JP7091768B2 - Zeolite powder - Google Patents

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Description

本発明は、特に排ガス浄化用触媒としての触媒活性及び耐久性(触媒活性維持率)に優れたゼオライト粉体と、このゼオライト粉体を含む排ガス浄化用触媒に関する。
本発明のゼオライト粉体は、ディーゼルエンジン自動車の排ガス中の窒素酸化物(NOx)を還元して無害化する選択的接触還元(Selective catalytic reduction;以下、「SCR」とする。)触媒として有用である。
The present invention particularly relates to a zeolite powder having excellent catalytic activity and durability (catalytic activity retention rate) as a catalyst for purifying exhaust gas, and a catalyst for purifying exhaust gas containing the zeolite powder.
The zeolite powder of the present invention is useful as a selective catalytic reduction (hereinafter referred to as "SCR") catalyst that reduces nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas of a diesel engine vehicle to make them harmless. be.

ゼオライトは、触媒、吸着材、分離材等の諸種の用途に用いられている。特に、8員環ゼオライト(酸素8員環ゼオライト)は、その小さな細孔径を利用した低級オレフィン製造用の触媒や排ガス浄化用触媒として、特に自動車排ガスのSCR触媒として実用化されている。 Zeolites are used in various applications such as catalysts, adsorbents, and separators. In particular, 8-membered ring zeolite (oxygen 8-membered ring zeolite) has been put into practical use as a catalyst for producing a lower olefin utilizing its small pore diameter, a catalyst for purifying exhaust gas, and particularly as an SCR catalyst for automobile exhaust gas.

一般的なSCR触媒は、コージエライト等のセラミックス製のハニカムに粒径数μm程度の銅担持ゼオライトを付着させてなり、排ガス中のNOxは、ハニカム細孔内を通り、その表面に付着しているゼオライトの細孔中で還元反応して分解される。 A general SCR catalyst is made by adhering copper-supported zeolite having a particle size of about several μm to a honeycomb made of ceramics such as cordierite, and NOx in the exhaust gas passes through the honeycomb pores and adheres to the surface thereof. It is decomposed by a reduction reaction in the pores of zeolite.

従来、この排ガス浄化用触媒用のゼオライトについては、活性、耐久性等を向上させるべく、種々検討がなされている。
例えば、特許文献1には、Cu担持AFX型8員環ゼオライトよりなるSCR触媒が提案されている。
特許文献2には、高結晶性AFX型ゼオライトの製法が提案されている。
特許文献3には(004)面の格子面間隔dが4.84Å以上5.00Å以下で、アルミナに対するシリカのモル比が10以上32以下であるAFX型ゼオライトが記載されている。
非特許文献1には銅担持八員環ゼオライトを、排ガス浄化触媒として用いることが記載されている。
Conventionally, various studies have been made on the zeolite for the exhaust gas purification catalyst in order to improve the activity, durability and the like.
For example, Patent Document 1 proposes an SCR catalyst made of Cu-supported AFX-type 8-membered ring zeolite.
Patent Document 2 proposes a method for producing a highly crystalline AFX-type zeolite.
Patent Document 3 describes an AFX-type zeolite in which the lattice spacing d of the (004) plane is 4.84 Å or more and 5.00 Å or less, and the molar ratio of silica to alumina is 10 or more and 32 or less.
Non-Patent Document 1 describes that a copper-supported eight-membered ring zeolite is used as an exhaust gas purification catalyst.

欧州特許第2517775号明細書European Patent No. 2517775 特開2016-169139号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-169139 特開2016-147801号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-147801

Bulletin of the Chemical Society of Japan 2018年、Vol.91,No.3,355-361頁Bulletin of the Chemical Society of Japan 2018, Vol. 91, No. Pages 3,355-361

従来のゼオライトは、ディーゼルエンジン自動車の排ガス用浄化触媒としての活性及び触媒の耐久性が低いという課題がある。 Conventional zeolites have problems of low activity as a purification catalyst for exhaust gas of diesel engine automobiles and low durability of the catalyst.

本発明は上記従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、排ガス浄化用触媒としての触媒活性及び触媒活性維持率に優れたゼオライト粉体と、このゼオライト粉体を含む排ガス浄化用触媒を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and provides a zeolite powder having excellent catalytic activity and a catalytic activity retention rate as a catalyst for purifying exhaust gas, and a catalyst for purifying exhaust gas containing the zeolite powder. The purpose is to do.

本発明者は上記課題を解決すべく検討を重ね、遷移金属が担持された8員環ゼオライトを含むゼオライト粉体において、ゼオライト粉体中のAl量に対する、ゼオライト骨格を構成するAl量の割合が所定値以上であるゼオライト粉体が、触媒活性及び触媒活性維持率に優れることを見出した。
即ち、本発明は以下を要旨とする。
The present inventor has repeatedly studied to solve the above problems, and in a zeolite powder containing an 8-membered ring zeolite carrying a transition metal, the ratio of the amount of Al constituting the zeolite skeleton to the amount of Al in the zeolite powder is It has been found that a zeolite powder having a value of a predetermined value or more is excellent in catalytic activity and catalytic activity retention rate.
That is, the gist of the present invention is as follows.

遷移金属が担持された8員環ゼオライトを含むゼオライト粉体であって、ゼオライト粉体中のAl量に対する、ゼオライト骨格を構成するAl量のモル比が0.70以上であるゼオライト粉体。 A zeolite powder containing 8-membered ring zeolite carrying a transition metal, wherein the molar ratio of the amount of Al constituting the zeolite skeleton to the amount of Al in the zeolite powder is 0.70 or more.

[2] ゼオライト骨格を構成するAlに対するゼオライト骨格を構成するSiのモル比が、4.0以上、10.0以下である、[1]に記載のゼオライト粉体。 [2] The zeolite powder according to [1], wherein the molar ratio of Si constituting the zeolite skeleton to Al constituting the zeolite skeleton is 4.0 or more and 10.0 or less.

[3] ゼオライト粉体中のAlに対する遷移金属のモル比が0.25以上、0.50以下である、[1]又は[2]に記載のゼオライト粉体。 [3] The zeolite powder according to [1] or [2], wherein the molar ratio of the transition metal to Al in the zeolite powder is 0.25 or more and 0.50 or less.

[4] 遷移金属が銅である、[1]ないし[3]のいずれかに記載のゼオライト粉体。 [4] The zeolite powder according to any one of [1] to [3], wherein the transition metal is copper.

[5] ゼオライト粉体中の全Al量に対する、ゼオライト粉体中の全Si量のモル比が、4.0以上、10.0以下である、[1]ないし[4]のいずれかに記載のゼオライト粉体。 [5] Described in any one of [1] to [4], wherein the molar ratio of the total amount of Si in the zeolite powder to the total amount of Al in the zeolite powder is 4.0 or more and 10.0 or less. Zeolite powder.

[6] 8員環ゼオライトがAFX型ゼオライトである、[1]ないし[5]のいずれかに記載のゼオライト粉体。 [6] The zeolite powder according to any one of [1] to [5], wherein the 8-membered ring zeolite is an AFX type zeolite.

[7] [1]ないし[6]のいずれかに記載のゼオライト粉体を含む排ガス浄化用触媒。 [7] An exhaust gas purification catalyst containing the zeolite powder according to any one of [1] to [6].

本発明のゼオライト粉体は、排ガス浄化用触媒としての触媒活性及び耐久性(触媒活性維持率)に優れるため、このゼオライト粉体を排ガス浄化用触媒に用いて、長期に亘り、安定かつ効率的な排ガスの浄化処理を行える。 Since the zeolite powder of the present invention has excellent catalytic activity and durability (catalytic activity maintenance rate) as a catalyst for purifying exhaust gas, this zeolite powder can be used as a catalyst for purifying exhaust gas for a long period of time in a stable and efficient manner. Can purify exhaust gas.

実施例1、実施例2及び比較例1で製造したゼオライト粉体のXRDパターンのチャートである。It is a chart of the XRD pattern of the zeolite powder produced in Example 1, Example 2 and Comparative Example 1.

以下に本発明を実施するための代表的な態様を具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の態様に限定されるものではなく、種々変形して実施することができる。 A typical embodiment for carrying out the present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited to the following embodiments as long as the gist of the present invention is not exceeded, and the present invention shall be carried out in various modifications. Can be done.

[ゼオライト粉体]
本発明のゼオライト粉体は、遷移金属が担持された8員環ゼオライトを含むゼオライト粉体であって、ゼオライト粉体中のAl量に対する、ゼオライト骨格を構成するAl量のモル比が0.70以上であることを特徴とする。
[Zeolite powder]
The zeolite powder of the present invention is a zeolite powder containing an 8-membered ring zeolite carrying a transition metal, and the molar ratio of the amount of Al constituting the zeolite skeleton to the amount of Al in the zeolite powder is 0.70. It is characterized by the above.

<メカニズム>
ゼオライト粉体中には、「ゼオライト」と、「ゼオライト以外の化合物(ゼオライト合成の際に製造されたAl水酸化物、Al酸化物等)」が含まれる。
「ゼオライト骨格」を構成しないAl酸化物、Al水酸化物等が、ゼオライト細孔内に多量に存在すると、当該ゼオライト粉体を排ガス浄化用触媒として使用した際に、ゼオライト細孔内にNOxが入りにくくなり(拡散しにくくなり)、排ガス浄化用触媒として性能が不十分となる。また、ゼオライト粉体を排ガス浄化用触媒として使用する際には、触媒活性点を構成するために遷移金属をゼオライトに担持させる必要があるが、遷移金属担持の際に、ゼオライト細孔内に存在するAl水酸化物、Al酸化物等により遷移金属の担持が阻害されて、性能(触媒活性及び活性維持率)のよい排ガス浄化用触媒が得られにくくなる。
<Mechanism>
Zeolite powder contains "zeolite" and "compounds other than zeolite (Al hydroxide, Al oxide, etc. produced during zeolite synthesis)".
If a large amount of Al oxide, Al hydroxide, etc. that do not form the "zeolite skeleton" are present in the zeolite pores, NOx will be generated in the zeolite pores when the zeolite powder is used as a catalyst for purifying exhaust gas. It becomes difficult to enter (difficult to diffuse), and its performance as a catalyst for purifying exhaust gas becomes insufficient. Further, when the zeolite powder is used as a catalyst for purifying exhaust gas, it is necessary to support a transition metal on the zeolite in order to form a catalytic activity point, but it is present in the zeolite pores when the transition metal is supported. The support of the transition metal is hindered by the Al hydroxide, Al oxide, etc., and it becomes difficult to obtain a catalyst for purifying exhaust gas with good performance (catalytic activity and activity retention rate).

