JP4552071B2 - Method for producing iron aluminophosphate - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄アルミノフォスフェートの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
ゼオライトには、International Zeolite Association (IZA)の規定による結晶性シリケート類、結晶性アルミノフォスフェート類などが含まれる。それらのゼオライトのうち、特にヘテロ原子として鉄を用いた鉄アルミノフォスフェートの製造方法は、米国特許4554143の実施例に記載されている。
【0003】
しかしながら、その鉄アルミノフォスフェートの製造方法は、テンプレートとして高価なテトラエチルアンモニウム塩が使われており、製造コスト面での改良が要請されていた。
【0004】
また、そのテトラエチルアンモニウム塩をテンプレートとして用いて水熱合成した場合には、微粒子状のものが生成して濾過等の取り扱いが悪いという問題、さらには、焼成によりテンプレートを除去した場合にその構造が壊れやすいという問題がある。こうしたことは、鉄アルミノフォスフェートを工業生産する場合の障害となっている。
【0005】
本発明は、上記の問題を解決すべくなされたものであって、その目的は、より安価なテンプレートを用いることができ、取り扱いやすく、焼成等によっても構造が破壊されないような鉄アルミノフォスフェートの製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の鉄アルミノフォスフェートの製造方法は、鉄源、アルミニウム源、リン源およびテンプレートを混合した後に水熱合成して鉄アルミノフォスフェートを製造する方法であって、前記テンプレートとして、窒素を含む脂環式複素環化合物、シクロアルキル基を有するアミンおよびアルキル基を有するアミンからなる群の2以上の群からそれぞれ1種又は2種以上選ばれた化合物を用い、前記鉄アルミノフォスフェートは、X線波長1.5418ÅのCu−Kα線による粉末X線回折測定において、少なくとも、9.5±0.3、13.0±0.3、16.0±0.3、20.7±0.3、26.0±0.3および30.8±0.4の回折角(2θ)に回折ピークが現れることに特徴を有する。
【0007】
この発明によれば、テンプレートとして、窒素を含む脂環式複素環化合物、シクロアルキル基を有するアミンおよびアルキル基を有するアミンから選択して用いるので、それらは入手しやすく安価であり、さらに、製造された鉄アルミノフォスフェートの取り扱いも容易で構造破壊も起きにくいという効果がある。
【0008】
アルミノフォスフェートは、International Zeolite Association (IZA)の規定によるゼオライトの構造を定めるコードで示すと、AEI、AFX、GIS、CHA、VFI、AFS、LTA、FAU、AFYなどを挙げることができるが、前記鉄アルミノフォスフェートは、コードにおいてはCHA属するものである
【0010】
また、上述した本発明の鉄アルミノフォスフェートの製造方法において、鉄源、アルミニウム源およびリン源の混合割合を酸化物のモル比で表すと、FeO/Alの値が1.0以下であり、P /Alの値が0.6以上であることに特徴を有する。
【0011】
この発明によれば、FeO/Alの値が1.0以下であり、P /Alの値が0.6以上であるので、Feが効率的に骨格構造に導入されることとなる。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の鉄アルミノフォスフェートの製造方法について、以下に詳しく説明する。
【0013】
(構成原料)
鉄アルミノフォスフェート(以下において、FAPOともいう。)は、アルミニウム源、鉄源、リン源およびテンプレート原料として用い、それらを混合した後、水熱合成により製造される。
【0014】
アルミニウム源:アルミニウム源は特に限定されず、通常、擬ベーマイト、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムトリエトキシド等のアルミニウムアルコキシド、水酸化アルミニウム、アルミナゾル、アルミン酸ナトリウムなどが使用される。中でも、取り扱い易さや反応性の観点からは擬ベーマイトが好ましい。
【0015】
鉄源:鉄源も特に限定されず、通常、硫酸鉄、硝酸鉄、リン酸鉄、塩化鉄、臭化鉄等の無機酸鉄、酢酸鉄、シュウ酸鉄、クエン酸鉄等の有機酸鉄、鉄ペンタカルボニル、フェロセン等の鉄有機金属化合物などが使用される。これらのうち、水に対する溶解性の観点からは無機酸鉄、有機酸鉄が好ましく、中でも、硫酸第一鉄などの2価の鉄化合物がより好ましい。場合によってはコロイド状の鉄水酸化物を用いても良い。
【0016】
リン源:リン源は通常リン酸であるが、リン酸アルミニウムを用いてもよい。
【0017】
その他の元素:最終的に、少なくとも表1に示すX線回折ピークからなる粉末X線回折パターンを有する限りは、骨格構造内に他の元素が含まれていても良い。他の元素としては、ケイ素、リチウム、マグネシウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、パラジウム、銅、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、砒素、スズ、カルシウム、硼素などがあげられる。
【0018】
テンプレート:テンプレートとしては、以下のアミン類が用いられる。アミン類としては、(1)ヘテロ原子として窒素を含む脂環式複素環化合物、(2)シクロアルキル基を有するアミン、および(3)アルキル基を有するアミン、等が挙げられる。これらは単独で用いても良いが、4級アンモニウム塩を単独で用いた場合は、結晶性の悪いものができやすいため、少なくとも上記アミンの3つの群のうち、1つ以上の群から各群につき1種以上の化合物を選択して用いるのが好ましい。
【0019】
ここで、上記の各アミン類について更に詳しく説明する。
【0020】
最初に、ヘテロ原子として窒素を含む脂環式複素環化合物について説明する。
ヘテロ原子として窒素を含む脂環式複素環化合物は、通常5〜7員環であり、好ましくは6員環である。複素環に含まれるヘテロ原子の個数は通常3個以下、好ましくは2個以下である。ヘテロ原子の種類は窒素以外は特に限定されないが、合成のし易さの観点からは窒素に加えて酸素を含むものが好ましい。ヘテロ原子の位置は特に限定されないが、合成のし易さの観点からはヘテロ原子が相互に隣り合わないものが好ましい。分子量としては、250以下であり、合成のし易さの観点からは200以下が好ましく、150以下がより好ましい。
【0021】
このようなヘテロ原子として窒素を含む脂環式複素環化合物としては、モルホリン、N−メチルモルホリン、ピペリジン、ピペラジン、N,N‘−ジメチルピペラジン、1,4−ジアザビシクロ(2,2,2)オクタン、N−メチルピペリジン、3−メチルピペリジン、キヌクリジン、ピロリジン、N−メチルピロリドン、ヘキサメチレンイミンなどが挙げられる。これらのうち、合成のし易さの観点からはモルホリン、ヘキサメチレンイミン、ピペリジンが好ましく、モルホリンが特に好ましい。
【0022】
次に、シクロアルキル基を有するアミンについて説明する。シクロアルキル基を有するアミンにおいて、そのシクロアルキル基の個数は、アミン1分子に2以下であることが好ましく、1であることがより好ましい。また、シクロアルキル基の炭素数は、通常5〜7で、好ましくは6である。シクロアルキルのシクロ環の数は特に限定されないが、通常1が好ましい。また、シクロアルキル基がアミン化合物の窒素原子と結合しているのが、合成のし易さの点で好ましい。分子量としては、250以下、合成のし易さの観点からは200以下が好ましく、150以下がより好ましい。
【0023】
このようなシクロアルキル基を有するアミンとしては、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、N−メチルシクロヘキシルアミン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、シクロペンチルアミン等が挙げられ、特にシクロヘキシルアミンが好ましい。
【0024】
次に、アルキル基を有するアミンについて説明する。アルキル基を有するアミンにおいて、そのアルキル基は、アミン1分子に何個入っていてもよいが、好ましくは3である。アルキル基の炭素数は、4以下が好ましく、1分子中の全アルキル基の炭素数の合計が10以下がより好ましい。分子量としては、250以下であり、合成のし易さの観点からは200以下が好ましく、150以下がより好ましい。
【0025】
このようなアルキル基を有するアミンとしては、ジ−n−プロピルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−イソプロピルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、ジ−n−ブチルアミン、ネオペンチルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、イソプロピルアミン、t−ブチルアミン、エチレンジアミン、ジ−イソプロピル−エチルアミン、N−メチル−n−ブチルアミン等があげられ、ジ−n−プロピルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−イソプロピルアミン、トリエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン、イソプロピルアミン、t−ブチルアミン、エチレンジアミン、ジ−イソプロピル−エチルアミン、N−メチル−n−ブチルアミンが合成のし易さの点で好ましく、トリエチルアミンが特に好ましい。
【0026】
これらの各アミン類を、一種または二種以上組み合わせてテンプレート源とすることができ、水熱合成の原料に供される。なお、この中から1種用いる場合は、(1)ヘテロ原子として窒素を含む脂環式複素環化合物の中のモルホリン、または、(2)シクロアルキル基を有するアミンの中のシクロヘキシルアミンが好ましく、その中でもモルホリンが特に好ましい。
【0027】
これらのうち、好ましい組み合わせとしては、テンプレートとして(1)ヘテロ原子として窒素を含む脂環式複素環化合物、(2)シクロアルキル基を有するアミン、および(3)アルキル基を有するアミンからなる群の2以上の群からそれぞれ1種以上の化合物を用いることが好ましい。このように組み合わせることにより、所望の元素割合のFAPOや高い結晶性のFAPOを合成し易いという利点/効果がある。中でも、(1)ヘテロ原子として窒素を含む脂環式複素環化合物を含む2種以上の組み合わせの場合は、所望の元素割合のFAPOや高い結晶性のFAPOの合成し易さの観点から、より好ましい。具体的な好ましい組み合わせとしては、モルホリン、トリエチルアミンおよびシクロヘキシルアミンから2種以上、中でもモルホリンを含む2種以上の組み合わせの場合がより好ましい。これらのテンプレート各群の混合比率は、条件に応じて適時選ぶ必要があるが、混合させる2種のテンプレートのモル比は1:20〜20:1の範囲であり、所望の元素割合のFAPOや高い結晶性のFAPOの合成し易さの観点からは1:10〜10:1が好ましく、1:5〜5:1がより好ましい。なお、その他のテンプレートが入っていても良いが、その場合には、モル比で通常20%以下であり、10%以下が好ましい。これらのテンプレートは、価格的にも安く、従来のもの(例えばテトラエチルアンモニウムヒドロキシド)等に比べて扱いやすく腐食性等も少ないという利点がある。
