間的に添加される(すなわち、ほぼ同時に、単回の迅速な添加として)。
加熱した混合物及び現場で添加したアルミナ源は、結晶化時間(本明細書では「時間的期間」とも称する)の間に実質的に結晶化され得る。この結晶化時間は、比較結晶化時間の開始よりも前に、シリカ源、鉱化剤、有機構造指向剤、及び第2の結晶化の間に添加される全アルミナ源の質量に対して約80質量%以上の量のアルミナ源を含む混合物を実質的に結晶化するのに必要な結晶化時間よりも短い。
結晶化時間(「時間的期間」)の間に結晶化される加熱した混合物及び現場で添加したアルミナ源は、本明細書において「第1の混合物」又は「第1の結晶化工程」と称し得る。比較混合物及び比較結晶化時間は、本明細書において「比較混合物」又は「比較結晶化工程」と称し得る。本明細書で言及する第1の混合物及び比較混合物は、アルミナ源が混合物に添加される時点を除いて同一の組成を有すると仮定される。第1の結晶化工程において、アルミナ源の約25質量%以上、約50質量%以上、約75質量%以上、約90質量%以上、約95質量%以上、又は約100質量%を、結晶化及びアルミナ源の添加開始よりも前、及び容器、例えば圧力容器内の水熱条件が達成されるよりも前に、第1の混合物にあらかじめではなく現場で添加する(全ての質量%値は、第1の結晶化工程の間に添加される全アルミナ源の質量に対する)。比較結晶化工程では、アルミナ源の約80質量%以上、約85質量%以上、約90質量%以上、約95質量%以上、又は約100質量%を、結晶化及び容器、例えば圧力容器内の水熱条件が達成されるよりも前に、比較混合物にあらかじめ添加する(全ての質量%値は、比較結晶化工程の間に添加される全アルミナ源の質量に対する)。
第1の結晶化時間は、比較結晶化時間よりも約1.5倍、約2倍、約2.5倍、約3倍、約3.5倍、約4倍、約4.5倍、又は約5倍短くてよい。本明細書に開示する加速した結晶化工程の第1の結晶化時間は、約1時間、約2時間、約3時間、約4時間、約5時間、約6時間、約7時間、又は約8時間〜約10時間、約12時間、約15時間、約20時間、約24時間、約25時間、約30時間、約36時間、約48時間、約72時間、又は約96時間の範囲にわたり得る。比較結晶化時間は、約3時間、約5時間、約10時間、約15時間、約20時間、約25時間、又は約30時間〜約40時間、約45時間、約48時間、約60時間、約72時間、約96時間、約168時間、約180時間、約240時間、約360時間、又は約480時間の範囲にわたり得る。
「全結晶化時間」、「第1の結晶化時間」、「比較結晶化時間」、又は「実質的に結晶化した」という用語は、本明細書では、約80%以上、約85%以上、約90%以上、約92%以上、約94%以上、約96%以上、約98%以上、又は約99%以上の結晶化度を、混合物及びアルミナ源から得るのに必要な時間として指す(アルミナ源を完全にあらかじめ添加するか、結晶化の間に現場で添加するか、又はあらかじめ部分的に及び結晶化の間に現場で部分的に添加するかどうかにかかわらない)。例として、第1の結晶化時間は、現場で添加するアルミナ源を用いて第1の混合物を実質的に結晶化するのに必要な時間であり、比較結晶化時間は、比較混合物を実質的に結晶化するのに必要な時間である。
アルミノシリケートゼオライト結晶及び結晶化成分
アルミナ源は、アルミン酸ナトリウム、Al(C3H7O)3、Al金属、水溶性アルミニウム塩、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、コロイド懸濁液、及びそれらの組み合わせからなる群から独立して選択され得る。
アルミナ源は、アルミン酸ナトリウム、Al(C3H7O)3、Al金属、水溶性アルミニウム塩、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、コロイド懸濁液、及びそれらの組み合わせからなる群から独立して選択され得る。
シリカ源は、コロイドシリカ、ヒュームドシリカ、及びテトラエチルオルトシリケート(TEOS)、ナトリウムシリケート、沈降シリカ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択され得る。
鉱化剤は、NaOH、KOH、F−、第四級アンモニウムヒドロキシド、及びそれらの組み合わせからなる群から選択され得る。
有機構造指向剤(テンプレート)は、第四級アンモニウム塩からなる群から選択され得る。例としては、アルキル、アダマンチル、シクロヘキシル、芳香族、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される置換基を有する第四級アンモニウムカチオンが挙げられる。
