JP4189492B2 - Layered double hydroxide / zeolite composite - Google Patents

Layered double hydroxide / zeolite composite Download PDF

Info

Publication number
JP4189492B2
JP4189492B2 JP2004081920A JP2004081920A JP4189492B2 JP 4189492 B2 JP4189492 B2 JP 4189492B2 JP 2004081920 A JP2004081920 A JP 2004081920A JP 2004081920 A JP2004081920 A JP 2004081920A JP 4189492 B2 JP4189492 B2 JP 4189492B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
zeolite
layered double
double hydroxide
composite
represented
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2004081920A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005263596A (en
Inventor
裕久 山田
堅志 田村
順三 田中
俊之 生駒
佑介 守吉
雄二郎 渡辺
正 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute for Materials Science
Original Assignee
National Institute for Materials Science
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute for Materials Science filed Critical National Institute for Materials Science
Priority to JP2004081920A priority Critical patent/JP4189492B2/en
Publication of JP2005263596A publication Critical patent/JP2005263596A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4189492B2 publication Critical patent/JP4189492B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Description

本発明は、ゼオライトから成るコアと層状複水酸化物から成るシェルとの被覆構造を有
し、NH やPO 3−の同時除去などの複合的な吸着機能を有し、一般に使用される
通液流速で不純物除去効率に優れている層状複水酸化物/ゼオライト複合体及びその製造
方法に関する。
The present invention has a coating structure of a core made of zeolite and a shell made of layered double hydroxide, has a complex adsorption function such as simultaneous removal of NH 4 + and PO 4 3− , and is generally used. The present invention relates to a layered double hydroxide / zeolite composite excellent in impurity removal efficiency at a liquid flow rate and a method for producing the same.

多孔体の重要な用途として吸着剤が挙げられる。この多孔体がイオン、ガスや微粒子等
を吸着するのには様々な駆動力があるが、その一つとして化学的な作用がある。その観点
で考えると、吸着剤は大きく二つに分けることができる。例えば、アルミナ−シリカゲル
、ゼオライト等は固体酸性を有し、アンモニア等の塩基性物質を強く吸着する。それに対
し、MgOやCaO 等は固体塩基性を有し、硫化水素等の酸性物質を強く吸着すること
ができる。このように一つの吸着剤では、酸性・塩基性物質のどちらかしか吸着できない
ものが多い。
As an important use of the porous material, an adsorbent can be mentioned. There are various driving forces for this porous body to adsorb ions, gases, fine particles, etc., one of which is a chemical action. From this point of view, the adsorbent can be roughly divided into two. For example, alumina-silica gel, zeolite, etc. have solid acidity and strongly adsorb basic substances such as ammonia. On the other hand, MgO, CaO 2 and the like have solid basicity and can strongly adsorb acidic substances such as hydrogen sulfide. Thus, many adsorbents can adsorb only acidic or basic substances.

複合吸着機能を有する、または、それを意識した吸着剤はこれまであまり多く研究され
ておらず、フライポンタイト(〔Zn6-X AlX 〕〔Si4-X AlX 〕O10〔OH〕8
とシリカゲルの複合体、ゼオライトとセピオライトの複合体が知られている程度である。
前者では、フライポンタイトに両性吸着能が報告されているが、比表面積があまり大きく
ないのと結晶性が良くないことなどによりそれほど高い複吸着能を有してはいない。後者
では、さらに低い吸着能しか得られていない。また、陰イオン吸着体として層状複水酸化
物が知られているがこのような物質を利用した複合体としては、層状複水酸化物−アルミ
ナシリカゲル複合体(特許文献1)の報告がなされているのみである。
特開2002−159849号公報
The adsorbents having or adhering to the composite adsorption function have not been studied so much so far, and the fly-pontite ([Zn 6 -X Al X ] [Si 4-X Al X ] O 10 [OH] 8 )
A composite of silica gel and a composite of zeolite and sepiolite are known.
In the former case, amphoteric adsorption ability has been reported for fly-pontite, but it does not have such a high double adsorption ability due to its low specific surface area and poor crystallinity. In the latter, only lower adsorption capacity is obtained. Further, a layered double hydroxide is known as an anion adsorbent, but a layered double hydroxide-alumina silica gel composite (Patent Document 1) has been reported as a composite using such a substance. There is only.
JP 2002-159849 A

セラミックス多孔体は一般的に耐熱性、耐化学性、耐候性に優れ、しかも環境調和的な
素材が多い。このような観点から、大気や水環境の保全・浄化材料として適している。こ
のような用途を考えると、例えば、湖沼や河川の水質保全ではアンモニアとリン酸イオン
の両方を同時に除去できることが必要であり、そのような両性的な吸着能を有する吸着剤
の開発が求められている。
Ceramic porous bodies are generally excellent in heat resistance, chemical resistance, and weather resistance, and many materials are environmentally friendly. From such a viewpoint, it is suitable as a material for the maintenance and purification of air and water environment. Considering such applications, for example, it is necessary to remove both ammonia and phosphate ions at the same time for water quality conservation in lakes and rivers, and the development of adsorbents having such amphoteric adsorption ability is required. ing.

すなわち近年、環境浄化や脱臭の目的でHS 、CO2 、メルカプタンなどの酸性ガ
スやNH、アミンなどの塩基性ガス及び水質浄化のためのNH やPO 3−の同時
除去などの複合的な吸着機能をもつ吸着剤の開発が求められている。
That is, in recent years, acidic gases such as H 2 S, CO 2 and mercaptans, basic gases such as NH 3 and amines, and NH 4 + and PO 4 3− for water purification are simultaneously removed for the purpose of environmental purification and deodorization. Development of adsorbents with multiple adsorption functions is required.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、酸性物質および塩基性物質の
両物質に対して高い吸着能を有する層状複水酸化物/ゼオライト複合体およびその製造方
法を提供するとともに、この層状複水酸化物/ゼオライト複合体を含む吸着剤を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made in view of such problems, and provides a layered double hydroxide / zeolite composite having a high adsorbability for both acidic and basic substances and a method for producing the same. Another object is to provide an adsorbent containing the layered double hydroxide / zeolite composite.

本発明者らは、上述の問題点を改善するため鋭意検討した結果、塩基性物質を多量に吸
着するゼオライトと酸性物質を強く吸着する層状複水酸化物からなる複合体を合成するこ
とにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
As a result of intensive studies to improve the above-mentioned problems, the present inventors have synthesized a complex composed of zeolite that adsorbs a large amount of a basic substance and a layered double hydroxide that strongly adsorbs an acidic substance. The present inventors have found that the problems can be solved and have completed the present invention.

すなわち、本発明は以下の[1]〜[]に示される構成を講じることによって解決した。
[1] セラミックス多孔体からなる有害物質を吸着する吸着剤であって、前記セラミックス多孔体が、下記一般式(a)又は(b)で表される不定比化合物である層状複水酸化物(A)とゼオライト(B)を含有する層状複水酸化物/ゼオライト複合体からなることを特徴とする。
That is, this invention was solved by taking the structure shown by the following [1]-[ 7 ].
[1] An adsorbent that adsorbs a harmful substance comprising a ceramic porous body, wherein the ceramic porous body is a non-stoichiometric compound represented by the following general formula (a) or (b): It is characterized by comprising a layered double hydroxide / zeolite composite containing A) and zeolite (B).

