JP5222563B2 - 多孔質結晶性材料、ゼオライトｉｔｑ−３３の調製法および使用法 - Google Patents

多孔質結晶性材料、ゼオライトｉｔｑ−３３の調製法および使用法 Download PDF

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Description

本出願は、新規な微孔質結晶性材料、ＩＴＱ−３３、その調製法および有機化合物の触媒変換におけるその使用に関する。
ゼオライト類は、触媒、吸着剤およびイオン交換剤として重要な適用が見出されている多孔質結晶性アルミノシリケート類である。これらのゼオライト材料の多くは、ある一定の分子を吸着させる均一なサイズおよび形状のゼオライト材料内にチャンネルおよび空洞を形成するのに十分に規定された構造を有するが、一方、ゼオライト材料は、ポアを通して拡散するには大きすぎる他の分子を、結晶の内部に通過することを防ぐ。この特性は、これらの材料にモレキュラーシーブの性質を付与している。これらのモレキュラーシーブスの格子は、Ｓｉおよび周期律表のＩＩＩＡ族の他の元素、酸素原子を介してそれらの節点で結合される四面体を有する四面体配位においてそれらの全てを組み込むことができ、三次元ネットワークを形成する。格子部位においてＩＩＩＡ族元素により生じる負電荷は、結晶中にカチオンの存在、例えば、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の存在により相殺される。１つのタイプのカチオンは、所与のシリケートの性質を、所望のカチオン類を選択することにより変わり得るようにイオン交換の技法により別のタイプのカチオン類によって全部または部分的に交換できる。
構造制御剤として作用する有機分子の存在下、多くのゼオライト類が合成されている。構造制御剤（ＳＣＡ）として作用する有機分子は、一般にそれらの組成には窒素を含み、反応混合物中で安定である有機カチオンを生じさせることができる。
シリカの動員は、前記ＳＣＡの水酸化物、例えば、ゼオライトＺＳＭ−５の場合には水酸化テトラプロピルアンモニウムとして導入できるＯＨ−および塩基性媒体の存在下で達成できる。
本発明は、微孔質結晶性材料ＩＴＱ−３３に関するものであり、その焼成形態において、式：
Ｘ２Ｏ３：ｎ ＹＯ２：ｍ ＧｅＯ２
により表される化学組成を有し、
式中、（ｎ＋ｍ）は、少なくとも５であり、Ｘは、三価の元素であり、Ｙは、Ｇｅ以外の１種または複数種の四価元素を表し、Ｙ／Ｇｅ比は、１超であり、その非焼成合成形態に関する以下の主要線：
Figure 0005222563
 を示すＸ線回折図形を有し、
表中、最大強度を有するピークに対するパーセンテージとして算出される「ｖｓ」は、８０〜１００の相対強度を示し、「ｗ」は、２０〜４０の相対強度を示し、「ｖｗ」は、０〜２０の相対強度を示す。
したがって、新規な多孔性結晶性材料は、ゲルマニウムの不在下で得ることができる。
その焼成形態および非焼成合成形態の双方でＩＴＱ−３３と称されるこの新規な材料は、他の公知のゼオライト材料とは異なるＸ線回折図形を有し、その最も重要な回折線は、焼成形態に関して表１に示されている。
Figure 0005222563
平面間の間隔ｄは、オングストロームで算出され、この線の相対強度は、最高強度のピークに対するパーセンテージとして算出され、非常に強い（ｖｓ）＝８０〜１００、強い（ｓ）＝６０〜８０、中等度（ｍ）＝４０〜６０、弱い（ｗ）＝２０〜４０、非常に弱い（ｖｗ）＝０〜２０としてみなされる。
ＩＴＱ−３３の好ましい実施形態は、それらの非焼成形態において表２に示される回折線を有する。
Figure 0005222563
これらの回折図形は、グラファイトモノクロメーターおよび銅Ｋα照射を用いる自動発散スリットを具備したＰｈｉｌｉｐｓ Ｘ’Ｐｅｒｔ回折計により得られた。回折データは、０．０１°のステップ２θにより記録され、θは、ブラッグ角であり、１ステップ当り１０秒のカウント時間である。平面間の間隔ｄは、オングストロームで算出され、この線の相対強度は、最高強度のピークに対するパーセンテージとして算出され、非常に強い（ｖｓ）＝８０〜１００、強い（ｓ）＝６０〜８０、中等度（ｍ）＝４０〜６０、弱い（ｗ）＝２０〜４０、非常に弱い（ｖｗ）＝０〜２０としてみなされる。