いくつかの実施形態では、加速した結晶化工程からもたらされるアルミノシリケートゼオライト結晶は、シリカ対アルミナ比(SAR)の均一な分布を有する。あるいは、加速した結晶化工程からもたらされるアルミノシリケートゼオライト結晶は、深さ依存性のシリカ対アルミナ比勾配を示し得る。例えば、シリカ対アルミナ比は、約1、約2、約5、約8、約10、約15、約20、又は約25〜約30、約35、約40、約45、約50、約60、約70、約80、約90、約100、約150、約200、約260、約300、約400、約500、約750又は約1000の範囲にわたり得る。
加速した結晶化工程からもたらされるアルミノシリケートゼオライト結晶が深さ依存性のシリカ対アルミナ比勾配を示す場合、材料は表面シリカ対アルミナ比及び内部シリカ対アルミナ比を特徴とし得、その表面シリカ対アルミナ比は、内部シリカ対アルミナ比よりも低い。
いくつかの実施形態では、加速した結晶化工程からもたらされるアルミノシリケートゼオライト結晶は、約200m2/g以上、約400m2/g以上、又は約450m2/g以上のゼオライトBET表面積を有し得る。或る実施形態では、組成物は、約200m2/g〜約900m2/g、約400m2/g〜約900m2/g、約450m2/g〜約900m2/g、約200m2/g〜約750m2/g、約400m2/g〜約750m2/g、約450m2/g〜約750m2/g、約200m2/g〜約600m2/g、約400m2/g〜約600m2/g、約200m2/g〜約550m2/g、又は約450m2/g〜約550m2/gの範囲にわたるゼオライトBET表面積を有し得る。
いくつかの実施形態では、加速した結晶化工程からもたらされるアルミノシリケートゼオライト結晶は、最大で約10μmまでの、又は約50nm〜約5μm、約0.1μm〜約10μm、約0.1μm〜約8μm、約0.1μm〜約6μm、約0.1μm〜約5μm、約0.1μm〜約4μm、約0.1μm〜約3μm、約0.5μm〜約3μm、約0.1μm〜約2μm、約0.1μm〜約1μm、約0.1μm〜約0.5μm、約1μm〜約10μm、約1μm〜約8μm、約1μm〜約6μm、約1μm〜約5μm、約1μm〜約4μm、約1μm〜約3μm、約1μm〜約2μm、又は約1μmの範囲にわたる結晶サイズを有するクラスタを形成し得る。
本明細書に記載の様々なアルミノシリケートゼオライト結晶組成物及びアルミノシリケートゼオライト結晶種は、8員環細孔径を含み得、AEI、AFX、CHA、LEV、AFT、EAB、KFI、SAT、TSC、SAV、ERI、LTA、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される骨格を有することができる。あるひとつの実施形態では、アルミノシリケートゼオライト結晶組成物及び/又はアルミノシリケートゼオライト結晶種は、CHA骨格を有するゼオライトを含む。
本明細書で開示するゼオライト結晶組成物は、物品、例えば触媒物品内に組み込むことができる。
以下の実施例は、本明細書に記載の実施形態の理解を助けるために記載されており、本明細書に記載され特許請求される実施形態を特定し限定するものとして解釈されるべきではない。当業者の知識の範囲内であろう、現在知られているか又は今後開発されるすべての等価物の置換、ならびに処方の変更又は実験計画のわずかな変更を含むそのような変形は、本明細書に組み込まれる実施形態の範囲内にあると見なされる。
比較例1:所定時間経過後のアルミナ源現場添加を行わず、種(種結晶)を用いない10時間の結晶化―図2、パターンA
シリカ対アルミナ比(SAR)の設定値32を有するアルミノシリケートゲルを、下記の手順により調製した。まず、0.17gの50質量%NaOH水溶液、20.0gの脱イオン水、27.97gのアルミン酸ナトリウム9.75質量%溶液、及び26.41gの25質量%トリメチルアダマンチルアンモニウムヒドロキシド水溶液をあわせて、25℃で1時間撹拌した。この混合物に65.29gの40質量%コロイドシリカを添加し、得られたゲルをさらに30分間撹拌した後、600mLの撹拌オートクレーブ反応器に入れた。ゲルを自生圧力下170℃で10時間結晶化させた(8時間の温度勾配)。室温に冷却した後、結晶性物質を濾過し、脱イオン水で洗浄し、乾燥させて(12時間90℃)焼成し(6時間540℃)、ゼオライト生成物を得た。生成物のX線回折パターン(図2、パターンA)は微量のCHA生成物しか示さなかった。
シリカ対アルミナ比(SAR)の設定値32を有するアルミノシリケートゲルを、下記の手順により調製した。まず、0.17gの50質量%NaOH水溶液、20.0gの脱イオン水、27.97gのアルミン酸ナトリウム9.75質量%溶液、及び26.41gの25質量%トリメチルアダマンチルアンモニウムヒドロキシド水溶液をあわせて、25℃で1時間撹拌した。この混合物に65.29gの40質量%コロイドシリカを添加し、得られたゲルをさらに30分間撹拌した後、600mLの撹拌オートクレーブ反応器に入れた。ゲルを自生圧力下170℃で10時間結晶化させた(8時間の温度勾配)。室温に冷却した後、結晶性物質を濾過し、脱イオン水で洗浄し、乾燥させて(12時間90℃)焼成し(6時間540℃)、ゼオライト生成物を得た。生成物のX線回折パターン(図2、パターンA)は微量のCHA生成物しか示さなかった。