[M2+ 1-x3+ x(OH)2]x+[An- x/n・mH2O]x- (a)
[Al2Li (OH)]x+[An- x/n・mH2O]x- (b)
(ここで、0.1≦x≦0.4、0<m、nは1から4の自然数、M2+はMg、Ca、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等に代表される2価の金属の少なくとも1種、M3+はAl、Fe、Cr、 Co、Ga、In等に代表される3価金属の少なくとも1種、An-は、OH-、Cl-、Br-、CO3 2-、NO3 2-、SO4 2-、Fe(CN)6 4-、酒石酸イオンで表されるn価のイオン交換性アニオンの少なくとも1種である。)
[2] 前記ゼオライト(B)のイオン交換容量が1.0mmolg-以上であることを特徴とする[1]記載の吸着剤。
[3] 前記ゼオライト(B)がA型ゼオライトであることを特徴とする[1]または[2]いずれかに記載の吸着剤。
[4] 前記ゼオライト(B)がX型ゼオライトであることを特徴とする[1]ないし、[]いずれかに記載の吸着剤。
[5] 前記ゼオライト(B)のコア粒子の表面を層状複水酸化物(A)の微粒子シェルで
被覆したコアーシェル構造を有することを特徴とする[1]から[4]いずれかに記載の吸
着剤。
[6] コア粒子と微粒子シェルとが質量比1:0.25から1:0.001で存在する[5]に記載の吸着剤。
[7] 全体として、電子顕微鏡法による粒子径測定法で一次平均粒子径0.1〜300
μmを有するものである[6]に記載の吸着剤。
[M 2+ 1-x M 3+ x (OH) 2 ] x + [A n- x / n · mH 2 O] x- (a)
[Al 2 Li (OH) 6 ] x + [A n− x / n · mH 2 O] x− (b)
(Where 0.1 ≦ x ≦ 0.4, 0 <m, n is a natural number from 1 to 4, M 2+ is represented by Mg, Ca, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, etc. At least one divalent metal, M 3+ is at least one trivalent metal represented by Al, Fe, Cr, Co, Ga, In, etc., An is OH , Cl , Br , CO 3 2− , NO 3 2− , SO 4 2− , Fe (CN) 6 4− , at least one of n-valent ion-exchangeable anions represented by tartrate ions.
[2] The ion exchange capacity of the zeolite (B) is characterized in that at 1.0Mmolg- 1 or more [1] adsorbents according.
[3] The zeolite (B) is characterized in that it is a type A zeolite [1] or [2] adsorbents according to any one.
[4] to the zeolite (B) is [1], characterized in that an X-type zeolite, adsorbents according to any one of [2].
[5] absorption according to the surface of the core particle [4] or [1], which has a core-shell structure coated with particulate shell of the layered double hydroxide (A) of the zeolite (B) <br/> Adhesive.
[6] The core particles and the fine particles shell and mass ratio of 1: 0.25 to 1: adsorbents according to present at 0.001 [5].
[7] As a whole, the primary average particle size is 0.1 to 300 by the particle size measurement method by electron microscopy.
adsorbents according to one having a [mu] m [6].

本発明では、定形粒子構造を有するゼオライトのスラリーを原料として使用し、アルカ
リ条件下において特定の2種以上の金属塩を含有する水溶液を添加することにより、ゼオ
ライト(B)をコアとして、層状複水酸化物(A)をその表面に沈着させる。
In the present invention, a zeolite slurry having a regular particle structure is used as a raw material, and an aqueous solution containing two or more specific metal salts is added under alkaline conditions, whereby the zeolite (B) is used as a core to form a layered composite. Hydroxide (A) is deposited on the surface.

一般式[M2+ 1-x3+ x(OH)2] x+ x/z z-・mH2O・・・(a)で表される2価−
3価の金属イオンの組み合わせと一般式[Al2Li(OH)]x+[An- x/n・mH2O]x-
・・(b)で表されるLi(1価)−Al(3価)の金属イオンの組み合わせで基本層を
構成する化合物が知られている。M2+はMg、Ca、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Z
n等に代表される2価の金属の少なくとも1種、M3+は、Al,Fe,Cr,Ga、In
等に代表される3価の金属の少なくとも1種、An-は、OH、Cl、Br、CO3 2
-、NO3 2-、SO4 2-、Fe(CN)6 4-、酒石酸イオンで表わされるn価のイオン交換性
アニオンの少なくとも1種である。2価−3価系では、一般式(a)に示される不定比化
合物であり(0 <x ≦ 0.4)、多様な組み合わせ、組成比の化合物を合成することが可能
である。結晶構造の概略は、二価金属M2+ の一部を三価金属M3+ が置換することにより
プラス電荷を持ったBrucite Mg(OH)2 に類似の基本層ができることから、電気的中
性を保つためにマイナス荷電の中間層からなる層状構造をとる。
General formula [M 2+ 1-x M 3+ x (OH) 2 ] x + A x / z z- · mH 2 O ( 2 ) represented by (a)
Combination of trivalent metal ions and general formula [Al 2 Li (OH) 6 ] x + [A n− x / n · mH 2 O] x− ·
A compound that forms a basic layer by a combination of Li (monovalent) -Al (trivalent) metal ions represented by (b) is known. M 2+ is Mg, Ca, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Z
At least one divalent metal represented by n and the like, M 3+ is Al, Fe, Cr, Ga, In
At least one trivalent metal typified by an equal, A n-is, OH -, Cl -, Br -, CO 3 2
, NO 3 2− , SO 4 2− , Fe (CN) 6 4− , and at least one of n-valent ion-exchangeable anions represented by tartrate ions. The divalent to trivalent system is a non-stoichiometric compound represented by the general formula (a) (0 <x ≦ 0.4), and it is possible to synthesize compounds with various combinations and composition ratios. The outline of the crystal structure is that a base layer similar to Brucite Mg (OH) 2 having a positive charge is formed by substituting a part of the divalent metal M 2+ with the trivalent metal M 3+. In order to maintain the properties, a layered structure composed of a negatively charged intermediate layer is adopted.

また、式(b)で示されるLi−Al系(一価金属と三価金属)においても類似の層状
複水酸化物が得られることがクレイズ・アンド・クレイミネラルズ(Clays and Clay Min
erals)第30巻p180〜184に報告されている。AlはGibbsite構造で配列し、その空位(Va
cancy)をLiイオンが占めて2次元的なlayerを形成し、その電荷を補うために、層間に
アニオンが組み込まれている。ここで、層状複水酸化物(Layered Double Hydroxide:
LDH)とは、以下に述べるハイドロタルサイト(Hydrotalcite)およびハイドロタルサイ
ト類を含む総称である。
In addition, a similar layered double hydroxide can also be obtained in the Li—Al system (monovalent metal and trivalent metal) represented by the formula (b). Clays and Clay Mins
erals), Vol. 30, p180-184. Al is arranged in the Gibbsite structure and its vacancy (Va
cancy) is occupied by Li ions to form a two-dimensional layer, and an anion is incorporated between the layers to compensate for the charge. Here, layered double hydroxide (Layered Double Hydroxide:
(LDH) is a general term including hydrotalcite and hydrotalcite described below.

ハイドロタルサイトは元々天然鉱物Mg6 Al2(OH)16CO3・4〜5H2Oに与え
られた名称であるが、その後これと同じ結晶構造をもつ鉱物が多数発見され、合成もされ
た。それは次の一般式(a)又は(b)で表わされる。
Hydrotalcite was originally given to the natural mineral Mg 6 Al 2 (OH) 16 CO 3 · 4-5H 2 O, but many minerals with the same crystal structure were discovered and synthesized thereafter. . It is represented by the following general formula (a) or (b).