単一線またはユニーク線としてこのサンプルに関してリストされた回折データは、結晶学的変化の差などのある一定の条件で分解線または部分的分解線として現われ得る反射の多重重なりまたは重ね合わせにより形成し得ることを考慮に入れなければならない。一般に、結晶学的変化は、構造の変化を生じることなく、ユニットセルのパラメータの小さな変化および／または結晶対称の変化を含み得る。また、相対強度の変化を含むこれらの改変は、相殺カチオンのタイプおよび量の差異、格子組成、結晶のサイズおよび晶へき、実施されている加熱処理または熱水処理の優先的配向またはタイプによるものとも思われる。
結晶性材料は、その無水形態、焼成形態において：
Ｘ２Ｏ３：ｎＹＯ２：ｍＧｅＯ２
により表される組成を有することが好ましく、
式中、（ｎ＋ｍ）は、少なくとも５であり、ｎ／ｍの値は、少なくとも１であり、Ｘは、Ａｌ、Ｂ、Ｉｎ、Ｇａ、ＦｅおよびＣｒを含んでなる群から選択される１種または複数種の三価の元素を表し；Ｙは、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｖから選択される１種または複数種の四価の元素を表す。
特に好ましい実施形態において、結晶性材料は、焼成形態で先に記載された式を有し、Ｘは、Ｂ、Ａｌおよびその２種の混合物から選択され；ＹはＳｉである。
結晶性材料ＩＴＱ−３３は、添加される三価の元素の不在下で合成できることが所与の値から明らかである。
合成される材料の有機成分は、例えば、抽出によって、または２５０℃超の温度に２分から２５時間の間の加熱による加熱処理によって除去できる。
非焼成形態におけるか、または加熱処理後の材料中の相殺カチオン類は、それらが存在する場合、金属イオン、Ｈ＋およびＨ＋の前駆体、例えばＮＨ４ ＋などの他のカチオンにより置き換えることができる。イオン交換により導入できるカチオン類の中で、触媒として、より具体的にはＨ＋、希土類カチオン類、およびＶＩＩＩ族の金属などのカチオン類として材料の活性に対して陽性効果を有し得るものが好ましく、ならびに周期律表の元素のＩＩＡ族、ＩＩＩＡ族、ＩＶＡ族、ＶＡ族、ＩＢ族、ＩＩＢ族、ＩＩＩＢ族、ＩＶＢ族、ＶＢ族、ＶＩＩＢ族のカチオン類が好ましい。
本発明の結晶性材料はまた、白金、パラジウム、ニッケル、レニウム、コバルト、タングステン、モリブデン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄およびそれらの組合せなどの水素化−脱水素化成分と密接に組合わせることができる。これらの元素の導入は、結晶化状態で、交換（生じる場合）により、および／または含浸により、または物理的混合により実施することができる。これらの元素は、それらのカチオン形態で、および／または分解の際に、その適切な触媒形態で金属または酸化物成分を生成する塩類または他の化合物から導入できる。
本発明はまた、先に定義された結晶性材料の調製方法に関するものであり、少なくとも：
−Ｈ２Ｏ、１種または複数種の四価の元素源Ｙおよび構造制御剤（Ｒ）としての有機化合物を少なくとも含んでなる合成混合物を調製すること；
−多孔質結晶材料の結晶が形成されるまで８０℃と２００℃との間の温度で合成混合物を保持すること；および
−結晶性材料を回収すること、
を含んでなる。
好ましい実施形態によれば、先に定義された結晶性材料の調製方法は、少なくとも：
−酸化物類のモル比は：
Ｈ２Ｏ／（ＹＯ２） １〜５０
Ｒ／（ＹＯ２） ０．１〜３．０
を有し、
少なくとも：
−Ｈ２Ｏ、
−１種または複数種の四価の元素Ｙの酸化物、
−および構造制御剤（Ｒ）としての有機化合物、を含んでなる合成混合物を調製すること；
−多孔質結晶材料の結晶が形成されるまで８０℃と２００℃との間の温度で合成混合物を保持すること；および
−結晶性材料の回収、
を含んでなる。
本実施形態において、酸化物類のモル比は：
