JP2853318B2 - Crystalline copper silicate and method for producing the same - Google Patents

Crystalline copper silicate and method for producing the same

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JP2853318B2 JP30701090A JP30701090A JP2853318B2 JP 2853318 B2 JP2853318 B2 JP 2853318B2 JP 30701090 A JP30701090 A JP 30701090A JP 30701090 A JP30701090 A JP 30701090A JP 2853318 B2 JP2853318 B2 JP 2853318B2
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【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、結晶性銅珪酸塩およびその製造方法に関す
るものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a crystalline copper silicate and a method for producing the same.

この結晶性銅珪酸塩は従来のゼオライトでは得られな
かった吸着特性,触媒性能を有することから、分子ふる
い,吸着剤あるいは、脱硝、炭化水素転化反応などの触
媒成分として、さらに銅イオンの殺菌能力を生かした殺
菌性物質として有用である。
Since this crystalline copper silicate has adsorption properties and catalytic performances that cannot be obtained with conventional zeolites, it can be used as a molecular sieve, adsorbent, or as a catalyst component for denitration and hydrocarbon conversion reactions, as well as a copper ion sterilization ability. It is useful as a bactericidal substance that makes use of the above.

<従来の技術> 従来ゼオライト中に金属を取り込む方法としては、イ
オン交換や、含浸などによる担持が知られている。
<Prior Art> Conventionally, as a method of incorporating a metal into a zeolite, ion exchange or loading by impregnation is known.

さらに、ゼオライトの製造原料中に金属を存在させる
方法も近年知られるようになった。ゼオライトの製造原
料中に銅化合物を存在させる銅珪酸塩は、特開平1−31
9488号公報、特開昭64−15142号公報にZSM−5の構造を
有するものが開示されている。
Furthermore, a method of allowing a metal to be present in a raw material for producing zeolite has recently become known. Copper silicate in which a copper compound is present in a zeolite production raw material is disclosed in JP-A-1-31.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9488 and JP-A-64-15142 disclose a structure having the structure of ZSM-5.

<発明が解決しようとする課題> しかしながら、イオン交換によっては、銅やアルカリ
土類金属をゼオライト中のアルミナと等モル量しか取り
込むことができなかった。また、含浸などによる担持に
よると、多量の金属を取り込むことが可能であるが、取
り込まれた金属は、水酸化物や酸化物として凝集体を形
成しやすく、銅およびアルカリ土類金属を高度に分散さ
せることができなかった。
<Problems to be Solved by the Invention> However, by ion exchange, only an equimolar amount of copper or alkaline earth metal with alumina in zeolite could be taken. In addition, a large amount of metal can be taken in by supporting by impregnation or the like, but the taken-in metal tends to form aggregates as hydroxides or oxides, and copper and alkaline earth metals are highly Could not be dispersed.

また、従来のゼオライトの製造原料中に銅化合物を存
在させる方法は、多量の金属を取り込むことができる
が、取り込まれた金属はやはり水酸化物や酸化物として
凝集体を形成しやすく、銅を高度に分散させることがで
きなかった。
In addition, the conventional method in which a copper compound is present in a raw material for producing zeolite can capture a large amount of metal, but the captured metal also easily forms aggregates as hydroxides or oxides. Could not be highly dispersed.

<課題を解決するための手段および作用> 本発明者らは、ZSM−5類似構造を有し、かつ結晶内
に所望量の銅およびアルカリ土類金属が高度に分散した
結晶性銅珪酸塩を製造することを目的として鋭意研究を
重ねた結果、本発明に到達した。
<Means and Actions for Solving the Problems> The present inventors have prepared a crystalline copper silicate having a structure similar to ZSM-5 and having a desired amount of copper and alkaline earth metal highly dispersed in the crystal. As a result of intensive studies for the purpose of manufacturing, the present invention has been achieved.