実施例2:所定時間経過後のアルミナ源の連続的添加を行い、種を用いない10時間の結晶化― 図2、パターンB
比較例1のものと類似のアルミノシリケートゲルを、アルミン酸ナトリウムを添加せずに調製した。170℃の結晶化温度に達した後、10時間の結晶化の最初の8.55時間(0.05mL/分)の間、例1に記載のアルミン酸ナトリウム溶液をHPLCポンプを介して連続的に添加した。例1に記載したように生成物を回収し、焼成した。生成物のX線回折パターン(図2、パターンB)は非晶質材料を示した。
比較例1のものと類似のアルミノシリケートゲルを、アルミン酸ナトリウムを添加せずに調製した。170℃の結晶化温度に達した後、10時間の結晶化の最初の8.55時間(0.05mL/分)の間、例1に記載のアルミン酸ナトリウム溶液をHPLCポンプを介して連続的に添加した。例1に記載したように生成物を回収し、焼成した。生成物のX線回折パターン(図2、パターンB)は非晶質材料を示した。
実施例3:所定時間経過後のアルミナ源現場添加を行わず、種を用いた10時間の結晶化―図2、パターンC
比較例1のものと類似のアルミノシリケートゲルを、1.35gの標準の焼成及び/又は非焼成CHA結晶を添加して調製した。得られた生成物を例1と同様に結晶化して回収した。生成物のX線回折パターン(図2、パターンC)は61%の結晶化度を有するCHAに対応した。347m2/gのゼオライト表面積が測定された。
比較例1のものと類似のアルミノシリケートゲルを、1.35gの標準の焼成及び/又は非焼成CHA結晶を添加して調製した。得られた生成物を例1と同様に結晶化して回収した。生成物のX線回折パターン(図2、パターンC)は61%の結晶化度を有するCHAに対応した。347m2/gのゼオライト表面積が測定された。
実施例4:所定時間経過後のアルミナ源現場添加を行い、種を用いた10時間の結晶化―図2、パターンD及び図3B
実施例2のものと類似のアルミノシリケートゲルを、1.35gの標準の非焼成CHA結晶を添加して調製した。結晶化、アルミン酸ナトリウム溶液の添加及び生成物の単離は、実施例2と同様に行った。生成物のX線回折パターン(図2、パターンD)は、96%の結晶化度を有するCHAに対応した。生成物は559m2/gのゼオライト表面積を有していた。顕微鏡写真を図3Bに示す。
実施例2のものと類似のアルミノシリケートゲルを、1.35gの標準の非焼成CHA結晶を添加して調製した。結晶化、アルミン酸ナトリウム溶液の添加及び生成物の単離は、実施例2と同様に行った。生成物のX線回折パターン(図2、パターンD)は、96%の結晶化度を有するCHAに対応した。生成物は559m2/gのゼオライト表面積を有していた。顕微鏡写真を図3Bに示す。
実施例5:所定時間経過後のアルミナ源の現場添加を行わず、種を用いた30時間の結晶化―図3A
実施例3のものと類似のアルミノシリケートゲルを、170℃で30時間結晶化させた。もたらされた生成物は473m2/gのゼオライト表面積を有していた。顕微鏡写真を図3Aに示す。
実施例3のものと類似のアルミノシリケートゲルを、170℃で30時間結晶化させた。もたらされた生成物は473m2/gのゼオライト表面積を有していた。顕微鏡写真を図3Aに示す。
実施例6:選択的接触還元活性―図4
選択的接触還元(SCR)試験よりも前に、実施例4の生成物を、10:1 NH4NO3比でNH4 +交換(80℃)し、乾燥し(12時間90℃)焼成(6時間540℃)して、H+型の材料を得、これにCu(NO3)2溶液を含浸させて3.25%CuOの装填量を達成し、540℃で焼成した。続いて材料を、ZrO(OAc)2結合剤(5質量%ZrO2)を用いて及び用いないでスラリー化し、撹拌しながら乾燥した。同様のCuO充填量を有する標準的なCu−CHA材料を参照として用いた(CHA−STD)。SCR試験よりも前に、試料を静止空気中10%H2O中で、750℃で5時間又は800℃で16時間エージングした。試料を、反応器当たり120mgのCu−CHAとして、コランダムの同じ篩画分で〜1mLの床容積まで希釈したものとして試験した。SCR反応は下記の条件で実施した。
選択的接触還元(SCR)試験よりも前に、実施例4の生成物を、10:1 NH4NO3比でNH4 +交換(80℃)し、乾燥し(12時間90℃)焼成(6時間540℃)して、H+型の材料を得、これにCu(NO3)2溶液を含浸させて3.25%CuOの装填量を達成し、540℃で焼成した。続いて材料を、ZrO(OAc)2結合剤(5質量%ZrO2)を用いて及び用いないでスラリー化し、撹拌しながら乾燥した。同様のCuO充填量を有する標準的なCu−CHA材料を参照として用いた(CHA−STD)。SCR試験よりも前に、試料を静止空気中10%H2O中で、750℃で5時間又は800℃で16時間エージングした。試料を、反応器当たり120mgのCu−CHAとして、コランダムの同じ篩画分で〜1mLの床容積まで希釈したものとして試験した。SCR反応は下記の条件で実施した。
