JPH01148706A - Crystalline metallosilicate and its production - Google Patents
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Abstract
Description
〈産業上の利用分野〉
本発明は珪素と硼素、又はこれと鉄もしくはアルミニウ
ムを含有する結晶性メタロシリケート多孔体、及びその
製造方法に関するものである。本発明のこの新規なメタ
ロシリケートは、以降ゴ5FBS−6,と総称する。
ゼオライトは一般的にはアルミノシリケートであり、互
いに酸素原子を共有することによって結合されたAl0
J、及びSiO4四面体の3次元骨格構造を有している
9本発明のTSFBS−6は、ゼオライトの3次元骨格
中のAlO4四面体の一部又は全部を、BO4四面体、
又はFeO*及びBO4四面体で置き換えた、均一な細
孔を有するメタロシリケート多孔体である。これらのメ
タロシリケート多孔体は従来のゼオライトでは得られな
かフた吸着特性、触媒性能を有することから、分子篩、
吸着剤、或いは炭化水素転化反応などの触媒成分として
有用である。
〈従来の技術〉
これまでに知られている鉄、又は硼素をその骨格中に含
有する結晶性珪酸塩多孔体としては特開昭61−778
18号公報、特開昭62−113716号公報にゼオラ
イ)ZSM−5の構造を有する結晶性珪酸塩多孔体が記
載されている。また昭59−88313号公報には、本
発明のTSFBS−6に類似したX線回折図形を有する
鉄アルミノシリケートゼオライトが開示されている。こ
のゼオライトはその骨格中に鉄、アルミニウムを含有し
ているが、硼素は含有していない。
〈発明が解決しようとする問題点〉
ゼオライト、即ちアルミノシリケートではSi/At比
の制御による吸着特性や触媒性能の制御には限界があっ
た。本発明者らは、ゼオライト型構造を有し、かつ異種
原子を結晶格子内に含有することにより、従来のゼオラ
イトでは得られなかった細孔径や固体酸特性、邪ち吸着
特性や触媒性能を有するメタロシリケートを合成するこ
とを目的として鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達し
た。
く問題点を貿決するための手段〉
本発明の新規物質は、その結晶格子中に珪素。
鉄、硼素、又はこれらとアルミニウムを含有し、即ち、
酸化物のモル比で表して、
(1±0 、3 ) M2/nO・
aFe2O3IIbB2O3・
(1−a−b)AI2Oa・xS 1o2(式中a、b
は 0≦a<1.O<b≦1 を満たし、かつ、a+b
≦1である数、Xは8以上の数であり、Mは少なくとも
一種の陽イオンを、nはMの原子価を表す。)
の無水基iの化学組成を有し、且つ未焼成状態で実質上
、表1に記載の面間隔を含む粉末X線回折図形を有する
ことを特徴とする多孔質結晶性メタロシリケートである
。陽イオンMは特に限定されないが、有機陽イオン、ア
ルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニ
ウムイオン、水素イオン等の陽イオン、又はこれら陽イ
オンの混合物である。
表1 粉末X線回折図形
面間隔 d(A’) ピーク強度13.70±
0.50 M
9.10±0.30 M〜■S
6.61±0.15 M〜S
4.53±0.07W−M
4.00±0.07 M〜S
3.48±0.05 M〜■S
3.39±0.05 W〜M
(表中、W、M、S、VSはそれぞれ、弱い。
中位9強い、非常に強いを表す。)
以下に本発明の結晶性メタロシリケー)T−SFBS−
6の製造方法について説明する。
珪素源;鉄源;硼素源;アルミニウム源:有機陽イオン
源;アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン及び
アンモニウムイオン源のいずれか一種以上:並びに水を
混合して、珪素、アルミニウム、鉄及び硼素を酸化物の
モル比で示して次の組成
5102/T2O3 10〜100
B2O3/T2O30,01〜1.O
Fe?03/T2O30〜0.99
0H−/H2O0,010〜0.019M″2/II・
O/SiO+O〜1.0H2O/Si○230〜100
R/(SiO2+T2O3) O〜1.0(ただし、
T2O3は(A 12O3+ F e2O3+B 2O
3)を、Rは有機陽イオンを、M′はアルカリ金属イオ
ン、アルカリ土類金属イオン及びアンモニウムイオンの
何れか一種以上を、n′はM’の原子価を表す。)
を有する反応混合物を調製し、該反応混合物を、100
℃ないし250℃の温度に保持して結晶化させた後、回
収、洗浄、及び乾燥操作によりTSFBS−6を得るこ
とができる。
珪素源、鉄源、硼素源、アルミニウム源、有機陽イオン
源、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン又は
アンモニウムイオン源は特に限定されない。例えば、ア
ルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン又はアンモ
ニウムイオン源としては、該イオンの水酸化物又はこれ
と中性塩等を用いることができる。珪素源としては、ゼ
オライト製造に従来より使用されている、水ガラス、コ
ロイド状シリカ、無定形シリカ、フユームドシリ力等を
用いることができる。鉄源には、硫酸鉄。
硝酸鉄、塩化鉄、硫酸鉄アンモニウム、水酸化鉄等が使
用できる。硼素源には、硼酸又は硼酸塩を使用できる。
アルミニウム源としては、ゼオライト製造に従来より使
用されている、アルミナゾル。
プソイドベーマイト、アルミン酸ナトリウム、水酸化ア
ルミニウム、酸化アルミニウム、硫酸アルミニウム等が
使用される。有機陽イオン源には、窒素又は燐を含有す
るものが使用される。好ましくは、テトラエチルアンモ
ニウム、又はベンジルトリメチルアンモニウムの水酸化
物、或いはハロゲン化物を導入することにより供給され
る。
反応混合物が不均一であると、不純物が副生ずることも
あるので、これらの原料は攪拌下に添加し、それぞれの
原料を全部入れ終わるまでの中間混合物及びその供給を
終了した最終反応混合物は実質上均質となるまで攪拌す
るのが好ましい。
こうして得た最終反応混合物は、不純物の混入を防ぐた
め、例えばポリテトラフルオルエチレンの様な不活性プ
ラスチック材料でライニングしたステンレス製の密閉耐
圧容器を用いて結晶化される。結晶化は、好ましくは自
然圧下、TSFBS−6の結晶が生成するまで、約10
0℃ないし約250°Cの温度を保持することにより行
われる。
通常、この温度に約2時間ないし約2O0時間置けばよ
い。生成物は濾過、或いは遠心分離の様な通常の分離方
法により回収される。
このようにして得られたTSFBS−6は、その細孔内
に、鉱化剤として使用した有機物を含有している。この
有機物は必要に応じて除去することができるが、イオン
交換等の処理では除去されず、−船釣なか焼温度、即ち
400〜650℃の温度でか焼することにより除去され
る。TSFBS−6のX線回折図形はこのか焼に・より
、実質的に変化しない。
生成物のX線回折にはCuK−α線を使用した。
当業者には公知の事実であるが、パラメータ2θの決定
には人的、及び機械的誤差を受けやすく、2θの各記録
値に対して約0.4@の誤差を課す事ができる。また、
その物質の骨格の組成や陽イオンの種類の違い、或いは
熱処理の度合い等によっても、2θ、ピーク強度の各記
録値は変動し得る。この誤差はもちろん、各記録値から
計算されるd−間隔、及び相対強度の値に不確定性を与
えるものである。しかしながら、この不確定性は本発明
の新規物質を従来技術の物質と区別するのを妨げる程で
はない。
〈発明の効果〉
上記の有機陽イオンを含んだTSFBS−8は、必要に
応じてこの有機陽イオンを空気流中400〜650℃の
焼成により分解除去し、その後例えば水酸化アンモニウ
ム又は硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム等のアンモ
ニウム塩によるイオン交換でアンモニア型とした後、4
00〜650℃の焼成によりアンモニアを除去しJ活性
な水素型のTSFBS−6とすることができる。
本発明のTSFBS−6の酸強度及び酸量は、その組成
の違いにより連続的に変化する。
従来のアルミノシリケートに於ても、結晶中のS i
02/A 12O3モル比を変化させることによる酸強
度、酸量を制御することは可能であった。
しかし、一般にアルミノシリケートの酸強度は、S i
02/ A I 2O3モル比と正の相関性をもち、
酸量はS i 02/A 12O3モル比と負の相関性
をもつので、酸量を維持したまま酸強度を制御すること
はできな□かった。さらに、アルミノシリケートはS
i 02/A 12O3モル比の増加とともに親水性が
低下するこ″とが知られている。しかしながら、本発明
のTSFBS−6は従来のアルミノシリケートでは成し
得なかりた、酸強度と酸量をそれぞれ独立に制御し、か
つその親水性を維持することを可能とするものであり、
例えば炭化水素転化反応等において酸強度及び酸量を制
御することによって、反応の選択性に都合よく作用させ
ることができる。
T’S F B S −8は通常のイオン交換、含浸等
により、所望の金属イオンを担持し、炭化水素転化反応
等の触媒成分として使用することができる。
またTSFBS−6は吸着剤としても独特の性能を示す
。TSFBS−6のX線粉末回折図形における面間隔は
、その成分の違いにより連続的に変化する。
TSFBS−6の骨格を形成する、硼素、鉄。
アルミニウム、珪素それぞれと酸素の結合距離について
、B−0<5i−0<Al−0<Fe−0の関係がある
。そこで、TSFBS−6を構成する元素のうち、酸素
との結合距離がアルミニウム、珪素より短い硼素の含有
量を増やすことにより、より小さな細孔径を得ることが
できる。また酸素との結合距離がアルミニウム、珪素よ
り長い鉄の含有量を増やすことにより、より大きな細孔
径を得ることができる。従って、本発明のTSFBS−