以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明の新規物質は、酸化物のモル比で表して、 aR2O・bMO・cAl2O3・ CuO・dSiO2 (式中、a、b、c、dは、 0<b≦10、0≦c≦2 20(c+1)≦d≦3000 0≦a≦d/40 を満たす数であり、Rは有機鉱化剤は、Mはアルカリ
土類金属を表す。) の無水基準の化学組成を有し、未焼成状態で実質上、第
1表に示した格子面間隔を含む粉末X線回折図形を有す
る結晶性銅珪酸塩であって、かつその製造原料中に、銅
およびアルカリ土類金属を存在させて製造された結晶性
銅珪酸塩である。本発明の結晶性銅珪酸塩は結晶化工程
において結晶に銅およびアルカリ土類金属を取り込み、
結晶内に銅およびアルカリ土類金属が高度に分散してい
ることを特徴としている。また、本発明の新規物質は、
その組成から判断できるように、アルミニウムの存在を
必須としていない。
The novel substance of the present invention is represented by the following formula: aR 2 O.bMO.cAl 2 O 3 .CuO.dSiO 2 (where a, b, c, and d are 0 <b ≦ 10, 0 ≦ c ≦ 2 20 (c + 1) ≦ d ≦ 3000 0 ≦ a ≦ d / 40, where R is an organic mineralizer and M is an alkaline earth metal. A crystalline copper silicate having a powder X-ray diffraction pattern substantially including the lattice spacing shown in Table 1 in an unfired state, and comprising copper and alkaline earth It is a crystalline copper silicate produced in the presence of a metal. The crystalline copper silicate of the present invention incorporates copper and alkaline earth metal into the crystal during the crystallization step,
It is characterized by a high dispersion of copper and alkaline earth metals in the crystal. Further, the novel substance of the present invention
As can be determined from the composition, the presence of aluminum is not essential.

第1表 粉末X線回折図形 面間隔 d(A) ピーク強度 11.19±0.60 W 10.03±0.50 W 3.86±0.07 VS 3.83±0.07 S 3.76±0.07 M 3.72±0.06 M 3.66±0.06 W〜M 3.45±0.05 W 3.06±0.04 W 2.99±0.04 W (表中、W,M,S,VSはそれぞれ、弱い,中位,強い,非常
に強いを表す) 以下に、本発明の結晶性銅珪酸塩の製造方法について
説明する。
Table 1 Powder X-ray diffraction pattern spacing d (A) Peak intensity 11.19 ± 0.60 W 10.03 ± 0.50 W 3.86 ± 0.07 VS 3.83 ± 0.07 S 3.76 ± 0.07 M 3.72 ± 0.06 M 3.66 ± 0.06 W to M 3.45 ± 0.05 W 3.06 ± 0.04 W 2.99 ± 0.04 W (W, M, S, and VS in the table represent weak, medium, strong, and very strong, respectively) Hereinafter, the method for producing the crystalline copper silicate of the present invention will be described. explain.

テトラプロピルアンモニウム化合物;アルカリ土類金
属源;銅源;アルミニウム源;珪素源;ヒドロキシイオ
ン源;並びに水を混合して、酸化物のモル比で表して、
下記の組成、 SiO2/CuO 20〜3000 MO/CuO 0.05〜10 Al2O3/CuO 0〜2 OH-/SiO2 0.04〜0.40 H2O/SiO2 15〜100 TPA/SiO2 0.02〜1.0 (ただし、Mはアルカリ土類金属を、TPAはテトラプロ
ピルアンモニウム化合物を表す。以下同じ) を有する反応混合物を調製し、該反応混合物を90℃ない
し、230℃の温度に保持して結晶化させることを必須と
する。
A tetrapropylammonium compound; an alkaline earth metal source; a copper source; an aluminum source; a silicon source; a hydroxy ion source;
The following composition, SiO 2 / CuO 20~3000 MO / CuO 0.05~10 Al 2 O 3 / CuO 0~2 OH - / SiO 2 0.04~0.40 H 2 O / SiO 2 15~100 TPA / SiO 2 0.02~1.0 (Where M represents an alkaline earth metal and TPA represents a tetrapropylammonium compound; the same shall apply hereinafter), and the reaction mixture is kept at a temperature of 90 ° C. to 230 ° C. for crystallization. It is mandatory.

原料組成から判断できるように、本発明の製造方法に
おいてはアルカリ金属を使用しない。従来ゼオライト状
珪酸塩の合成には、水酸化アルカリ金属、通常は水酸化
ナトリウムを使用している。しかしながら本発明者ら
は、水酸化アルカリ金属の使用が無定型の銅珪酸塩の生
成を促進し、銅が局在化することを見いだし、アルカリ
金属を使用しない本発明の結晶性銅珪酸塩の製造方法を
見いだすに至った。
As can be determined from the raw material composition, no alkali metal is used in the production method of the present invention. Conventionally, an alkali metal hydroxide, usually sodium hydroxide, has been used for the synthesis of a zeolite-like silicate. However, the present inventors have found that the use of an alkali metal hydroxide promotes the formation of amorphous copper silicate and localizes the copper. We have found a manufacturing method.