Ｈ２Ｏ／（ＹＯ２） ２〜２０
Ｒ／（ＹＯ２） ０．１〜１．０
であることが特に好ましい。
方法のさらに好ましい実施形態は：
−Ｈ２Ｏ、１種または複数種の四価の元素源Ｙ、Ｇｅ源および構造制御剤（Ｒ）としての有機化合物を少なくとも含んでなる合成混合物を調製すること；
−多孔質結晶材料の結晶が形成されるまで８０℃と２００℃との間の温度で合成混合物を保持すること；および
−結晶性材料を回収すること、
を含んでなる。
好ましい実施形態によれば、先に定義された結晶性材料の調製方法は、少なくとも：
−酸化物類のモル比は：
Ｈ２Ｏ／（ＹＯ２＋ＧｅＯ２） １〜５０
Ｒ／（ＹＯ２＋ＧｅＯ２） ０．１〜３．０
ＹＯ２／ＧｅＯ２ １超
を有し、
−Ｈ２Ｏ、
−１種または複数種の四価の元素Ｙの酸化物、
−Ｇｅの酸化物
−および構造制御剤（Ｒ）としての有機化合物を少なくとも含んでなる合成混合物を調製すること；
−多孔質結晶材料の結晶が形成されるまで８０℃と２００℃との間の温度で合成混合物を保持すること；および
−結晶性材料の回収、
を含んでなる。
本実施形態において、酸化物類のモル比は：
Ｈ２Ｏ／（ＹＯ２＋ＧｅＯ２） ２〜２０
Ｒ／（ＹＯ２＋ＧｅＯ２） ０．１〜１．０
ＹＯ２／ＧｅＯ２ １超
であることが特に好ましい。
方法の別のさらに好ましい実施形態は、少なくとも：
−Ｈ２Ｏ、１種または複数種の三価の元素源Ｘ；１種または複数種の四価の元素源Ｙおよび構造制御剤（Ｒ）としての有機化合物を少なくとも含んでなる合成混合物を調製すること；
−多孔質結晶材料の結晶が形成されるまで８０℃と２００℃との間の温度で合成混合物を保持すること；および
−結晶性材料の回収、
を含んでなる。
方法の別のさらに好ましい実施形態は、少なくとも：
−酸化物類のモル比は：
ＹＯ２／Ｘ２Ｏ３ 少なくとも５
Ｈ２Ｏ／ＹＯ２ １と５０との間
Ｒ／ＹＯ２ ０．１と３．０との間
を有し、
Ｈ２Ｏ、１種または複数種の三価の元素源Ｘ；１種または複数種の四価の元素源Ｙおよび構造制御剤（Ｒ）としての有機化合物を少なくとも含んでなる合成混合物を調製すること；
−多孔質結晶材料の結晶が形成されるまで８０℃と２００℃との間の温度で合成混合物を保持すること；および
−結晶性材料の回収、
を含んでなる。
前述の実施形態によれば、酸化物類の好ましいモル比は：
ＹＯ２／Ｘ２Ｏ３ ７超
Ｈ２Ｏ／ＹＯ２ ２と２０との間
Ｒ／ＹＯ２ ０．１と１．０との間
である。
方法の別のさらに好ましい実施形態は：
−Ｈ２Ｏ、１種または複数種の三価の元素源Ｘ；１種または複数種の四価の元素源Ｙ、Ｇｅの酸化物および構造制御剤（Ｒ）としての有機化合物を少なくとも含んでなる合成混合物を調製すること；
−多孔質結晶材料の結晶が形成されるまで８０℃と２００℃との間の温度で合成混合物を保持すること；および
−結晶性材料の回収、
を含んでなる。
方法の別のさらに好ましい実施形態は：
−酸化物類のモル比が：
（ＹＯ２＋ＧｅＯ２）／Ｘ２Ｏ３ ５超
Ｈ２Ｏ／（ＹＯ２＋ＧｅＯ２） １と５０との間
Ｒ／（ＹＯ２＋ＧｅＯ２） ０．１と３．０との間
ＹＯ２／ＧｅＯ２ １超
を有し、
少なくともＨ２Ｏ、１種または複数種の三価の元素Ｘの酸化物；１種または複数種の四価の元素Ｙの酸化物、Ｇｅの酸化物および構造制御剤（Ｒ）としての有機化合物を含んでなる合成混合物を調製すること；
−多孔質結晶材料の結晶が形成されるまで８０℃と２００℃との間の温度で合成混合物を保持すること；および
−結晶性材料の回収、
を含んでなる。
本実施形態によれば、酸化物類のモル比が：
（ＹＯ２＋ＧｅＯ２）／Ｘ２Ｏ３ ７超
Ｈ２Ｏ／（ＹＯ２＋ＧｅＯ２） ２と２０との間
Ｒ／（ＹＯ２＋ＧｅＯ２） ０．１と１．０との間
ＹＯ２／ＧｅＯ２ １超
であることが好ましい。
本発明の方法の任意の実施形態において、種結晶として作用するゼオライトＩＴＱ−３３（２０重量％まで）の結晶は、合成混合物に添加できる。
本発明の方法の任意の実施形態において、構造制御剤として使用される有機化合物は、アミンおよびテトラアルキルアンモニウム塩、好ましくは水酸化物から選択されることが好ましい。