6は、その骨格の組成を制御することにより、従来のア
ルミノシリケートでは得られなかった幅広い細孔径の制
御を可能とするものであり、吸着分子の選択性に都合よ
く作用させることができる。
〈実施例〉
本発明をさらに具体的に説明するために、以下に実施例
を示すが、本発明は以下の実施例によって限定されるも
のではない。
実施例1
塩化アルミニウム(AlCl2・6H2O)5゜36g
、硝酸第2鉄(Fe(NO3)3・9H2O)9.04
g、硼酸0.691gを、148.7gの水に溶かして
溶液Aを調製した。
水ガラス(S 1o2=29.3wt%、Na2O=9
.35wt %、 Al2O3=0. 016wt
%。
H2O=61.334wt%)143.3gと、水48
.0gを混合した溶液に、水酸化ナトリウム(98%
Na0H)12.6gを溶かして溶液Bを調製した。
臭化テトラエチルアンモニウム58.8gを273.6
gの水に溶かした溶液に、攪拌下、A。
B両液を滴下して次の組成を有する反応混合物を調製し
た。
SiO2/T2O3=25
B2O3/T2O3=0.2
Fe2O3/T2O3=0.4
0H−/H2O=0.012
NazO/Si○2 =0.28H2O/SiO
2=45
TEA+/ (S io2+T2O5)=0.38
(ただし、T2O3は(A I 2O3+F e2O3
+B 2O3)を、TEA+はトラエチルアンモニウム
イオンを表す。以下同じ。)
この反応混合物をオートクレーブに密封し−、定常攪拌
しつつ自然圧下165℃に加熱し、69時間この温度を
保持し結晶性生成物を得た。これを濾過、水洗の後、1
10℃で乾燥した。
この生成物は化学分析より、表7に示したモル組成を有
していた。
また、これは表2に示すX線回折パターンを有する本発
明のメタロシリケートであった。
表2
L已]
13.62 47
10.54 26
9.09 100
6.61 50
6.41 18
6.08 13
5.81 21
5、03 5
4、 53 484.15
74、 00
753、 84
213.48 81
3、 40 553、 22
743、 21
633.11
112、 95 9
2、 90 252.71
7実施例2
塩化アルミニウムを用いなかったこと以外は、実施例1
と同様にして、次のモル組成を有する反応混合物を調製
した。
SiO2/T2O3=25
B2O3/T2O3=0.6
Fe2O3/T2O3=0.4
○ H−/H2O=0. 0 1 2
Na2O/Si ○2 =0. 37H
2O/5iOz =60TEA+/(S
i ○2+T2O3)=0. 38
この反応混合物をオートクレーブに密封し、定常攪拌し
つつ自然圧下165℃に加熱し、69時間この温度を保
持し結晶性生成物を得た。これを濾過、水洗の後、11
0℃で乾燥した。
この生成物は化学分析より、表7に示したモル組成を有
していた。
また、これは表3に示すX線回折パターンを有する本発
明のメタロシリケートであった。
表3
豆−Ll−>−・
13.70 30
10.03 7
9.03 100
6.60 27
6.38 ?6. 07
65.81
14
5、 04 24、 53
33
4、 27 24.15
9
3、 99 353.83
21
3、 76 53、 63
63、 4B
343.38 25
3、 22 403、 2O
283.10
22、 94 42.8
9 12
2、 70 3実施例3
塩化アルミニウムを用いなかったこと以外−は、実施例
1と同様にして、次のモル組成を有する反応混合物を調
製した。
5i02/T2O3=25
B2O3/T2O3=0.2
F e2O3/T2O3=0.8
0H−/H2O=0.012
Na2O/S Zo2 =0.28H2O/SiO
2=45
TEA”/ (S i02+T?oa)=0.38
この反応混合物をオートクレーブに密封し、定常攪拌し
つつ自然圧下165℃に加熱し、68時間この温度を保
持し結晶性生成物を得た。これを濾過、水洗の後、11
0℃で乾燥した。
この生成物は化学分析より、表7に示したモル組成を有
していた。
また、これは表4及び図1に示すX線回折パターンを有
する本発明のメタロシリケートであった。
表4
亘−Ll)−・
13.80 39
10.32 5
9.18 60
6.62 66
6、42 9
6.08 12
5.83 14
5、0? 4
4.54 50
4、25 5
4.17 12
4.00 80
3.85 29
3、77 9
3.64 10
3.48 Zo。
3.39 52
3.23 79
3.219 41
3.11 92.95
112、 90
302.71
8(ただし2、Sはショルダーとして観測された
ことを示す。以下同じ。)
実施例4
塩化アルミニウムを用いなかったこと以外は、実施例1
と同様にして、次のモル組成を有する反応混合物を調製
した。
S i 02/T2O3= 15
B2O3/T2O3=0.2
Fe2O3/T2O5=0.8
0H−/H2O=0.012
Na2O/S Zo2 =0.27H2O/SiO
2=45
T E A”/ (S i 02+ 72O3)=0.