[M2+ 1-x3+ x(OH)2]x+[An- x/n・mH2O]x- (a)
[Al2Li (OH)]x+[An- x/n・mH2O]x- (b)
ここで、0.1≦x≦0.4、0<m、nは1から4の自然数、M2+はMg、Ca、M
n、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等に代表される2価の金属の少なくとも1種、M3+
、Al,Fe,Cr,Ga,In等に代表される3価の金属の少なくとも1種、An-は、
OH,Cl 、Br、CO3 2-、NO3 2-、SO4 2-、Fe(CN)6 4-、酒石酸イオ
ンで表わされるn価のイオン交換性アニオンの少なくとも1種である。
[M 2+ 1-x M 3+ x (OH) 2 ] x + [A n- x / n · mH 2 O] x- (a)
[Al 2 Li (OH) 6 ] x + [A n− x / n · mH 2 O] x− (b)
Here, 0.1 ≦ x ≦ 0.4, 0 <m, n is a natural number from 1 to 4, M 2+ is Mg, Ca, M
n, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, etc., at least one divalent metal represented by M 3+ is at least a trivalent metal represented by Al, Fe, Cr, Ga, In, etc. One type, An-
OH , Cl , Br , CO 3 2− , NO 3 2− , SO 4 2− , Fe (CN) 6 4− , at least one of n-valent ion-exchangeable anions represented by tartrate ions .

上記一般式(a)でM2+がMg2+、M3+がAl3+である化合物がハイドロタルサイトと
言われ、それ以外の一般式(a)および一般式(b)の化合物は通称ハイドロタルサイト
類と呼ばれている。これらのハイドロタルサイトおよびハイドロタルサイト類はプラスに
電荷した基本層と、そのプラスを電気的に中和するアニオンと結晶水を持つ中間層からな
る構造単位を有し、構造破壊温度に違いがある他は殆ど似た性質を示すことが知られてお
り、固体塩基性及び陰イオン交換能をもち、インターカレーション反応・再生反応といっ
た特異的な反応を示す。なお、これらの化合物については「スメタイト研究会会報」”ス
メクタイト”(第6巻第1号P.12−26、1996,5月)に詳しく説明されている
。上記の層状複水酸化物の具体例としては、スティヒタイト、パイロオーライト、リーベ
サイト、タコヴァィト、オネサイト、アイオワイト等が挙げられる。
In the above general formula (a), a compound in which M 2+ is Mg 2+ and M 3+ is Al 3+ is called hydrotalcite, and other compounds of the general formula (a) and general formula (b) are Commonly called hydrotalcite. These hydrotalcites and hydrotalcites have a structural unit consisting of a positively charged basic layer and an intermediate layer with an anion and crystal water that electrically neutralizes the positive, and differ in structural breakdown temperature. Some others are known to exhibit almost similar properties, have solid basicity and anion exchange ability, and exhibit specific reactions such as intercalation and regeneration reactions. These compounds are described in detail in “Smectite Research Society Bulletin” “Smectite” (Vol. 6, No. 1, P.12-26, 1996, May). Specific examples of the layered double hydroxide include stichtite, pyroaulite, leevesite, tacovitite, onesite, iowite and the like.

本発明の複合体中のゼオライト(B)は、IUPACで定義されるミクロ細孔0.5〜
2nmを中心とした細孔直径を有する孔を持つ結晶性の多孔体であり、主に下記一般式で
示される組成を有するアルミノシリケートに代表される。天然品として約40種以上, 合
成結晶として約150 種以上が報告されている。
Zeolite (B) in the composite of the present invention has micropores 0.5 to 0.5 as defined by IUPAC.
It is a crystalline porous body having pores having a pore diameter centered at 2 nm, and is typified by aluminosilicate having a composition represented by the following general formula. More than 40 kinds of natural products and about 150 kinds of synthetic crystals have been reported.

Figure 0004189492
Figure 0004189492

〔式中,M1: Na,K等の1価陽イオン、M2: Ca2+, Sr2+等の2価陽イ
オン、m≦n〕。
[Wherein, M1: monovalent cation such as Na + and K + , M2: divalent cation such as Ca 2+ and Sr 2+ , m ≦ n].

本発明の複合体に用いるゼオライトは、定形粒子構造を有し、アンモニウムイオン等の
陽イオンをイオン交換きるものであれば、何れをも使用することができ、天然品及び合成
品の特定のものにその使用を限定されるものではない。天然ゼオライトの例としては、ナ
トロライト、ゴンナルダイト、エディングトナイト、などに代表されるナトロライトグル
ープ、アナルシム、リューサイト、ユガワラライトなどに代表されるアナルシムグループ
、ギスモンダイン、ポーリンジャイト-K、フィリップサイト-Caなどに代表されるギスモ
ンダイングループ、チャバザイト-Ca、エリオナイト-Na、ホージャサイト-Na、などに代
表されるチャバザイトグループ、モルデナイト、フェリエライト-Mg、ミューティナアイ
トなどに代表されるモルデナイトグループ、ヒューランダイト-Ca、クリノプチロライト-
Na、スティルバイト-Caなどに代表されるヒューランダイトグループ、コウレサイトなど
に代表される構造未知のアルミノケイ酸塩グループなどの天然に産出する各グループのゼ
オライトおよび、A、L、X、Y、Na-P1、ZK-5、ZSM-11、などに代表される合成ゼオライト
などが挙げられるが、好ましくは粒度の均一な合成ゼオライトであり、より好ましくはシ
リカ・アルミナ質量比の差が小さいA、Xなどである。シリカ・アルミナ質量比の差が大き
過ぎると、イオン交換容量が不十分であり、アンモニウムイオン等の陽イオン吸着特性が
十分に発揮されない可能性がある。
Any zeolite can be used as long as it has a regular particle structure and can exchange ions of cations such as ammonium ions. However, its use is not limited. Examples of natural zeolites include the Natrolite group represented by Natrolite, Gonaldite, Eddingtonite, etc., the Analsim group represented by Analsim, Leucite, Yugawaralite, Gismondine, Poringite-K, Philippe Site-Ca, etc. Gismondine group represented by Chabazite-Ca, Erionite-Na, Hojasite-Na, etc.Chabazite group represented by Mordenite, Ferrierite-Mg, Mortenite group represented by Mutinaite, Hulandite-Ca, clinoptilolite-
Naturally produced zeolites such as the Hulandite group represented by Na, Stillebite-Ca, etc., the aluminosilicate group of unknown structure represented by Kouresite, etc., and A, L, X, Y, Na- Synthetic zeolites such as P1, ZK-5, ZSM-11, etc. are mentioned, preferably synthetic zeolites with uniform particle size, more preferably A, X, etc. with a small difference in silica / alumina mass ratio It is. If the difference in the mass ratio of silica / alumina is too large, the ion exchange capacity is insufficient, and there is a possibility that cation adsorption characteristics such as ammonium ions cannot be sufficiently exhibited.

ゼオライトは、SiO4 とAlO4 四面体のすべての酸素原子を頂点共有した三次元網
目構造を有する。網目構造の中央部に存在する空洞および空洞を連絡する孔路の形状・サ
イズは結晶の種類により異なる。合成ゼオライトの中には同じミクロ多孔体結晶として知
られるアルミノホスフェートがあり、AlO4 とPO4 四面体の酸素原子を頂点共有する
三次元網目構造をもち、結晶の種類により空洞および孔路の形状・サイズを異にする多孔
構造を有する。上記ゼオライトおよびアルミノホスフェート等のミクロ多孔体結晶は、空
洞の構造および化学組成に基づく特性として吸着作用やイオン交換作用等の特異な機能を
有し、分子を大きさにより篩分ける分子ふるい,クラスターの閉じ込め,あるいは触媒担
体等の用途に利用されている。
Zeolite has a three-dimensional network structure in which all the oxygen atoms of SiO 4 and AlO 4 tetrahedrons share a vertex. The shape and size of the cavity existing in the center of the network structure and the hole channel connecting the cavity vary depending on the type of crystal. Among the synthetic zeolites, there is an aluminophosphate known as the same microporous crystal, which has a three-dimensional network structure that shares the apex of oxygen atoms of AlO 4 and PO 4 tetrahedra, and the shape of cavities and pores depending on the type of crystal -It has a porous structure with different sizes. The microporous crystals such as zeolite and aluminophosphate have unique functions such as adsorption and ion exchange as characteristics based on the structure and chemical composition of the cavities. It is used for applications such as confinement or catalyst support.