【0028】
本発明の鉄アルミノフォスフェートの製造方法においては、それぞれのテンプレートを組み合わせることにより、また、好ましい反応条件で反応させることにより、鉄アルミノフォスフェートの結晶化速度を向上させることができ、所望構造の鉄アルミノフォスフェートを容易に製造することができ、壊れ難い安定した構造の鉄アルミノフォスフェートを製造でき、不純物の生成を抑制できる等の有利な効果が表れる。しかし、単独種のテンプレートを使用した場合においては、反応条件の広さ、所望のゼオライトの高収率性、速い結晶化速度等の点で、複数混合させてなるテンプレートに比べてやや劣る。したがって、本発明の鉄アルミノフォスフェートの製造においては、上述した(1)〜(3)から選択された化合物を複数種の組み合わせたテンプレートが好ましく用いられ、それらのテンプレートが示す相乗作用により単独のテンプレートでは得られない効果を得ることができるという利点がある。
【0029】
(水熱合成)
次に、鉄アルミノフォスフェートの製造方法における水熱合成について説明する。
【0030】
先ず、鉄源、アルミニウム源、リン酸源、テンプレートおよび水を混合して水性ゲルを調合する。混合順序は制限がなく、用いる条件により適宜選択すればよいが、通常は、まず水にリン酸源、アルミニウム源を混合し、これに鉄源、テンプレートを混合する。
【0031】
水性ゲルの組成は、所望のものの合成し易さに影響し、アルミニウム源、鉄源およびリン酸源を酸化物のモル比であらわすと、FeO/Alの値は、通常0より大きく1.0以下であり、好ましくは0.9以下、さらに好ましくは0.8以下である。
【0032】
また、P /Alの比は、所望のものの合成し易さに影響し、通常0.6以上、好ましくは0.8以上、さらに好ましくは1以上であり、通常1.8以下、好ましくは1.7以下、さらに好ましくは1.6以下である。
【0033】
テンプレートの総量は、所望のものの合成し易さと経済性に影響し、Pに対するテンプレートのモル比で、通常0.2以上、好ましくは0.5以上、さらに好ましくは1以上であって、通常4以下、好ましくは3以下、さらに好ましくは2.5以下である。また、2種以上のテンプレートの混合比は、所望のものの合成し易さに影響し、条件に応じて適宜選ぶ必要があるが、上記にすでに記したように、例えば、モルホリンとトリエチルアミンを用いる場合、モルホリン/トリエチルアミンのモル比が0.05から20、好ましくは0.1から10、さらに好ましくは0.2から9である。前記2つ以上の群から各群につき1種以上選択されたテンプレートを混合する順番は特に限定されず、テンプレートを調製した後その他の物質と混合してもよいし、各テンプレートをそれぞれ他の物質と混合してもよい。
【0034】
また、水の割合は、所望のものの合成し易さと経済性に影響し、Alに対して、モル比で通常3以上、好ましくは5以上、さらに好ましくは10以上であって、通常200以下、好ましくは150以下、さらに好ましくは120以下である。水性ゲルのpHは、所望のものの合成し易さに影響し、通常4以上好ましくは4.5以上、さらに好ましくは5以上であって、通常10以下、好ましくは9以下、さらに好ましくは8以下である。
【0035】
なお、水性ゲル中には、所望により上記以外の成分を共存させても良い。共存させる利点としては、それによる新たな効果が得られる可能性等を挙げることができる。このような成分としては、アルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物や塩、アルコール等の親水性有機溶媒があげられる。共存割合は、所望のものの合成し易さに影響し、アルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物や塩の場合は、Alに対してモル比で通常0.2以下、好ましくは0.1以下であり、アルコール等の親水性有機溶媒の場合は、水に対してモル比で通常0.5以下、好ましくは0.3以下である。
【0036】
こうした条件下で、水性ゲルを耐圧容器に入れ、自己発生圧下、または結晶化を阻害しない気体加圧下で、攪拌または静置状態で所定温度を保持する事により水熱合成を行う。
【0037】
水熱合成の反応温度は、所望のものの合成し易さに影響し、通常100℃以上、好ましくは120℃以上、さらに好ましくは150℃以上であって、通常300℃以下、好ましくは250℃以下、さらに好ましくは220℃以下である。反応時間は、所望のものの合成し易さに影響し、通常2時間以上、好ましくは3時間以上、さらに好ましくは5時間以上であって、通常30日以下、好ましくは10日以下、さらに好ましくは4日以下である。反応温度は反応中一定でもよいし、段階的に変化させてもよい。
【0038】
水熱合成後においては、生成物を分離する。生成物の分離方法は特に限定されない。通常、濾過またはデカンテーション等により分離し、水洗、室温から150℃以下の温度で乾燥して生成物であるテンプレートを含有したゼオライトを得ることができる。本発明の製造方法により得られた鉄アルミノフォスフェートは、結晶性に優れ、しかも破壊しにくいので、分離濾過等の処理を容易に行うことができるので、工業上好ましい。
【0039】
(結晶構造)
以上説明した水熱合成後に分離されることにより、表1のX線回折ピークを少なくとも有した粉末X線回折パターンを示す鉄アルミノフォスフェートが得られる。このとき得られた典型的な粉末X線回折パターン(実施例1を参照)を図1に示した。なお、その鉄アルミノフォスフェートを窒素等の不活性ガス存在下で焼成し、テンプレートの一部あるいは全部を除去する事によっても、少なくとも表1のX線回折ピークを少なくとも有した粉末X線回折パターンを示す鉄アルミノフォスフェートが得られる。なお、通常、粉末X線回折測定は空気中で行うので、ここで測定に供した試料は、雰囲気空気中で再水和されたものである。また、表1中の相対強度は、記号vs、s、m、w、vwにより示され、これらはそれぞれ極めて強い、強い、中庸、弱い、極めて弱い、に相当する。
【0040】
【表1】

Figure 0004552071
【0041】
こうしたX線回折ピークを持つ鉄アルミノフォスフェートには、テンプレートが含有されていても良いし、テンプレートの一部または全部が窒素焼成などの方法により除去されていても良い。
【0042】
以上説明したように、少なくとも表1に示すX線回折ピークを示す鉄アルミノフォスフェートが得られるが、こうした結晶構造上の特徴を有する限りは、骨格構造内に他の元素が含まれていても良い。他の元素としては、ケイ素、リチウム、マグネシウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、パラジウム、銅、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、砒素、スズ、カルシウム、硼素などが挙げられる。通常、他の元素が含有限度を超えて含まれる場合には、少なくとも表1に示すX線回折ピークを示さない。したがって、その含有限度は、上記表1のX線回折ピークを示すことを限度として判断され、具体的には、通常、他の元素(M)と鉄(Fe)のモル比(M/Fe)は3以下、好ましくは2以下、より好ましくは1以下、さらに好ましくは0.5以下である。
【0043】
また、こうした結晶構造上の特徴を有する限りにおいて、この鉄アルミノフォスフェートは他のカチオンと交換可能なカチオン種を持つものものを含んでいてもよい。そうした場合のカチオンとしては、プロトン、Li、Na、Kなどのアルカリ元素、Mg、Caなどのアルカリ土類元素、La,Ce等の希土類元素、Fe,Co,Ni等の遷移金属元素などが挙げられる。中でも、プロトン、アルカリ元素、アルカリ土類元素が好ましい。
【0044】
なお、上述した表1のX線回折ピークは、標準的X線粉末回折装置で測定されたX線回折パターンから得られたデータである。具体的な測定方法としては、ターゲットにCuを用い、40kV・30mAに出力設定されたX線管球を線源とし、試料により回折された回折X線をモノクロメーターにてKα線に単色化されたものを検出することにより行われる。光学条件は、発散スリット=1°、散乱スリット=1°、受光スリット=0.2mmで測定し、回折ピークの位置は、2θ(回折角)として表される。なお、θは、記録紙上に観察されるブラッグ角度である。オングストローム単位における面間隔(d)はブラッグの条件式:2dsinθ=λ、から得られる。ここで、λ=1.54184Åである。なお、ピーク位置はピークトップとして表す。強度はバックグラウンドを差し引いた後の回折ピークの高さから測定し、I/I×100の値で表す。ここで、Iは最も強いピークの強度であり、Iは他のピークのそれぞれにおける強度である。本発明の場合、通常Iは、2θ=9.5±0.3°のピークとなる。また、通常、2θの測定は、人的誤差と機械的誤差との両者を受ける。以上の誤差等を考慮して、測定値の±の範囲を約プラスマイナス0.3°として規定した。
【0045】
(焼成後のX線回折パターン)
以上のように、本発明の鉄アルミノフォスフェートの製造方法について説明したが、得られた鉄アルミノフォスフェートをさらに酸素含有ガス雰囲気中で焼成した後のものの粉末X線回折測定を行った。表2は、焼成後の鉄アルミノフォスフェートの主要な回折ピークが現れる回折角(2θ)を示している。表2中の相対強度の記号は、表1と同様である。
【0046】
【表2】
Figure 0004552071
【0047】
表2に示す焼成後の鉄アルミノフォスフェートは、上述の表1に示す鉄アルミノフォスフェートを酸素を含むガスの存在下で焼成することにより得ることができる。焼成温度は、200℃以上800℃以下であり、テンプレートの除去のし易さ及び/又は結晶構造の変化のし易さの観点からは300℃以上700℃以下が好ましく、400℃以上650℃以下がより好ましい。焼成時間は、1分から15時間であり、テンプレートの除去のし易さ及び/又は結晶構造の変化のし易さの観点からは2分から10時間が好ましく、5分から8時間がより好ましい。なお、ここでいう焼成時間は、実質的に焼成されるものが処理温度環境中に存在する見かけの時間であり、用いる装置や試料の量により、みかけ上同じ処理時間であっても、装置内での実際の処理時間が若干異なることもある点も留意して設定される。ガス中の酸素濃度は、2vol%以上であり、テンプレートの除去のし易さ及び/又は結晶構造の変化のし易さの観点からは3vol%以上が好ましく、5vol%以上がより好ましい。酸素以外の含有ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスが用いられるが、場合によっては水蒸気、窒素酸化物を体積比で10%まで混合させてもかまわない。焼成ガスは、処理装置内を流通させてもよいし、させなくてもよいが、流通させる場合は、焼成する試料に対する重量空間速度(WHSV)で流通させることが好ましい。その重量空間速度(WHSV)としては、20/h以下、テンプレートの除去のし易さ及び/又は結晶構造の変化のし易さの観点からは15/h以下が好ましく、10/h以下がより好ましい。焼成装置としては、マッフル炉や、管状炉等の任意の加熱装置を用い、固定床、または流動床形式で行われる。