そこで、本発明では、ゼオライト粉体中に含有されるAl水酸化物、Al酸化物等の量を減らすこと、即ち、ゼオライト粉体中に含有されるAl全量に対するゼオライト骨格を構成するAlの割合を大きくすることにより、ゼオライト骨格外に存在するAlに阻害されずに、遷移金属を最適な位置に担持し易くすると共に、ゼオライト細孔内にNOxを拡散しやすくし、良好な性能を有する排ガス浄化用触媒を提供する。 Therefore, in the present invention, the amount of Al hydroxide, Al oxide, etc. contained in the zeolite powder is reduced, that is, the ratio of Al constituting the zeolite skeleton to the total amount of Al contained in the zeolite powder. By increasing the size, it is easy to carry the transition metal in the optimum position without being hindered by Al existing outside the zeolite skeleton, and it is easy to diffuse NOx in the zeolite pores, and the exhaust gas has good performance. Provide a purification catalyst.

<8員環ゼオライト>
本発明のゼオライト粉体に含まれる8員環ゼオライト(以下、「本発明の8員環ゼオライト」と称す場合がある。)の酸素8員環とは、ゼオライト骨格を形成する酸素とT元素(骨格を構成する酸素以外の元素)で構成される細孔の中で最も酸素の数が大きいものを示す。例えば、MOR型ゼオライトのように酸素12員環と8員環の細孔が存在する場合は、12員環ゼオライトとみなす。
<8-membered ring zeolite>
The oxygen 8-membered ring of the 8-membered ring zeolite (hereinafter, may be referred to as "8-membered ring zeolite of the present invention") contained in the zeolite powder of the present invention is oxygen and T element (hereinafter, may be referred to as "8-membered ring zeolite of the present invention") forming a zeolite skeleton. Among the pores composed of (elements other than oxygen that compose the skeleton), the one having the largest number of oxygen is shown. For example, when pores of oxygen 12-membered ring and 8-membered ring are present like MOR-type zeolite, it is regarded as 12-membered ring zeolite.

8員環ゼオライトには、International Zeolite Association(IZA)が定めるゼオライトの構造を規定するコードでABW、ACO、AEI、AEN、AFN、AFT、AFX、ANA、APC、APD、ATN、ATT、ATV、AWO、AWW、BCT、BIK、BRE、CAS、CDO、CHA、DDR、DFT、EAB、EDI、EPI、ERI、ESV、GIS、GOO、IHW、ITE、ITW、JBW、KFI、LEV、LTA、MER、MON、MTF、NSI、OWE、PAU、PHI、RHO、RTE、RTH、RWR、SAS、SAT、SAV、SIV、THO、TSC、UEI、UFI、VNI、YUG、ZON構造のものが挙げられるが、好ましくはAEI型、CHA型、AFX型、LEV型、DDR型、LTA型、RHO型であり、より好ましくは排ガス成分に対して適切な細孔径を有するという観点から、CHA型、AEI型、AFX型であり、特に好ましくはAFX型である。
なお、ゼオライトが8員環ゼオライトであること、特にAFX型ゼオライトであることは、後述の実施例の項に記載の通り、X線回折により調べることができる。
The 8-membered ring zeolite is a code that defines the structure of the zeolite defined by International Zeolite Association (IZA). ABW, ACO, AEI, AEN, AFN, AFT, AFX, ANA, APC, APD, ATN, ATT, ATV, AWO , AWW, BCT, BIK, BRE, CAS, CDO, CHA, DDR, DFT, EAB, EDI, EPI, ERI, ESV, GIS, GOO, IHW, ITE, ITW, JBW, KFI, LEV, LTA, MER, MON , MTF, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTE, RTH, RWR, SAS, SAT, SAV, SIV, THO, TSC, UEI, UFI, VNI, YUG, ZON structures are preferable. AEI type, CHA type, AFX type, LEV type, DDR type, LTA type, RHO type, more preferably CHA type, AEI type, AFX type from the viewpoint of having an appropriate pore diameter for exhaust gas components. Yes, and particularly preferably the AFX type.
It should be noted that the fact that the zeolite is an 8-membered ring zeolite, particularly that it is an AFX type zeolite, can be investigated by X-ray diffraction as described in the section of Examples described later.

<Al比>
本発明のゼオライト粉体は、ゼオライト粉体中のAl量に対するゼオライト骨格を構成するAl量のモル比(以下、「Al比」と称する場合がある。)が0.70以上であることを特徴とする。このAl比が0.70未満では、NOxの細孔内拡散性、遷移金属の担持性の向上効果を十分に得ることができず、排ガス浄化用触媒としての触媒活性、触媒活性維持率に優れたゼオライト粉体とすることができない。
<Al ratio>
The zeolite powder of the present invention is characterized in that the molar ratio of the amount of Al constituting the zeolite skeleton to the amount of Al in the zeolite powder (hereinafter, may be referred to as “Al ratio”) is 0.70 or more. And. If the Al ratio is less than 0.70, the effect of improving the diffusivity of NOx in the pores and the supportability of the transition metal cannot be sufficiently obtained, and the catalytic activity as a catalyst for purifying exhaust gas and the catalytic activity maintenance rate are excellent. It cannot be a zeolite powder.

Al比は高い程好ましく、特に0.80以上、とりわけ0.90以上であることが好ましい。一方、本発明のゼオライト粉体のAl比は測定誤差がない場合理論的には1以下であるが、通常1未満である。 The higher the Al ratio, the more preferable it is, and it is particularly preferable that it is 0.80 or more, particularly 0.90 or more. On the other hand, the Al ratio of the zeolite powder of the present invention is theoretically 1 or less when there is no measurement error, but is usually less than 1.

なお、Al比は、後述の実施例の項に記載の方法で求めることができる。また、本発明のAl比を満たすゼオライト粉体を製造するには、後述のゼオライト粉体の製造方法において
・仕込みの際のAlの量を減らす(原料の溶解速度を上げる)
・仕込みのアルカリ金属水酸化物もしくはアルカリ土類金属水酸化物の量を増やす(溶液の塩基性を上げる)
・反応温度を上げる(一気に反応させる)
といった工夫を行って、ゼオライト骨格中により多くのAlを取り込むようにすればよい。
The Al ratio can be obtained by the method described in the section of Examples described later. Further, in order to produce a zeolite powder satisfying the Al ratio of the present invention, in the method for producing a zeolite powder described later: -Reduce the amount of Al at the time of preparation (increase the dissolution rate of the raw material).
・ Increase the amount of alkali metal hydroxide or alkaline earth metal hydroxide to be charged (increase the basicity of the solution)
・ Raise the reaction temperature (react at once)
It is possible to take in more Al in the zeolite skeleton by taking such measures.

<骨格Si/Al比・全体Si/Al比>
本発明のゼオライト粉体は、ゼオライト骨格を構成するAlに対するゼオライト骨格を構成するSiのモル比(以下、「骨格Si/Al比」と称する場合がある。)が4.0以上、10.0以下であることが好ましい。骨格Si/Al比が10.0以下であれば、ゼオライトに適切な酸量が存在することになり良好な触媒活性が得られる傾向があり、一方、4.0以上であれば、骨格が安定化し、触媒活性の維持率を向上させることができる。
この観点から骨格Si/Al比は4.5以上であることがより好ましく、5.0以上であることがさらに好ましく、特に5.5以上であることが好ましい。一方、9.0以下であることがより好ましく、8.0以下であることがさらに好ましく、特に7.0以下であることがより好ましい。
<Skeletal Si / Al ratio / Overall Si / Al ratio>
The zeolite powder of the present invention has a molar ratio of Si constituting the zeolite skeleton to Al constituting the zeolite skeleton (hereinafter, may be referred to as “skeleton Si / Al ratio”) of 4.0 or more and 10.0 or more. The following is preferable. If the skeleton Si / Al ratio is 10.0 or less, the zeolite has an appropriate amount of acid and tends to obtain good catalytic activity, while if it is 4.0 or more, the skeleton is stable. It is possible to improve the maintenance rate of catalytic activity.
From this viewpoint, the skeleton Si / Al ratio is more preferably 4.5 or more, further preferably 5.0 or more, and particularly preferably 5.5 or more. On the other hand, it is more preferably 9.0 or less, further preferably 8.0 or less, and particularly preferably 7.0 or less.