三次元網目構造を成す骨格構成元素は、ゼオライトを構成する元素のうち、イオン交換
による交換可能な元素を除いた元素を意味している。SiO4 −AlO4 四面体からなる
網目骨格を有するアルミノシリケートにおいて、例えばそのSiO4 のSiの一部がそれ
と同じイオン価の元素であるTiで置換されている結晶は、Si,Al,O,およびTi
を骨格構成元素とする結晶であり、またAlO4 −PO4四面体からなる網目骨格のアル
ミノホスフェートにおいて、例えばそのAlO4のAlの一部がそれと同イオン価の元素
であるGa,Fe等で置換されている結晶は、Al、P、Oと共にGa、Feを骨格構成
元素とする結晶である。
The skeleton constituent element forming the three-dimensional network structure means an element excluding elements exchangeable by ion exchange among elements constituting the zeolite. In an aluminosilicate having a network skeleton made of SiO 4 —AlO 4 tetrahedron, for example, a crystal in which a part of Si of SiO 4 is substituted with Ti which is an element having the same ionic valence is Si, Al, O, And Ti
In the aluminophosphate having a network skeleton composed of AlO 4 —PO 4 tetrahedrons, for example, a part of Al of the AlO 4 is Ga, Fe, or the like, which is an element having the same valence. The substituted crystal is a crystal having Ga, Fe as a skeleton constituent element together with Al, P, and O.

合成原料に用いられるSi源、Al源、Ti源、P源、Ga源、及びFe源等には特に
制限がなく、例えば、SiO4 −AlO4系の合成ゼオライトの場合、両者を混合した際
に反応し易いものが好適に用いられ、Si源としてはメタケイ酸ナトリウム、コロイダル
シリカ、ヒュームドシリカ、テトラエチルオルソシリケート等が好ましく、Al源として
は、アルミン酸ナトリウム、ベーマイトやプソイドベーマイト、アルミニウムイソプロポ
キシド等が好ましい。
There is no particular limitation on the Si source, Al source, Ti source, P source, Ga source, Fe source, etc. used for the synthetic raw material. For example, in the case of SiO 4 -AlO 4 based synthetic zeolite, when both are mixed Are preferably used, and the Si source is preferably sodium metasilicate, colloidal silica, fumed silica, tetraethylorthosilicate, etc., and the Al source is sodium aluminate, boehmite, pseudoboehmite, aluminum isosilicate, etc. Propoxide and the like are preferable.

前記ゼオライト中に含まれる交換性の陽イオンは、原料由来によるものやイオン交換反
応によって付加したもので制限されるものではない。アルカリ金属の例としてはリチウム
、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、フランシウム等が挙げられ、アルカリ
土類金属の例としてはベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウ
ム、ラジウムが挙げられる。また、2種以上の金属イオンを含有してもよい。
The exchangeable cations contained in the zeolite are not limited by those derived from raw materials or those added by ion exchange reaction. Examples of the alkali metal include lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, and francium. Examples of the alkaline earth metal include beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, and radium. Moreover, you may contain 2 or more types of metal ions.

また、層状複水酸化物(A)は固体塩基性及び陰イオン交換性をもち、インターカレー
ション反応以外にも再生反応といった特異な反応を示す。したがって、層状複水酸化物(
A)が400℃以上で加熱処理した熱分解物であっても目的の機能を発現させることが可
能である。その場合、層状複水酸化物(A)の熱分解物は陰イオン含有水溶液中で層間に
陰イオンを吸蔵させながら層状構造を再生する。
Further, the layered double hydroxide (A) has solid basicity and anion exchange property, and exhibits a unique reaction such as a regeneration reaction in addition to the intercalation reaction. Therefore, the layered double hydroxide (
Even if A) is a pyrolyzate heat-treated at 400 ° C. or higher, the desired function can be exhibited. In that case, the thermal decomposition product of the layered double hydroxide (A) regenerates the layered structure while inserting anions between the layers in the anion-containing aqueous solution.

本発明の複合体中に使用するゼオライトのイオン交換容量は乾燥試料で1.0mmol
−1以上であることが好ましく、3.0mmolg−1以上であることが更に好ましい
。1.0mmolg−1以下ではアンモニウムイオン等のカチオンを除去する性能が著し
く低下する恐れがある。
The ion exchange capacity of the zeolite used in the composite of the present invention is 1.0 mmol in the dry sample.
Preferably g is 1 or more, and more preferably 3.0Mmolg -1 or more. If it is 1.0 mmolg −1 or less, the ability to remove cations such as ammonium ions may be significantly reduced.

本発明の複合体中に使用するA型ゼオライト(構造コードLTA)は、Si/Alモル
比が0.7〜1.2の立方晶系のゼオライトである。Al濃度が最も高い組成のゼオライ
トであるためイオン交換容量が最も高く、アンモニウムイオンなどのカチオン種を多量に
取り込めることから本発明の複合体のコア材として好適である。
The A-type zeolite (structure code LTA) used in the composite of the present invention is a cubic zeolite having a Si / Al molar ratio of 0.7 to 1.2. Since it is a zeolite with the highest Al concentration, it has the highest ion exchange capacity and can incorporate a large amount of cation species such as ammonium ions, making it suitable as the core material of the composite of the present invention.

本発明の複合体中に使用するX型ゼオライト(構造コードFAU)は、Si/Alモル
比は1.0〜1.5の立方晶系のゼオライトである。A型ゼオライトと同様ソーダライト
ケージで構成されるが6員環の窓の他に円形12員環のスーパーケージ有するゼオライト
種であり、容易にアンモニウムイオン等のカチオン種をケージ中に取り込むことが出来る
The X-type zeolite (structure code FAU) used in the composite of the present invention is a cubic zeolite having a Si / Al molar ratio of 1.0 to 1.5. It is a sodalite cage similar to A-type zeolite, but it is a zeolite species that has a 12-membered ring super cage in addition to a 6-membered ring window, and can easily incorporate cationic species such as ammonium ions into the cage. .

本発明では、このようなゼオライトのうち定形粒子構造を有するものをコアとして利用
し、層状複水酸化物をその表面に被覆して、層状複水酸化物/ゼオライト複合体自体が定
形粒子を成すと共に、両者のイオン交換性を利用して両性イオン交換体粒子を製造するも
のである。
In the present invention, such a zeolite having a regular particle structure is used as a core, and a layered double hydroxide is coated on the surface thereof, and the layered double hydroxide / zeolite composite itself forms a regular particle. At the same time, amphoteric ion exchanger particles are produced by utilizing the ion exchange properties of both.

更にまた、層状複水酸化物のシェルの形成は、層状複水酸化物/ゼオライト複合体の製
造の点でも優れた利点を与える。即ち、このシェル構造を有する粒子は、水切れ性や濾過
性に顕著に優れており、デカンテーションや濾過による母液からの分離や水洗等の操作が
短時間の内に行えるという利点を与えると共にフィルターなどに応用した際に圧力損失の
少ない優れたフィルター材としての性能を発揮する。
Furthermore, the formation of the layered double hydroxide shell also provides an excellent advantage in the production of the layered double hydroxide / zeolite composite. That is, the particles having the shell structure are remarkably excellent in water drainage and filterability, and provide an advantage that operations such as separation from a mother liquor by decantation and filtration and washing with water can be performed within a short time, and a filter. When applied to, it exhibits excellent performance as a filter material with little pressure loss.

本発明の層状複水酸化物/ゼオライト複合体においては、コア粒子と微粒子シェルとが
1:0.25〜1:0.001、最も好適には、1:0.2〜1:0.05の重量比で存
在する。シェルを構成する層状複水酸化物は、1次粒径の微細なものであるが、このシェ
ルは、後述するとおり、嵩高なソフトな状態で存在する。
In the layered double hydroxide / zeolite composite of the present invention, the core particle and fine particle shell have a ratio of 1: 0.25 to 1: 0.001, most preferably 1: 0.2 to 1: 0.05. Present in a weight ratio. The layered double hydroxide constituting the shell has a fine primary particle diameter, but the shell exists in a bulky soft state as described later.