【0048】
こうして得られた焼成後の鉄アルミノフォスフェートは、吸着材、酸反応や酸化反応用等の触媒、分離材、量子ドットや量子ワイヤーなどの光学材料、磁気材料となる半導体微粒子や蛍光体、色素などのホストとして広く用いられる。
【0049】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【0050】
(実施例1)
実施例1は、テンプレートとしてモルホリンとトリエチルアミンを使用して合成した鉄アルミノフォスフェートに関するものである。
【0051】
水28.05gと85%リン酸11.53gの混合物に、擬ベーマイト(25%水含有、コンデア製)6.8gをゆっくりと加えて攪拌した。これをA液とした。A液とは別に硫酸第一鉄7水和物2.78g、モルホリン5.05g、トリエチルアミン4.35g、水29gを混合した液を調製した。これをA液にゆっくりと加えて、3時間攪拌し、以下の組成を有する出発反応物を得た。
0.2FeSO:Al:P:1.16モルホリン:0.86トリエチルアミン:70H
【0052】
上記の出発反応物をテフロン(登録商標)内筒の入った200ccのステンレス製オートクレーブに仕込み、静置状態で160℃で4日間反応させた。反応後冷却して、デカンテーションにより上澄みを除いて、沈殿物を回収した。その沈殿物を水で3回洗浄した後濾別し、120℃で乾燥した。こうして得られた鉄アルミノフォスフェートの粉末XRDの結果は以下の表3の通りであった。図1には、そのXRDパターンを示す。
【0053】
【表3】
Figure 0004552071
【0054】
得られた鉄アルミノフォスフェートを塩酸水溶液で加熱溶解させ、ICP分析により元素分析を行ったところ、骨格構造のアルミニウムとリンと鉄の合計に対する各成分の構成割合(モル比)は、鉄が13.8%、アルミニウムが37.4%、リンが48.8%であった。
【0055】
なお、その後、テンプレートが含まれた上記鉄アルミノフォスフェートから3gを採取し、縦型の石英焼成管に入れ、100ml/分の空気気流下、1℃/分で550℃まで昇温し、そのまま550℃で6時間焼成を行った。こうして得られた焼成後の鉄アルミノフォスフェートのXRDを測定したところ、以下の表の通りであった。図2は、その焼成品のXRDパターンである。
【0056】
【表4】
Figure 0004552071
【0057】
また、上記鉄アルミノフォスフェートを、空気気流中ではなく窒素雰囲気中で焼成した後のもののXRD結果を表5に示した。
【0058】
【表5】
Figure 0004552071
【0059】
また、表5に示した窒素焼成サンプルを、空気により再焼成した後のもののXRD結果を表6に示した。これは表4と同じになった。
【0060】
【表6】
Figure 0004552071
【0061】
(実施例2)
実施例2は、テンプレートとしてモルホリンを単独で使用して製造した鉄アルミノフォスフェートに関するものである。
【0062】
水210gに85%リン酸86.5gを加え、これに擬ベーマイト(25%水含有、コンデア製)51gをゆっくりと加え、3時間攪拌した。これに、硫酸第一鉄7水和物41.7gを水218gに溶かした液を加え、さらにモルホリン75.7gをゆっくりと加えてさらに3時間攪拌した。そして以下の組成を有するゲル状の出発反応物を得た。
0.4FeSO:Al:P:2モルホリン:70H
【0063】
こうして得られた混合物をテフロン(登録商標)内筒の入った1リットルのステンレス製オートクレーブに仕込み、100rpmで攪拌しながら180℃で24時間反応させた。反応後冷却して、デカンテーションにより上澄みを除いて沈殿物を回収した。沈殿物を水で3回洗浄した後濾別し、120℃で乾燥した。表7は、こうして得られた鉄アルミノフォスフェートのXRD測定結果である。
【0064】
【表7】
Figure 0004552071
【0065】
このサンプルを実施例1と同じ方法でICP分析により元素分析を行った。その結果、アルミニウムとリンと鉄の合計に対する各成分の構成割合(モル比)は、鉄が17.2%、アルミニウムが29.4%、リンが53.4%であった。
【0066】
(実施例3)
実施例3は、テンプレートとしてモルホリンとトリエチルアミンを使用して製造した鉄アルミノフォスフェートに関するものである。
【0067】
水28.05gに85%リン酸11.5gを加え、これに擬ベーマイト(25%水含有、コンデア製)6.8gをゆっくりと加え、3時間攪拌した。これに、硫酸第一鉄7水和物8.3gを水29gに溶かした液を加え、さらにモルホリン5.05gとトリエチルアミン4.35gを混合した液をゆっくりと加えてさらに3時間攪拌した。そして以下の組成を有するゲル状の出発反応物を得た。
0.6FeSO:Al:P:1.16モルホリン:0.86トリエチルアミン:70H
【0068】
こうして得られた混合物をテフロン(登録商標)内筒の入った0.2リットルのステンレス製オートクレーブに仕込み、静置状態で160℃で4日間反応させた。反応後冷却して、デカンテーションにより上澄みを除いて沈殿物を回収した。沈殿物を水で3回洗浄した後濾別し、120℃で乾燥した。表8は、得られた鉄アルミノフォスフェートのXRD測定結果である。
【0069】
【表8】
Figure 0004552071
【0070】
このサンプルを実施例1と同じ方法でICP分析により元素分析を行った。その結果、アルミニウムとリンと鉄の合計に対する各成分の構成割合(モル比)は、鉄が13.2%、アルミニウムが38.3%、リンが48.5%であった。
【0071】
(実施例4)
実施例4は、テンプレートとしてモルホリンとトリエチルアミンを使用して製造した鉄アルミノフォスフェートに関するものである。
【0072】
水26gに85%リン酸11.5gを加え、これに擬ベーマイト(25%水含有、コンデア製)5.44gをゆっくりと加え、2時間攪拌した。これに、硫酸第一鉄7水和物8.3gを水26gに溶かした液を加え、さらにモルホリン2.18gとシクロヘキシルアミン7.43gを混合した液をゆっくりと加えてさらに2時間攪拌した。そして以下の組成を有するゲル状の出発反応物を得た。
0.6FeSO:0.8Al:P:0.5モルホリン:1.5シクロヘキシルアミン:60H
【0073】
得られた混合物をテフロン(登録商標)内筒の入った0.2lのステンレス製オートクレーブに仕込み、静置状態で190℃で1日間反応させた。反応後冷却して、デカンテーションにより上澄みを除いて沈殿物を回収した。沈殿物を水で3回洗浄した後濾別し、120℃で乾燥した。表9は、得られた鉄アルミノフォスフェートのXRD測定結果である。
【0074】
【表9】
Figure 0004552071
【0075】
このサンプルを実施例1と同じ方法でICP分析により元素分析を行った。その結果、アルミニウムとリンと鉄の合計に対する各成分の構成割合(モル比)は、鉄が14.1%、アルミニウムが38.4%、リンが47.4%であった。
【0076】
(実施例5)
実施例5は、テンプレートとしてモルホリンとトリエチルアミンを使用して合成した、Si含有鉄アルミノフォスフェートに関するものである。
【0077】
水28.05gに85%リン酸11.5gを加え、これに擬ベーマイト(25%水含有、コンデア製)6.8gをゆっくりと加え、3時間攪拌した。これに、硫酸第一鉄7水和物2.78gを水29gに溶かし、それにfumedシリカ(アエロジル200)0.15gを加えた液を加え、さらにモルホリン5.05gとトリエチルアミン4.35gを混合した液をゆっくりと加えてさらに3時間攪拌した。そして以下の組成を有するゲル状の出発反応物を得た。
0.2FeSO:0.05SiO:Al:P:1.16モルホリン:0.86トリエチルアミン:70H
【0078】
得られた混合物をテフロン(登録商標)内筒の入った0.2lのステンレス製オートクレーブに仕込み、静置状態で170℃で2日間反応させた。反応後冷却して、デカンテーションにより上澄みを除いて沈殿物を回収した。沈殿物を水で3回洗浄した後濾別し、120℃で乾燥した。表10は、こうして得られた鉄アルミノフォスフェートのXRD測定結果である。
【0079】
【表10】
Figure 0004552071
【0080】
このサンプルを実施例1と同じ方法でICP分析により元素分析を行った。その結果、アルミニウムとリンと鉄とケイ素の合計に対する各成分の構成割合(モル比)は、鉄が9.9%、ケイ素が2.8%、アルミニウムが40.7%、リンが46.7%であった。
【0081】
(実施例6)
実施例6は、テンプレートとしてジイソプロピルエチルアミンとメチルブチルアミンを用いて合成した、鉄アルミノフォスフェートである。
【0082】
水15gに85%リン酸8.07gを加え、これに擬ベーマイト(25%水含有、コンデア製)3.8gをゆっくりと加え、3時間攪拌した。これに、硫酸第一鉄7水和物3.88gを水20gに溶かした液を加え、さらにジイソプロピルエチルアミン4.55gとメチルブチルアミン3.05gを混合した液をゆっくりと加えてさらに3時間攪拌した。そして以下の組成を有するゲル状の出発反応物を得た。
0.4FeSO:0.8Al:P:1ジイソプロピルエチルアミン:1メチルブチルアミン:60H
【0083】
こうして得られた混合物をテフロン(登録商標)内筒の入った0.2lのステンレス製オートクレーブに仕込み、静置状態で170℃で2日間反応させた。反応後冷却して、デカンテーションにより上澄みを除いて沈殿物を回収した。沈殿物を水で3回洗浄した後濾別し、120℃で乾燥した。表11は、こうして得られた鉄アルミノフォスフェートのXRD測定結果である。
【0084】
【表11】
Figure 0004552071
【0085】
このサンプルを実施例1と同じ方法でICP分析により元素分析を行った。その結果、アルミニウムとリンと鉄の合計に対する各成分の構成割合(モル比)は、鉄が9.2%、アルミニウムが42.6%、リンが48.2%であった。
【0086】
(実施例7)
実施例7は、テンプレートとしてモルホリンとトリエチルアミンをテンプレートとして合成したSi含有のCHA型の鉄アルミノフォスフェートである。
【0087】
水28.05gに85%リン酸11.5gを加え、これに擬ベーマイト(25%水含有、コンデア製)6.8gをゆっくりと加え、3時間攪拌した。これに、硫酸第一鉄7水和物1.4gを水29gに溶かし、それにfumedシリカ(アエロジル200)0.3gを加えた液を加え、さらにモルホリン5.05gとトリエチルアミン4.35gを混合した液をゆっくりと加えてさらに3時間攪拌した。そして以下の組成を有するゲル状の出発反応物を得た。
0.1FeSO:0.1SiO:Al:P:1.16モルホリン:0.86トリエチルアミン:70H
【0088】
得られた混合物をテフロン(登録商標)内筒の入った0.2lのステンレス製オートクレーブに仕込み、静置状態で160℃で3日間反応させた。反応後冷却して、デカンテーションにより上澄みを除いて沈殿物を回収した。沈殿物を水で3回洗浄した後濾別し、120℃で乾燥した。表12は、こうして得られた鉄アルミノフォスフェートのXRD測定結果である。