焼成結晶性材料の製造が意図される場合の本発明の方法は、抽出によって、および／または２５０℃超の温度で２分から２５時間の間の時間の加熱処理によって実施できる材料内に捕捉された有機物質の除去段階を含んでなる。
本発明の方法のさらに好ましい実施形態によれば、方法は、
−酸化物類のモル比が：
（ＳｉＯ２＋ＧｅＯ２）／Ｘ２Ｏ３ 少なくとも５
Ｈ２Ｏ／（ＳｉＯ２＋ＧｅＯ２） １と５０との間
Ｒ／（ＳｉＯ２＋ＧｅＯ２） ０．１と３．０との間
ＳｉＯ２／ＧｅＯ２ １超
を有し、
Ｈ２Ｏ、Ａｌ、Ｂおよびこの２種の混合物から選択される１種または複数種の三価の元素Ｘの酸化物、Ｓｉの酸化物、Ｇｅの酸化物、Ｒとしてのヘキサメトニウム塩を少なくとも含んでなる合成混合物を調製すること；
−多孔質結晶材料の結晶が形成されるまで８０℃と２００℃との間の温度で合成混合物を保持すること；および
−結晶性材料の回収、
を含んでなる。
ＩＴＱ−３３の結晶化は、８０℃と２００℃との間の温度でオートクレーブ中、例えば、１２時間から６０日の間で結晶化を達成するのに十分な時間、静止条件下、または攪拌しながら実施できる。
結晶化段階の完了時に、ＩＴＱ−３３の結晶を、母液から分離し、回収する。合成混合物の成分は、種々の供給源から生じることができ、結晶化時間および条件は、これらに依存して変わり得ることを心に留めておく必要がある。合成を促進する目的のために、ＩＴＱ−３３の結晶を、合成混合物に対する全酸化物に比して２０重量％までの量で種として添加できる。これらは、ＩＴＱ−３３の結晶化前または結晶化時に添加できる。
本発明により製造された材料は、公知の技法に従って造粒でき、炭化水素の触媒クラッキング、炭化水素の触媒ヒドロクラッキング、芳香族化合物のオレフィンによるアルキル化、エステル化、アシル化、その酸形態においてアニリンとホルムアルデヒドとの反応および／または好適なカチオン類による交換の方法に使用できる。材料は、他の触媒の成分として存在することが好ましい。
本発明はさらに、有機化合物から形成された供給原料を変換する方法に関するものであり、方法は、前記供給原料を本発明の多孔質結晶性材料の活性形態と接触させることを含んでなる。
前記方法は、炭化水素の触媒クラッキング、炭化水素の触媒ヒドロクラッキング、芳香族化合物のオレフィンによるアルキル化、エステル化、アシル化およびアニリンとホルムアルデヒドとの反応から選択されることが好ましく、その酸形態、カチオン類による交換およびその２つの組合せから選択される形態で材料の造粒を含んでなる。さらに、前記材料は触媒の成分として存在することが好ましい。
実施例１
ＩＴＱ−３３の合成
０．３７３ｇの水酸化ヘキサメトニウム（１６．３重量％）溶液および０．８４３ｇの臭化ヘキサメトニウム（５０重量％）溶液中、０．１７４ｇのＧｅＯ２を溶解する。６．８ｍｇのＡｌ２Ｏ３および０．５３３ｇのＬｕｄｏｘ ＡＳ−４０を先の溶液に加え、最終組成：
０．６８ ＳｉＯ２：０．３２ ＧｅＯ２：０．０１９ Ａｌ２Ｏ３：０．１０ Ｒ（ＯＨ）２：０．１６ Ｒ（Ｂｒ）２：２．６３ Ｈ２Ｏ
に到達するまで合成混合物を攪拌しながら蒸発させる。式中、Ｒはヘキサメトニウムである。
このゲルを、静止条件下、テフロン（登録商標）内張りスチール製オートクレーブ内で１７５℃で４日間加熱する。ろ過後、蒸留水で洗浄し、１００℃で乾燥して得られた固体はＩＴＱ−３３である。
この物質を気流中５４０℃で３時間焼成すると、有機物質が除去される。得られた個体のＸ線粉末回折図形は、表１の値と一致する。
実施例２
０．３５３ｇの水酸化ヘキサメトニウム（１６．６重量％）溶液および０．８９５ｇの臭化ヘキサメトニウム（５０重量％）溶液中、０．１７４ｇのＧｅＯ２を溶解する。７．３ｍｇのＡｌ２Ｏ３および０．５４２ｇのＬｕｄｏｘ ＡＳ−４０を先の溶液に加え、以下の最終組成：
０．６８ ＳｉＯ２：０．３２ ＧｅＯ２：０．０２０ Ａｌ２Ｏ３：０．０９ Ｒ（ＯＨ）２：０．１７ Ｒ（Ｂｒ）２：２．３ Ｈ２Ｏ
に蒸発により到達するまで合成混合物を攪拌する。式中、Ｒはヘキサメトニウムである。