固体酸性を有するゼオライト、及び固体塩基性を有する層状複水酸化物は、いずれも室
温付近と比較的低い温度において、溶液中から容易にしかも大量に合成できる長所を持っ
ている。本発明は合成あるいは天然から産出・精製されたゼオライトのスラリーを一定の
アルカリ条件に調整しながら、2種以上の水溶性金属塩を添加することによって層状複水
酸化物の被覆の析出が起こるという現象を見い出したことによるものである。
Both the zeolite having solid acidity and the layered double hydroxide having solid basicity have the advantage that they can be easily synthesized in a large amount from a solution at around room temperature and at a relatively low temperature. According to the present invention, a layered double hydroxide coating precipitates by adding two or more water-soluble metal salts while adjusting a slurry of a synthetic or naturally produced / purified zeolite to a certain alkaline condition. This is due to the discovery of the phenomenon.

本発明の複合体は、電子顕微鏡法による粒子径測定法で一次平均粒子径が0.1〜30
0μm、特に1〜150μmの範囲にある。不純物除去作用の点でいえば、用いる粒子の
粒径には一定の好適範囲があり、上記粒径のものは、不純物除去作用に優れている。この
場合、粒子径の測定は、粒子自身の凝集性が強いという性質をもっているので沈降重量法
や遠心沈降光透過法、レーザー回折・光散乱法などの測定法では凝集した二次粒子の粒径
を区別できない可能性があるので、透過型電子顕微鏡、走査型電子顕微鏡により直接観察
し、個々の粒子の長短径の平均値を求め、個数基準による各フラクションの対数正規分布
から平均粒子径を求める。
The composite of the present invention has a primary average particle size of 0.1 to 30 by a particle size measurement method by electron microscopy.
It is in the range of 0 μm, in particular 1-150 μm. In terms of the impurity removing action, the particle size of the particles used has a certain preferable range, and those having the above particle diameter are excellent in the impurity removing action. In this case, the particle size is measured by the sedimentation weight method, centrifugal sedimentation light transmission method, laser diffraction / light scattering method, etc. May be indistinguishable, so observe directly with a transmission electron microscope or scanning electron microscope, find the average value of the major and minor diameters of individual particles, and obtain the average particle diameter from the lognormal distribution of each fraction based on the number .

上記過程で形成される層状複水酸化物の被覆は、特異な被覆構造を有している。即ち、
この層状複水酸化物の被覆は、微粉の状態で遊離すること殆どなく(粉立ちが少なく)、
バルキーな状態で前述したゼオライトコアの表面に確実に付着している。
The layered double hydroxide coating formed in the above process has a unique coating structure. That is,
This layered double hydroxide coating is hardly released in the form of fine powder (less powdering)
It is securely attached to the surface of the above-described zeolite core in a bulky state.

つぎに、固体酸性を有するゼオライトの表面に固体塩基性を有する層状複水酸化物の被
覆層を有する複合体の調製方法について述べる。ここでは、ゼオライトサスペンション中
での沈澱法によるゼオライト表面での層状複水酸化物の合成について説明する。本発明の
層状複水酸化物−ゼオライト複合体の製造方法は、概略つぎの工程からなっている。すな
わち、まず、2価金属塩と3価金属塩又はアルミニウム塩とリチウム塩の混合水溶液を調
製する(I)。つぎに、水酸化ナトリウム溶液等のアルカリ水溶液と工程(I)で調製した
混合水溶液を同時に少量ずつゼオライト含有水に投入し共沈ゲルを生成する(II)。
Next, a method for preparing a composite having a layered double hydroxide coating layer having solid basicity on the surface of zeolite having solid acidity will be described. Here, the synthesis of the layered double hydroxide on the zeolite surface by the precipitation method in the zeolite suspension will be described. The method for producing the layered double hydroxide-zeolite composite of the present invention generally comprises the following steps. That is, first, a mixed aqueous solution of divalent metal salt and trivalent metal salt or aluminum salt and lithium salt is prepared (I). Next, an alkaline aqueous solution such as a sodium hydroxide solution and the mixed aqueous solution prepared in the step (I) are simultaneously added to the zeolite-containing water little by little to produce a coprecipitated gel (II).

これを層状複水酸化物の生成に適したpH10付近に調整して室温ないしは比較的温度
の低い(40〜200℃程度)水熱条件下で熟成・反応(III)させて複合体を作製する
ことにより層状複水酸化物粒子の成長を抑制し、複合体を得ることが可能である。
This is adjusted to around pH 10 suitable for the formation of layered double hydroxides, and is aged and reacted (III) under hydrothermal conditions at room temperature or at a relatively low temperature (about 40 to 200 ° C.) to produce a composite. Thus, it is possible to suppress the growth of the layered double hydroxide particles and obtain a composite.

得られた生成物をろ過し、蒸留水で洗浄を行った後の乾燥生成物をした。上記の製造方
法で得られた生成物を400〜800℃の温度で数時間焼成することによって層状複水酸
化物が熱分化し、表面被覆層に層状構造の再生機能を具備することが可能である。水及び
陰イオン性化合物を層状構造の再構築により層間に取り込むことが可能である。但し、8
00℃以上の高温で熱分解するとスピネルを形成するので再構築能を喪失する恐れがある
The obtained product was filtered and washed with distilled water to obtain a dried product. The layered double hydroxide is thermally differentiated by baking the product obtained by the above production method at a temperature of 400 to 800 ° C. for several hours, and the surface coating layer can have a layered structure regeneration function. is there. Water and anionic compounds can be incorporated between the layers by restructuring the layered structure. However, 8
If pyrolysis is performed at a high temperature of 00 ° C. or higher, spinel is formed, and thus the rebuilding ability may be lost.

以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれら実施例によりなんら限
定されるものではない。尚、層状複水酸化物/ゼオライト複合体の物性評価は以下のよう
にして実施した。
〔評価項目〕
<組成>
走査型電子顕微鏡〔日本電子(株)製〕JSM−5800LVを用いて15kVで観察
を行った際に、接続したエネルギー分散型X線分析装置〔日本電子(株)製〕JED−2
110を用いて測定を行い、組成を決定した。
<X線回折>
X線回折装置〔理学電機(株)製〕RINT2200を用い、40kV/40mAで発
生させたCuKα線を使用し、発散スリット角1度、発散縦制限スリット10mm、散乱
スリット1.25mm、受光スリット0.3mm、スキャンスピード2度/分、サンプリ
ング幅0.02度の条件で測定を行った。
<粒子形態>
走査型電子顕微鏡〔日本電子(株)製〕JSM−5800LVを用いて加速電圧15k
Vで粒子形態観察を行った。
<吸着特性>
50mlポリエチレン製遠心沈殿管に得られた試料0.1gを入れて、10mMのNH
Cl水溶液(10mM、30ml)及びHPO水溶液(10mM、30ml)をそ
れぞれ加え、室温で24時間攪拌振とし、1時間静置後、メンブランフィルター(0.2
μm)で濾過、濾液を下記の方法で分析した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited at all by these Examples. The physical properties of the layered double hydroxide / zeolite composite were evaluated as follows.
〔Evaluation item〕
<Composition>
Scanning electron microscope [manufactured by JEOL Ltd.] JSM-5800LV was used for observation at 15 kV, and connected energy dispersive X-ray analyzer [manufactured by JEOL Ltd.] JED-2
Measurement was performed using 110 to determine the composition.
<X-ray diffraction>
X-ray diffractometer [manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd.] Using RINT2200, CuKα rays generated at 40 kV / 40 mA are used, the divergence slit angle is 1 degree, the divergence longitudinal limiting slit is 10 mm, the scattering slit is 1.25 mm, and the light receiving slit is 0 The measurement was performed under the conditions of 3 mm, scan speed of 2 degrees / minute, and sampling width of 0.02 degrees.
<Particle morphology>
Scanning electron microscope [manufactured by JEOL Ltd.] JSM-5800LV, acceleration voltage 15k
V was observed for particle morphology.
<Adsorption characteristics>
Put 0.1 g of the sample obtained in a 50 ml polyethylene centrifuge tube and add 10 mM NH.
4 Cl aqueous solution (10 mM, 30 ml) and H 3 PO 4 aqueous solution (10 mM, 30 ml) were added, respectively, and the mixture was shaken at room temperature for 24 hours and allowed to stand for 1 hour.
μm), and the filtrate was analyzed by the following method.