また、本発明のゼオライト粉体は、ゼオライト粉体中の全Al量に対するゼオライト粉体中の全Si量のモル比(以下、「全体Si/Al比」と称する場合がある。)が4.0以上、10.0以下であることが好ましい。全体Si/Al比が10.0以下であるとゼオライト中に適切な酸量が存在し、良好な触媒活性が得られる傾向があり、4.0以上であれば、ゼオライト骨格が安定化し、触媒活性の維持率を向上させることができる。
この観点から全体Si/Al比は4.5以上であることがより好ましく、5.0以上であることがさらに好ましく、特に5.5以上であることが好ましい。一方、9.0以下であることがより好ましく、8.0以下であることがさらに好ましく、特に7.0以下であることが好ましい。
Further, the zeolite powder of the present invention has a molar ratio of the total amount of Si in the zeolite powder to the total amount of Al in the zeolite powder (hereinafter, may be referred to as “total Si / Al ratio”). It is preferably 0 or more and 10.0 or less. When the total Si / Al ratio is 10.0 or less, an appropriate amount of acid is present in the zeolite and good catalytic activity tends to be obtained. When 4.0 or more, the zeolite skeleton is stabilized and the catalyst is used. The maintenance rate of activity can be improved.
From this viewpoint, the total Si / Al ratio is more preferably 4.5 or more, further preferably 5.0 or more, and particularly preferably 5.5 or more. On the other hand, it is more preferably 9.0 or less, further preferably 8.0 or less, and particularly preferably 7.0 or less.

なお、ゼオライト粉体の骨格Si/Al比、全体Si/Al比は後述の実施例の項に記載の方法で求めることができる。ゼオライト粉体の骨格Si/Al比、全体Si/Al比を上記範囲とするには、後述のゼオライト粉体の製造方法において、Al源とSi源を上記範囲の骨格Si/Al比及び全Si/全Al質量比のゼオライト粉体が得られるように用いればよい。 The skeleton Si / Al ratio and the total Si / Al ratio of the zeolite powder can be obtained by the method described in the section of Examples described later. In order to set the skeleton Si / Al ratio and the total Si / Al ratio of the zeolite powder in the above range, in the method for producing zeolite powder described later, the Al source and the Si source are set to the skeleton Si / Al ratio and the total Si in the above range. It may be used so that a zeolite powder having a total Al mass ratio can be obtained.

<M/Alモル比>
本発明のゼオライト粉体は、ゼオライト粉体中のAlに対する遷移金属(以下「M」と記載する場合がある。)のモル比(以下、「M/Alモル比」と称す場合がある。)が0.25以上、0.50以下であることが好ましい。M/Alモル比が0.25以上であると良好な触媒活性を示し、0.50以下であると遷移金属がゼオライト中に最適に配置され安定化する傾向がある。この観点から、M/Alモル比は0.26以上、特に0.27以上であることが好ましく、0.47以下、特に0.45以下であることが好ましい。
<M / Al molar ratio>
The zeolite powder of the present invention has a molar ratio of a transition metal (hereinafter, may be referred to as “M”) to Al in the zeolite powder (hereinafter, may be referred to as “M / Al molar ratio”). Is preferably 0.25 or more and 0.50 or less. When the M / Al molar ratio is 0.25 or more, good catalytic activity is exhibited, and when it is 0.50 or less, the transition metal tends to be optimally arranged and stabilized in the zeolite. From this viewpoint, the M / Al molar ratio is preferably 0.26 or more, particularly 0.27 or more, and preferably 0.47 or less, particularly 0.45 or less.

なお、ゼオライト粉体のM/Alモル比は、後述の実施例の項に記載の方法で求めることができる。ゼオライト粉体のM/Alモル比を上記範囲とするには、後述のゼオライト粉体の製造方法において、上記範囲のM/Alモル比のゼオライト粉体が得られるように、遷移金属を担持させればよい。 The M / Al molar ratio of the zeolite powder can be obtained by the method described in the section of Examples described later. In order to set the M / Al molar ratio of the zeolite powder in the above range, a transition metal is supported so that the zeolite powder having the M / Al molar ratio in the above range can be obtained in the method for producing the zeolite powder described later. Just do it.

なお、本発明のゼオライト粉体の8員環ゼオライトに担持される遷移金属としては、特に限定されるものではないが、吸着材用途や触媒用途での特性の点から、通常、鉄、コバルト、マグネシウム、亜鉛、銅、パラジウム、イリジウム、白金、銀、金、セリウム、ランタン、プラセオジウム、チタン、ジルコニウム等の周期表第3-12族の遷移金属が挙げられ、好ましくは鉄、コバルト、銅などの周期表第8、9、11族、より好ましくは8、11族の遷移金属である。8員環ゼオライトに担持される遷移金属は、これらの1種であってもよく、2種以上の遷移金属を組み合わせてゼオライトに担持させてもよい。これらの遷移金属のうち、特に好ましくは、鉄及び/又は銅であり、とりわけ好ましくは銅である。 The transition metal carried on the 8-membered ring zeolite of the zeolite powder of the present invention is not particularly limited, but iron, copper, and iron are usually used from the viewpoint of characteristics in adsorbent applications and catalyst applications. Examples thereof include transition metals of Group 3-12 of the Periodic Table such as magnesium, zinc, copper, palladium, iridium, platinum, silver, gold, cerium, lanthanum, placeodium, titanium and zirconium, preferably iron, cobalt, copper and the like. It is a transition metal of Group 8, 9 and 11 of the Periodic Table, more preferably Group 8 and 11. The transition metal supported on the 8-membered ring zeolite may be one of these, or two or more kinds of transition metals may be combined and supported on the zeolite. Of these transition metals, iron and / or copper are particularly preferred, and copper is particularly preferred.

なお、本発明のゼオライト粉体の遷移金属の担持量は、無水状態下でのゼオライト粉体の質量に対する遷移金属の質量割合として、通常2.0%以上、6.5%以下であり、好ましくは2.25%以上、より好ましくは2.5%以上、さらに好ましくは2.75%以上であり、好ましくは6.25%以下、より好ましくは6.0%以下、さらに好ましくは5.75%以下である。ゼオライト粉体中の遷移金属の担持量が上記下限値以上であれば、触媒活性が良好となり、遷移金属の担持量が上記上限以下であれば、高温水熱下での耐久性が良好となる。 The amount of the transition metal carried by the zeolite powder of the present invention is usually 2.0% or more and 6.5% or less as the mass ratio of the transition metal to the mass of the zeolite powder under an anhydrous state, which is preferable. Is 2.25% or more, more preferably 2.5% or more, still more preferably 2.75% or more, preferably 6.25% or less, more preferably 6.0% or less, still more preferably 5.75. % Or less. When the amount of the transition metal supported in the zeolite powder is at least the above lower limit, the catalytic activity is good, and when the amount of the transition metal supported is at least the above upper limit, the durability under high temperature water heat is good. ..

<ゼオライト粉体の製造方法>
本発明のゼオライト粉体の製造方法には特に制限はないが、(1)シリカ源(以下「Si源」と称す場合がある。)、(2)アルミナ源(以下「Al源」と称す場合がある。)、(3)有機構造規定剤(SDA)、(4)アルカリ金属水酸化物又はアルカリ土類金属水酸化物、及び(5)水からなる原料混合物を、水熱処理して得られる8員環ゼオライトに、遷移金属を担持して製造する方法が好ましい。
<Manufacturing method of zeolite powder>
The method for producing the zeolite powder of the present invention is not particularly limited, but (1) a silica source (hereinafter sometimes referred to as "Si source") and (2) an alumina source (hereinafter referred to as "Al source"). (3) Organic structure regulator (SDA), (4) Alkaline metal hydroxide or alkaline earth metal hydroxide, and (5) A raw material mixture consisting of water, obtained by hydrothermal treatment. A method in which a transition metal is supported on an 8-membered ring zeolite is preferable.

有機構造規定剤としては、8員環構造のゼオライトが得られる限りにおいて、特段の制限はなく、テトラメチルアンモニウム水酸化物(TMAOH)、テトラエチルアンモニウム水酸化物(TEAOH)やテトラプロピルアンモニウム水酸化物(TPAOH)、N,N,N-トリメチル-1-アダマンタンアンモニウムカチオン、N,N-ジエチル-2,6-ジメチルピペリジニウムカチオン、N,N-ジメチル-9-アゾニアビシクロ[3.3.1]ノナン、N,N-ジメチル-2,6-ジメチルピペリジニウムカチオン、N-エチル-N-メチル-2,6-ジメチルピペリジニウムカチオン、N,N-ジエチル-2-エチルピペリジニウムカチオン、N,N-ジメチル-2-(2-ヒドロキシエチル)ピペリジニウムカチオン、N,N-ジメチル-2-エチルピペリジニウムカチオン、N,N-ジメチル-3,5-ジメチルピペリジニウムカチオン、N-エチル-N-メチル-2-エチルピペリジニウムカチオン、2,6-ジメチル-1-アゾニウム[5.4]デカンカチオン、N-エチル-N-プロピル-2,6-ジメチルピペリジニウムカチオン、1,3-ビス(1-アダマンチル)イミダゾリウムカチオン、1,1‘-(1,4-ブタニジイル)ビス-4-アザ-1-アゾニアビシクロ[2.2.2]オクタンカチオン、N、N‘-ジエチルビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3:5,6-ジピロリジンカチオン等が挙げられる。これらの中でも、最適な位置にAlが配置されることから、N、N‘-ジエチルビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3:5,6-ジピロリジンカチオン、具体的には、N、N‘-ジエチルビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3:5,6-ジピロリジンハイドライドを用いることが好ましい。 The organic structure-determining agent is not particularly limited as long as an 8-membered ring-structured zeolite can be obtained, and is tetramethylammonium hydroxide (TMAOH), tetraethylammonium hydroxide (TEAOH) or tetrapropylammonium hydroxide. (TPAOH), N, N, N-trimethyl-1-adamantanammonium cation, N, N-diethyl-2,6-dimethylpiperidinium cation, N, N-dimethyl-9-azonia bicyclo [3.3.1] Nonan, N, N-dimethyl-2,6-dimethylpiperidinium cation, N-ethyl-N-methyl-2,6-dimethylpiperidinium cation, N, N-diethyl-2-ethylpiperidinium cation, N, N-dimethyl-2- (2-hydroxyethyl) piperidinium cation, N, N-dimethyl-2-ethyl piperidinium cation, N, N-dimethyl-3,5-dimethylpiperidinium cation, N -Ethyl-N-methyl-2-ethylpiperidinium cation, 2,6-dimethyl-1-azonium [5.4] decane cation, N-ethyl-N-propyl-2,6-dimethylpiperidinium cation, 1,3-bis (1-adamantyl) imidazolium cation, 1,1'-(1,4-butanidiyl) bis-4-aza-1-azoniabicyclo [2.2.2] octane cation, N, N'- Diethylbicyclo [2.2.2] Oct-7-en-2, 3: 5,6-dipyrrolidine cation and the like can be mentioned. Among these, since Al is arranged at the optimum position, N, N'-diethylbicyclo [2.2.2] octo-7-en-2,3: 5,6-dipyrrolidine cation, specifically. It is preferable to use N, N'-diethylbicyclo [2.2.2] octo-7-en-2,3: 5,6-dipyrrolidinehydride.