したがって、本発明で用いるテトラプロピルアンモニ
ウム化合物,アルカリ土類金属源,銅源,アルミニウム
源,珪素源,ヒドロキシイオン源は特に限定されない
が、いずれもアルカリ金属を含有していないことを必要
とする。
Accordingly, the tetrapropylammonium compound, alkaline earth metal source, copper source, aluminum source, silicon source, and hydroxy ion source used in the present invention are not particularly limited, but all need to contain no alkali metal.

例えば、テトラプロピルアンモニウム化合物として
は、テトラプロピルアンモニウムのハロゲン化物や水酸
化物を用いることができる。
For example, a tetrapropylammonium halide or hydroxide can be used as the tetrapropylammonium compound.

アルカリ土類金属源には、これらの金属を含有する塩
や、酸化物,水酸化物等が使用できるが、より高度な分
散状態を得るために水溶性であることが望ましい。好ま
しいアルカリ土類金属種としてはSr,Caである。
As the alkaline earth metal source, salts, oxides, hydroxides and the like containing these metals can be used, but it is desirable that the source is water-soluble in order to obtain a higher dispersion state. Preferred alkaline earth metal species are Sr and Ca.

珪素源には、コロイド状シリカ,無定形シリカ,ヒュ
ームドシリカ、アルカリ金属を除去した水ガラス等を用
いることができる。
As the silicon source, colloidal silica, amorphous silica, fumed silica, water glass from which alkali metals have been removed, and the like can be used.

アルミニウム源としては、アルミニウムを含有する塩
や、酸化物,水酸化物等が使用できるが、原料組成から
判断できるように、アルミニウム源の存在は必須ではな
い。
As the aluminum source, salts, oxides, hydroxides and the like containing aluminum can be used, but the presence of the aluminum source is not essential, as can be judged from the raw material composition.

ヒドロキシイオンは、アルカリ土類金属,アンモニウ
ム等の水酸化物を添加したり、あるいは、他の原料とし
てアルカリ性の原料、例えばテトラプロピルアンモニウ
ム化合物として水酸化テトラメチルアンモニウム、珪素
源としてアンモニアが添加されているコロイド状シリカ
等を使用することにより導入される。
Hydroxy ions may be obtained by adding a hydroxide such as an alkaline earth metal or ammonium, or by adding an alkaline raw material as another raw material, for example, tetramethylammonium hydroxide as a tetrapropylammonium compound and ammonia as a silicon source. It is introduced by using colloidal silica or the like.

アルカリ性の高い原料、例えば水酸化テトラプロピル
アンモニウム等を用いる場合には、好適な反応条件を得
るために、上記の原料の他に、硫酸,リン酸,塩酸等の
酸により中和することが必要になることがある。
When a highly alkaline raw material such as tetrapropylammonium hydroxide is used, it is necessary to neutralize it with an acid such as sulfuric acid, phosphoric acid or hydrochloric acid in addition to the above raw materials in order to obtain suitable reaction conditions. It may be.

反応混合物の組成は、モル比で示した次の組成である
ことを必須とする。
It is essential that the composition of the reaction mixture be the following composition shown in molar ratio.

SiO2/CuO 20〜3000 MO/CuO 0.05〜10 Al2O3/CuO 0〜2 OH-/SiO2 0.04〜0.40 H2O/SiO2 15〜100 TPA/SiO2 0.02〜1.0 何故なら、SiO2/CuOの値が20より小さいと、結晶化が
著しく遅くなる。一方SiO2/CuOの値が3000よい大きいと
結晶化は進行するが、製造された結晶中のCuの量が極微
量となり、実質的に銅を含まなものとなるので本発明の
結晶性銅珪酸塩は製造できない。
SiO 2 / CuO 20~3000 MO / CuO 0.05~10 Al 2 O 3 / CuO 0~2 OH - if / SiO 2 0.04~0.40 H 2 O / SiO 2 15~100 TPA / SiO 2 0.02~1.0 why, SiO If the value of 2 / CuO is less than 20, crystallization will be remarkably slow. On the other hand, when the value of SiO 2 / CuO is 3000 or more, the crystallization proceeds, but the amount of Cu in the produced crystal becomes extremely small and substantially contains copper, so the crystalline copper of the present invention Silicates cannot be produced.