このゲルを、静止条件下、テフロン（登録商標）内張りスチール製オートクレーブ内で１７５℃で１４日間加熱する。ろ過後、蒸留水で洗浄し、１００℃で乾燥して得られた固体は、ＩＴＱ−３３である。
実施例３
０．３５９ｇの水酸化ヘキサメトニウム（１６．３重量％）溶液および０．８２４ｇの臭化ヘキサメトニウム（５０重量％）溶液中、０．１７４ｇのＧｅＯ２を溶解する。０．１５１ｇのＨ３ＢＯ３（５重量％）の溶液および０．４９７ｇのＬｕｄｏｘ ＡＳ−４０を得られた溶液に加え、合成混合物が、組成：
０．６６ ＳｉＯ２：０．３４ ＧｅＯ２：０．０２５ Ｂ２Ｏ３：０．１０ Ｒ（ＯＨ）２：０．１６ Ｒ（Ｂｒ）２：３．１３ Ｈ２Ｏ
に到達するまで攪拌しながら蒸発させる。式中、Ｒは ヘキサメトニウムである。
このゲルを、静止条件下、テフロン（登録商標）内張りスチール製オートクレーブ内で１７５℃で５日間加熱する。ろ過後、蒸留水で洗浄し、１００℃で乾燥して得られた固体は、ゼオライトＩＴＱ−３３である。
実施例４
０．３８１ｇの水酸化ヘキサメトニウム（１５．４重量％）溶液および０．８５４ｇの臭化ヘキサメトニウム（５０重量％）溶液中、０．１７４ｇのＧｅＯ２を溶解する。７．０ｍｇのＡｌ２Ｏ３および０．５１６ｇのＬｕｄｏｘ ＡＳ−４０を得られた溶液に加え、混合物が、組成：
０．６７ ＳｉＯ２：０．３３ ＧｅＯ２：０．０２０ Ａｌ２Ｏ３：０．１０ Ｒ（ＯＨ）２：０．１７ Ｒ（Ｂｒ）２：１．９１ Ｈ２Ｏ
に到達するまで攪拌しながら蒸発させる。式中、Ｒはヘキサメトニウムである。
このゲルを、静止条件下、テフロン（登録商標）内張りスチール製オートクレーブ内で１７５℃で８日間加熱する。ろ過後、蒸留水で洗浄し、１００℃で乾燥して得られた固体は、ゼオライトＩＴＱ−３３である。
実施例５
０．３８４ｇの水酸化ヘキサメトニウム（１５．４重量％）溶液および０．８９７ｇの臭化ヘキサメトニウム（５０重量％）溶液中、０．１７４ｇのＧｅＯ２を溶解する。１１．２ｍｇのＡｌ２Ｏ３および０．５１５ｇのＬｕｄｏｘ ＡＳ−４０を先の溶液に加え、最終組成：
０．６７ ＳｉＯ２：０．３３ ＧｅＯ２：０．０３２ Ａｌ２Ｏ３：０．１０ Ｒ（ＯＨ）２：０．１８ Ｒ（Ｂｒ）２：２．８０ Ｈ２Ｏ
に到達するまでこの混合物を攪拌しながら蒸発させる。式中、Ｒはヘキサメトニウムである。
このゲルを、静止条件下、テフロン（登録商標）内張りスチール製オートクレーブ内で１７５℃で８日間加熱する。ろ過後、蒸留水で洗浄し、１００℃で乾燥して得られた固体は、ＩＴＱ−３３である。
実施例６
０．３１７ｇの水酸化ヘキサメトニウム（１８．３重量％）溶液および０．８３０ｇの臭化ヘキサメトニウム（５０重量％）溶液中、０．１７４ｇのＧｅＯ２を溶解する。６．９ｍｇのＡｌ２Ｏ３および０．５１３ｇのＬｕｄｏｘ ＡＳ−４０を得られた溶液に加え、この混合物が、組成：
０．６７ ＳｉＯ２：０．３３ ＧｅＯ２：０．０２０ Ａｌ２Ｏ３：０．１０ Ｒ（ＯＨ）２：０．１６ Ｒ（Ｂｒ）２：２．７８ Ｈ２Ｏ
に到達するまで攪拌しながら蒸発させる。式中、Ｒはヘキサメトニウムである。
このゲルを、静止条件下、テフロン（登録商標）内張りスチール製オートクレーブ内で１５０℃で２５日間加熱する。ろ過後、蒸留水で洗浄し、１００℃で乾燥して得られた固体は、ゼオライトＩＴＱ−３３である。
実施例７
０．３２２ｇの水酸化ヘキサメトニウム（１８．３重量％）溶液および０．８８２ｇの臭化ヘキサメトニウム（５０重量％）溶液中、０．１７６ｇのＧｅＯ２を溶解する。０．１２２ｇのＨ３ＢＯ３（５重量％）の溶液および０．５２５ｇのＬｕｄｏｘ ＡＳ−４０を得られた溶液に加える。反応混合物が、最終組成：
０．６７ ＳｉＯ２：０．３３ ＧｅＯ２：０．０１ Ｂ２Ｏ３：０．１０ Ｒ（ＯＨ）２：０．１６ Ｒ（Ｂｒ）２：４．２ Ｈ２Ｏ
に到達するまで混合物を攪拌しながら蒸発させる。式中、Ｒはヘキサメトニウムである。
このゲルを、静止条件下、テフロン（登録商標）内張りスチール製オートクレーブ内で１７５℃で１４日間加熱する。ろ過後、蒸留水で洗浄し、１００℃で乾燥して得られた固体は、ＩＴＱ−３３相およびＩＴＱ−２４の混合物である。
実施例８