アンモニウムイオン分析:アンモニア電極(Toa Dempa Kogyo IM−
20B,ammonia electrode Ae−235)によりアンモニウムイオ
ン濃度を定量し、吸着材1g当りの吸着量を求めた。燐酸イオン分析:発光分光装置IC
P(SEIKO SP4000)にて燐酸イオン濃度を定量し、吸着材1g当りの吸着量
を求めた。A型ゼオライト(Na12Si12Al1248・24H2O)(ゼオライトA−4
粉末 和光純薬工業株式会社製)及びLDH(実施例1使用の原料より合成)を参照試料
とした。
Ammonium ion analysis: ammonia electrode (Toa Dempa Kogyo IM-
20B, ammonium elec- trode Ae-235), the ammonium ion concentration was quantified, and the amount adsorbed per gram of adsorbent was determined. Phosphate ion analysis: emission spectrometer IC
The phosphate ion concentration was quantified with P (SEIKO SP4000) to determine the amount of adsorption per gram of adsorbent. Type A zeolite (Na 12 Si 12 Al 12 O 48 / 24H 2 O) (Zeolite A-4
Powders manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and LDH (synthesized from raw materials used in Example 1) were used as reference samples.

LDH調製には、塩化マグネシウム六水和物(MgCl 2・6H2O) 試薬特級 和光純
薬工業株式会社製、塩化アルミニウム六水和物 (AlCl3・6H2O)試薬特級 和光純薬
工業株式会社製、水酸化ナトリウム (NaOH) 試薬特級 和光純薬工業株式会社製を使
用した。
For LDH preparation, magnesium chloride hexahydrate (MgCl 2 · 6H 2 O) reagent special grade Wako Pure Chemical Industries, Ltd., aluminum chloride hexahydrate (AlCl 3 · 6H 2 O) reagent special grade Wako Pure Chemical Industries Ltd. A company-made sodium hydroxide (NaOH) reagent grade Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was used.

A型ゼオライト(合成ゼオライトA−4 粉末,through75μm,和光純薬工
業株式会社製)を使用し、A型ゼオライト: 蒸留水 = 1.0g : 100mL の懸濁液を
常温で攪拌しながら配合比Mg / Al = 3 / 1 (mol% 比)の0.03M MgCl2
-AlCl3混合水溶液25mLを滴下速度1.7mL/分で滴下した。この際、pH10に
保つために0.1M NaOHを同時滴下した。その後、得られた懸濁液60mLをフッ
素樹脂容器(100mL容量)に入れて蓋をし、それらをステンレス鋼容器にいれて密閉し
、オーブン中で150℃、24時間熟成を行った。反応後の試料をろ過し、50℃、24
時間乾燥して層状複水酸化物/ゼオライト複合体を得た。
A type zeolite (synthetic zeolite A-4 powder, through 75 μm, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is used. 0.03M MgCl 2 with / Al = 3/1 (mol% ratio)
-25 mL of AlCl 3 mixed aqueous solution was added dropwise at a dropping rate of 1.7 mL / min. At this time, 0.1 M NaOH was simultaneously added dropwise to keep the pH at 10. Thereafter, 60 mL of the obtained suspension was put in a fluororesin container (100 mL capacity), covered, sealed in a stainless steel container, and aged in an oven at 150 ° C. for 24 hours. The sample after the reaction was filtered, 50 ° C., 24
After drying for a time, a layered double hydroxide / zeolite composite was obtained.

出発物質であるA型ゼオライトと得られた複合体の走査型電子顕微鏡(SEM)による
観察像及び波長分散型X線による元素分析(EDS)の結果を図1(a)、図1(b)及
び図2(a)、図2(b)にそれぞれ示す。層状複水酸化物がゼオライト粒子の表面に生
成していることが分かった。 更に複合体のX線回折パターンを図3に示す。元素分析の
結果から複合体にMgが検出され、ゼオライトの組成を考慮して、そのMg/Al比はL
DHの構成組成Mg / Al = 3 / 1 (mol% 比)と良く一致していた。更にSEM
像とX線回折パターンの結果も層状複水酸化物/ゼオライト複合体が合成できたことを示
唆している。表1に示す吸着特性のテストの結果、A型ゼオライトとLDH単体では成し
えなかったアンモニウムイオン及び燐酸イオンの双方を吸着できることが確認された。
FIG. 1 (a) and FIG. 1 (b) show the observation images of the starting material A-type zeolite and the resulting composite by scanning electron microscope (SEM) and the results of elemental analysis (EDS) by wavelength dispersive X-ray. 2 (a) and 2 (b), respectively. It was found that layered double hydroxide was formed on the surface of the zeolite particles. Furthermore, the X-ray diffraction pattern of the composite is shown in FIG. Mg is detected in the composite from the results of elemental analysis, and the Mg / Al ratio is L in consideration of the composition of the zeolite.
It was in good agreement with the constituent composition Mg / Al = 3/1 (mol% ratio) of DH. Further SEM
The image and X-ray diffraction pattern results also suggest that a layered double hydroxide / zeolite composite could be synthesized. As a result of the adsorption property test shown in Table 1, it was confirmed that both ammonium ions and phosphate ions that could not be formed by the A-type zeolite and LDH alone could be adsorbed.

実施例1に記載のMgCl2-AlCl3混合水溶液(配合比Mg / Al = 3 / 1 (m
ol% 比))の濃度を0.1Mに変えた以外は全て実施例1と同様にして層状複水酸化物
/ゼオライト複合体を合成した。走査電子顕微鏡での観察(図4(a)参照)をした結果、実
施例1との形状の類似から層状複水酸化物がゼオライト粒子の表面に生成していることが
分かった。表1に示す吸着特性のテストの結果、A型ゼオライトとLDH単体では成しえ
なかったアンモニウムイオン及び燐酸イオンの双方を吸着できることが確認された。更に
MgCl2-AlCl3混合水溶液の濃度に依存して燐酸イオンの吸着量を制御できること
を示唆している。
MgCl 2 -AlCl 3 mixed aqueous solution described in Example 1 (compounding ratio Mg / Al = 3/1 (m
The layered double hydroxide / zeolite composite was synthesized in the same manner as in Example 1 except that the concentration of ol% ratio)) was changed to 0.1M. As a result of observation with a scanning electron microscope (see FIG. 4 (a)), it was found that a layered double hydroxide was formed on the surface of the zeolite particles because of the similar shape as in Example 1. As a result of the adsorption property test shown in Table 1, it was confirmed that both ammonium ions and phosphate ions that could not be formed by the A-type zeolite and LDH alone could be adsorbed. Further, it is suggested that the adsorption amount of phosphate ions can be controlled depending on the concentration of the MgCl 2 -AlCl 3 mixed aqueous solution.