【0089】
【表12】
Figure 0004552071
【0090】
このサンプルを実施例1と同じ方法でICP分析により元素分析を行った。その結果、アルミニウムとリンと鉄の合計に対する各成分の構成割合(モル比)は、鉄が6.6%、ケイ素が4.6%、アルミニウムが43.6%、リンが43.6%であった。
【0091】
(比較例)
USP4554143に記載されている実施例10にしたがって合成した。
【0092】
水32gに85%リン酸11.6gを加え、これにアルキニウムイソプロポキソド16.4gをゆっくりと加え、3時間攪拌した。これに、硫酸第一鉄7水和物5.6gを加え、さらに35wt%テトラエチルアンモニウムヒドロキシド(TEAOH)水溶液42.1gを混合した液を加えてさらに3時間攪拌した。そして以下の組成を有するゲル状の出発反応物を得た。
0.4FeSO:0.8Al:P:2.0TEAOH:68H
【0093】
得られた混合物をテフロン(登録商標)内筒の入った0.2lのステンレス製オートクレーブに仕込み、静置状態で200℃で42時間反応させた。反応後冷却して、遠心分離機により沈殿物を回収した。沈殿物を水で洗浄、濾別し、120℃で乾燥した。こうしてできたテンプレート入りのゼオライトを実施例1と同様に550℃空気気流下6時間の焼成を行い、焼成品を得た。
【0094】
テンプレート入り(テンプレート未除去品)のXRD図を図3に、焼成後のXRD図を図4に示す。図3のXRD強度は、実施例1の図1に比べて小さく、結晶性が不十分である可能性がある。また、焼成後の図4には、実施例1の焼成後の図2には見られない、25°(2θ)付近のアモルファス由来のブロードピークがはっきりとあらわれ、また20°(2θ)付近にはデンス成分と考えられる不純物成分があらわれており、焼成により構造が大きく破壊されている事がわかる。
【0095】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の鉄アルミノフォスフェートの製造方法によれば、窒素を含む脂環式複素環化合物、シクロアルキル基を有するアミンおよびアルキル基を有するアミンから選択されるテンプレートは、入手しやすく安価であり安全性に優れているので、工業生産にとって極めて好ましい。さらに、製造された鉄アルミノフォスフェートの取り扱いも容易で構造破壊も起きにくいという、従来にない格別の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明により製造された鉄アルミノフォスフェートの典型的なX線回折パターンの一例である。
【図2】実施例1の焼成品のX線回折パターンである。
【図3】比較例テンプレート未除去品のX線回折パターンである。
【図4】比較例の焼成品のX線回折パターンである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing iron aluminophosphate.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
Zeolite includes crystalline silicates, crystalline aluminophosphates, and the like as defined by the International Zeolite Association (IZA). Among these zeolites, in particular, a method for producing iron aluminophosphate using iron as a heteroatom is described in the example of US Pat. No. 4,554,143.
[0003]
However, the iron aluminophosphate production method uses an expensive tetraethylammonium salt as a template, and improvement in production cost has been demanded.
[0004]
In addition, when hydrothermal synthesis is performed using the tetraethylammonium salt as a template, there is a problem that fine particles are generated and handling such as filtration is poor, and further, the structure is obtained when the template is removed by firing. There is a problem that it is fragile. This is an obstacle to industrial production of iron aluminophosphate.
[0005]
The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to use an iron aluminophosphate that can be used with a cheaper template, is easy to handle, and is not destroyed by firing or the like. It is to provide a manufacturing method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  The method for producing an iron aluminophosphate of the present invention that solves the above problems comprises mixing an iron source, an aluminum source, a phosphorus source, and a template.didA method for producing iron aluminophosphate by later hydrothermal synthesis, wherein the template comprises a nitrogen-containing alicyclic heterocyclic compound, an amine having a cycloalkyl group and an amine having an alkyl groupIn the powder X-ray diffraction measurement with Cu-Kα ray having an X-ray wavelength of 1.5418 mm, the iron aluminophosphate is used at least in the powder X-ray diffraction measurement using at least one compound selected from two or more groups. Diffraction angles of 5 ± 0.3, 13.0 ± 0.3, 16.0 ± 0.3, 20.7 ± 0.3, 26.0 ± 0.3 and 30.8 ± 0.4 (2θ ) Shows a diffraction peakIt has a special feature.
[0007]
According to the present invention, as a template, an alicyclic heterocyclic compound containing nitrogen, an amine having a cycloalkyl group and an amine having an alkyl group are selected and used, so that they are easily available and inexpensive. The iron aluminophosphate thus produced is easy to handle and structural destruction is less likely to occur.
[0008]
  ironThe aluminophosphate can be exemplified by AEI, AFX, GIS, CHA, VFI, AFS, LTA, FAU, AFU, etc., when it is shown by a code that determines the structure of the zeolite according to International Zeolite Association (IZA).However, the iron aluminophosphate is, CHA in the codeInBelongRumoIs.
[0010]
Further, in the above-described method for producing an iron aluminophosphate of the present invention, when the mixing ratio of the iron source, the aluminum source and the phosphorus source is expressed by the molar ratio of the oxide, FeO / Al2O3Is 1.0 or less and P2O5 / Al2O3The characteristic is that the value of is 0.6 or more.
[0011]
According to this invention, FeO / Al2O3Is 1.0 or less and P2O5 / Al2O3Since the value of is 0.6 or more, Fe is efficiently introduced into the skeleton structure.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The method for producing the iron aluminophosphate of the present invention will be described in detail below.
[0013]
(Constituent raw materials)
Iron aluminophosphate (hereinafter, also referred to as FAPO) is used as an aluminum source, an iron source, a phosphorus source, and a template raw material, and after mixing them, is produced by hydrothermal synthesis.