MO/CuOの値が0.05よりも少ないと製造される結晶は実
質的にアルカリ土類金属を含まないものとなるので本発
明の結晶性銅珪酸塩は製造できない。また10より大きい
と、無定型の銅珪酸塩が副生してくる。
If the value of MO / CuO is less than 0.05, the produced crystals are substantially free of alkaline earth metals, so that the crystalline copper silicate of the present invention cannot be produced. If it is larger than 10, amorphous copper silicate is produced as a by-product.

またOH-/SiO2の値が0.04より小さいと、結晶化が進行
しないし、0.40より大きいと、無定型の銅珪酸塩が副生
してくる。
When the value of OH / SiO 2 is smaller than 0.04, crystallization does not proceed, and when it is larger than 0.40, amorphous copper silicate is produced as a by-product.

H2O/SiO2の値が15より小さいと、好適な粘度の反応混
合物が得られないし、100より大きいと、目的とする生
成物は得られるが、収量が少なく、効率的でない。
If the value of H 2 O / SiO 2 is less than 15, a reaction mixture having a suitable viscosity cannot be obtained. If the value is more than 100, the desired product can be obtained, but the yield is small and the efficiency is low.

TPA/SiO2の値が0.02より小さいと、珪酸鉱物が副生
し、1.0より多いと、目的とする生成物は得られるが経
済的でない。
If the value of TPA / SiO 2 is less than 0.02, silicate minerals are by-produced. If the value is more than 1.0, the desired product can be obtained, but it is not economical.

反応混合物が不均一であると、不純物が副生すること
もあるので、これらの原料は攪拌下に添加し、最終反応
混合物は実質上均質となるまで攪拌するのが望ましい。
If the reaction mixture is non-uniform, impurities may be by-produced. Therefore, these raw materials are preferably added with stirring, and the final reaction mixture is preferably stirred until it is substantially homogeneous.

こうして得た最終反応混合物は、不純物の混入を防ぐ
ため、例えばポリテトラフルオルエチレンの様な不活性
プラスチック材料でライニングしたステンレス製の密閉
耐圧容器を用いて結晶化される。結晶化は好ましくは自
生圧下90℃ないし230℃の温度に保持することにより行
われる。90℃より低い温度では結晶化に著しく時間を要
し、また230℃より高い温度では珪酸鉱物が副生するこ
とがある。通常、この温度に約2時間ないし約200時間
置くことにより本発明の結晶性銅珪酸磯を得ることがで
きる。
The final reaction mixture thus obtained is crystallized using a stainless steel sealed pressure-resistant vessel lined with an inert plastic material such as, for example, polytetrafluoroethylene, in order to prevent contamination of impurities. The crystallization is preferably carried out by maintaining the temperature between 90 ° C. and 230 ° C. under autogenous pressure. At temperatures lower than 90 ° C, crystallization takes a considerable time, and at temperatures higher than 230 ° C, silicate minerals may be by-produced. Usually, the crystalline copper silicate of the present invention can be obtained by placing at this temperature for about 2 hours to about 200 hours.

生成物は、濾過、あるいは遠心分離の様な通常の分離
方法により回収される。
The product is recovered by a conventional separation method such as filtration or centrifugation.

本明細書における生成物のX線回折はPhilips社製粉
末X線回折装置PW1700による。なお、線源にはCuK−α
線を使用し、可変式ダイバージェンススリットを用い、
測定サンプル上のX線照射面積を一定にして測定する。
X-ray diffraction of the product herein is performed by a Philips powder X-ray diffractometer PW1700. The source is CuK-α
Using a line, using a variable divergence slit,
The measurement is performed with the X-ray irradiation area on the measurement sample kept constant.

上記のようにして製造された本発明の結晶性銅珪酸塩
は、その細孔内にテトラプロピルアンモニウムイオンま
たはその化合物を含有している。この有機物を含んだ本
発明の結晶性銅珪酸磯は、必要に応じて、350℃ないし6
00℃の焼成により、この有機物を分解除去することがで
きる。本発明の結晶性銅珪酸塩の粉末X線回折図形は、
この焼成によって本質的に変化するものではない。
The crystalline copper silicate of the present invention produced as described above contains a tetrapropylammonium ion or a compound thereof in the pores. If necessary, the crystalline copper silicate of the present invention containing this organic substance may be heated to 350 ° C. to 6 ° C.
By firing at 00 ° C., the organic matter can be decomposed and removed. The powder X-ray diffraction pattern of the crystalline copper silicate of the present invention is:
This firing does not essentially change.