実施例1に記載のA型ゼオライトをX型ゼオライト(合成ゼオライトF−9粉末、th
rough75μm,和光純薬工業株式会社製)に変えた以外は全て実施例1と同様にし
て層状複水酸化物/ゼオライト複合体を合成した。走査電子顕微鏡での観察(図5参照)を
した結果、実施例1との形状の類似から層状複水酸化物がゼオライト粒子の表面に生成し
ていることが分かった。表1に示す吸着特性のテストの結果、A型ゼオライトとLDH単
体では成しえなかったアンモニウムイオン及び燐酸イオンの双方を吸着できることが確認
された。
The A-type zeolite described in Example 1 was changed to X-type zeolite (synthetic zeolite F-9 powder, th
A layered double hydroxide / zeolite composite was synthesized in the same manner as in Example 1 except that the composition was changed to high 75 μm, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. As a result of observation with a scanning electron microscope (see FIG. 5), it was found that a layered double hydroxide was formed on the surface of the zeolite particles due to the similar shape to that of Example 1. As a result of the adsorption property test shown in Table 1, it was confirmed that both ammonium ions and phosphate ions that could not be formed by the A-type zeolite and LDH alone could be adsorbed.

Figure 0004189492
Figure 0004189492

本発明は、定形粒子構造を有するゼオライトのスラリー中で層状複水酸化物(LDH)
の沈澱法を用いたことによりゼオライトのコアと、LDHのシェルとから成る複合粒子を
形成させることができた。本発明の層状複水酸化物/ゼオライト複合体では、アンモニア
等の塩基性物質とリン酸等の酸性物質双方に対する吸着能を有し、しかも粒子径の小さい
LDHを含有するにもかかわらず水切れ性や濾過性に顕著に優れており、フィルターなど
に使用する吸着剤に適している。
The present invention relates to a layered double hydroxide (LDH) in a slurry of zeolite having a regular particle structure.
By using this precipitation method, composite particles comprising a zeolite core and an LDH shell could be formed. The layered double hydroxide / zeolite composite of the present invention has an ability to adsorb both basic substances such as ammonia and acidic substances such as phosphoric acid, and is water-dissipating despite containing LDH having a small particle size. It is remarkably excellent in filterability and is suitable for adsorbents used for filters and the like.

(a)A型ゼオライトの図面代用SEM像,(b)EDS分析結果。(A) Drawing substitute SEM image of A-type zeolite, (b) EDS analysis result. (a)0.03M MgCl2-AlCl3混合水溶液 (Mg/Al=3)、150℃で合成したA型ゼオライト-LDH複合体の図面代用SEM像,(b)EDS分析結果。(A) Drawing-substitute SEM image of A-type zeolite-LDH composite synthesized at 150 ° C. with 0.03M MgCl 2 -AlCl 3 mixed aqueous solution (Mg / Al = 3), (b) EDS analysis result. 実施例1のA型ゼオライト-LDH複合体のX線回折パターン。2 is an X-ray diffraction pattern of type A zeolite-LDH composite of Example 1. FIG. (a)0.1M MgCl2-AlCl3混合水溶液 (Mg/Al=3)、150℃で合成したA型ゼオライト-LDH複合体の図面代用SEM像,(b)EDS分析結果。(A) Drawing-substitute SEM image of A-type zeolite-LDH composite synthesized at 150 ° C. with 0.1M MgCl 2 -AlCl 3 mixed aqueous solution (Mg / Al = 3), (b) EDS analysis result. 0.03M MgCl2-AlCl3混合水溶液 (Mg/Al=3)、150℃で合成したX型ゼオライト-LDH複合体の図面代用SEM像。SEM image substituted for drawing of X-type zeolite-LDH composite synthesized at 150 ° C. with 0.03M MgCl 2 -AlCl 3 mixed aqueous solution (Mg / Al = 3).

Claims (7)

セラミックス多孔体からなる有害物質を吸着する吸着剤であって、前記セラミックス多孔体が、下記一般式(a)又は(b)で表される不定比化合物である層状複水酸化物(A)とゼオライト(B)を含有する層状複水酸化物/ゼオライト複合体からなることを特徴とする吸着剤。
[M2+ 1-x3+ x(OH)2]x+[An- x/n・mH2O]x- (a)
[Al2Li (OH)]x+[An- x/n・mH2O]x- (b)
(ここで、0.1≦x≦0.4、0<m、nは1から4の自然数、M2+はMg、Ca、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等に代表される2価の金属の少なくとも1種、M3+はAl、Fe、Cr、Co、Ga、In等に代表される3価金属の少なくとも1種、An-は、OH-、Cl-、Br-、CO3 2-、NO3 2-、SO4 2-、Fe(CN)6 4-、酒石酸イオンで表わされるn価のイオン交換性アニオンの少なくとも1種である。)
A layered double hydroxide (A), which is an adsorbent that adsorbs a harmful substance made of a ceramic porous body, wherein the ceramic porous body is a non-stoichiometric compound represented by the following general formula (a) or (b): An adsorbent comprising a layered double hydroxide / zeolite composite containing zeolite (B).
[M 2+ 1-x M 3+ x (OH) 2 ] x + [A n- x / n · mH 2 O] x- (a)
[Al 2 Li (OH) 6 ] x + [A n− x / n · mH 2 O] x− (b)
(Where 0.1 ≦ x ≦ 0.4, 0 <m, n is a natural number from 1 to 4, M 2+ is represented by Mg, Ca, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, etc. At least one divalent metal, M 3+ is at least one trivalent metal represented by Al, Fe, Cr, Co, Ga, In, etc., An is OH , Cl , Br , CO 3 2− , NO 3 2− , SO 4 2− , Fe (CN) 6 4− , at least one of n-valent ion-exchangeable anions represented by tartrate ions.
前記ゼオライト(B)のイオン交換容量が1.0mmolg-1以上であることを特徴とする請求項1記載の吸着剤。 Adsorbents according to claim 1, wherein the ion exchange capacity of the zeolite (B) is characterized in that at 1.0Mmolg -1 or more. 前記ゼオライト(B)がA型ゼオライトであることを特徴とする請求項1ないし2いずれかに記載の吸着剤。 Adsorbents according to any one of claims 1 to 2 wherein the zeolite (B) is characterized in that it is a type A zeolite. 前記ゼオライト(B)がX型ゼオライトであることを特徴とする請求項1ないし2のいずれかに記載の吸着剤。 Adsorbents according to any one of claims 1 to 2, characterized in that the zeolite (B) is an X-type zeolite. 前記ゼオライト(B)のコア粒子の表面を層状複水酸化物(A)の微粒子シェルで被覆したコアーシェル構造を有することを特徴とする請求項1ないし4いずれかに記載の吸着剤。 Adsorbents according to 4 or claims 1 and having a core-shell structure in which the surface of the core particles were coated with particulate shell of the layered double hydroxide (A) of the zeolite (B). コア粒子と微粒子シェルとが質量比1:0.25から1:0.001で存在する請求項5に記載の吸着剤。 The core particles and the fine particles shell and mass ratio of 1: 0.25 to 1: adsorbents according to claim 5 which is present in 0.001. 全体として、電子顕微鏡法による粒子径測定法で一次平均粒子径0.1〜300μmを有するものである請求項6に記載の吸着剤。 Overall, adsorbents according to claim 6 in the particle diameter measurement standard method by electron microscopy are those having a primary average particle diameter of 0.1 to 300.
JP2004081920A 2004-03-22 2004-03-22 Layered double hydroxide / zeolite composite Expired - Lifetime JP4189492B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004081920A JP4189492B2 (en) 2004-03-22 2004-03-22 Layered double hydroxide / zeolite composite

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004081920A JP4189492B2 (en) 2004-03-22 2004-03-22 Layered double hydroxide / zeolite composite

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005263596A JP2005263596A (en) 2005-09-29
JP4189492B2 true JP4189492B2 (en) 2008-12-03

Family

ID=35088519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004081920A Expired - Lifetime JP4189492B2 (en) 2004-03-22 2004-03-22 Layered double hydroxide / zeolite composite