[0014]
Aluminum source: The aluminum source is not particularly limited. Usually, aluminum alkoxide such as pseudoboehmite, aluminum isopropoxide, aluminum triethoxide, aluminum hydroxide, alumina sol, sodium aluminate, etc. are used. Among these, pseudoboehmite is preferable from the viewpoint of easy handling and reactivity.
[0015]
Iron source: The iron source is also not particularly limited, and is usually an inorganic acid iron such as iron sulfate, iron nitrate, iron phosphate, iron chloride or iron bromide, or an organic acid iron such as iron acetate, iron oxalate or iron citrate. Iron organometallic compounds such as iron pentacarbonyl and ferrocene are used. Among these, from the viewpoint of solubility in water, inorganic acid iron and organic acid iron are preferable, and among them, divalent iron compounds such as ferrous sulfate are more preferable. In some cases, colloidal iron hydroxide may be used.
[0016]
Phosphorus source: The phosphorus source is usually phosphoric acid, but aluminum phosphate may be used.
[0017]
Other elements: As long as it finally has a powder X-ray diffraction pattern consisting of at least the X-ray diffraction peaks shown in Table 1, other elements may be contained in the skeleton structure. Examples of other elements include silicon, lithium, magnesium, titanium, zirconium, vanadium, chromium, manganese, cobalt, nickel, palladium, copper, zinc, gallium, germanium, arsenic, tin, calcium, and boron.
[0018]
Template: The following amines are used as a template. Examples of amines include (1) an alicyclic heterocyclic compound containing nitrogen as a hetero atom, (2) an amine having a cycloalkyl group, and (3) an amine having an alkyl group. These may be used singly, but when a quaternary ammonium salt is used alone, it is likely to have poor crystallinity, so at least one of the three groups of amines is selected from each group. It is preferable to select and use one or more compounds for each.
[0019]
Here, each of the above amines will be described in more detail.
[0020]
First, an alicyclic heterocyclic compound containing nitrogen as a hetero atom will be described.
The alicyclic heterocyclic compound containing nitrogen as a hetero atom is usually a 5- to 7-membered ring, preferably a 6-membered ring. The number of heteroatoms contained in the heterocycle is usually 3 or less, preferably 2 or less. The type of hetero atom is not particularly limited except nitrogen, but from the viewpoint of ease of synthesis, a hetero atom containing oxygen is preferable. The positions of the heteroatoms are not particularly limited, but those in which the heteroatoms are not adjacent to each other are preferable from the viewpoint of ease of synthesis. The molecular weight is 250 or less, preferably 200 or less, more preferably 150 or less from the viewpoint of ease of synthesis.
[0021]
Examples of such alicyclic heterocyclic compounds containing nitrogen as a heteroatom include morpholine, N-methylmorpholine, piperidine, piperazine, N, N′-dimethylpiperazine, 1,4-diazabicyclo (2,2,2) octane. , N-methylpiperidine, 3-methylpiperidine, quinuclidine, pyrrolidine, N-methylpyrrolidone, hexamethyleneimine and the like. Of these, morpholine, hexamethyleneimine, and piperidine are preferable from the viewpoint of ease of synthesis, and morpholine is particularly preferable.
[0022]
Next, an amine having a cycloalkyl group will be described. In the amine having a cycloalkyl group, the number of the cycloalkyl group is preferably 2 or less, more preferably 1 per amine molecule. Moreover, carbon number of a cycloalkyl group is 5-7 normally, Preferably it is 6. The number of cycloalkyl cyclo rings is not particularly limited, but is usually preferably 1. Moreover, it is preferable from the point of easiness of a synthesis | combination that the cycloalkyl group has couple | bonded with the nitrogen atom of the amine compound. The molecular weight is 250 or less, preferably 200 or less, more preferably 150 or less from the viewpoint of ease of synthesis.
[0023]
Examples of the amine having such a cycloalkyl group include cyclohexylamine, dicyclohexylamine, N-methylcyclohexylamine, N, N-dimethylcyclohexylamine, and cyclopentylamine, and cyclohexylamine is particularly preferable.
[0024]
Next, the amine having an alkyl group will be described. In the amine having an alkyl group, any number of the alkyl groups may be contained in one amine molecule, but 3 is preferred. The number of carbon atoms of the alkyl group is preferably 4 or less, and the total number of carbon atoms of all alkyl groups in one molecule is more preferably 10 or less. The molecular weight is 250 or less, preferably 200 or less, more preferably 150 or less from the viewpoint of ease of synthesis.
[0025]
Examples of amines having such alkyl groups include di-n-propylamine, tri-n-propylamine, tri-isopropylamine, triethylamine, triethanolamine, N, N-diethylethanolamine, N, N-dimethylethanol. Amine, N-methyldiethanolamine, N-methylethanolamine, di-n-butylamine, neopentylamine, di-n-pentylamine, isopropylamine, t-butylamine, ethylenediamine, di-isopropyl-ethylamine, N-methyl-n -Butylamine and the like, di-n-propylamine, tri-n-propylamine, tri-isopropylamine, triethylamine, di-n-butylamine, isopropylamine, t-butylamine, ethylenediamine, di-isopropyl Le - ethylamine, preferably in that N- methyl -n- butylamine synthetic ease, triethylamine is particularly preferred.
[0026]
Each of these amines can be used as a template source by combining one or two or more thereof, and used as a raw material for hydrothermal synthesis. When one of these is used, (1) morpholine in an alicyclic heterocyclic compound containing nitrogen as a hetero atom, or (2) cyclohexylamine in an amine having a cycloalkyl group is preferable. Of these, morpholine is particularly preferred.
[0027]
Among these, as a preferable combination, a template includes (1) an alicyclic heterocyclic compound containing nitrogen as a hetero atom, (2) an amine having a cycloalkyl group, and (3) an amine having an alkyl group. It is preferable to use one or more compounds from two or more groups. By combining in this way, there is an advantage / effect that it is easy to synthesize FAPO having a desired element ratio or highly crystalline FAPO. Among these, (1) in the case of a combination of two or more containing an alicyclic heterocyclic compound containing nitrogen as a heteroatom, from the viewpoint of easy synthesis of FAPO with a desired element ratio or highly crystalline FAPO, more preferable. As a specific preferred combination, a combination of two or more of morpholine, triethylamine and cyclohexylamine, more preferably a combination of two or more containing morpholine is more preferable. Although the mixing ratio of each group of these templates needs to be selected in a timely manner according to conditions, the molar ratio of the two types of templates to be mixed is in the range of 1:20 to 20: 1. From the viewpoint of ease of synthesis of highly crystalline FAPO, 1:10 to 10: 1 is preferable, and 1: 5 to 5: 1 is more preferable. Although other templates may be contained, in that case, the molar ratio is usually 20% or less, preferably 10% or less. These templates are advantageous in that they are inexpensive and easy to handle and less corrosive than conventional ones (for example, tetraethylammonium hydroxide).
[0028]
In the method for producing iron aluminophosphate of the present invention, the crystallization rate of iron aluminophosphate can be improved by combining each template and reacting under preferable reaction conditions. An iron aluminophosphate can be easily produced, an iron aluminophosphate having a stable structure that is hard to break can be produced, and advantageous effects such as suppression of impurity generation can be obtained. However, when a single type of template is used, it is slightly inferior to a template obtained by mixing a plurality of templates in terms of a wide range of reaction conditions, a high yield of a desired zeolite, a fast crystallization rate, and the like. Therefore, in the production of the iron aluminophosphate of the present invention, a template in which a plurality of types of compounds selected from the above-mentioned (1) to (3) are combined is preferably used, and the template exhibits a single action due to the synergistic action exhibited by these templates. There is an advantage that an effect that cannot be obtained by a template can be obtained.
[0029]
(Hydrothermal synthesis)
Next, hydrothermal synthesis in the method for producing iron aluminophosphate will be described.
[0030]
First, an aqueous gel is prepared by mixing an iron source, an aluminum source, a phosphoric acid source, a template and water. The mixing order is not limited and may be appropriately selected depending on the conditions to be used. Usually, however, first a phosphoric acid source and an aluminum source are mixed with water, and then an iron source and a template are mixed therewith.
[0031]
The composition of the aqueous gel affects the ease of synthesis of the desired one. When the aluminum source, the iron source and the phosphate source are expressed in terms of the molar ratio of the oxide, FeO / Al2O3The value of is usually greater than 0 and 1.0 or less, preferably 0.9 or less, and more preferably 0.8 or less.
[0032]
P2O5 / Al2O3The ratio affects the ease of synthesis of the desired product, and is usually 0.6 or more, preferably 0.8 or more, more preferably 1 or more, usually 1.8 or less, preferably 1.7 or less, Preferably it is 1.6 or less.
[0033]
The total amount of templates affects the ease of synthesis and economics of what is desired.2O5The molar ratio of the template to is usually 0.2 or more, preferably 0.5 or more, more preferably 1 or more, and usually 4 or less, preferably 3 or less, more preferably 2.5 or less. In addition, the mixing ratio of two or more types of templates affects the ease of synthesis of the desired one and needs to be appropriately selected according to the conditions. For example, when morpholine and triethylamine are used as described above, The molar ratio of morpholine / triethylamine is 0.05 to 20, preferably 0.1 to 10, and more preferably 0.2 to 9. The order of mixing one or more templates selected from each of the two or more groups is not particularly limited, and after preparing the template, it may be mixed with other substances, and each template may be mixed with other substances. May be mixed with.