<発明の効果> 本発明の結晶性銅珪酸塩は結晶化工程において結晶に
銅およびアルカリ土類金属を取り込み、結晶内に銅およ
びアルカリ土類金属が高度に分散している。金属を高度
に分散させることは、金属量当りの活性点の数を増加さ
せることであり、より活性の高い触媒または吸着剤を得
ることができる。
<Effect of the Invention> The crystalline copper silicate of the present invention incorporates copper and alkaline earth metal into the crystal during the crystallization step, and copper and alkaline earth metal are highly dispersed in the crystal. Highly dispersing the metal increases the number of active sites per amount of metal and can result in a more active catalyst or adsorbent.

本発明の結晶性銅珪酸塩は、有機物を除去した後イオ
ン交換操作により、細孔径および吸着特性を制御し、種
々の吸着分離剤として有効に使用することができる。
The crystalline copper silicate of the present invention can be effectively used as various adsorptive separation agents by controlling the pore size and adsorption characteristics by ion exchange operation after removing organic substances.

また銅イオンの触媒能を生かして、ガス中の水素や酸
素の除去、脱硝、炭化水素添加反応等種々の反応の触媒
として使用することができる。
In addition, it can be used as a catalyst for various reactions such as removal of hydrogen and oxygen in gas, denitration, and hydrocarbon addition reaction by utilizing the catalytic ability of copper ions.

さらに銅イオンの殺菌能力を生かして、食品包装材料
などに添加して、抗菌性物質として使用できる。
Furthermore, it can be used as an antibacterial substance by adding it to food packaging materials, etc., making use of the sterilizing ability of copper ions.

<実施例> 本発明をさらに具体的に説明するために、以下に実施
例を示すが、本発明は以下の実施例によって限定される
ものではない。
<Examples> In order to more specifically describe the present invention, examples will be shown below, but the present invention is not limited to the following examples.

実施例1 無定型シリカ(日本シリカ社製NIPSIL VN−3 SiO2 8
7.7wt%,Al2O3 0.5wt%)、酢酸銅1水和物、塩化スト
ロンチウム6水和物、水酸化テトラプロピルアンモニウ
ム水溶液(10wt%)、および水を混合して次のモル組成
の反応混合物を調製した。
Example 1 Amorphous silica (NIPSIL VN-3 SiO2 8 manufactured by Nippon Silica Co., Ltd.)
7.7 wt%, Al2O3 0.5 wt%), copper acetate monohydrate, strontium chloride hexahydrate, tetrapropylammonium hydroxide aqueous solution (10 wt%), and water are mixed to prepare a reaction mixture having the following molar composition. did.

SiO2/CuO 70 SrO/CuO 3.50 Al2O3/CuO 0.24 OH-/SiO2 0.10 H2O/SiO2 50 TPA/SiO2 0.10 この発能混合物を、オートクレープに密閉し、定常攪
拌しつつ自生圧下170℃に加熱し、64時間この温度を保
持し、結晶性生成物を得た。これを濾過,水洗の後、11
0℃で乾燥した。
SiO 2 / CuO 70 SrO / CuO 3.50 Al 2 O 3 / CuO 0.24 OH - a / SiO 2 0.10 H 2 O / SiO 2 50 TPA / SiO 2 0.10 The Hatsuno mixture was sealed in an autoclave, with constant stirring The mixture was heated to 170 ° C. under autogenous pressure and maintained at this temperature for 64 hours to obtain a crystalline product. After filtration and washing with water,
Dried at 0 ° C.

この生成物は、化学分析より、次の無水基準のモル組
成を有していた。
The product had the following molar composition on a dry basis by chemical analysis.

1.91(TPA)2O・1.93SrO・ CuO・0.25Al2O3・90.4SiO2 この生成物は、第2表に示す粉末X線回折パターンを
有する本発明の結晶性銅珪酸塩であった。
1.91 (TPA) 2 O · 1.93SrO · CuO · 0.25Al 2 O 3 · 90.4SiO 2 This product was a crystalline copper silicate of the present invention having the powder X-ray diffraction pattern shown in Table 2.

この生成物を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図
1に示すように結晶表面の異物の析出は非常に少なく、
銅が結晶内部に取り込まれていた。
Observation of this product with a scanning electron microscope revealed that the precipitation of foreign matter on the crystal surface was very small, as shown in FIG.
Copper was incorporated into the crystal.