これらの有機構造規定剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 These organic structure defining agents may be used alone or in combination of two or more.

本発明で用いるシリカ源としては、Y型ゼオライト、ケイ酸ナトリウム、コロイダルシリカ、フュームドシリカ、シリコンアルコキシド、石英など、好ましくはケイ酸ナトリウム、Y型ゼオライトが挙げられる。
本発明で用いるアルミナ源としては、Y型ゼオライト、水酸化アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、水酸化酸化アルミニウム、酸化アルミニウムなど、好ましくは水酸化アルミニウム、Y型ゼオライトが挙げられる。
なお、Y型ゼオライトを使用して、シリカ源とアルミナ源の両者を兼ねてもよい。
Examples of the silica source used in the present invention include Y-type zeolite, sodium silicate, colloidal silica, fumed silica, silicon alkoxide, quartz and the like, preferably sodium silicate and Y-type zeolite.
Examples of the alumina source used in the present invention include Y-type zeolite, aluminum hydroxide, sodium aluminate, aluminum hydroxide, aluminum oxide and the like, preferably aluminum hydroxide and Y-type zeolite.
It should be noted that Y-type zeolite may be used to serve as both a silica source and an alumina source.

アルカリ金属水酸化物又はアルカリ土類金属水酸化物としては、好ましくはアルカリ金属水酸化物であり、例えば、LiOH、NaOH、KOH、CsOH、Mg(OH)、Ca(OH)、Sr(OH)又はBa(OH)、好ましくはNaOHが挙げられる。KOHの場合は純度85%以上、その他の場合は95%以上のものを使用し、脱イオン水で5~50%に希釈して用いるか、又は予め希釈されたものを使用する。シリカ源及びアルミナ源中のシリカ(SiOに換算)100モルに対してアルカリ金属水酸化物の量を通常10~70モル、好ましくは15~65モル、さらに好ましくは20~60モル、特に好ましくは25~55モルとなるようにする。アルカリ金属水酸化物の量がこの範囲であることで、本発明に係るAl比を有する8員環ゼオライトが得やすい傾向がある。
また、用いる水は高純度の水、例えば、イオン交換水(脱イオン水)が好ましい。
The alkali metal hydroxide or alkaline earth metal hydroxide is preferably an alkali metal hydroxide, for example, LiOH, NaOH, KOH, CsOH, Mg (OH) 2 , Ca (OH) 2 , Sr ( OH) 2 or Ba (OH) 2 , preferably NaOH. In the case of KOH, a purity of 85% or more is used, and in other cases, a purity of 95% or more is used, which is diluted to 5 to 50% with deionized water, or a pre-diluted one is used. The amount of alkali metal hydroxide is usually 10 to 70 mol, preferably 15 to 65 mol, more preferably 20 to 60 mol, and particularly preferably 20 to 60 mol, based on 100 mol of silica (converted to SiO 2 ) in the silica source and the alumina source. Should be 25-55 mol. When the amount of the alkali metal hydroxide is in this range, the 8-membered ring zeolite having an Al ratio according to the present invention tends to be easily obtained.
Further, the water used is preferably high-purity water, for example, ion-exchanged water (deionized water).

シリカ源とアルミナ源の比率は、本発明に係るゼオライト粉体が得られる限りにおいて特段の制限はないが、アルミナ源の量を比較的少なくすることで、ゼオライト粉体中のAlに対するゼオライト骨格を構成するAlのモル比が大きなゼオライト粉体が得られやすい傾向がある。
具体的には、シリカ源及びアルミナ源中のシリカ(SiOに換算)100モルに対して、アルミナ(Alに換算)の量を通常2~10モル、好ましくは3~8モルとなるようにする。
また、シリカ(SiO)100モルに対して、有機構造規定剤(SDA)を通常1~20モル、好ましくは2~10モル、アルカリ金属水酸化物又はアルカリ土類金属水酸化物を10~50モル、好ましくは20~40モル、水を1000~4000モル、好ましくは1500~3500モルの割合で用いる。
The ratio of the silica source to the alumina source is not particularly limited as long as the zeolite powder according to the present invention can be obtained, but by relatively reducing the amount of the alumina source, the zeolite skeleton with respect to Al in the zeolite powder can be obtained. There is a tendency to easily obtain zeolite powder having a large molar ratio of Al.
Specifically, the amount of alumina (converted to Al) is usually 2 to 10 mol, preferably 3 to 8 mol, with respect to 100 mol of silica (converted to SiO 2 ) in the silica source and the alumina source. do.
Further, for 100 mol of silica (SiO 2 ), usually 1 to 20 mol, preferably 2 to 10 mol of an organic structure controlling agent (SDA), and 10 to 10 mol of an alkali metal hydroxide or an alkaline earth metal hydroxide. 50 mol, preferably 20-40 mol, and 1000-4000 mol, preferably 1500-3500 mol of water are used.

水熱処理は以下の条件で行われる。
水熱処理温度は、本発明に係るゼオライト粉体が得られる限りにおいて特段の制限はないが、比較的高温条件下で水熱処理を行うことで、ゼオライト粉体中のAlに対する、ゼオライト骨格を構成するAlのモル比を大きくすることができる。
具体的には、水熱処理温度は通常100~190℃、好ましくは110~180℃である。水熱処理時間は通常6~120時間、好ましくは12~96時間である。この水熱処理温度が低すぎると縮合が進まず、一方この温度が高すぎて通常有機構造規定剤(SDA)などの有機物が分解すると、8員環構造のゼオライトが得られにくい傾向がある。また、水熱処理時間が短いと結晶化が不十分になり、一方長いと別の相(例えば、ANA相)が副生することがある。
水熱反応は好ましくはオートクレーブを用いて行う。
水熱反応終了後、固液分離、洗浄、乾燥を行うことにより、8員環構造のゼオライトが得られる。
The hydrothermal treatment is performed under the following conditions.
The water heat treatment temperature is not particularly limited as long as the zeolite powder according to the present invention can be obtained, but by performing the water heat treatment under relatively high temperature conditions, a zeolite skeleton with respect to Al in the zeolite powder is formed. The molar ratio of Al can be increased.
Specifically, the hydrothermal treatment temperature is usually 100 to 190 ° C, preferably 110 to 180 ° C. The hydrothermal treatment time is usually 6 to 120 hours, preferably 12 to 96 hours. If the hydrothermal treatment temperature is too low, condensation does not proceed, while if the temperature is too high and organic substances such as an organic structure defining agent (SDA) are decomposed, it tends to be difficult to obtain zeolite having an 8-membered ring structure. Further, if the hydrothermal treatment time is short, crystallization becomes insufficient, while if it is long, another phase (for example, ANA phase) may be produced as a by-product.
The hydrothermal reaction is preferably carried out using an autoclave.
After completion of the hydrothermal reaction, solid-liquid separation, washing, and drying are performed to obtain a zeolite having an 8-membered ring structure.

このようにして得られたAFX型ゼオライトはその後焼成してもよい。焼成は、通常、マッフル炉又は管状炉を用いて、O:N=0:100~100:0、好ましくは20:80~30:70の雰囲気、通常は空気雰囲気中にて、通常500~700℃、好ましくは550~650℃で、通常4~8時間、好ましくは5~7時間行う。 The AFX-type zeolite thus obtained may be subsequently calcined. Firing is usually carried out using a muffle furnace or a tube furnace in an atmosphere of O 2 : N 2 = 0: 100 to 100: 0, preferably 20: 80 to 30:70, usually in an air atmosphere, usually 500. It is carried out at about 700 ° C., preferably 550 to 650 ° C., usually for 4 to 8 hours, preferably 5 to 7 hours.

このようにして得られた8員環ゼオライトに、遷移金属を担持する方法としては、特に限定されないが、一般的に用いられるイオン交換法、含浸担持法、沈殿担持法、固相イオン交換法、CVD法、噴霧乾燥法等、好ましくはイオン交換法、固相イオン交換法、含浸担持法、噴霧乾燥法により遷移金属を担持させることが好ましい。 The method for supporting the transition metal on the 8-membered ring zeolite thus obtained is not particularly limited, but is generally used ion exchange method, impregnation support method, precipitation support method, solid phase ion exchange method, and the like. It is preferable to support the transition metal by a CVD method, a spray drying method, or the like, preferably an ion exchange method, a solid phase ion exchange method, an impregnation carrying method, or a spray drying method.

遷移金属原料としては特に限定されず、通常、前述の遷移金属の硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩、塩化物、臭化物等の無機酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、クエン酸塩等の有機酸塩、ペンタカルボニル、フェロセン等の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塩、有機酸塩が好ましく、より具体的には硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、塩酸塩等が好ましい。場合によってはコロイド状の酸化物、あるいは微粉末状の酸化物を用いてもよい。遷移金属原料としては、金属種、或いは化合物種の異なるものの2種以上を併用してもよい。 The raw material for the transition metal is not particularly limited, and is usually an inorganic acid salt such as sulfate, nitrate, phosphate, chloride or bromide of the above-mentioned transition metal, or an organic acid such as acetate, oxalate or citrate. Organic metal compounds such as salts, pentacarbonyl and ferrocene are used. Of these, inorganic acid salts and organic acid salts are preferable from the viewpoint of solubility in water, and more specifically, nitrates, sulfates, acetates, hydrochlorides and the like are preferable. In some cases, a colloidal oxide or a fine powder oxide may be used. As the transition metal raw material, two or more kinds of different metal species or compound species may be used in combination.