38
この反応混合物をオートクレーブに密封し、定常攪拌し
つつ自然圧下165℃に加熱し、68時間この温度を保
持し結晶性生成物を得た。これを濾過、水洗の後、11
0’Cで乾燥した。
この生成物は化学分析より、表7に示したモルMi成を
有していた。
また、これは表5に示すX線回折パターンを有する本発
明のメタロシリケートであった。
表5
疋IJ、>−柾l」1<Industrial Application Field> The present invention relates to a crystalline metallosilicate porous body containing silicon and boron, or these and iron or aluminum, and a method for producing the same. This novel metallosilicate of the present invention is hereinafter collectively referred to as Go5FBS-6. Zeolites are generally aluminosilicates, consisting of Al0 bonded by sharing oxygen atoms with each other.
The TSFBS-6 of the present invention has a three-dimensional skeleton structure of J, and SiO4 tetrahedron.
Or metallosilicate porous bodies with uniform pores replaced with FeO* and BO4 tetrahedra. These metallosilicate porous materials have adsorption properties and catalytic performance that cannot be obtained with conventional zeolites, so they can be used as molecular sieves,
It is useful as an adsorbent or a catalyst component for hydrocarbon conversion reactions. <Prior art> A crystalline silicate porous body containing iron or boron in its skeleton that has been known so far is disclosed in JP-A-61-778.
No. 18 and JP-A-62-113716 disclose a crystalline silicate porous body having the structure of zeolite ZSM-5. Further, Japanese Patent No. 59-88313 discloses an iron aluminosilicate zeolite having an X-ray diffraction pattern similar to the TSFBS-6 of the present invention. This zeolite contains iron and aluminum in its skeleton, but does not contain boron. <Problems to be Solved by the Invention> With zeolite, that is, aluminosilicate, there is a limit to the control of adsorption characteristics and catalytic performance by controlling the Si/At ratio. The present inventors have discovered that by having a zeolite-type structure and containing different atoms in the crystal lattice, it has pore size, solid acid properties, evil adsorption properties, and catalytic performance that cannot be obtained with conventional zeolites. As a result of extensive research aimed at synthesizing metallosilicates, the present invention was achieved. Means for Resolving Problems> The novel substance of the present invention contains silicon in its crystal lattice. Contains iron, boron, or these and aluminum, i.e.
Expressed in molar ratio of oxides, (1±0,3) M2/nO・aFe2O3IIbB2O3・(1-a-b)AI2Oa・xS 1o2 (in the formula, a, b
is 0≦a<1. O<b≦1 and a+b
≦1, X is a number of 8 or more, M represents at least one cation, and n represents the valence of M. A porous crystalline metallosilicate having a chemical composition of the anhydride group i as shown in FIG. The cation M is not particularly limited, but may be an organic cation, an alkali metal ion, an alkaline earth metal ion, an ammonium ion, a hydrogen ion, or a mixture of these cations. Table 1 Powder X-ray diffraction pattern spacing d(A') Peak intensity 13.70±
0.50 M 9.10±0.30 M~■S 6.61±0.15 M~S 4.53±0.07W-M 4.00±0.07 M~S 3.48±0. 05 M~■S 3.39±0.05 W~M (In the table, W, M, S, and VS are each weak. Medium 9 represents strong and very strong.) The crystallinity of the present invention is shown below. metallosilicate) T-SFBS-
The manufacturing method of No. 6 will be explained. Silicon source; Iron source; Boron source; Aluminum source; Organic cation source; Any one or more of alkali metal ions, alkaline earth metal ions, and ammonium ion sources: and water are mixed to produce silicon, aluminum, iron, and boron. is expressed as the molar ratio of oxides and has the following composition: 5102/T2O3 10-100 B2O3/T2O30,01-1. O Fe? 03/T2O30~0.99 0H-/H2O0,010~0.019M″2/II・
O/SiO+O~1.0H2O/Si○230~100 R/(SiO2+T2O3) O~1.0 (however,
T2O3 is (A 12O3+ Fe2O3+B 2O
3), R represents an organic cation, M' represents one or more of alkali metal ions, alkaline earth metal ions, and ammonium ions, and n' represents the valence of M'. ) is prepared, and the reaction mixture is divided into 100