[0034]
In addition, the proportion of water affects the ease of synthesis and economics of the desired product, and Al2O3The molar ratio is usually 3 or more, preferably 5 or more, more preferably 10 or more, and is usually 200 or less, preferably 150 or less, more preferably 120 or less. The pH of the aqueous gel affects the ease of synthesis of the desired gel, and is usually 4 or more, preferably 4.5 or more, more preferably 5 or more, and usually 10 or less, preferably 9 or less, more preferably 8 or less. It is.
[0035]
In the aqueous gel, components other than those described above may coexist if desired. As an advantage of coexistence, there is a possibility that a new effect can be obtained. Examples of such components include hydrophilic organic solvents such as hydroxides and salts of alkali metals and alkaline earth metals, and alcohols. The ratio of coexistence affects the ease of synthesis of the desired product, and in the case of alkali metal or alkaline earth metal hydroxides or salts, Al2O3The molar ratio is usually 0.2 or less, preferably 0.1 or less. In the case of a hydrophilic organic solvent such as alcohol, the molar ratio to water is usually 0.5 or less, preferably 0.3. It is as follows.
[0036]
Under such conditions, hydrothermal synthesis is performed by placing the aqueous gel in a pressure-resistant container and maintaining a predetermined temperature under stirring or standing under self-generated pressure or gas pressure that does not inhibit crystallization.
[0037]
The reaction temperature of hydrothermal synthesis affects the ease of synthesis of the desired product, and is usually 100 ° C. or higher, preferably 120 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher, and usually 300 ° C. or lower, preferably 250 ° C. or lower. More preferably, it is 220 ° C. or lower. The reaction time affects the ease of synthesis of the desired product, and is usually 2 hours or more, preferably 3 hours or more, more preferably 5 hours or more, and usually 30 days or less, preferably 10 days or less, more preferably 4 days or less. The reaction temperature may be constant during the reaction or may be changed stepwise.
[0038]
After the hydrothermal synthesis, the product is separated. The method for separating the product is not particularly limited. Usually, it is separated by filtration, decantation, etc., washed with water, and dried at a temperature of room temperature to 150 ° C. or lower to obtain a zeolite containing the product template. The iron aluminophosphate obtained by the production method of the present invention is industrially preferable because it has excellent crystallinity and is difficult to break, and therefore can be easily subjected to treatment such as separation filtration.
[0039]
(Crystal structure)
By separating after the hydrothermal synthesis described above, an iron aluminophosphate showing a powder X-ray diffraction pattern having at least the X-ray diffraction peaks shown in Table 1 is obtained. A typical powder X-ray diffraction pattern (see Example 1) obtained at this time is shown in FIG. The iron aluminophosphate was calcined in the presence of an inert gas such as nitrogen, and a part or all of the template was removed to obtain a powder X-ray diffraction pattern having at least the X-ray diffraction peaks shown in Table 1. An iron aluminophosphate having the following formula is obtained. In addition, since powder X-ray diffraction measurement is normally performed in air, the sample used for the measurement here is rehydrated in atmospheric air. The relative strengths in Table 1 are indicated by the symbols vs, s, m, w, and vw, which correspond to extremely strong, strong, moderate, weak, and extremely weak, respectively.
[0040]
[Table 1]
Figure 0004552071
[0041]
The iron aluminophosphate having such an X-ray diffraction peak may contain a template, or a part or all of the template may be removed by a method such as nitrogen firing.
[0042]
As described above, an iron aluminophosphate having at least the X-ray diffraction peaks shown in Table 1 can be obtained. However, as long as it has such a crystal structure feature, other elements are included in the skeleton structure. good. Examples of other elements include silicon, lithium, magnesium, titanium, zirconium, vanadium, chromium, manganese, cobalt, nickel, palladium, copper, zinc, gallium, germanium, arsenic, tin, calcium, and boron. Usually, when other elements are contained exceeding the content limit, at least the X-ray diffraction peaks shown in Table 1 are not shown. Therefore, the content limit is determined on the basis of showing the X-ray diffraction peak of Table 1 above. Specifically, the molar ratio of other elements (M) and iron (Fe) (M / Fe) is usually used. Is 3 or less, preferably 2 or less, more preferably 1 or less, and still more preferably 0.5 or less.
[0043]
Moreover, as long as it has such a crystal structural feature, the iron aluminophosphate may include those having a cation species exchangeable with other cations. Examples of cations in such cases include protons, alkaline elements such as Li, Na, and K, alkaline earth elements such as Mg and Ca, rare earth elements such as La and Ce, and transition metal elements such as Fe, Co, and Ni. It is done. Among these, protons, alkali elements, and alkaline earth elements are preferable.
[0044]
The X-ray diffraction peaks in Table 1 described above are data obtained from an X-ray diffraction pattern measured with a standard X-ray powder diffractometer. As a specific measurement method, Cu is used as a target, an X-ray tube set to output at 40 kV and 30 mA is used as a radiation source, and the diffracted X-ray diffracted by the sample is monochromatized into Kα rays by a monochromator. This is done by detecting the object. Optical conditions were measured with a divergence slit = 1 °, a scattering slit = 1 °, and a light receiving slit = 0.2 mm, and the position of the diffraction peak is expressed as 2θ (diffraction angle). Is the Bragg angle observed on the recording paper. The surface separation (d) in angstrom units is obtained from Bragg's conditional expression: 2 dsin θ = λ. Here, λ = 1.54184Å. The peak position is expressed as a peak top. The intensity is measured from the height of the diffraction peak after subtracting the background, and the I / I0It represents with the value of x100. Where I0Is the intensity of the strongest peak, and I is the intensity at each of the other peaks. In the case of the present invention, usually I0Has a peak at 2θ = 9.5 ± 0.3 °. In general, the measurement of 2θ is subject to both human error and mechanical error. In consideration of the above errors and the like, the range of ± of the measured value is defined as about plus or minus 0.3 °.
[0045]
(X-ray diffraction pattern after firing)
As mentioned above, although the manufacturing method of the iron aluminophosphate of this invention was demonstrated, the powder X-ray-diffraction measurement of the thing after baking the obtained iron aluminophosphate in oxygen-containing gas atmosphere was performed. Table 2 shows the diffraction angle (2θ) at which the main diffraction peak of the iron aluminophosphate after firing appears. The relative intensity symbols in Table 2 are the same as in Table 1.
[0046]
[Table 2]
Figure 0004552071
[0047]
The iron aluminophosphate after firing shown in Table 2 can be obtained by firing the iron aluminophosphate shown in Table 1 in the presence of a gas containing oxygen. The firing temperature is 200 ° C. or higher and 800 ° C. or lower, and is preferably 300 ° C. or higher and 700 ° C. or lower, and preferably 400 ° C. or higher and 650 ° C. or lower from the viewpoint of ease of template removal and / or change in crystal structure. Is more preferable. The firing time is from 1 minute to 15 hours, and preferably from 2 minutes to 10 hours, more preferably from 5 minutes to 8 hours, from the viewpoint of ease of template removal and / or ease of change of crystal structure. Note that the firing time here is the apparent time that the material that is fired is present in the processing temperature environment. Depending on the amount of equipment and sample used, It is also set with attention that the actual processing time may be slightly different. The oxygen concentration in the gas is 2 vol% or more, preferably 3 vol% or more, and more preferably 5 vol% or more from the viewpoint of ease of template removal and / or ease of change of crystal structure. As the gas other than oxygen, an inert gas such as nitrogen, argon, or helium is used. However, depending on the case, water vapor or nitrogen oxide may be mixed up to 10% by volume. The firing gas may or may not be circulated in the processing apparatus, but when circulated, it is preferably circulated at a weight space velocity (WHSV) with respect to the sample to be fired. The weight space velocity (WHSV) is 20 / h or less, preferably 15 / h or less, and more preferably 10 / h or less from the viewpoint of ease of template removal and / or easy change of crystal structure. preferable. As a baking apparatus, arbitrary heating apparatuses, such as a muffle furnace and a tubular furnace, are used, and it is performed by a fixed bed or a fluidized bed form.
[0048]
The thus-baked iron aluminophosphate is composed of an adsorbent, a catalyst for acid reaction and oxidation reaction, a separating material, an optical material such as quantum dots and quantum wires, and semiconductor fine particles, phosphors and dyes that become magnetic materials. Widely used as a host.
[0049]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
[0050]
Example 1
Example 1 relates to an iron aluminophosphate synthesized using morpholine and triethylamine as templates.
[0051]
To a mixture of 28.05 g of water and 11.53 g of 85% phosphoric acid, 6.8 g of pseudoboehmite (containing 25% water, manufactured by Condea) was slowly added and stirred. This was designated as liquid A. Separately from liquid A, a liquid in which 2.78 g of ferrous sulfate heptahydrate, 5.05 g of morpholine, 4.35 g of triethylamine, and 29 g of water were prepared. This was slowly added to the liquid A and stirred for 3 hours to obtain a starting reaction product having the following composition.
0.2FeSO4: Al2O3: P2O5: 1.16 morpholine: 0.86 triethylamine: 70H2O
[0052]
The above starting reaction product was charged into a 200 cc stainless steel autoclave containing a Teflon (registered trademark) inner cylinder and allowed to react at 160 ° C. for 4 days in a stationary state. After the reaction, the reaction mixture was cooled, the supernatant was removed by decantation, and the precipitate was collected. The precipitate was washed three times with water, filtered off and dried at 120 ° C. The results of the iron aluminophosphate powder XRD thus obtained were as shown in Table 3 below. FIG. 1 shows the XRD pattern.