8員環ゼオライトに遷移金属を担持させた後は、好ましくは300~900℃、より好ましくは350~850℃、さらに好ましくは400~800℃で、1秒~24時間、好ましくは10秒~8時間、さらに好ましくは30分~4時間程度焼成することが好ましい。この焼成は必ずしも必要ではないが、焼成を行うことにより、ゼオライトの骨格構造に担持させた遷移金属の分散性を高めることができ、触媒活性の向上に有効である。 After the transition metal is supported on the 8-membered ring zeolite, the temperature is preferably 300 to 900 ° C., more preferably 350 to 850 ° C., still more preferably 400 to 800 ° C. for 1 second to 24 hours, preferably 10 seconds to 8 ° C. It is preferable to bake for a time, more preferably about 30 minutes to 4 hours. This calcination is not always necessary, but by calcination, the dispersibility of the transition metal supported on the skeleton structure of zeolite can be enhanced, which is effective in improving the catalytic activity.

[排ガス浄化用触媒]
本発明のゼオライト粉体の用途としては特に制限はないが、触媒活性、触媒活性維持率に優れることから、自動車等の排ガス浄化処理用触媒、特にディーゼルエンジン自動車排気ガスのSCR触媒として好適に用いられる。
[Catalyst for purifying exhaust gas]
The use of the zeolite powder of the present invention is not particularly limited, but since it is excellent in catalytic activity and catalytic activity maintenance rate, it is suitably used as a catalyst for exhaust gas purification treatment of automobiles, especially as an SCR catalyst for exhaust gas of diesel engine automobiles. Will be.

本発明のゼオライト粉体を排ガス浄化用触媒として用いる場合、本発明のゼオライト粉体はそのまま粉末状で用いてもよく、また、シリカ、アルミナ、粘土鉱物等のバインダーと混合し、造粒や成形を行って使用することもできる。また、塗布法や、成形法を用いて所定の形状に成形して用いることもでき、好ましくはハニカム状に成形して用いることができる。 When the zeolite powder of the present invention is used as a catalyst for purifying exhaust gas, the zeolite powder of the present invention may be used as it is in the form of powder, or may be mixed with a binder such as silica, alumina, or clay mineral for granulation or molding. Can also be used by doing. Further, it can be used by molding it into a predetermined shape by using a coating method or a molding method, and preferably it can be molded into a honeycomb shape and used.

本発明のゼオライト粉体を含む触媒の成形体を塗布法によって得る場合、通常、ゼオライト粉体とシリカ、アルミナ等の無機バインダーとを混合し、スラリーを作製し、コージェライト等の無機物で作製された成形体の表面に塗布し、焼成することにより作成され、好ましくはこの際にハニカム形状の成形体に塗布することによりハニカム状の触媒を得ることができる。 When a molded catalyst containing the zeolite powder of the present invention is obtained by a coating method, the zeolite powder is usually mixed with an inorganic binder such as silica or alumina to prepare a slurry, which is then prepared from an inorganic substance such as cordierite. It is produced by applying it to the surface of the molded body and firing it, and preferably, by applying it to the honeycomb-shaped molded body at this time, a honeycomb-shaped catalyst can be obtained.

本発明のゼオライト粉体を含む排ガス浄化用触媒の成形体を成形する場合、通常、ゼオライト粉体をシリカ、アルミナ等の無機バインダーやアルミナ繊維、ガラス繊維等の無機繊維と混練し、押出法や圧縮法等の成形を行い、引き続き焼成を行うことにより作成され、好ましくはこの際にハニカム形状に成形することによりハニカム状の触媒を得ることができる。 When molding a molded body of a catalyst for purifying an exhaust gas containing the zeolite powder of the present invention, the zeolite powder is usually kneaded with an inorganic binder such as silica or alumina or an inorganic fiber such as alumina fiber or glass fiber, and is subjected to an extrusion method or an extrusion method. It is produced by molding by a compression method or the like and then firing, and preferably at this time, a honeycomb-shaped catalyst can be obtained by molding into a honeycomb shape.

本発明のゼオライト粉体を含む排ガス浄化用触媒は、窒素酸化物を含む排ガスを接触させて窒素酸化物を浄化するSCR触媒として有効である。該排ガスには窒素酸化物以外の成分が含まれていてもよく、例えば炭化水素、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、窒素、酸素、硫黄酸化物、水が含まれていてもよい。また、炭化水素、アンモニア、尿素等の窒素含有化合物等の公知の還元剤を使用してもよい。具体的には、本発明のゼオライト粉体を含む排ガス浄化用触媒により、ディーゼル自動車、ガソリン自動車、定置発電・船舶・農業機械・建設機械・二輪車・航空機用の各種ディーゼルエンジン、ボイラー、ガスタービン等から排出される多種多様の排ガスに含まれる窒素酸化物を浄化することができる。 The exhaust gas purification catalyst containing the zeolite powder of the present invention is effective as an SCR catalyst for purifying nitrogen oxides by contacting exhaust gas containing nitrogen oxides. The exhaust gas may contain components other than nitrogen oxides, and may contain, for example, hydrocarbons, carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen, nitrogen, oxygen, sulfur oxides, and water. Further, known reducing agents such as nitrogen-containing compounds such as hydrocarbons, ammonia and urea may be used. Specifically, the catalyst for purifying exhaust gas containing the zeolite powder of the present invention is used for various diesel engines, boilers, gas turbines, etc. for diesel vehicles, gasoline vehicles, stationary power generation / ships / agricultural machinery / construction machinery / motorcycles / aircraft, etc. It is possible to purify nitrogen oxides contained in a wide variety of exhaust gases emitted from.

本発明のゼオライト粉体を含む排ガス浄化用触媒を使用する際の、触媒と排ガスの接触条件としては特に限定されるものではないが、排ガスの空間速度は通常100/h以上、好ましくは1000/h以上であり、通常500000/h以下、好ましくは100000/h以下であり、温度は通常100℃以上、好ましくは150℃以上、通常700℃以下、好ましくは500℃以下で用いられる。 The contact conditions between the catalyst and the exhaust gas when using the exhaust gas purification catalyst containing the zeolite powder of the present invention are not particularly limited, but the space velocity of the exhaust gas is usually 100 / h or more, preferably 1000 / h or more. It is h or more, usually 500,000 / h or less, preferably 100,000 / h or less, and the temperature is usually 100 ° C. or higher, preferably 150 ° C. or higher, usually 700 ° C. or lower, preferably 500 ° C. or lower.

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り以下の実施例により何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples as long as the gist thereof is not exceeded.

以下の実施例及び比較例において得られたゼオライト又はCu担持AFX型ゼオライト触媒の分析及び性能評価は以下の方法により行った。 The analysis and performance evaluation of the zeolite or Cu-supported AFX-type zeolite catalyst obtained in the following Examples and Comparative Examples were carried out by the following methods.

<ゼオライトの構造解析>
ゼオライト構造は、X線回折法(X-ray diffraction、以下 XRD)により決定した。なお、各ゼオライト構造のXRDパターンは、IZAのホームページにてデータ化されたものを参照した。(ただし、実際に作製されたゼオライトを測定する場合には、ゼオライトの成長方向や、構成する元素の比、吸着した物質、欠陥の存在、乾燥状態などの影響を受け、各ピークの強度比やピーク位置に若干のずれを生じるため、IZAの規定に記載された構造の各パラメーターと全く同じ数値が得られるわけではなく、10%程度の幅は許容される。
AFX構造のゼオライトの主だったピークとしては、例えば、CuKα線を用いた場合、2θ=7.4°±0.2°に100面のピーク、2θ=8.6°±0.2°に101面のピーク、2θ=11.5°±0.2°に102面のピーク、2θ=12.8°±0.2°に110面のピーク、2θ=17.7°±0.2°に004面のピーク、2θ=25.9°±0.2°に220面のピークなどが挙げられる。)
<Structural analysis of zeolite>
The zeolite structure was determined by X-ray diffraction (hereinafter referred to as XRD). For the XRD pattern of each zeolite structure, refer to the data converted on the IZA homepage. (However, when measuring the actually produced zeolite, the intensity ratio of each peak is affected by the growth direction of the zeolite, the ratio of the constituent elements, the adsorbed substance, the presence of defects, the dry state, etc. Since the peak position is slightly deviated, the same numerical value as each parameter of the structure described in the IZA regulation cannot be obtained, and a width of about 10% is allowed.
As the main peaks of zeolite having an AFX structure, for example, when CuKα rays are used, the peaks are 100 planes at 2θ = 7.4 ° ± 0.2 ° and 2θ = 8.6 ° ± 0.2 °. 101-plane peak, 2θ = 11.5 ° ± 0.2 °, 102-plane peak, 2θ = 12.8 ° ± 0.2 °, 110-plane peak, 2θ = 17.7 ° ± 0.2 ° There are peaks on the 004 plane, and peaks on the 220 plane at 2θ = 25.9 ° ± 0.2 °. )

(試料の調製)
めのう乳鉢を用いて人力で粉砕したゼオライト試料約100mgを同一形状のサンプルホルダーに充填し、試料量が一定となるようにした。
(Sample preparation)
About 100 mg of a zeolite sample manually crushed using an agate mortar was filled in a sample holder having the same shape so that the sample amount was constant.

(装置仕様及び測定条件)
粉末XRD測定装置仕様及び測定条件は以下の通りである。
(Device specifications and measurement conditions)
The specifications and measurement conditions of the powder XRD measuring device are as follows.