After crystallization while maintaining the temperature between .degree. C. and 250.degree. C., TSFBS-6 can be obtained by collection, washing, and drying operations. The silicon source, iron source, boron source, aluminum source, organic cation source, alkali metal ion, alkaline earth metal ion, or ammonium ion source is not particularly limited. For example, as a source of alkali metal ions, alkaline earth metal ions, or ammonium ions, hydroxides of the ions or neutral salts thereof can be used. As the silicon source, water glass, colloidal silica, amorphous silica, fumed silica, etc., which are conventionally used in zeolite production, can be used. Iron source is iron sulfate. Iron nitrate, iron chloride, iron ammonium sulfate, iron hydroxide, etc. can be used. Boric acid or borates can be used as the boron source. As an aluminum source, alumina sol is traditionally used in zeolite production. Pseudoboehmite, sodium aluminate, aluminum hydroxide, aluminum oxide, aluminum sulfate, etc. are used. The organic cation source used is one containing nitrogen or phosphorus. Preferably, it is supplied by introducing a hydroxide or halide of tetraethylammonium or benzyltrimethylammonium. If the reaction mixture is heterogeneous, impurities may be generated as by-products, so these raw materials are added under stirring, and the intermediate mixture until all of the raw materials are added and the final reaction mixture after the supply is substantially free. It is preferable to stir until the mixture becomes homogeneous. The final reaction mixture thus obtained is crystallized in a sealed pressure vessel made of stainless steel lined with an inert plastic material, such as polytetrafluoroethylene, to prevent contamination with impurities. Crystallization is preferably carried out under natural pressure for about 10 minutes until crystals of TSFBS-6 form.
This is done by maintaining a temperature of 0°C to about 250°C. Generally, it is sufficient to leave it at this temperature for about 2 hours to about 200 hours. The product is recovered by conventional separation methods such as filtration or centrifugation. TSFBS-6 thus obtained contains the organic matter used as a mineralizer in its pores. This organic matter can be removed if necessary, but is not removed by treatments such as ion exchange, but by calcination at boat fishing calcination temperatures, ie, temperatures of 400 to 650°C. The X-ray diffraction pattern of TSFBS-6 is not substantially changed by this calcination. CuK-α radiation was used for X-ray diffraction of the product. As is known to those skilled in the art, the determination of the parameter 2θ is subject to human and mechanical errors, which can impose an error of approximately 0.4 @ on each recorded value of 2θ. Also,
The recorded values of 2θ and peak intensity may vary depending on the composition of the substance's skeleton, the type of cations, the degree of heat treatment, etc. This error, of course, introduces uncertainty into the d-spacing and relative intensity values calculated from each recorded value. However, this uncertainty is not sufficient to prevent the novel materials of the present invention from being distinguished from prior art materials. <Effects of the Invention> The above organic cation-containing TSFBS-8 can be decomposed and removed by firing at 400 to 650°C in an air stream as necessary, and then treated with, for example, ammonium hydroxide, ammonium sulfate, or ammonium nitrate. After converting into ammonia form by ion exchange with ammonium salt such as 4
Ammonia can be removed by firing at 00 to 650°C to obtain J-active hydrogen type TSFBS-6. The acid strength and acid amount of TSFBS-6 of the present invention continuously change depending on the difference in its composition. Even in conventional aluminosilicate, Si in the crystal
It was possible to control the acid strength and acid amount by changing the 02/A 12O3 molar ratio. However, generally the acid strength of aluminosilicate is S i
02/A I has a positive correlation with the 2O3 molar ratio,
Since the amount of acid has a negative correlation with the S i 02 /A 12O3 molar ratio, it was not possible to control the acid strength while maintaining the amount of acid. Furthermore, aluminosilicate is S
It is known that hydrophilicity decreases as the i02/A12O3 molar ratio increases. However, the TSFBS-6 of the present invention has a high acid strength and acid content that cannot be achieved with conventional aluminosilicates. It is possible to control each independently and maintain its hydrophilicity,