[0053]
[Table 3]
Figure 0004552071
[0054]
The obtained iron aluminophosphate was heated and dissolved in an aqueous hydrochloric acid solution and subjected to elemental analysis by ICP analysis. As a result, the composition ratio (molar ratio) of each component to the total of aluminum, phosphorus and iron in the skeleton structure was 13 for iron. 0.8%, aluminum 37.4% and phosphorus 48.8%.
[0055]
After that, 3 g was collected from the iron aluminophosphate containing the template, put into a vertical quartz fired tube, heated to 550 ° C. at 1 ° C./min in an air stream of 100 ml / min, and left as it was. Firing was performed at 550 ° C. for 6 hours. When the XRD of the iron aluminophosphate after firing thus obtained was measured, it was as shown in the following table. FIG. 2 is an XRD pattern of the fired product.
[0056]
[Table 4]
Figure 0004552071
[0057]
Table 5 shows the XRD results of the iron aluminophosphate after firing in a nitrogen atmosphere rather than in an air stream.
[0058]
[Table 5]
Figure 0004552071
[0059]
Table 6 shows the XRD results of the nitrogen fired samples shown in Table 5 after refired with air. This is the same as Table 4.
[0060]
[Table 6]
Figure 0004552071
[0061]
(Example 2)
Example 2 relates to an iron aluminophosphate produced using morpholine alone as a template.
[0062]
To 210 g of water, 86.5 g of 85% phosphoric acid was added, and 51 g of pseudoboehmite (containing 25% water, manufactured by Condea) was slowly added thereto and stirred for 3 hours. To this was added a solution obtained by dissolving 41.7 g of ferrous sulfate heptahydrate in 218 g of water, and 75.7 g of morpholine was slowly added thereto, followed by further stirring for 3 hours. A gel-like starting reaction product having the following composition was obtained.
0.4FeSO4: Al2O3: P2O5: 2 morpholine: 70H2O
[0063]
The mixture thus obtained was charged into a 1 liter stainless steel autoclave containing a Teflon (registered trademark) inner cylinder and reacted at 180 ° C. for 24 hours while stirring at 100 rpm. After the reaction, the reaction mixture was cooled and the supernatant was removed by decantation to collect a precipitate. The precipitate was washed with water three times, filtered off and dried at 120 ° C. Table 7 shows XRD measurement results of the iron aluminophosphate thus obtained.
[0064]
[Table 7]
Figure 0004552071
[0065]
This sample was subjected to elemental analysis by ICP analysis in the same manner as in Example 1. As a result, the constituent ratio (molar ratio) of each component with respect to the total of aluminum, phosphorus, and iron was 17.2% for iron, 29.4% for aluminum, and 53.4% for phosphorus.
[0066]
(Example 3)
Example 3 relates to an iron aluminophosphate prepared using morpholine and triethylamine as templates.
[0067]
12.5 g of 85% phosphoric acid was added to 28.05 g of water, and 6.8 g of pseudoboehmite (containing 25% water, manufactured by Condea) was slowly added thereto and stirred for 3 hours. A solution prepared by dissolving 8.3 g of ferrous sulfate heptahydrate in 29 g of water was added thereto, and a solution obtained by mixing 5.05 g of morpholine and 4.35 g of triethylamine was slowly added thereto, followed by further stirring for 3 hours. A gel-like starting reaction product having the following composition was obtained.
0.6FeSO4: Al2O3: P2O5: 1.16 morpholine: 0.86 triethylamine: 70H2O
[0068]
The mixture thus obtained was charged into a 0.2 liter stainless steel autoclave containing a Teflon (registered trademark) inner cylinder and allowed to react at 160 ° C. for 4 days in a stationary state. After the reaction, the reaction mixture was cooled and the supernatant was removed by decantation to collect a precipitate. The precipitate was washed with water three times, filtered off and dried at 120 ° C. Table 8 shows the XRD measurement results of the obtained iron aluminophosphate.
[0069]
[Table 8]
Figure 0004552071
[0070]
This sample was subjected to elemental analysis by ICP analysis in the same manner as in Example 1. As a result, the composition ratio (molar ratio) of each component with respect to the total of aluminum, phosphorus, and iron was 13.2% for iron, 38.3% for aluminum, and 48.5% for phosphorus.
[0071]
Example 4
Example 4 relates to an iron aluminophosphate prepared using morpholine and triethylamine as templates.
[0072]
11.5 g of 85% phosphoric acid was added to 26 g of water, and 5.44 g of pseudoboehmite (containing 25% water, manufactured by Condea) was slowly added thereto and stirred for 2 hours. A solution prepared by dissolving 8.3 g of ferrous sulfate heptahydrate in 26 g of water was added thereto, and a solution obtained by mixing 2.18 g of morpholine and 7.43 g of cyclohexylamine was slowly added thereto, followed by further stirring for 2 hours. A gel-like starting reaction product having the following composition was obtained.
0.6FeSO4: 0.8Al2O3: P2O5: 0.5 morpholine: 1.5 cyclohexylamine: 60H2O
[0073]
The obtained mixture was charged in a 0.2 l stainless steel autoclave containing a Teflon (registered trademark) inner cylinder, and allowed to react at 190 ° C. for 1 day in a stationary state. After the reaction, the reaction mixture was cooled and the supernatant was removed by decantation to collect a precipitate. The precipitate was washed with water three times, filtered off and dried at 120 ° C. Table 9 shows XRD measurement results of the obtained iron aluminophosphate.
[0074]
[Table 9]
Figure 0004552071
[0075]
This sample was subjected to elemental analysis by ICP analysis in the same manner as in Example 1. As a result, the constituent ratio (molar ratio) of each component with respect to the total of aluminum, phosphorus, and iron was 14.1% for iron, 38.4% for aluminum, and 47.4% for phosphorus.
[0076]
(Example 5)
Example 5 relates to a Si-containing iron aluminophosphate synthesized using morpholine and triethylamine as templates.
[0077]
11.5 g of 85% phosphoric acid was added to 28.05 g of water, and 6.8 g of pseudoboehmite (containing 25% water, manufactured by Condea) was slowly added thereto, followed by stirring for 3 hours. To this, 2.78 g of ferrous sulfate heptahydrate was dissolved in 29 g of water, 0.15 g of fumed silica (Aerosil 200) was added thereto, and 5.05 g of morpholine and 4.35 g of triethylamine were mixed. The solution was added slowly and stirred for an additional 3 hours. A gel-like starting reaction product having the following composition was obtained.
0.2FeSO4: 0.05SiO2: Al2O3: P2O5: 1.16 morpholine: 0.86 triethylamine: 70H2O
[0078]
The obtained mixture was charged in a 0.2 l stainless steel autoclave containing a Teflon (registered trademark) inner cylinder, and allowed to react at 170 ° C. for 2 days in a stationary state. After the reaction, the reaction mixture was cooled, and the supernatant was removed by decantation to collect a precipitate. The precipitate was washed with water three times, filtered off and dried at 120 ° C. Table 10 shows XRD measurement results of the iron aluminophosphate thus obtained.
[0079]
[Table 10]
Figure 0004552071
[0080]
This sample was subjected to elemental analysis by ICP analysis in the same manner as in Example 1. As a result, the composition ratio (molar ratio) of each component with respect to the total of aluminum, phosphorus, iron, and silicon was 9.9% for iron, 2.8% for silicon, 40.7% for aluminum, and 46.7% for phosphorus. %Met.
[0081]
(Example 6)
Example 6 is an iron aluminophosphate synthesized using diisopropylethylamine and methylbutylamine as templates.
[0082]
To 15 g of water, 8.07 g of 85% phosphoric acid was added, and 3.8 g of pseudoboehmite (containing 25% water, manufactured by Condea) was slowly added thereto and stirred for 3 hours. A solution prepared by dissolving 3.88 g of ferrous sulfate heptahydrate in 20 g of water was added thereto, and a solution obtained by mixing 4.55 g of diisopropylethylamine and 3.05 g of methylbutylamine was slowly added thereto, followed by further stirring for 3 hours. . A gel-like starting reaction product having the following composition was obtained.
0.4FeSO4: 0.8Al2O3: P2O5: 1 Diisopropylethylamine: 1 Methylbutylamine: 60H2O
[0083]
The mixture thus obtained was charged into a 0.2 l stainless steel autoclave containing a Teflon (registered trademark) inner cylinder, and allowed to react at 170 ° C. for 2 days in a stationary state. After the reaction, the reaction mixture was cooled and the supernatant was removed by decantation to collect a precipitate. The precipitate was washed with water three times, filtered off and dried at 120 ° C. Table 11 shows the XRD measurement results of the iron aluminophosphate thus obtained.
[0084]
[Table 11]
Figure 0004552071
[0085]
This sample was subjected to elemental analysis by ICP analysis in the same manner as in Example 1. As a result, the constituent ratio (molar ratio) of each component with respect to the total of aluminum, phosphorus, and iron was 9.2% for iron, 42.6% for aluminum, and 48.2% for phosphorus.
[0086]
(Example 7)
Example 7 is a Si-containing CHA type iron aluminophosphate synthesized using morpholine and triethylamine as templates as templates.
[0087]
12.5 g of 85% phosphoric acid was added to 28.05 g of water, and 6.8 g of pseudoboehmite (containing 25% water, manufactured by Condea) was slowly added thereto and stirred for 3 hours. A solution obtained by dissolving 1.4 g of ferrous sulfate heptahydrate in 29 g of water and adding 0.3 g of fumed silica (Aerosil 200) thereto was added, and 5.05 g of morpholine and 4.35 g of triethylamine were further mixed. The solution was added slowly and stirred for an additional 3 hours. A gel-like starting reaction product having the following composition was obtained.