実施例2 塩化ストロンチウム6水和物の代わりに塩化カルシウ
ム2水和物を用いた以外は実施例1と同様にして、次の
モル組成の反応混合物を調製した。
Example 2 A reaction mixture having the following molar composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that calcium chloride dihydrate was used instead of strontium chloride hexahydrate.

SiO2/CuO 70 CaO/CuO 3.50 Al2O3/CuO 0.24 OH-/SiO2 0.08 H2O/SiO2 50 TPA/SiO2 0.08 この反応混合物を、オートクレーブに密閉し、定常攪
拌しつつ自生圧下170℃に加熱し、64時間この温度を保
持し、結晶性生成物を得た。これを濾過,水洗の後、11
0℃で乾燥した。
SiO 2 / CuO 70 CaO / CuO 3.50 Al 2 O 3 / CuO 0.24 OH - / the SiO 2 0.08 H 2 O / SiO 2 50 TPA / SiO 2 0.08 The reaction mixture was sealed in an autoclave, the constant stirring under autogenous pressure Heat to 170 ° C. and hold at this temperature for 64 hours to obtain a crystalline product. After filtration and washing with water,
Dried at 0 ° C.

この生成物は、化学分析より、次の無水基準のモル組
成を有していた。
The product had the following molar composition on a dry basis by chemical analysis.

1.90(TPA)2O・2.02CaO・ CuO・0.24Al2O3・90.6SiO2 この生成物は、第3表に示す粉末X線回折パターンを
有する本発明の結晶性銅珪酸塩であった。
1.90 (TPA) 2 O · 2.02CaO · CuO · 0.24Al 2 O 3 · 90.6SiO 2 This product was a crystalline copper silicate of the present invention having the powder X-ray diffraction pattern shown in Table 3.

この生成物を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図
2に示すように結晶表面の異物の析出は非常に少なく、
銅が結晶内部に取り込まれていた。
When this product was observed with a scanning electron microscope, the deposition of foreign matter on the crystal surface was very small as shown in FIG.
Copper was incorporated into the crystal.

実施例3 実施例1と同様にして、次のモル組成の反応混合物を
調製した。
Example 3 In the same manner as in Example 1, a reaction mixture having the following molar composition was prepared.

SiO2/CuO 40 SrO/CuO 0.10 Al2O3/CuO 0.13 OH-/SiO2 0.20 H2O/SiO2 50 TPA/SiO2 0.20 この反応混合物を、オートクレーブに密閉し、定常攪
拌しつつ自生圧下130℃に加熱し、90時間この温度を保
持し、結晶性生成物を得た。これを濾過,水洗の後、11
0℃で乾燥した。
SiO 2 / CuO 40 SrO / CuO 0.10 Al 2 O 3 / CuO 0.13 OH - / the SiO 2 0.20 H 2 O / SiO 2 50 TPA / SiO 2 0.20 The reaction mixture was sealed in an autoclave, the constant stirring under autogenous pressure Heat to 130 ° C. and hold at this temperature for 90 hours to obtain a crystalline product. After filtration and washing with water,
Dried at 0 ° C.

この生成物は、化合分析より、次の無水基準のモル組
成を有していた。
The product was found to have the following molar composition on a dry basis by compound analysis.

1.03(TPA)2O・0.08SrO・ CuO・0.14Al2O3・50.3SiO2 この生成物は、第4表に示す粉末X線回折パターンを
有する本発明の結晶性銅珪酸塩であった。
1.03 (TPA) 2 O.0.08 SrO.CuO.0.14Al 2 O 3 .50.3SiO 2 This product was a crystalline copper silicate of the present invention having the powder X-ray diffraction pattern shown in Table 4.

この生成物を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図
3に示すように結晶表面の異物の析出は非常に少なく、
銅が結晶内部に取り込まれていた。
When this product was observed with a scanning electron microscope, as shown in FIG.
Copper was incorporated into the crystal.

実施例4 実施例1と同様にして、次のモル組成の反応混合物を
調製した。
Example 4 In the same manner as in Example 1, a reaction mixture having the following molar composition was prepared.

SiO2/CuO 40 SrO/CuO 2.0 Al2O3/Cu 0.13 OH-/SiO2 0.10 H2O/SiO2 70 TPA/SiO2 0.10 この反応混合物を、オートクレーブに密着し、定常攪
拌しつつ自生圧下170℃に加熱し、48時間この温度を保
持し、結晶性生成物を得た。これを濾過,水洗の後、11
0℃で乾燥した。
SiO 2 / CuO 40 SrO / CuO 2.0 Al 2 O 3 / Cu 0.13 OH - / the SiO 2 0.10 H 2 O / SiO 2 70 TPA / SiO 2 0.10 The reaction mixture was adhered to the autoclave, the constant stirring under autogenous pressure Heat to 170 ° C. and hold at this temperature for 48 hours to obtain a crystalline product. After filtration and washing with water,
Dried at 0 ° C.