For example, by controlling the acid strength and acid amount in a hydrocarbon conversion reaction, the selectivity of the reaction can be favorably influenced. T'SFBS-8 can be used as a catalyst component for hydrocarbon conversion reactions, etc. by supporting desired metal ions through conventional ion exchange, impregnation, etc. TSFBS-6 also exhibits unique performance as an adsorbent. The interplanar spacing in the X-ray powder diffraction pattern of TSFBS-6 changes continuously depending on the difference in its components. Boron and iron form the skeleton of TSFBS-6. Regarding the bond distance between each of aluminum and silicon and oxygen, there is a relationship of B-0<5i-0<Al-0<Fe-0. Therefore, by increasing the content of boron, which has a shorter bond distance with oxygen than aluminum or silicon, among the elements constituting TSFBS-6, a smaller pore diameter can be obtained. Further, by increasing the content of iron, which has a longer bond distance with oxygen than aluminum or silicon, a larger pore diameter can be obtained. Therefore, the TSFBS-
By controlling the composition of the skeleton, No. 6 enables a wide range of pore diameter control that could not be obtained with conventional aluminosilicates, and can favorably affect the selectivity of adsorbed molecules. <Examples> In order to explain the present invention more specifically, Examples are shown below, but the present invention is not limited to the following Examples. Example 1 Aluminum chloride (AlCl2.6H2O) 5°36g
, ferric nitrate (Fe(NO3)3.9H2O) 9.04
Solution A was prepared by dissolving 0.691 g of boric acid in 148.7 g of water. Water glass (S 1o2 = 29.3 wt%, Na2O = 9
.. 35wt%, Al2O3=0. 016wt
%. H2O=61.334wt%) 143.3g and water 48
.. Add sodium hydroxide (98%
Solution B was prepared by dissolving 12.6 g of NaOH). 58.8g of tetraethylammonium bromide to 273.6g
g of A in water under stirring. Both solutions B were added dropwise to prepare a reaction mixture having the following composition. SiO2/T2O3=25 B2O3/T2O3=0.2 Fe2O3/T2O3=0.4 0H-/H2O=0.012 NazO/Si○2 =0.28H2O/SiO
2=45 TEA+/(S io2+T2O5)=0.38 (However, T2O3 is (A I 2O3+F e2O3
+B2O3), and TEA+ represents traethylammonium ion. same as below. ) The reaction mixture was sealed in an autoclave and heated to 165 DEG C. under natural pressure with constant stirring and maintained at this temperature for 69 hours to obtain a crystalline product. After filtering and washing with water, 1
It was dried at 10°C. Chemical analysis revealed that this product had the molar composition shown in Table 7. Moreover, this was a metallosilicate of the present invention having an X-ray diffraction pattern shown in Table 2. Table 2 L] 13.62 47 10.54 26 9.09 100 6.61 50 6.41 18 6.08 13 5.81 21 5, 03 5 4, 53 484.15
74, 00
753, 84
213.48 81
3, 40 553, 22
743, 21
633.11
112, 95 9
2, 90 252.71
7 Example 2 Example 1 except that aluminum chloride was not used.
A reaction mixture having the following molar composition was prepared in a similar manner. SiO2/T2O3=25 B2O3/T2O3=0.6 Fe2O3/T2O3=0.4 ○ H-/H2O=0. 0 1 2 Na2O/Si ○2 =0. 37H
2O/5iOz =60TEA+/(S
i ○2+T2O3)=0. 38 The reaction mixture was sealed in an autoclave, heated to 165° C. under natural pressure with constant stirring, and maintained at this temperature for 69 hours to obtain a crystalline product. After filtering and washing with water, 11
It was dried at 0°C. Chemical analysis revealed that this product had the molar composition shown in Table 7. Moreover, this was a metallosilicate of the present invention having an X-ray diffraction pattern shown in Table 3. Table 3 Beans-Ll->-・ 13.70 30 10.03 7 9.03 100 6.60 27 6.38 ? 6. 07
65.81
14 5, 04 24, 53
33 4, 27 24.15
9 3, 99 353.83
21 3, 76 53, 63
63, 4B
343.38 25 3, 22 403, 2O
283.10
22, 94 42.8
9 12 2, 70 3 Example 3 A reaction mixture having the following molar composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that aluminum chloride was not used. 5i02/T2O3=25 B2O3/T2O3=0.2 Fe2O3/T2O3=0.8 0H-/H2O=0.012 Na2O/S Zo2 =0.28H2O/SiO
2=45 TEA”/(S i02+T?oa)=0.38 This reaction mixture was sealed in an autoclave, heated to 165° C. under natural pressure with constant stirring, and maintained at this temperature for 68 hours to obtain a crystalline product. After filtering and washing with water,
It was dried at 0°C. Chemical analysis revealed that this product had the molar composition shown in Table 7. Moreover, this was a metallosilicate of the present invention having an X-ray diffraction pattern shown in Table 4 and FIG. Table 4 Wataru-Ll) - 13.80 39 10.32 5 9.18 60 6.62 66 6, 42 9 6.08 12 5.83 14 5, 0? 4 4.54 50 4, 25 5 4.17 12 4.00 80 3.85 29 3, 77 9 3.64 10 3.48 Zo. 3.39 52 3.23 79 3.219 41 3.11 92.95
112, 90
302.71
8 (However, 2, S indicates that it was observed as a shoulder. The same applies hereinafter.) Example 4 Example 1 except that aluminum chloride was not used.
A reaction mixture having the following molar composition was prepared in a similar manner. S i 02/T2O3= 15 B2O3/T2O3=0.2 Fe2O3/T2O5=0.8 0H-/H2O=0.012 Na2O/S Zo2=0.27H2O/SiO
2=45 T E A”/(S i 02+ 72O3)=0.