Figure 0007091768000001
Figure 0007091768000001

Figure 0007091768000002
Figure 0007091768000002

<ゼオライト粉体の全体Si/Al比と遷移金属(Cu)担持量>
標準試料であるゼオライト粉体中の全体Si/Al比、担持された遷移金属(Cu)の担持量の分析は以下の通りとした。
ゼオライト試料を塩酸水溶液で加熱溶解させた後、ICP分析によりケイ素原子及び、アルミニウム原子の含有量(質量%)と遷移金属(Cu)原子の担持量(質量%)を求めた。そして、標準試料中の分析元素の蛍光X線強度と分析元素の原子濃度との検量線を作成した。この検量線により、蛍光X線分析法(XRF)でゼオライト試料中のケイ素原子及びアルミニウム原子の含有量(質量%)と遷移金属(Cu)原子の含有量(質量%)を求めた。ICP分析は、株式会社堀場製作所製ULTIMA 2Cを用いて行った。XRFは、株式会社島津製作所製EDX-700を用いて行った。
<Overall Si / Al ratio of zeolite powder and transition metal (Cu) carrying amount>
The analysis of the total Si / Al ratio and the amount of the carried transition metal (Cu) carried in the zeolite powder as a standard sample was as follows.
After the zeolite sample was heated and dissolved in an aqueous hydrochloric acid solution, the content (% by mass) of silicon atom and aluminum atom and the carrying amount (mass%) of transition metal (Cu) atom were determined by ICP analysis. Then, a calibration curve of the fluorescent X-ray intensity of the analytical element and the atomic concentration of the analytical element in the standard sample was prepared. From this calibration curve, the content (% by mass) of silicon atom and aluminum atom and the content (mass%) of transition metal (Cu) atom in the zeolite sample were determined by fluorescent X-ray analysis (XRF). ICP analysis was performed using ULTIMA 2C manufactured by HORIBA, Ltd. XRF was performed using EDX-700 manufactured by Shimadzu Corporation.

<ゼオライト骨格中のSi/Al量の測定>
本発明の製造方法により得られたゼオライト粉体の、ゼオライト骨格中に存在するSi/Al比を算出するためには、固体29Si-DD/MAS-NMR及び固体29Si-CP/MAS-NMRによる分析により測定した。
なお、固体29Si-DD/MAS-NMRスペクトルのピークの帰属については、ピークトップが-110ppm付近のピークをQ4(0Al)、-105ppmのピークをQ4(1Al)、-100ppmのピークをQ4(2Al)として波形分離を行い、Si/Al比を算出した。その際、固体29Si-CP/MAS-NMRにおいて、Q3ピークを示したサンプルは、Q3を含めて波形分離を行い、Si/Al比を算出した。
具体的な計算式としては、以下のとおりである。ここで、AQ4(nAl)はスペクトルにおけるQ4(nAl)のピーク面積比である。
Si/Al=ΣAQ4(nAl)/Σ0.25n・AQ4(nAl) (n=0~4)
<Measurement of Si / Al amount in zeolite skeleton>
In order to calculate the Si / Al ratio present in the zeolite skeleton of the zeolite powder obtained by the production method of the present invention, solid 29 Si-DD / MAS-NMR and solid 29 Si-CP / MAS-NMR. Measured by analysis by.
Regarding the attribution of the peaks of the solid 29 Si-DD / MAS-NMR spectrum, the peak with a peak top of around -110 ppm is Q4 (0Al), the peak of -105 ppm is Q4 (1Al), and the peak of -100 ppm is Q4 ( Waveform separation was performed as 2Al), and the Si / Al ratio was calculated. At that time, in the solid 29 Si-CP / MAS-NMR, the sample showing the Q3 peak was subjected to waveform separation including Q3, and the Si / Al ratio was calculated.
The specific calculation formula is as follows. Here, A Q4 (nAl) is the peak area ratio of Q4 (nAl) in the spectrum.
Si / Al = ΣA Q4 (nAl) /Σ0.25n ・ A Q4 (nAl) (n = 0-4)

なお、固体29Si-DD/MAS-NMR及び固体29Si-CP/MAS-NMRの測定条件及び波形分離は下記の通りとした。 The measurement conditions and waveform separation of the solid 29 Si-DD / MAS-NMR and the solid 29 Si-CP / MAS-NMR were as follows.

(固体29Si-CP/MAS-NMR測定条件)
装置:Varian社製Varian NMR Systems 400WB
プローブ:7.5mm HX CP/MAS用プローブ
観測核:29Si
測定法:VACP(Variable Amplitude Cross Polarization)法
29Si共鳴周波数:79.43MHz
H共鳴周波数:399.84MHz
29Si90°パルス幅:5μs
Hデカップリング周波数:50kHz
MAS回転数:5kHz
待ち時間:3s
スペクトル幅:30.5kHz
測定温度:室温
積算回数:3600回
(Solid 29 Si-CP / MAS-NMR measurement conditions)
Equipment: Varian NMR Systems 400WB manufactured by Varian
Probe: 7.5mm Probe for HX CP / MAS Observation nucleus: 29 Si
Measurement method: VACP (Variable Amplitude Cross Polarization) method
29 Si resonance frequency: 79.43 MHz
1 H resonance frequency: 399.84 MHz
29 Si 90 ° pulse width: 5 μs
1H decoupling frequency: 50kHz
MAS rotation speed: 5kHz
Waiting time: 3s
Spectral width: 30.5 kHz
Measurement temperature: Room temperature Accumulation frequency: 3600 times

(固体29Si-DD/MAS-NMRの測定条件)
装置:Varian社製Varian NMR Systems 400WB
プローブ:7.5mmHX CP/MAS用プローブ
観測核:29Si
測定法:DD(Dipolar Decoupling)/MAS(Magic Angle Spinning)法
29Si共鳴周波数:79.43MHz
H共鳴周波数:399.84MHz
29Si90°パルス幅:5μs
Hデカップリング周波数:50kHz
MAS回転数:5kHz
待ち時間:600s
スペクトル幅:30.5kHz
測定温度:室温
積算回数:16回
(Measurement conditions for solid 29 Si-DD / MAS-NMR)
Equipment: Varian NMR Systems 400WB manufactured by Varian
Probe: 7.5mm HX CP / MAS probe Observation nucleus: 29 Si
Measurement method: DD (Dipolar Decoupling) / MAS (Magic Angle Spinning) method
29 Si resonance frequency: 79.43 MHz
1 H resonance frequency: 399.84 MHz
29 Si 90 ° pulse width: 5 μs
1H decoupling frequency: 50kHz
MAS rotation speed: 5kHz
Waiting time: 600s
Spectral width: 30.5 kHz
Measurement temperature: Room temperature Accumulation frequency: 16 times

(波形分離解析)
フーリエ変換後のスペクトルの各ピークについて、ローレンツ波形とガウス波形の混合波形により作成したピーク形状の中心位置、高さ、半値幅を可変パラメーターとして、非線形最小二乗法により最適化計算を行なった。
(Waveform separation analysis)
For each peak of the spectrum after Fourier transform, optimization calculation was performed by the nonlinear least squares method with the center position, height, and full width at half maximum of the peak shape created by the mixed waveform of Lorentz waveform and Gaussian waveform as variable parameters.

<初期触媒活性の評価>
調製したゼオライト粉体をプレス成形後、破砕して篩を通し、0.6~1.0mmに整粒した。整粒したゼオライト粉体1mlを常圧固定床流通式反応管に充填し、触媒層とした。触媒層に下記表3の組成のガスを空間速度SV=200000/hで流通させながら、触媒層を加熱した。
200℃において、出口NO濃度が一定となったとき、
NO浄化率(%)
={(入口NO濃度)-(出口NO濃度)}/(入口NO濃度)×100
の値によって、触媒試料の窒素酸化物除去活性を評価した。
<Evaluation of initial catalytic activity>
The prepared zeolite powder was press-molded, crushed, passed through a sieve, and sized to 0.6 to 1.0 mm. 1 ml of sized zeolite powder was filled in a normal pressure fixed bed flow type reaction tube to form a catalyst layer. The catalyst layer was heated while the gas having the composition shown in Table 3 below was circulated through the catalyst layer at a space velocity SV = 200,000 / h.
When the outlet NO concentration becomes constant at 200 ° C.
NO purification rate (%)
= {(Inlet NO concentration)-(Outlet NO concentration)} / (Inlet NO concentration) x 100
The nitrogen oxide removing activity of the catalyst sample was evaluated by the value of.

Figure 0007091768000003
Figure 0007091768000003

<触媒活性維持率の評価>
調製した触媒試料に、以下の水蒸気処理による高温水蒸気耐久試験を行った後に、プレス成形・破砕して篩を通し、0.6~1.0mmに整粒した。高温水蒸気耐久性試験を行った触媒試料について上記と同様に触媒活性の評価を行った。
(水蒸気処理)
触媒試料の充填層に、800℃、10体積%の水蒸気を空間速度SV=3000/hで5時間通じた。
<Evaluation of catalytic activity maintenance rate>
The prepared catalyst sample was subjected to a high-temperature steam durability test by the following steam treatment, then press-molded and crushed, passed through a sieve, and sized to 0.6 to 1.0 mm. The catalytic activity of the catalyst sample subjected to the high temperature steam durability test was evaluated in the same manner as above.
(Steam treatment)
Water vapor at 800 ° C. and 10% by volume was passed through the packed bed of the catalyst sample at a space velocity SV = 3000 / h for 5 hours.