供給:80000h−1のGHSV、500ppmのNO、500ppmのNH3、5%のH2O、10%のO2、残部N2
温度:175、200、250、575℃(1回目のディグリーン(degreening)のための実験)175、200、225、250、500、550、575℃
2回目の実験の結果を図4に示す。
温度:175、200、250、575℃(1回目のディグリーン(degreening)のための実験)175、200、225、250、500、550、575℃
2回目の実験の結果を図4に示す。
本明細書で論じる材料及び方法の説明における(特に以下の特許請求の範囲における)用語「a」、「an」、「the」及び類似の指示対象の使用は、本明細書中に別段の指示がない限り、又は文脈によって明らかに矛盾しない限り、単数形及び複数形の両方を含包するものと解釈される。本明細書中の値の範囲の列挙は、本明細書中に別段の指示がない限り、その範囲内に含まれる各個別の値を個々に指す簡潔な方法として役立つことを意図しているにすぎず、各個別の値は、本明細書に個別に記載するかのように明細書に組み込まれる。本明細書に記載のすべての方法は、本明細書中に別段の指示がない限り、又は文脈によって明らかに矛盾しない限り、任意の適切な順序で実行することができる。本明細書で提供するありとあらゆる例、又は例示的な言語(例えば、「など」)の使用は、材料及び方法をより明確に示すことを意図しているにすぎず、特に特許請求されない限り範囲を限定するものではない。本明細書中のいかなる言語も、開示する材料及び方法の実施に必須であると特許請求されていない要素を示すと解釈されるべきではない。
本明細書を通して、「あるひとつの実施形態」、「或る実施形態」、「1つ又は複数の実施形態」、又は「実施形態」という言及は、その実施形態に関して説明する特定の特徴、構造、材料、又は特性が、本開示の実施形態の少なくとも1つに含まれることを意味する。したがって、本明細書を通して様々な箇所での「1つ又は複数の実施形態では」、「或る実施形態では」、「いくつかの実施形態では」、「あるひとつの実施形態では」、又は「一実施形態では」などの句の出現は、本開示の同じ実施形態を必ずしも参照するものではない。さらに、特定の特徴、構造、材料、又は特性は、1つ又は複数の実施形態では任意の適切な方法で組み合わせることができる。
本明細書に開示した実施形態は、特定の実施形態を参照して説明されてきたが、これらの実施形態は本開示の原理及び用途の例示にすぎないことを理解されたい。本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、本開示の方法及び装置に様々な修正及び変形を加えることができることは、当業者には明らかであろう。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物の範囲内にある修正形態及び変形形態を含むことを意図しており、上記の実施形態は、限定ではなく例示を目的として提示されている。
Claims (28)
- ゼオライト結晶化の方法であって、
シリカ源、鉱化剤、有機構造指向剤、及び任意にゼオライト結晶を含む混合物を調製し;
前記混合物を加熱して加熱した混合物を形成し;
前記加熱した混合物にアルミナ源を添加する、ことを含む方法。 - 前記加熱を少なくとも部分的に少なくとも1気圧の圧力で行う、請求項1に記載の方法。
- 前記加熱した混合物が、添加段階よりも前に、前記任意のゼオライト結晶中のアルミナ以外にアルミナを含まない、請求項1に記載の方法。
- 前記混合物が、前記任意のゼオライト結晶を含み、前記ゼオライト結晶が8員環細孔径を有する、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記アルミナ源を一定の流速で連続的に添加する、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記アルミナ源を、添加するアルミナ源の全量の質量に対して約80質量%以上の量で、シリカ源、鉱化剤、有機構造指向剤、及び任意のゼオライト結晶と組み合わせることを含む対照工程において実質的に結晶化した生成物を提供するのに必要な比較例の時間的期間よりも短い時間的期間で、実質的に結晶化した生成物を提供する、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記時間的期間が、前記比較例の時間的期間よりも約1.5倍短い、請求項6に記載の方法。