０．３２０ｇの水酸化ヘキサメトニウム（１８．３重量％）溶液および０．８２３ｇの臭化ヘキサメトニウム（５０重量％）溶液中、０．１７４ｇのＧｅＯ２を溶解する。０．３１１ｇのＨ３ＢＯ３（５重量％）の溶液および０．５０７ｇのＬｕｄｏｘ ＡＳ−４０を得られた溶液に加え、この混合物が、組成：
０．６７ ＳｉＯ２：０．３３ ＧｅＯ２：０．０２５ Ｂ２Ｏ３：０．１０ Ｒ（ＯＨ）２：０．１５ Ｒ（Ｂｒ）２：４．７ Ｈ２Ｏ
に到達するまで混合物を攪拌しながら蒸発させる。式中、Ｒはヘキサメトニウムである。
このゲルを、静止条件下、テフロン（登録商標）内張りスチール製オートクレーブ内で１７５℃で１４日間加熱する。ろ過後、蒸留水で洗浄し、１００℃で乾燥して得られた固体は、ＩＴＱ−３３相およびＩＴＱ−２４の混合物である。
実施例９
０．５８６ｇの水酸化ヘキサメトニウム（１７．６重量％）溶液および０．２３９ｇの臭化ヘキサメトニウム（５０重量％）溶液中、０．１０５ｇのＧｅＯ２を溶解する。０．０１０ｍｇのＡｌ２Ｏ３および０．３０３ｇのＬｕｄｏｘ ＡＳ−４０を加える。最終的に、０．３３２ｇのフッ化アンモニウム（１０重量％）溶液を加え、反応混合物が、最終組成：
０．６７ ＳｉＯ２：０．３３ ＧｅＯ２：０．０２５ Ａｌ２Ｏ３：０．１５ Ｒ（ＯＨ）２：０．１０ Ｒ（Ｂｒ）２：０．３０ ＮＨ４Ｆ：３ Ｈ２Ｏ
に到達するまで混合物を攪拌しながら蒸発させる。式中、Ｒはヘキサメトニウムである。
０．０１８ｇのＩＴＱ−３３の結晶を加え、混合物をホモジナイズする。このゲルを、静止条件下、テフロン（登録商標）内張りスチール製オートクレーブ内で１７５℃で２０時間加熱する。ろ過後、蒸留水で洗浄し、１００℃で乾燥して得られた固体は、ＩＴＱ−３３である。

Claims (27)

  1. 焼成形態において、下記式：
    Ｘ２Ｏ３：ｎＹＯ２：ｍＧｅＯ２
    （式中、（ｎ＋ｍ）は、少なくとも５であり、Ｘは、三価の元素であり、Ｙは、Ｇｅ以外の１種以上の四価の元素を表し、Ｙ／Ｇｅ比は、１超である）
    により表される化学組成を有し、
    非焼成合成形態に関する主要線が、下記表：
    Figure 0005222563
     （表中、「ｖｓ」は、８０〜１００の相対強度を示し、「ｗ」は、２０〜４０の相対強度を示し、「ｖｗ」は、０〜２０の相対強度を示す（最大強度を有するピークに対するパーセンテージとして算出）。）
    に示す通りであるＸ線回折パターンを有する
    ことを特徴とする多孔質結晶性材料。
  2. 焼成形態に関するＸ線回折図形の主要線が、下記表：
    Figure 0005222563
     （表中、「ｖｓ」、「ｗ」および「ｖｗ」は、請求項１に記載された意味を有する。）
    に示す通りであるＸ線回折パターンを有することを特徴とする請求項１に記載の多孔質結晶性材料。
  3. Ｘは、Ａｌ、Ｂ、Ｉｎ、Ｇａ、ＦｅおよびＣｒよりなる群から選択される１種以上の三価の元素を表し；
    Ｙは、Ｓｉ、Ｓｎ、ＴｉおよびＶよりなる群から選択される１種以上の四価の元素を表す
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の多孔質結晶性材料。
  4. Ｘは、Ｂ、Ａｌおよびそれらの混合物よりなる群から選択され；
    ＹはＳｉである
    ことを特徴とする請求項３に記載の多孔質結晶性材料。
  5. 有機化合物から形成された供給原料を変換する方法に使用する触媒であって、請求項１〜４のいずれかに記載の多孔質結晶性材料を、水素化−脱水素化成分と組み合わせて含んでなることを特徴とする触媒。
  6. 前記水素化−脱水素化成分は、白金、パラジウム、ニッケル、レニウム、コバルト、タングステン、モリブデン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄およびそれらの組み合わせよりなる群から選択されることを特徴とする請求項５に記載の触媒。
  7. 請求項１〜４のいずれかに記載の多孔質結晶性材料の合成方法であって、