この生成物は、化学分析より、次の無水基準のモル組
成を有していた。
The product had the following molar composition on a dry basis by chemical analysis.

0.85(TPA)2O・1.65SrO・ CuO・0.14Al2O3・40.3SiO2 この生成物は、第5表に示す粉末X線回折パターンを
有する本発明の結晶性銅珪酸塩であった。
0.85 (TPA) 2 O · 1.65SrO · CuO · 0.14Al 2 O 3 · 40.3SiO 2 This product was the crystalline copper silicate of the present invention having the powder X-ray diffraction pattern shown in Table 5.

この生成物を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図
4に示すように結晶表面の異物の析出は非常に少なく、
銅が結晶内部に取り込まれていた。
When this product was observed with a scanning electron microscope, the deposition of foreign matter on the crystal surface was very small as shown in FIG.
Copper was incorporated into the crystal.

比較例1 無定型シリカ(日本シリカ社製NIPSIL VN−3 SiO2 8
7.7wt%,Al2O3 0.5wt%)、酢酸銅1水和物、水酸化ナ
トリウム、臭化テトラプロピルアンモニウム、および水
を混合して次のモル組成の反応混合物を調製した。
Comparative Example 1 Amorphous silica (NIPSIL VN-3 SiO2 8 manufactured by Nippon Silica Co., Ltd.)
7.7 wt%, Al 2 O 3 0.5 wt%), copper acetate monohydrate, sodium hydroxide, tetrapropyl ammonium bromide, and water were mixed to prepare a reaction mixture having the following molar composition.

SiO2/CuO 40 Na2O/CuO 2.0 Al2O3/CuO 0.13 OH-/SiO2 0.35 H2O/SiO2 70 TPA/SiO2 0.10 この反応混合物を、オートクレーブに密閉し、定常撹
拌しつつ自生圧下170℃に加熱し、48時間この温度を保
持し、結晶性生成物を得た。これを濾過,水洗の後、11
0℃で乾燥した。
SiO 2 / CuO 40 Na 2 O / CuO 2.0 Al 2 O 3 / CuO 0.13 OH - / the SiO 2 0.35 H 2 O / SiO 2 70 TPA / SiO 2 0.10 The reaction mixture was sealed in an autoclave, with constant stirring The mixture was heated to 170 ° C. under autogenous pressure and maintained at this temperature for 48 hours to obtain a crystalline product. After filtration and washing with water,
Dried at 0 ° C.

この生成物は、化学分析より、次の無水基準のモル組
成を有していた。
The product had the following molar composition on a dry basis by chemical analysis.

0.85(TPA)2O・0.31Na2O・ CuO・0.14Al2O3・40.3SiO2 この生成物を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図
5に示すように結晶表面に多量の無定型物が付着してい
た。
0.85 (TPA) 2 O ・ 0.31Na 2 O ・ CuO ・ 0.14Al 2 O 3・ 40.3SiO 2 The product was observed with a scanning electron microscope. As shown in FIG. Had adhered.

比較例2 通常のイオン交換操作によりカチオンをSrを交換した
SiO2/Al2O3比251のZSM−5型ゼオライトを、1.5%の酢
酸銅1水和物の水溶液中に添加し10wt%のスラリーとし
た。このスラリーに5%アンモニア水を加え、スラリー
のpHを8.5に調整した。これを一晩攪拌後、濾過水洗し
て、ゼオライトに銅を担持した。
Comparative Example 2 Sr was exchanged for a cation by a normal ion exchange operation.
ZSM-5 type zeolite having a SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of 251 was added to a 1.5% aqueous solution of copper acetate monohydrate to form a 10 wt% slurry. 5% aqueous ammonia was added to the slurry to adjust the pH of the slurry to 8.5. After stirring this overnight, it was washed with filtered water and copper was supported on zeolite.

この沈澱法による銅担持ゼオライトは、化学分析よ
り、次の無水基準のモル組成を有していた。
According to the chemical analysis, the copper-supported zeolite obtained by the precipitation method had the following molar composition on an anhydrous basis.