- 前記時間的期間が、前記比較例の時間的期間よりも約2倍短い、請求項6に記載の方法。
- 前記時間的期間が、前記比較例の時間的期間よりも約3倍短い、請求項6に記載の方法。
- 前記時間的期間が、前記混合物及び前記アルミナ源から約80%以上の結晶化度を得るために必要な時間である、請求項6から9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記時間的期間が、前記混合物及び前記アルミナ源から約85%以上の結晶化度を得るために必要な時間である、請求項6から9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記時間的期間が、前記混合物及び前記アルミナ源から約90%以上の結晶化度を得るために必要な時間である、請求項6から9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記時間的期間が、前記混合物及び前記アルミナ源から約95%以上の結晶化度を得るために必要な時間である、請求項6から9のいずれか一項に記載の方法。
- 添加段階を、前記時間的期間の約10%〜約100%の間に行う、請求項6から13のいずれか一項に記載の方法。
- 添加段階を、前記時間的期間の約30%〜約100%の間に行う、請求項6から13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記時間的期間が、約1時間〜約96時間、約2時間〜約72時間、約3時間〜約48時間、約5時間〜約36時間、約6時間〜約24時間、約7時間〜約12時間、又は約10時間の範囲にわたる、請求項6から15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記比較例の時間的期間が、約3時間〜約168時間、約10時間〜約96時間、約15時間〜約72時間、約20時間〜約48時間、又は約30時間の範囲にわたる、請求項6から16のいずれか一項に記載の方法。
- 8員環細孔径を有するアルミノシリケートゼオライト結晶を形成するための焼成をさらに含む、請求項1から17のいずれか一項に記載の方法。
- 前記アルミノシリケートゼオライト結晶が、AEI、AFX、CHA、LEV、AFT、EAB、KFI、SAT、TSC、SAV、ERI、LTA及びそれらの組み合わせからなる群から選択される骨格を有するゼオライトを含む、請求項18に記載の方法。
- 前記アルミノシリケートゼオライト結晶が、CHA骨格を有するゼオライトを含む、請求項18に記載の方法。
- 前記アルミノシリケートゼオライト結晶が、約200m2/g〜約900m2/gの範囲にわたるゼオライトBET表面積を有する、請求項18から20のいずれか一項に記載の方法。
- 前記アルミノシリケートゼオライト結晶が、約50ナノメートル〜約5マイクロメートルのサイズの範囲にわたるクラスタを形成する、請求項18から20のいずれか一項に記載の方法。
- 前記アルミナ源が、アルミン酸ナトリウム、Al(C3H7O)3、Al金属、水溶性アルミニウム塩、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、コロイド懸濁液、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1から22のいずれか一項に記載の方法。
- 前記シリカ源が、コロイドシリカ、ヒュームドシリカ、及びテトラエチルオルトシリケート(TEOS)、ナトリウムシリケート、沈降シリカ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1から23のいずれか一項に記載の方法。
- 前記鉱化剤が、NaOH、KOH、F−、第四級アンモニウムヒドロキシド、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1から24のいずれか一項に記載の方法。
- 前記有機構造指向剤が、第四級アンモニウム塩、アダマンチル、シクロヘキシル、芳香族置換基、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1から25のいずれか一項に記載の方法。
- 前記混合物が任意のゼオライト結晶を含み、前記任意のゼオライト結晶が8員環細孔径を有するアルミノシリケートゼオライト結晶種であり、AEI、AFX、CHA、LEV、AFT、EAB、KFI、SAT、TSC、SAV、ERI、LTA及びそれらの組み合わせからなる群から選択される構造を有する、請求項1から26のいずれか一項に記載の方法。
- 8員環細孔径を有する前記アルミノシリケートゼオライト結晶がCHA構造を有する、請求項27に記載の方法。
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