0.1FeSO4: 0.1 SiO2: Al2O3: P2O5: 1.16 morpholine: 0.86 triethylamine: 70H2O
[0088]
The obtained mixture was charged in a 0.2 l stainless steel autoclave containing a Teflon (registered trademark) inner cylinder, and allowed to react at 160 ° C. for 3 days in a stationary state. After the reaction, the reaction mixture was cooled and the supernatant was removed by decantation to collect a precipitate. The precipitate was washed with water three times, filtered off and dried at 120 ° C. Table 12 shows the XRD measurement results of the iron aluminophosphate thus obtained.
[0089]
[Table 12]
Figure 0004552071
[0090]
This sample was subjected to elemental analysis by ICP analysis in the same manner as in Example 1. As a result, the composition ratio (molar ratio) of each component with respect to the total of aluminum, phosphorus, and iron is 6.6% for iron, 4.6% for silicon, 43.6% for aluminum, and 43.6% for phosphorus. there were.
[0091]
(Comparative example)
Synthesized according to Example 10 described in USP 4554143.
[0092]
11.6 g of 85% phosphoric acid was added to 32 g of water, and 16.4 g of alkynium isopropoxide was slowly added thereto and stirred for 3 hours. To this, 5.6 g of ferrous sulfate heptahydrate was added, and a solution obtained by mixing 42.1 g of a 35 wt% tetraethylammonium hydroxide (TEAOH) aqueous solution was further added, followed by further stirring for 3 hours. A gel-like starting reaction product having the following composition was obtained.
0.4FeSO4: 0.8Al2O3: P2O5: 2.0 TEAOH: 68H2O
[0093]
The obtained mixture was charged into a 0.2 l stainless steel autoclave containing a Teflon (registered trademark) inner cylinder, and allowed to react at 200 ° C. for 42 hours in a stationary state. After the reaction, the reaction mixture was cooled and the precipitate was collected by a centrifuge. The precipitate was washed with water, filtered off and dried at 120 ° C. The template-containing zeolite thus obtained was calcined for 6 hours in an air stream at 550 ° C. in the same manner as in Example 1 to obtain a calcined product.
[0094]
FIG. 3 shows an XRD diagram including a template (non-template removed product), and FIG. 4 shows an XRD diagram after firing. The XRD intensity in FIG. 3 is smaller than that in FIG. 1 of Example 1, and the crystallinity may be insufficient. In addition, in FIG. 4 after firing, a broad peak derived from amorphous around 25 ° (2θ), which is not seen in FIG. 2 after firing in Example 1, appears clearly, and near 20 ° (2θ). Shows an impurity component considered to be a dense component, and it can be seen that the structure is largely destroyed by firing.
[0095]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for producing iron aluminophosphate of the present invention, a template selected from an alicyclic heterocyclic compound containing nitrogen, an amine having a cycloalkyl group, and an amine having an alkyl group is obtained. It is very preferable for industrial production because it is easy to use and inexpensive and has excellent safety. Furthermore, the manufactured iron aluminophosphate is easy to handle and structural destruction is less likely to occur.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an example of a typical X-ray diffraction pattern of an iron aluminophosphate produced according to the present invention.
2 is an X-ray diffraction pattern of a fired product of Example 1. FIG.
FIG. 3 is an X-ray diffraction pattern of a comparative example template-unremoved product.
FIG. 4 is an X-ray diffraction pattern of a fired product of a comparative example.

Claims (8)

鉄源、アルミニウム源、リン源およびテンプレートを混合した後に水熱合成して鉄アルミノフォスフェートを製造する方法であって、
前記テンプレートとして、窒素を含む脂環式複素環化合物、シクロアルキル基を有するアミンおよびアルキル基を有するアミンからなる群の2以上の群からそれぞれ1種又は2種以上選ばれた化合物を用い、
前記鉄アルミノフォスフェートは、X線波長1.5418ÅのCu−Kα線による粉末X線回折測定において、少なくとも、9.5±0.3、13.0±0.3、16.0±0.3、20.7±0.3、26.0±0.3および30.8±0.4の回折角(2θ)に回折ピークが現れることを特徴とする鉄アルミノフォスフェートの製造方法。
A method of producing an iron aluminophosphate by hydrothermal synthesis after mixing an iron source, an aluminum source, a phosphorus source and a template,
As the template, a compound selected from one or more of two or more groups consisting of an alicyclic heterocyclic compound containing nitrogen, an amine having a cycloalkyl group and an amine having an alkyl group,
The iron aluminophosphate has at least 9.5 ± 0.3, 13.0 ± 0.3, and 16.0 ± 0.00 in powder X-ray diffraction measurement using Cu—Kα rays having an X-ray wavelength of 1.5418 mm. A method for producing iron aluminophosphate, wherein diffraction peaks appear at diffraction angles (2θ) of 3, 20.7 ± 0.3, 26.0 ± 0.3, and 30.8 ± 0.4.
前記テンプレートとして用いる、窒素を含む脂環式複素環化合物、シクロアルキル基を有するアミンおよびアルキル基を有するアミンからなる群の2以上の群からそれぞれ1種又は2種以上選ばれた化合物が、窒素を含む脂環式複素環化合物を含む2種以上の化合物であることを特徴とする請求項1に記載の鉄アルミノフォスフェートの製造方法。  A compound selected from the group consisting of two or more groups consisting of an alicyclic heterocyclic compound containing nitrogen, an amine having a cycloalkyl group, and an amine having an alkyl group, which is used as the template, is nitrogen. The method for producing an iron aluminophosphate according to claim 1, wherein the compound is an alicyclic heterocyclic compound containing at least two kinds of compounds. 鉄源、アルミニウム源、リン源およびテンプレートを混合した後に水熱合成して鉄アルミノフォスフェートを製造する方法であって、
前記テンプレートとして、窒素を含む脂環式複素環化合物を用い、
前記鉄アルミノフォスフェートは、X線波長1.5418ÅのCu−Kα線による粉末X線回折測定において、少なくとも、9.5±0.3、13.0±0.3、16.0±0.3、20.7±0.3、26.0±0.3および30.8±0.4の回折角(2θ)に回折ピークが現れることを特徴とする鉄アルミノフォスフェートの製造方法。
A method of producing an iron aluminophosphate by hydrothermal synthesis after mixing an iron source, an aluminum source, a phosphorus source and a template,
As the template, using an alicyclic heterocyclic compound containing nitrogen,
The iron aluminophosphate has at least 9.5 ± 0.3, 13.0 ± 0.3, and 16.0 ± 0.00 in powder X-ray diffraction measurement using Cu—Kα rays having an X-ray wavelength of 1.5418 mm. A method for producing iron aluminophosphate, wherein diffraction peaks appear at diffraction angles (2θ) of 3, 20.7 ± 0.3, 26.0 ± 0.3, and 30.8 ± 0.4.
前記窒素を含む脂環式複素環化合物として、モルホリンを用いることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の鉄アルミノフォスフェートの製造方法。  The method for producing iron aluminophosphate according to any one of claims 1 to 3, wherein morpholine is used as the nitrogen-containing alicyclic heterocyclic compound. 鉄源、アルミニウム源およびリン源の混合割合を酸化物のモル比で表すと、FeO/Alの値が1.0以下であり、P/Alの値が0.6以上であることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の鉄アルミノフォスフェートの製造方法。When the mixing ratio of the iron source, the aluminum source, and the phosphorus source is expressed by the molar ratio of the oxide, the value of FeO / Al 2 O 3 is 1.0 or less, and the value of P 2 O 5 / Al 2 O 3 is 0. The method for producing an iron aluminophosphate according to any one of claims 1 to 4, wherein the iron aluminophosphate is 6 or more. 請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の鉄アルミノフォスフェートの製造方法により得られた鉄アルミノフォスフェートを、さらに焼成することを特徴とする焼成鉄アルミノフォスフェートの製造方法。  A method for producing a calcined iron aluminophosphate, wherein the iron aluminophosphate obtained by the method for producing an iron aluminophosphate according to any one of claims 1 to 5 is further calcined. 前記焼成鉄アルミノフォスフェートが、X線波長1.5418ÅのCu−Kα線による粉末X線回折測定において、少なくとも、9.5±0.3、10.1±0.3、12.8±0.3、19.5±0.3、20.4±0.3、24.3±0.3および30.7±0.4の回折角(2θ)に回折ピークが現れる、請求項6に記載の焼成鉄アルミノフォスフェートの製造方法。The calcined iron aluminophosphate has at least 9.5 ± 0.3, 10.1 ± 0.3, 12.8 ± 0 in powder X-ray diffraction measurement with Cu—Kα ray having an X-ray wavelength of 1.5418 mm. The diffraction peaks appear at diffraction angles (2θ) of .3, 19.5 ± 0.3, 20.4 ± 0.3, 24.3 ± 0.3, and 30.7 ± 0.4. The manufacturing method of the baked iron aluminophosphate of description. 前記焼成が、酸素含有ガス雰囲気下で行われることを特徴とする請求項6又は7に記載の焼成鉄アルミノフォスフェートの製造方法。The method for producing a calcined iron aluminophosphate according to claim 6 or 7 , wherein the calcining is performed in an oxygen-containing gas atmosphere.
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