[実施例1]
三角フラスコ中で、80.0gのN、N’-ジエチルビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3:5,6-ジピロリジンヨウ化物(関東化学製)と、500gの水と、イオン交換樹脂として400gのSA10A OH型(三菱ケミカル製)を混合した。
この混合液を室温で48時間撹拌した(イオン交換)。これを濾過し、濾液に対しエバポレータを用いて水溶液で238.5gになるまで減圧濃縮することで、N、N’-ジエチルビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3:5,6-ジピロリジン水酸化物の水溶液を得た。0.01M塩酸水溶液で滴定した結果、濃度は0.575mmol/g、イオン交換率95.7%であった。
[Example 1]
In an Erlenmeyer flask, 80.0 g of N, N'-diethylbicyclo [2.2.2] Oct-7-en-2,3: 5,6-dipyrrolidin iodide (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) and 500 g. Water and 400 g of SA10A OH type (manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) as an ion exchange resin were mixed.
The mixture was stirred at room temperature for 48 hours (ion exchange). This is filtered and concentrated under reduced pressure to 238.5 g in an aqueous solution using an evaporator with respect to the filtrate, thereby N, N'-diethylbicyclo [2.2.2] octo-7-en-2,3 :. An aqueous solution of 5,6-dipyrrolidine hydroxide was obtained. As a result of titration with a 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution, the concentration was 0.575 mmol / g and the ion exchange rate was 95.7%.

27.0gの水と、有機構造規定剤(SDA)として、1.7gのN、N’-ジエチルビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3:5,6-ジピロリジン水酸化物と、アルカリ金属水酸化物として、0.76gのNaOH(和光純薬製 試薬特級)を混合して撹拌し、溶解させて透明溶液とした。 27.0 g of water and 1.7 g of N, N'-diethylbicyclo [2.2.2] octo-7-en-2,3: 5,6-dipyrrolidin water as an organic structure regulator (SDA). 0.76 g of NaOH (special grade reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was mixed and stirred as an oxide and an alkali metal hydroxide, and dissolved to obtain a transparent solution.

この溶液に、Al源及びSi源として、Y型ゼオライト(CBV760 Si/Alモル比=30、Zeolyst)3.0gを加えて反応前混合物を得た。最終的な混合物の割合はSiO:Al:NaOH:SDA:HO=1:0.33:0.38:0.1:30(モル比)であった。 To this solution, 3.0 g of Y-type zeolite (CBV760 Si / Al 2 molar ratio = 30, Zeolist) as an Al source and a Si source was added to obtain a pre-reaction mixture. The ratio of the final mixture was SiO 2 : Al 2 O 3 : NaOH: SDA: H 2 O = 1: 0.33: 0.38: 0.1: 30 (molar ratio).

この反応前混合物をフッ素樹脂内筒の入った200mlのステンレス製オートクレーブに仕込み、静置した状態にて170℃で24時間反応させた(水熱合成)。この水熱合成反応後、反応液を冷却して、濾過により生成した結晶を回収した。回収した結晶を100℃で12時間乾燥した後、得られたゼオライト粉体のXRDを測定したところ、格子面間隔表示で、表4に示すような位置にピーク及び相対強度を有するXRDパターンを示すAFX型のゼオライト1が合成できたことを確認した。このゼオライト1を含むゼオライト粉体1のXRDパターンを図1に示す。XRF分析による全体Si/Al比は6.5であった。 This pre-reaction mixture was placed in a 200 ml stainless steel autoclave containing a fluororesin inner cylinder, and reacted at 170 ° C. for 24 hours in a stationary state (hydrothermal synthesis). After this hydrothermal synthesis reaction, the reaction solution was cooled and the crystals produced by filtration were recovered. The recovered crystals were dried at 100 ° C. for 12 hours, and then the XRD of the obtained zeolite powder was measured. It was confirmed that the AFX type zeolite 1 could be synthesized. The XRD pattern of the zeolite powder 1 containing the zeolite 1 is shown in FIG. The overall Si / Al ratio by XRF analysis was 6.5.

Figure 0007091768000004
Figure 0007091768000004

ゼオライト粉体1中の有機物を除去するために、上記のゼオライト粉体1を600℃の空気気流下で6時間焼成した。
次に焼成したゼオライト粉体1中のNaイオンを除去するために、1Mの硝酸アンモニウム水溶液に分散させ、80℃で撹拌し、2時間イオン交換を行った。
濾過によりゼオライトを回収し、イオン交換水での洗浄を3回行った。その後、前記のイオン交換と洗浄を更に繰り返し1回行った。
得られたゼオライト粉を100℃で12時間乾燥して、NH型のゼオライトを含む粉体を得た。
得られたNH型のゼオライトを含むゼオライト粉体を500℃の空気気流下で2時間焼成しH型のゼオライト粉体1Aを得た。
In order to remove the organic matter in the zeolite powder 1, the above-mentioned zeolite powder 1 was calcined under an air flow of 600 ° C. for 6 hours.
Next, in order to remove Na ions in the calcined zeolite powder 1, the particles were dispersed in a 1 M aqueous ammonium nitrate solution, stirred at 80 ° C., and ion exchanged for 2 hours.
Zeolites were recovered by filtration and washed with ion-exchanged water three times. Then, the above-mentioned ion exchange and washing were repeated once more.
The obtained zeolite powder was dried at 100 ° C. for 12 hours to obtain a powder containing NH4 type zeolite.
The obtained zeolite powder containing NH4 type zeolite was calcined for 2 hours under an air flow of 500 ° C. to obtain H type zeolite powder 1A.

1.2gの酢酸銅(II)(1水和物)(キシダ化学製)を36.0gの水に溶解して、酢酸銅水溶液を得た。上記ゼオライト粉体1Aをこの酢酸銅(II)水溶液中に分散させ、50℃で2時間イオン交換を行った。濾過によりゼオライト(ゼオライト1B)を回収し、イオン交換水での洗浄を3回行った。
得られたゼオライト粉体1Bを100℃で12時間乾燥した後、空気中にて500℃で2時間焼成することにより、Cu担持AFX型ゼオライト触媒1を得た。
XRF分析による触媒1のCuの担持量は4.1質量%であった。なお、XRF分析による全体Si/Al比は6.5であった。固体29Si-DD/MAS-NMRおよび固体29Si-CP/MAS-NMR測定結果の波形分離から算出した骨格Si/Al比は6.1であった。
1.2 g of copper acetate (II) (monohydrate) (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) was dissolved in 36.0 g of water to obtain an aqueous solution of copper acetate. The zeolite powder 1A was dispersed in the cupric acetate (II) aqueous solution, and ion exchange was performed at 50 ° C. for 2 hours. Zeolite (zeolite 1B) was recovered by filtration and washed with ion-exchanged water three times.
The obtained zeolite powder 1B was dried at 100 ° C. for 12 hours and then calcined in air at 500 ° C. for 2 hours to obtain a Cu-supported AFX-type zeolite catalyst 1.
The amount of Cu supported by the catalyst 1 by XRF analysis was 4.1% by mass. The total Si / Al ratio by XRF analysis was 6.5. The skeletal Si / Al ratio calculated from the waveform separations of the solid 29 Si-DD / MAS-NMR and solid 29 Si-CP / MAS-NMR measurement results was 6.1.

[比較例1]
18.0gの水と、実施例1で用いた有機構造規定剤と、アルカリ金属水酸化物として、0.20gのNaOH(和光純薬製 試薬特級)を混合して撹拌し、溶解させて透明溶液とした。
この溶液に、Al源及びSi源として、Y型ゼオライト(HSZ-350HUA、Si/Alモル比=10、東ソー)3.51gを加えて反応前混合物を得た。最終的な混合物の割合はSiO:Al:NaOH:SDA:HO=1:0.1:0.1:0.1:20(モル比)であった。
[Comparative Example 1]
18.0 g of water, the organic structure regulator used in Example 1, and 0.20 g of NaOH (special grade reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as an alkali metal hydroxide are mixed, stirred, and dissolved to make them transparent. It was made into a solution.
To this solution, 3.51 g of Y-type zeolite (HSZ-350HUA, Si / Al 2 molar ratio = 10, Tosoh) as an Al source and a Si source was added to obtain a pre-reaction mixture. The ratio of the final mixture was SiO 2 : Al 2 O 3 : NaOH: SDA: H 2 O = 1: 0.1: 0.1: 0.1: 20 (molar ratio).

この反応前混合物を耐圧容器に入れ、160℃のオーブン中で静置させた状態で、10日間水熱合成を行った。この水熱合成反応後、反応液を冷却して、濾過により生成した結晶を回収した。回収した結晶を100℃で12時間乾燥した後、得られたゼオライト粉のXRDを測定したところ、格子面間隔表示で、表5に示すような位置にピーク及び相対強度を有するXRDパターンを示すAFX型のゼオライト2が合成できたことを確認した。このゼオライト2を含むゼオライト粉体2のXRDパターンを図1に示す。 The pre-reaction mixture was placed in a pressure-resistant container and allowed to stand in an oven at 160 ° C., and hydrothermal synthesis was carried out for 10 days. After this hydrothermal synthesis reaction, the reaction solution was cooled and the crystals produced by filtration were recovered. After the recovered crystals were dried at 100 ° C. for 12 hours, the XRD of the obtained zeolite powder was measured. As a result, AFX showing an XRD pattern having a peak and a relative intensity at the positions shown in Table 5 on the lattice plane spacing display. It was confirmed that the type zeolite 2 could be synthesized. The XRD pattern of the zeolite powder 2 containing the zeolite 2 is shown in FIG.

Figure 0007091768000005
Figure 0007091768000005

ゼオライト粉体1の代りにゼオライト粉体2を用いた以外は、実施例1と同様にイオン交換、Cuの担持を行って、同様にCu担持量4.0質量%のCu担持AFX型ゼオライトを含む触媒2を得た。なお、XRF分析による全体Si/Al比は5.3であった。固体29Si-DD/MAS-NMRおよび固体29Si-CP/MAS-NMR測定結果の波形分離から算出した骨格Si/Al比は9.5であった。 Ion exchange and Cu were carried out in the same manner as in Example 1 except that zeolite powder 2 was used instead of zeolite powder 1, and a Cu-supported AFX-type zeolite having a Cu-supported amount of 4.0% by mass was similarly obtained. A catalyst 2 containing the mixture was obtained. The total Si / Al ratio by XRF analysis was 5.3. The skeletal Si / Al ratio calculated from the waveform separations of the solid 29 Si-DD / MAS-NMR and solid 29 Si-CP / MAS-NMR measurement results was 9.5.