38 The reaction mixture was sealed in an autoclave, heated to 165° C. under natural pressure with constant stirring, and maintained at this temperature for 68 hours to obtain a crystalline product. After filtering and washing with water, 11
Dry at 0'C. Chemical analysis revealed that this product had the molar Mi composition shown in Table 7. Moreover, this was a metallosilicate of the present invention having an X-ray diffraction pattern shown in Table 5. Table 5 疋IJ,>-柾l''1
【ユ3」−
13,6634
】0.28 4
9.10 100
6.60 31
6.41 9
6、07 8
5.80 14
5、05 3
4.53 32
4.15 93、 99
373.83
12
3、 76 43、 63
53、 48
383、 39 253、
23 45
3、 2O929
3,104
2、945
2,9012
2、704
実施例5
塩化アルミニウムを用いなかったこと以外は、実施例1
と同様にして、次のモル組成を有する反応混合物を調製
した。
SiO+/T2O3=40
B2O3/ T2O3= 0 、2
Fe2O3/T2O3=0.8
0H−/H2O=0. 0 1 6
Na 2O/S io 2 =0. 35H
2O/SiO2=45
T EA”/ (S i 02+ T2O3)=
0. 39
この反応混合物をオートクレーブに密封し、定常攪拌し
つつ自然圧下165℃に加熱し、68時間この温度を保
持し結晶性生成物を得た。これを濾過、水洗の後、11
0℃で乾燥した。
この生成物は化学分析より、表7に示したモル組成を有
していた。
また、これは表6に示すX線回折パターンを有する本発
明のメタロシリケートであった。
表6
止−m l旧1し]±
13.62 19
10.05 2
9.04 100
6.60 12
6、 39 3
8、 0? 36、 79
1 1
5、 04 1
4.53 2O
4.15 7
4.00 15
3、 83 6
3、 83 3
3.48 15
3.39 12
3.22 36
3.2O321
3,102
2、942
2、906
2,713
表7 生成物のモル組成
tTEA2OφmNa2O−
aF e2O3−bB2O3−
(1−a−b)Al2O3・yS 1o2[Yu 3'' - 13,6634] 0.28 4 9.10 100 6.60 31 6.41 9 6, 07 8 5.80 14 5, 05 3 4.53 32 4.15 93, 99
373.83
12 3, 76 43, 63
53, 48
383, 39 253,
23 45 3, 2O929 3,104 2,945 2,9012 2,704 Example 5 Example 1 except that aluminum chloride was not used
A reaction mixture having the following molar composition was prepared in a similar manner. SiO+/T2O3=40 B2O3/T2O3=0, 2 Fe2O3/T2O3=0.8 0H-/H2O=0. 0 1 6 Na 2 O/S io 2 =0. 35H
2O/SiO2=45 T EA”/ (S i 02+ T2O3)=
0. 39 The reaction mixture was sealed in an autoclave, heated to 165° C. under natural pressure with constant stirring, and maintained at this temperature for 68 hours to obtain a crystalline product. After filtering and washing with water, 11
It was dried at 0°C. Chemical analysis revealed that this product had the molar composition shown in Table 7. Moreover, this was a metallosilicate of the present invention having an X-ray diffraction pattern shown in Table 6. Table 6 Stop-ml old 1] ± 13.62 19 10.05 2 9.04 100 6.60 12 6, 39 3 8, 0? 36, 79
1 1 5, 04 1 4.53 2O 4.15 7 4.00 15 3, 83 6 3, 83 3 3.48 15 3.39 12 3.22 36 3.2O321 3,102 2,942 2,906 2,713 Table 7 Molar composition of product tTEA2OφmNa2O- aF e2O3-bB2O3- (1-ab)Al2O3・yS 1o2
図1は、実施例3で得られたメタロシリケートの粉末X
線回折図形を示す図である。
特許出願人 東ソー株式会社Figure 1 shows metallosilicate powder X obtained in Example 3.