    −Ｈ２Ｏ、１種以上の四価の元素Ｙ源および構造制御剤（Ｒ）としての有機化合物を少なくとも含んでなる合成混合物を調製する工程；
    −多孔質結晶材料の結晶が形成されるまで、前記合成混合物を８０℃と２００℃の間の温度で保持する工程；および
    −前記多孔質結晶性材料を回収する工程
    を少なくとも含んでなる合成方法。
  8. 少なくとも、
    −Ｈ２Ｏ、
    −１種または複数種の四価の元素Ｙの酸化物、および
    −構造制御剤（Ｒ）としての有機化合物
    を含んでなる合成混合物を調製する工程であって、
    前記酸化物のモル比が、
    Ｈ２Ｏ／（ＹＯ２） １〜５０
    Ｒ／（ＹＯ２） ０．１〜３．０
    である工程；
    多孔質結晶材料の結晶が形成されるまで、前記合成混合物を８０℃と２００℃の間の温度で保持する工程；および
    前記多孔質結晶性材料を回収する工程
    を少なくとも含んでなることを特徴とする請求項７に記載の合成方法。
  9. 前記酸化物のモル比は、
    Ｈ２Ｏ／（ＹＯ２） ２〜２０
    Ｒ／（ＹＯ２） ０．１〜１．０
    であることを特徴とする請求項８に記載の合成方法。
  10. 少なくとも、
    −Ｈ２Ｏ、１種以上の四価の元素Ｙ源、Ｇｅ源および構造制御剤（Ｒ）としての有機化合物を少なくとも含んでなる合成混合物を調製する工程；
    −多孔質結晶材料の結晶が形成されるまで、前記合成混合物を８０℃と２００℃の間の温度で保持する工程；および
    −前記多孔質結晶性材料を回収する工程
    を含んでなることを特徴とする請求項７に記載の合成方法。
  11. 少なくとも、
    −Ｈ２Ｏ、１種以上の四価の元素Ｙの酸化物、Ｇｅの酸化物および構造制御剤（Ｒ）としての有機化合物を少なくとも含んでなる合成混合物を調製する工程であって、
    前記酸化物のモル比が、
    Ｈ２Ｏ／（ＹＯ２＋ＧｅＯ２） １〜５０
    Ｒ／（ＹＯ２＋ＧｅＯ２） ０．１〜３．０
    ＹＯ２／ＧｅＯ２ １超
    である工程；
    −多孔質結晶材料の結晶が形成されるまで、前記合成混合物を８０℃と２００℃の間の温度で保持する工程；および
    −前記多孔質結晶性材料を回収する工程
    を含んでなることを特徴とする請求項１０に記載の合成方法。
  12. 前記酸化物のモル比が、
    Ｈ２Ｏ／（ＹＯ２＋ＧｅＯ２） ２〜２０
    Ｒ／（ＹＯ２＋ＧｅＯ２） ０．１〜１．０
    ＹＯ２／ＧｅＯ２ １超
    であることを特徴とする請求項１１に記載の合成方法。
  13. 少なくとも：
    −Ｈ２Ｏ、１種以上の三価の元素Ｘ源；１種以上の四価の元素Ｙ源および構造制御剤（Ｒ）としての有機化合物を少なくとも含んでなる合成混合物を調製する工程；
    −多孔質結晶材料の結晶が形成されるまで、前記合成混合物を８０℃と２００℃の間の温度で保持する工程；および
    −前記多孔質結晶性材料を回収する工程
    を含んでなることを特徴とする請求項７に記載の合成方法。
  14. −Ｈ２Ｏ、１種以上の三価の元素Ｘ源、１種以上の四価の元素Ｙ源および構造制御剤（Ｒ）としての有機化合物を少なくとも含んでなる合成混合物を調製する工程であって、
    前記酸化物のモル比が、
    ＹＯ２／Ｘ２Ｏ３ 少なくとも５
    Ｈ２Ｏ／ＹＯ２ １と５０との間
    Ｒ／ＹＯ２ ０．１と３．０との間
    である工程；
    −多孔質結晶材料の結晶が形成されるまで、前記合成混合物を８０℃と２００℃の間の温度で保持する工程；および
    −前記多孔質結晶性材料を回収する工程
    を含んでなることを特徴とする請求項１３に記載の合成方法。
  15. 前記酸化物のモル比が、
    ＹＯ２／Ｘ２Ｏ３ ７超
    Ｈ２Ｏ／ＹＯ２ ２と２０との間
    Ｒ／ＹＯ２ ０．１と１．０との間
    であることを特徴とする請求項１４に記載の合成方法。
  16. 少なくとも、
    −Ｈ２Ｏ、１種以上の三価の元素Ｘ源；１種以上の四価の元素Ｙ源、Ｇｅの酸化物および構造制御剤（Ｒ）としての有機化合物を少なくとも含んでなる合成混合物を調製する工程；
