JP5872567B2 - 階層的細孔構造を持つおよび持たないモノリシックゼオライト構造体、ならびにその作製方法 - Google Patents
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Description
本出願は、その内容の全体が参照により本明細書に組み込まれる、2010年10月19日出願の米国特許出願第12/907,609号の優先権を主張するものである。
以下の実施例は、代表的な実施形態に従う、階層的細孔構造を持つおよび持たないモノリシックゼオライトの代表的な作製を表すものである。実施例は、単に例示の目的で提供されるものであり、いかなる形であっても、本発明の種々の実施形態を限定することを意図するものではない。これらの実施例に従って作製された階層的細孔構造を持つおよび持たないモノリシックゼオライトは、図2および3のSEM顕微鏡写真に示すように走査型電子顕微鏡(SEM)により、ならびに水銀圧入ポロシメトリーによる細孔体積の測定により、多孔度についての定性的(視覚的)評価を行った(レファレンスサンプル(実施例1)との細孔の比較)。
16グラムのアンヒドロール(Anhydrol)(活性カオリンクレイ)を、12グラムの液体ケイ酸ナトリウム(6.7重量% ナトリウム(Na)、13.6重量% ケイ素(Si))(オキシケム(OxyChem),ダラス,テキサス州(米国))、11.6グラムの50% NaOH溶液、および2.2グラムの脱イオン(DI)H2Oと共に乳鉢で5分間混合した。得られた粘稠ペーストをプラスチック容器に投入し、密封した。室温(25℃)での2日間(24時間)のエージング後、遊離液体は見られなかった。次に硬化したゲルを90℃にて3日間(36時間)加熱した。得られた階層的細孔構造を持たないモノリシックゼオライト構造体を図2に示す。モノリシックゼオライト構造体は、ホージャサイト(FAU)フレームワークを有するXゼオライトである。
16グラムのアンヒドロールを、12グラムの液体ケイ酸ナトリウム(6.7重量% ナトリウム、13.6重量% Si)、12グラムの50% NaOH溶液、および12グラムの50% ポリエチレングリコール(PEG)溶液(分子量1500)と共に乳鉢で5分間混合した。得られた粘稠ペーストをプラスチック容器に投入し、密封した。室温での2日間のエージング後、遊離液体は見られなかった。次に硬化したゲルを90℃にて3日間加熱した。ポリマーを洗浄によって除去した。得られた階層的細孔構造を持つモノリシックゼオライト構造体を図2および3に示し、これは、ホージャサイト(FAU)フレームワークを有するXゼオライトである。
16グラムのアンヒドロールを、12グラムの液体ケイ酸ナトリウム(6.7重量% Na、13.6重量% Si)、14グラムの50% NaOH溶液、および20グラムの50% PEG溶液(M.W.1500)と共に乳鉢で5分間混合した。得られた粘稠ペーストをプラスチック容器に投入し、密封した。室温での4日間のエージング後、遊離液体は見られなかった。次に硬化したゲルを70℃にて3日間加熱した。ポリマーを洗浄によって除去した。得られた階層的細孔構造を持つモノリシックゼオライト構造体を図2に示し、これは、ホージャサイト(FAU)フレームワークを有するXゼオライトである。図2に示すように、ポリマーの量の増加によって、実施例2のモノリシックゼオライト構造体よりもマクロ細孔の数が多い結果となっている。実施例3の結晶は、加熱温度がより低いことから、実施例1のモノリシックゼオライト構造体の結晶よりも小さい(図示せず)。
Claims (7)
- モノリシックゼオライト構造体を作製するための方法(10)であって、
シリカ源、アルミナ源、カチオンベース、及び水溶性ポリマーを混合して、反応混合物を形成する工程(12)、ここで、該カチオンベースは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、およびこれらの組み合わせから成る群より選択される、
加水分解によって前駆体ゼオライトゲルを作製するのに十分な条件下にて、遊離水が観察されなくなるまで前記反応混合物をエージングする工程(14)、
前記前駆体ゼオライトゲルを結晶化し、凝集して階層的細孔構造を持つモノリシックゼオライト構造体とするのに十分な温度および継続時間にて前記前駆体ゼオライトゲルを加熱する工程(16)、及び、
モノリシックゼオライト構造体から水溶性ポリマーを洗浄により除去する工程(20)、
を含む、方法。 - 前記ポリマーが、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリ(エチレングリコール)−ブロック−ポリ(プロピレングリコール)、ポリ(エチレングリコール)−ブロック−ポリ(プロピレングリコール)−ブロック−ポリ(エチレングリコール)、ポリエーテルアミン、ポリエチレン−ブロック−ポリ(エチレングリコール)、およびこれらの組み合わせを含む、請求項1に記載の方法。
- 混合工程(12)が、アモルファスアルミノシリケート、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、およびこれらの組み合わせから成る群よりアルミナ源を選択することを含み、前記アモルファスアルミノシリケートは、前記シリカ源も含む、請求項1に記載の方法。
- 混合工程(12)が、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸、およびこれらの組み合わせから成る群よりシリカ源を選択することを含む、請求項1に記載の方法。
- エージング工程(14)が、0℃から50℃の温度にて、4時間から10日間エージングすることを含む、請求項1に記載の方法。
- 加熱工程(16)が、FAU、LTA、SOD、GIS、EMT、MFI、BEA、およびこれらの組み合わせから成る群より選択される種類のゼオライトフレームワークを有するモノリシックゼオライト構造体を形成することを含む、請求項1に記載の方法。
- 加熱工程(16)が、70℃から90℃の温度にて、4時間から20日間の時間で加熱することを含む、請求項1に記載の方法。
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