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4189492B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107913670A (en) * 2017-12-15 2018-04-17 浙江海洋大学 A kind of water body lock phosphorus agent and preparation method thereof
CN109289770A (en) * 2018-10-24 2019-02-01 山西新华化工有限责任公司 The preparation method of the modified methyl mercaptan adsorbent material of yttrium
KR102477126B1 (en) 2021-08-19 2022-12-14 건국대학교 산학협력단 Material and method for purifying contaminant using natural Zeolite and Bimetallic Catalyst

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008015784A1 (en) 2006-07-31 2008-02-07 Jdc Corporation Hydrotalcite-like particulate material and method for production thereof
FR2916149B1 (en) * 2007-05-15 2010-08-13 Inst Francais Du Petrole PROCESS FOR DEACIDIFYING NATURAL GAS USING DOUBLE LAMELLAR HYDROXIDES
JP5877745B2 (en) * 2012-03-27 2016-03-08 タテホ化学工業株式会社 Composite metal hydroxide particles and resin composition containing the same
EP2706040A1 (en) * 2012-09-07 2014-03-12 Baden-Württemberg Stiftung gGmbH Particle for recovering an anion from an aqueous solution
CN103084178B (en) * 2013-01-17 2015-06-03 中国科学院上海高等研究院 Copper-contained hydrotalcite-based catalyst for preparing mixed alcohol by using synthesis gas as well as preparation method and application thereof
JP5928960B2 (en) * 2013-06-04 2016-06-01 国立大学法人佐賀大学 Manufacturing method of ion adsorbent
GB201403536D0 (en) 2014-02-28 2014-04-16 Cancer Rec Tech Ltd Inhibitor compounds
JP6345774B2 (en) * 2014-06-06 2018-06-20 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Ammonia adsorbent
JP6403150B2 (en) * 2014-06-13 2018-10-10 国立大学法人佐賀大学 Waste disposal site and waste treatment system
CN104353406B (en) * 2014-11-17 2017-06-30 海南大学 A kind of double-metal hydroxide and preparation method thereof, magnetic dephosphorization adsorbent and preparation method thereof
JP6555528B2 (en) * 2014-11-27 2019-08-07 国立大学法人佐賀大学 Endotoxin and / or cytokine adsorbent and method for producing the same, preparation for external application to skin and preparation for oral administration, and endotoxin and / or cytokine adsorption removal method
JP6731585B2 (en) * 2014-12-24 2020-07-29 国立大学法人佐賀大学 Adsorbent for removing harmful gas phase substances, method for producing the same, harmful gas phase substance removing material, and method for removing harmful gas phase substances
CN105032342B (en) * 2015-06-18 2017-08-01 青岛科技大学 A kind of effective layered bi-metal oxide adsorbent preparation method for removing low phosphorus acid group
GB201512458D0 (en) * 2015-07-16 2015-08-19 Scg Chemicals Co Ltd Inorganic porous framework - layered double hydroxide core-shell materials
CN106475134B (en) * 2016-09-22 2019-05-17 华东师范大学 A kind of hydrotalcite is the nucleocapsid catalyst and its preparation and application that shell/molecular sieve is core
JP6789523B2 (en) * 2016-12-12 2020-11-25 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Ammonium ion adsorbent
GB2567205B (en) * 2017-10-06 2021-06-23 Siemens Plc Uses of an absorbent, and methods and apparatuses relating thereto
CN108686621B (en) * 2018-05-24 2020-05-22 山东大学 Preparation method and application of mixed metal oxide adsorbent with hollow spherical shell structure
CN108928874B (en) * 2018-07-09 2021-07-20 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 Preparation method of modified magnesium-aluminum inorganic composite flocculant, product and application thereof
CN109092241B (en) * 2018-09-04 2021-08-10 东营科尔特新材料有限公司 Magnesium-aluminum-zinc hydrotalcite adsorbent, preparation method and application thereof in refined desulfurization of liquefied gas
CN109767924B (en) * 2019-02-16 2021-02-12 江苏大学 LDH-based supercapacitor composite electrode material, and preparation method and application thereof
US20220241732A1 (en) * 2019-06-27 2022-08-04 Research Institute Of Innovative Technology For The Earth Zeolite film composite body, method for producing same, and fluid separation method
JP7289134B2 (en) * 2019-07-08 2023-06-09 国立研究開発法人物質・材料研究機構 COMPOSITE, COMPOSITE MANUFACTURING METHOD, AND SEPARATION DEVICE
CN113332953B (en) * 2021-06-29 2022-12-27 四川化工职业技术学院 Novel phosphorus removing agent and preparation method and use method thereof
CN114768754A (en) * 2022-04-29 2022-07-22 福州城建设计研究院有限公司 Preparation and regeneration method and application of Mg/Al layered double hydroxide formed adsorption particles with adsorption selectivity
CN115845907A (en) * 2022-12-16 2023-03-28 四川大学 Low-temperature SCR catalyst and preparation method and application thereof

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107913670A (en) * 2017-12-15 2018-04-17 浙江海洋大学 A kind of water body lock phosphorus agent and preparation method thereof
CN107913670B (en) * 2017-12-15 2020-04-28 浙江海洋大学 Water phosphorus-locking agent and preparation method thereof
CN109289770A (en) * 2018-10-24 2019-02-01 山西新华化工有限责任公司 The preparation method of the modified methyl mercaptan adsorbent material of yttrium
CN109289770B (en) * 2018-10-24 2021-06-25 山西新华防化装备研究院有限公司 Preparation method of yttrium modified methyl mercaptan adsorbing material
KR102477126B1 (en) 2021-08-19 2022-12-14 건국대학교 산학협력단 Material and method for purifying contaminant using natural Zeolite and Bimetallic Catalyst

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005263596A (en) 2005-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4189492B2 (en) Layered double hydroxide / zeolite composite
Sánchez-Hernández et al. One-step synthesis of NaP1, SOD and ANA from a hazardous aluminum solid waste
JP4157946B2 (en) Metal hydroxide / zeolite composite and adsorbent comprising the same
US4666877A (en) Multimetallic pillared interlayered clay products and processes of making them
US10786802B2 (en) Process for preparing an adsorbing material comprising a precipitating step of boehmite according to specific conditions and process for extracting lithium from saline solutions using this material
JP5928960B2 (en) Manufacturing method of ion adsorbent
US7658909B2 (en) Process for preparing a beta zeolite
JP6835869B2 (en) Synthesis of molecular sieve SSZ-98
CA2521388C (en) Aluminosilicates of zeolite n structure
CN117654436A (en) Zeolite adsorbents with high external surface area and uses thereof
CA2859904C (en) Strontium-exchanged clinoptilolite
US10850254B2 (en) Method for preparing an adsorbent material comprising a step of basic mixing, and method for extracting lithium from saline solutions using said material
Ismael Synthesis and characterization of zeolite X obtained from kaolin for adsorption of Zn (II)
US20210394165A1 (en) Method of making afx zeolites having high thermal stability
KR20200075570A (en) Zeolite and manufaturing method of the same
EP3322671A1 (en) Inorganic porous framework - layered double hydroxide core-shell materials
US4526765A (en) Methods for preparing amorphous zirconium phosphosilicate
JP5810967B2 (en) Microcrystalline chabazite-type zeolite, method for producing the same, and use thereof
EP0091048A1 (en) Zeolite LZ-132
US11883804B2 (en) Method of making SSZ-13 zeolites with high acidity and low silica to alumina ratio (SAR)
JPH06305724A (en) Synthetic porous material and its production
JP5609620B2 (en) New metallosilicate
JP2002159849A (en) Laminar double hydroxide-alumina/silica gel composite and method for preparing the same, and adsorbent
WO2020254053A1 (en) Rho-type zeolite, precursors thereof, methods for making the same and use of the zeolite as sorbent for co2
JP2022504757A (en) Method for producing AEI-type zeolite having a high silica / alumina molar ratio (SAR)

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070723

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070731

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070918

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080422

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080516

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080617

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080710

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080819

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350