    −多孔質結晶材料の結晶が形成されるまで、前記合成混合物を８０℃と２００℃の間の温度で保持する工程；および
    −前記多孔質結晶性材料を回収する工程
    を含んでなることを特徴とする請求項１０に記載の合成方法。
  17. −Ｈ２Ｏ、１種以上の三価の元素Ｘの酸化物、１種以上の四価の元素Ｙの酸化物、Ｇｅの酸化物および構造制御剤（Ｒ）としての有機化合物を少なくとも含んでなる合成混合物を調製する工程であって、
    前記酸化物のモル比が、
    （ＹＯ２＋ＧｅＯ２）／Ｘ２Ｏ３ １〜５０
    Ｈ２Ｏ／（ＹＯ２＋ＧｅＯ２） １と５０との間
    Ｒ／（ＹＯ２＋ＧｅＯ２） ０．１と３．０との間
    ＹＯ２／ＧｅＯ２ １超
    である工程；
    −多孔質結晶材料の結晶が形成されるまで、前記合成混合物を８０℃と２００℃の間の温度で保持する工程；および
    −前記多孔質結晶性材料を回収する工程
    を含んでなることを特徴とする請求項１６に記載の合成方法。
  18. 前記酸化物のモル比が、
    （ＹＯ２＋ＧｅＯ２）／Ｘ２Ｏ３ ７超
    Ｈ２Ｏ／（ＹＯ２＋ＧｅＯ２） ２と２０との間
    Ｒ／（ＹＯ２＋ＧｅＯ２） ０．１と１．０との間
    ＹＯ２／ＧｅＯ２ １超
    であることを特徴とする請求項１７に記載の合成方法。
  19. 種結晶として作用するゼオライトＩＴＱ−３３の結晶を、前記合成混合物に添加することを特徴とする請求項７〜１８のいずれかに記載の合成方法。
  20. 種として作用する前記ゼオライトＩＴＱ−３３の結晶を、前記酸化物の全重量に比して２０重量％までの比率で添加することを特徴とする請求項１９に記載の合成方法。
  21. 前記構造制御剤として使用される有機化合物は、アミンおよびテトラアルキルアンモニウム塩から選択されることを特徴とする請求項７〜１９のいずれかに記載の合成方法。
  22. 前記構造制御剤として使用される有機化合物は、水酸化ヘキサメトニウムであることを特徴とする請求項７〜１９のいずれかに記載の合成方法。
  23. −Ｈ２Ｏ、Ａｌ、Ｂおよびこれら２種の混合物よりなる群から選択される１種以上の三価の元素Ｘの酸化物；Ｓｉの酸化物、Ｇｅの酸化物および構造制御剤（Ｒ）としてのヘキサメトニウム塩を少なくとも含んでなる合成混合物を調製する工程であって、
    前記酸化物のモル比が、
    （ＳｉＯ２＋ＧｅＯ２）／Ｘ２Ｏ３ 少なくとも５
    Ｈ２Ｏ／（ＳｉＯ２＋ＧｅＯ２） １と５０との間
    Ｒ／（ＳｉＯ２＋ＧｅＯ２） ０．１と３．０との間
    ＳｉＯ２／ＧｅＯ２ １超
    である工程；
    −多孔質結晶材料の結晶が形成されるまで、前記合成混合物を８０℃と２００℃の間の温度で保持する工程；および
    −前記多孔質結晶性材料を回収する工程
    を含んでなることを特徴とする請求項７に記載の合成方法。
  24. 抽出、２５０℃超の温度で２分から２５時間の加熱処理またはこの２つの組み合わせにより実施される、前記材料内に捕捉される前記有機物質の除去段階を含んでなることを特徴とする請求項７〜２３のいずれかに記載の合成方法。
  25. 有機化合物を含んでなる原材料の変換における触媒として用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の多孔質結晶性材料の使用方法。
  26. 前記変換は、炭化水素の触媒クラッキング、炭化水素の触媒ヒドロクラッキング、芳香族化合物のオレフィンによるアルキル化、エステル化、アシル化およびアニリンとホルムアルデヒドとの反応から選択され、
    酸形態、カチオン類による交換およびその２つの組み合わせから選択される形態にある前記材料の造粒を含んでなる
    ことを特徴とする請求項２５に記載の使用方法。
  27. 前記材料は、触媒の成分であることを特徴とする請求項２６に記載の使用方法。
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