[比較例2]
22.5gの水と、有機構造規定剤(SDA)として、Sachem社製1,1’-(1,4-butanydiyl)bis-4-aza-1-azoniabicyclo[2.2.2]octane水酸化物の20%水溶液7.84gと、アルカリ金属水酸化物として、0.22gのNaOH(和光純薬製 試薬特級)と、キシダ化学製けい酸ナトリウム3号を8.60g混合して撹拌した。
この溶液に、Al源及びSi源として、Y型ゼオライト(CBY100、Si/Alモル比=5.1、Zeolyst)0.78gを加えて反応前混合物を得た。最終的な混合物の割合はSiO:Al:NaOH:SDA:HO=1:0.33:0.7:0.1:25(モル比)であった。
[Comparative Example 2]
22.5 g of water and 1,1'-(1,4-butanydiyl) bis-4-aza-1-azoniabicyclo [2.2.2] oxide hydroxide manufactured by Sachem as an organic structure regulator (SDA). 7.84 g of a 20% aqueous solution of the product, 0.22 g of NaOH (special grade reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as an alkali metal hydroxide, and 8.60 g of sodium silicate No. 3 manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd. were mixed and stirred.
To this solution, 0.78 g of Y-type zeolite (CBY100, Si / Al 2 molar ratio = 5.1, Zeolist) as an Al source and a Si source was added to obtain a pre-reaction mixture. The ratio of the final mixture was SiO 2 : Al 2 O 3 : NaOH: SDA: H 2 O = 1: 0.33: 0.7: 0.1: 25 (molar ratio).

この反応前混合物を耐圧容器に入れ、150℃のオーブン中で静置させた状態で、6日間水熱合成を行った。この水熱合成反応後、反応液を冷却して、濾過により生成した結晶を回収した。回収した結晶を100℃で12時間乾燥した後、得られたゼオライト粉のXRDを測定したところ、格子面間隔表示で、表6に示すような位置にピーク及び相対強度を有するXRDパターンを示すAFX型のゼオライト3が合成できたことを確認した。このゼオライト粉体3のXRDパターンを図1に示す。 The pre-reaction mixture was placed in a pressure-resistant container and allowed to stand in an oven at 150 ° C., and hydrothermal synthesis was carried out for 6 days. After this hydrothermal synthesis reaction, the reaction solution was cooled and the crystals produced by filtration were recovered. After the recovered crystals were dried at 100 ° C. for 12 hours, the XRD of the obtained zeolite powder was measured. As a result, AFX showing an XRD pattern having a peak and a relative intensity at the positions shown in Table 6 on the lattice spacing display. It was confirmed that the type zeolite 3 could be synthesized. The XRD pattern of this zeolite powder 3 is shown in FIG.

Figure 0007091768000006
Figure 0007091768000006

ゼオライト粉体1の代りにゼオライト粉体3を用いた以外は、実施例1と同様にイオン交換、Cuの担持を行って、同様にCu担持量3.8質量%のCu担持AFX型ゼオライトを含む触媒3を得た。XRF分析による全体Si/Alモル比は4.0であった。固体29Si-DD/MAS-NMRおよび固体29Si-CP/MAS-NMR測定結果の波形分離から算出した骨格Si/Al比は7.1であった。 Except for using zeolite powder 3 instead of zeolite powder 1, ion exchange and Cu bearing were carried out in the same manner as in Example 1, and a Cu-supported AFX-type zeolite having a Cu-supporting amount of 3.8% by mass was similarly obtained. A catalyst 3 containing was obtained. The total Si / Al molar ratio by XRF analysis was 4.0. The skeletal Si / Al ratio calculated from the waveform separations of the solid 29 Si-DD / MAS-NMR and solid 29 Si-CP / MAS-NMR measurement results was 7.1.

実施例1及び比較例1,2で得られたCu担持AFX型ゼオライト触媒1~3の分析結果と初期触媒活性及び触媒活性維持率の評価結果を表7に示す。また、実施例1、比較例1及び2により得られたゼオライト粉体のAl比を、全体Si/Al比の値及び骨格Si/Al比の値から算出した。得られた結果を表7に示す。 Table 7 shows the analysis results of the Cu-supported AFX-type zeolite catalysts 1 to 3 obtained in Examples 1 and Comparative Examples 1 and 2 and the evaluation results of the initial catalytic activity and the catalytic activity maintenance rate. Moreover, the Al ratio of the zeolite powder obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 was calculated from the value of the total Si / Al ratio and the value of the skeleton Si / Al ratio. The results obtained are shown in Table 7.

Figure 0007091768000007
Figure 0007091768000007

表7より分かるように、ゼオライト粉体中のAl量に対する、ゼオライト骨格を構成するAl量のモル比は1.06であった。当該モル比が1を超えた結果となったのは、当該測定法により算出したモル比は最大10%程度の誤差が生じた結果であると思われる。一方、比較例1及び比較例2に係るゼオライト粉体のゼオライト粉体中のAl量に対する、ゼオライト骨格を構成するAl量のモル比の結果も最大10%程度の誤差を含む可能性があるが、誤差を考慮しても本発明に規定されるように、比較例においてはAl比は最大でも0.7未満であり、高い触媒活性及び高い活性維持率を得られていない。以上の結果から、本発明に係るゼオライト粉体を用いることで、排ガス処理において高い触媒活性及び高い活性維持率を達成することができることが分かる。 As can be seen from Table 7, the molar ratio of the amount of Al constituting the zeolite skeleton to the amount of Al in the zeolite powder was 1.06. It is considered that the reason why the molar ratio exceeds 1 is that the molar ratio calculated by the measurement method has an error of up to about 10%. On the other hand, the result of the molar ratio of the amount of Al constituting the zeolite skeleton to the amount of Al in the zeolite powder of the zeolite powder according to Comparative Example 1 and Comparative Example 2 may also contain an error of up to about 10%. As specified in the present invention even when the error is taken into consideration, the Al ratio is less than 0.7 at the maximum in the comparative example, and high catalytic activity and high activity retention rate are not obtained. From the above results, it can be seen that high catalytic activity and high activity retention rate can be achieved in exhaust gas treatment by using the zeolite powder according to the present invention.

Claims (6)

遷移金属が担持された8員環ゼオライトを含むゼオライト粉体であって、
8員環ゼオライトがAFX型ゼオライトであり、
ゼオライト粉体中のAl量に対する、ゼオライト骨格を構成するAl量のモル比が0.90以上であるゼオライト粉体。
A zeolite powder containing an 8-membered ring zeolite on which a transition metal is supported.
The 8-membered ring zeolite is an AFX type zeolite,
A zeolite powder in which the molar ratio of the amount of Al constituting the zeolite skeleton to the amount of Al in the zeolite powder is 0.90 or more.
ゼオライト骨格を構成するAlに対するゼオライト骨格を構成するSiのモル比が、4.0以上、10.0以下である、請求項1に記載のゼオライト粉体。 The zeolite powder according to claim 1, wherein the molar ratio of Si constituting the zeolite skeleton to Al constituting the zeolite skeleton is 4.0 or more and 10.0 or less. ゼオライト粉体中のAlに対する遷移金属のモル比が0.25以上、0.50以下である、請求項1又は2に記載のゼオライト粉体。 The zeolite powder according to claim 1 or 2, wherein the molar ratio of the transition metal to Al in the zeolite powder is 0.25 or more and 0.50 or less. 遷移金属が銅である、請求項1ないし3のいずれか1項に記載のゼオライト粉体。 The zeolite powder according to any one of claims 1 to 3, wherein the transition metal is copper. ゼオライト粉体中の全Al量に対する、ゼオライト粉体中の全Si量のモル比が、4.0以上、10.0以下である、請求項1ないし4のいずれか1項に記載のゼオライト粉体。 The zeolite powder according to any one of claims 1 to 4, wherein the molar ratio of the total amount of Si in the zeolite powder to the total amount of Al in the zeolite powder is 4.0 or more and 10.0 or less. body. 請求項1ないしのいずれか1項に記載のゼオライト粉体を含む排ガス浄化用触媒。 An exhaust gas purification catalyst containing the zeolite powder according to any one of claims 1 to 5 .
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010524677A (en) 2007-04-26 2010-07-22 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー Transition metal / zeolite SCR catalyst
JP2012196663A (en) 2011-03-08 2012-10-18 Mitsubishi Plastics Inc Catalyst, element for nitrogen oxide removal, and system for nitrogen oxide removal
JP2016147801A (en) 2015-02-05 2016-08-18 東ソー株式会社 Novel zeolite
JP2016169139A (en) 2015-03-16 2016-09-23 国立大学法人横浜国立大学 Method for producing afx-type zeolite
JP2017081809A (en) 2014-11-21 2017-05-18 三菱化学株式会社 Aei zeolite and manufacturing method and application thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010524677A (en) 2007-04-26 2010-07-22 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー Transition metal / zeolite SCR catalyst
JP2012196663A (en) 2011-03-08 2012-10-18 Mitsubishi Plastics Inc Catalyst, element for nitrogen oxide removal, and system for nitrogen oxide removal
JP2017081809A (en) 2014-11-21 2017-05-18 三菱化学株式会社 Aei zeolite and manufacturing method and application thereof
JP2016147801A (en) 2015-02-05 2016-08-18 東ソー株式会社 Novel zeolite
JP2016169139A (en) 2015-03-16 2016-09-23 国立大学法人横浜国立大学 Method for producing afx-type zeolite

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