It is a figure showing a line diffraction pattern. Patent applicant: Tosoh Corporation
Claims (1)
、bは0≦a<1、0<b≦1 を満たし、かつ、a+b≦1である数、x は8以上の数であり、Mは少なくとも一種 の陽イオンを、nはMの原子価を表す。) の無水基準の化学組成を有し、かつ未焼成状態で実質上
、表1に記載した面間隔を含む粉末X線回折図形を有す
ることを特徴とする多孔質結晶性メタロシリケート。 表1粉末X線回折図形 面間隔d(A):ピーク強度 13.70±0.50:M 9.10±0.30:M〜VS 6.61±0.15:M〜S 4.53±0.07:W〜M 4.00±0.07:M〜S 3.48±0.05:M〜VS 3.39±0.05:W〜M (表中、W、M、S、VSはそれぞれ、弱い、中位、強
い、非常に強いを表す。) (2)酸化物のモル比で表して、 (1±0.3)M_2_/_nO・ aFe_2O_3・bB_2O_3・ (1−a−b)Al_2O_3・xSiO_2(式中a
、bは0≦a<1、0<b≦1 を満たし、かつ、a+b≦1である数、x は8以上の数であり、Mは少なくとも一種 の陽イオンを、nはMの原子価を表す。) の無水基準の化学組成を有し、且つ未焼成状態で実質上
、表1に記載した面間隔を含む粉末X線回折図形を有す
ることを特徴とする多孔質結晶性メタロシリケートを製
造する方法に於いて、有機陽イオン源;珪素源;アルミ
ニウム源;鉄源;硼素源;アルカリ金属イオン、アルカ
リ土類金属イオン及びアンモニウムイオン源のいずれか
一種以上;並びに水を混合して、珪素、アルミニウム、
鉄及び硼素を酸化物のモル比で示して次の組成 SiO_2/T_2O_3:10〜100 B_2O_3/T_2O_3:0.01〜1.0Fe_
2O_3/T_2O_3:0〜0.99OH^−/H_
2O:0.010〜0.019M′_2_/_n・O/
SiO_2:0〜1.0H_2O/SiO_2:30〜
100 R/(SiO_2+T_2O_3):0〜1.0(ただ
し、T_2O_3は(Al_2O_3+Fe_2O_3
+B_2O_3)を、Rは有機陽イオンを、M′はアル
カリ金属イオン、アルカリ土類金属 イオン及びアンモニウムイオンのいずれか 一種以上を、n′はM′の原子価を表す。)を有する反
応混合物を調製し、該反応混合物を100℃ないし25
0℃の温度に保持することを特徴とする、多孔質結晶性
メタロシリケートの製造方法。 (3)有機陽イオンが、テトラエチルアンモニウムイオ
ン、ベンジルトリメチルアンモニウムイオン、又はこれ
らの混合物である特許請求の範囲第2項記載の多孔質結
晶性メタロシリケートの製造方法。[Claims] (1) Expressed in molar ratio of oxides, (1±0.3)M_2_/_nO・aFe_2O_3・bB_2O_3・(1-a-b)Al_2O_3・xSiO_2 (in the formula a
, b is a number that satisfies 0≦a<1, 0<b≦1 and a+b≦1, x is a number of 8 or more, M is at least one kind of cation, and n is the valence of M. represents. ) A porous crystalline metallosilicate having a chemical composition on an anhydrous basis, and having a powder X-ray diffraction pattern substantially including the interplanar spacings shown in Table 1 in an unfired state. Table 1 Powder X-ray diffraction pattern Planar spacing d(A): Peak intensity 13.70±0.50: M 9.10±0.30: M~VS 6.61±0.15: M~S 4.53 ±0.07: W~M 4.00±0.07: M~S 3.48±0.05: M~VS 3.39±0.05: W~M (In the table, W, M, S , VS represent weak, medium, strong, and very strong, respectively.) (2) Expressed as the molar ratio of oxides, (1±0.3)M_2_/_nO・aFe_2O_3・bB_2O_3・(1-a -b) Al_2O_3・xSiO_2 (a in the formula
, b is a number that satisfies 0≦a<1, 0<b≦1 and a+b≦1, x is a number of 8 or more, M is at least one kind of cation, and n is the valence of M. represents. ) A method for producing a porous crystalline metallosilicate, which has a chemical composition on an anhydrous basis, and has a powder X-ray diffraction pattern substantially including the interplanar spacings listed in Table 1 in an unfired state. A source of organic cations; a silicon source; an aluminum source; an iron source; a boron source; one or more of alkali metal ions, alkaline earth metal ions, and ammonium ion sources; ,
Iron and boron are expressed in molar ratio of oxides and have the following composition: SiO_2/T_2O_3: 10-100 B_2O_3/T_2O_3: 0.01-1.0Fe_
2O_3/T_2O_3: 0~0.99OH^-/H_
2O: 0.010~0.019M'_2_/_n・O/
SiO_2:0~1.0H_2O/SiO_2:30~
100 R/(SiO_2+T_2O_3): 0 to 1.0 (However, T_2O_3 is (Al_2O_3+Fe_2O_3
+B_2O_3), R represents an organic cation, M' represents one or more of alkali metal ions, alkaline earth metal ions, and ammonium ions, and n' represents the valence of M'. ), and the reaction mixture was heated at 100°C to 25°C.
A method for producing a porous crystalline metallosilicate, the method comprising maintaining the temperature at 0°C. (3) The method for producing a porous crystalline metallosilicate according to claim 2, wherein the organic cation is a tetraethylammonium ion, a benzyltrimethylammonium ion, or a mixture thereof.
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