0.002SrO・CuO ・0.004Al2O3・42.3SiO2 この生成物を走査型電子生顕微鏡で観察したところ、
図6に示すようにゼオライト結晶の表面に、酸化銅また
は水酸化銅と思われる凝集物が存在していた。
The 0.002SrO · CuO · 0.004Al 2 O 3 · 42.3SiO 2 The product was observed with a scanning electron production microscope,
As shown in FIG. 6, aggregates considered to be copper oxide or copper hydroxide were present on the surface of the zeolite crystal.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

図1,2,3,4,5および6は、それぞれ実施例1,2,3,4,比較
例1および2の生成物の結晶構造を表す走査型電子顕微
鏡写真である。
FIGS. 1, 2, 3, 4, 5, and 6 are scanning electron micrographs showing the crystal structures of the products of Examples 1, 2, 3, 4, and Comparative Examples 1 and 2, respectively.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】酸化物のモル比で表して、 aR2O・bMO・cAl2O3・ CuO・dSiO2 (式中、a、b、c、dは、 0<b≦10、0≦c≦2 20(c+1)≦d≦3000 0≦a≦d/40 を満たす数であり、Rは有機鉱化剤を、Mはアルカリ土
類金属を表す。) の無水基準の化学組成を有し、未焼成状態で実質上、第
1表に示した格子面間隔を含む粉末X線回折図形を有す
る結晶性銅珪酸塩であって、かつその製造原料中に、銅
およびアルカリ土類金属を存在させて製造された結晶性
銅珪酸塩。 第1表 粉末X線回折図形 格子面間隔 d(A) ピーク強度 11.19±0.60 W 10.03±0.50 W 3.86±0.07 VS 3.83±0.07 S 3.76±0.07 M 3.72±0.06 M 3.66±0.06 W〜M 3.45±0.05 W 3.06±0.04 W 2.99±0.04 W (表中、W,M,S,VSはそれぞれ、弱い,中位,強い,非常
に強いを表す)
1. An oxide represented by the molar ratio of aR 2 O.bMO.cAl 2 O 3 .CuO.dSiO 2 (where a, b, c and d are 0 <b ≦ 10, 0 ≦ c ≦ 2 20 (c + 1) ≦ d ≦ 3000 0 ≦ a ≦ d / 40, R represents an organic mineralizer, and M represents an alkaline earth metal.) A crystalline copper silicate having a powder X-ray diffraction pattern including the lattice spacing shown in Table 1 substantially in an unfired state, and containing copper and an alkaline earth metal Crystalline copper silicate produced in the presence. Table 1 Powder X-ray diffraction pattern Lattice spacing d (A) Peak intensity 11.19 ± 0.60 W 10.03 ± 0.50 W 3.86 ± 0.07 VS 3.83 ± 0.07 S 3.76 ± 0.07 M 3.72 ± 0.06 M 3.66 ± 0.06 W to M 3.45 ± 0.05 W 3.06 ± 0.04 W 2.99 ± 0.04 W (W, M, S, and VS in the table represent weak, medium, strong, and very strong, respectively)
【請求項2】テトラプロピルアンモニウム化合物;アル
カリ土類金属源;銅源;アルミニウム源;珪素源;ヒド
ロキシイオン源;並びに水を混合して、酸化物のモル比
で表して、下記の組成、 SiO2/CuO 20〜3000 MO/CuO 0.05〜10 Al2O3/CuO 0〜2 OH-/SiO2 0.04〜0.40 H2O/SiO2 15〜100 TPA/SiO2 0.02〜1.0 (ただし、Mはアルカリ土類金属を、TPAはテトラプロ
ピルアンモニウム化合物を表す。) を有する反応混合物を調製し、該反応混合物を90℃ない
し230℃の温度に保持することを特徴とする、特許請求
の範囲第1項記載の結晶性銅珪酸塩の製造方法。
2. A tetrapropyl ammonium compound; an alkaline earth metal source; a copper source; an aluminum source; a silicon source; a hydroxy ion source; 2 / CuO 20~3000 MO / CuO 0.05~10 Al 2 O 3 / CuO 0~2 OH - / SiO 2 0.04~0.40 H 2 O / SiO 2 15~100 TPA / SiO 2 0.02~1.0 ( although, M is Wherein an alkaline earth metal and TPA represent a tetrapropylammonium compound), and the reaction mixture is maintained at a temperature of from 90 ° C. to 230 ° C. The method for producing a crystalline copper silicate according to the above item.
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