JPH0290946A - Catalyst consisting of hectorite-like substance containing nickel and manufacture thereof - Google Patents

Catalyst consisting of hectorite-like substance containing nickel and manufacture thereof

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JPH0290946A
JPH0290946A JP63243132A JP24313288A JPH0290946A JP H0290946 A JPH0290946 A JP H0290946A JP 63243132 A JP63243132 A JP 63243132A JP 24313288 A JP24313288 A JP 24313288A JP H0290946 A JPH0290946 A JP H0290946A
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JP
Japan
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nickel
hectorite
granulation
catalyst
metal ions
Prior art date
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JP63243132A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Torii
一雄 鳥居
Yoshiyuki Nishiyama
西山 ▲よし▼行
Masahiko Arai
正彦 荒井
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain highly active and industrial catalysts by specifying the properties of catalysts consisting of hectorite-like substance containing nickel and controlling the contents of Ni/Si and Li/Si to a specified ratio. CONSTITUTION:The subject catalyst consists of hectorite-like substance which contains nickel, and has a specific area of about 10 to 1,000m<2>/g, a pore volume of about 0.1 to 1cm<2>/g and an average pore diameter of about 10 to 100Angstrom . In addition, the ratio of nickel to silicon expressed by Ni/Si is about 0.05 to 2 and that of lithium to silicon by Li/Si is about 0.01 to 3. The catalyst obtained as described above contains an inorganic substance which substitutes magnesium in the octahedron structure of hectorite with nickel and forms pillars between the layers. Consequently, the catalyst has outstanding properties and is used for industrial applications.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はニッケルを含有するヘクトライト様物質からな
る触媒及びその製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a catalyst made of a hectorite-like substance containing nickel and a method for producing the same.

マクエワンによればヘクトライトのモデル的化学式は(
1)式で表わされる(Montmorlllonlte
mlnerals by D、M、C,MacEwan
、 The X−rayldentlflcatlon
 and crystal 5tructures o
fclay m1nerals edited by 
G、 Brown。
According to McEwan, the model chemical formula for hectorite is (
1) Expressed by the formula (Montmorllonlte
mlnerals by D, M, C, MacEwan
, The X-rayldentflcatlon
and crystal 5 structures o
fclay m1nerals edited by
G. Brown.

Mlneralogical 5oc1ety、 Lo
ndon、 1972. pp 143−207)。
Mlneralogical 5oc1ety, Lo
ndon, 1972. pp 143-207).

(S1s )[Mg!、、a3LI9.avコ Oai
+(OH)j      (1)↓ Mo6.67 ここでM◆は層間に存在する一価の交換性陽イオンであ
る。ヘクトライトは3−八面体型スメクタイトに属し、
四面体層にシリコン、八面体層にマグネシウム及びリチ
ウムが位置しており、通常八面体層中のリチウム量が層
電荷に対応するとされている。ヘクトライトの層電荷は
雲母などと比べて小さいため層間が広がりやすく無機物
あるいは有機物と複合体を形成する特異な性質をもつス
メクタイトの一種である。この特性を利用して層間に無
機物の柱を立て、ゼオライト様の多孔体とし、触媒、触
媒担体あるいは吸着剤等に使用する試みがなされている
(S1s) [Mg! ,,a3LI9. AV co Oai
+(OH)j (1)↓ Mo6.67 Here, M◆ is a monovalent exchangeable cation present between the layers. Hectorite belongs to the 3-octahedral smectite group.
Silicon is located in the tetrahedral layer, and magnesium and lithium are located in the octahedral layer, and it is generally believed that the amount of lithium in the octahedral layer corresponds to the layer charge. Hectorite is a type of smectite that has a unique property of forming complexes with inorganic or organic substances because the layer charge of hectorite is smaller than that of mica. Attempts have been made to utilize this property to create a zeolite-like porous body by placing inorganic pillars between the layers and use it as a catalyst, catalyst carrier, adsorbent, etc.

たとえば天然に産出する2−八面体型スメクタイトの一
種であるモンモリロナイトを用い、その層間にアルミニ
ウムヒドロキシドをイオン交換により導入し、電気炉中
で加熱処理してアルミニウムヒドロキシドをアルミナの
柱にして多孔体を製造する方法が知られている(山中昭
司、粘土科学、21、78〜82.1981)。この場
合、水酸化ナトリウム水溶液をアルミニウム塩水溶液に
添加してアルミニウムヒドロキシドのオリゴマーを合成
するのに1週間程度の反応時間を要する。またモンモリ
ロナイトとアルミニウムヒドロキシド量をうまく反応さ
せるのに大過剰のアルミニウムヒドロキシド量を必要と
し、反応時間も長時間装する。しかも反応終了後、大過
剰のアルミニウムヒドロキシド及び副生溶解質を除去す
るのにかなり困難を伴うなどの欠点を有する。さらに用
いるモンモリロナイトはベントナイト中に構成物質の一
つとして存在するため、石英1.クリストバライト、カ
ルサイトなどの不純物を伴うため、あらかじめモンモリ
ロナイトのみを抽出分離精製しておく必要がある。通常
、純モンモリロナイト製品は1〜2%程度の希薄ベント
ナイト分散水溶液より抽出して製造するため、乾燥質な
ど精製コストを要し、極めて高価格で市販されている。
For example, using montmorillonite, a type of naturally occurring di-octahedral smectite, aluminum hydroxide is introduced between its layers by ion exchange, and then heated in an electric furnace to form porous aluminum hydroxide into alumina pillars. A method for manufacturing the clay body is known (Shoji Yamanaka, Clay Science, 21, 78-82, 1981). In this case, a reaction time of about one week is required to add an aqueous sodium hydroxide solution to an aqueous aluminum salt solution to synthesize an aluminum hydroxide oligomer. In addition, a large excess amount of aluminum hydroxide is required to cause the montmorillonite and aluminum hydroxide to react well, and the reaction time is also long. Moreover, it has the disadvantage that it is quite difficult to remove a large excess of aluminum hydroxide and by-product solutes after the reaction is completed. Furthermore, since the montmorillonite used exists as one of the constituent substances in bentonite, quartz 1. Because it contains impurities such as cristobalite and calcite, it is necessary to extract, separate and purify only montmorillonite in advance. Normally, pure montmorillonite products are produced by extraction from a dilute aqueous bentonite dispersion solution of about 1 to 2%, which requires refining costs such as dry quality, and is commercially available at an extremely high price.

しかも天然物であるが故に化学組成、構造、欠陥、不純
物など材料特性の変動が大であるため、複合化して触媒
を製造する場合、その特性制御は困難であり、鉄分など
触媒毒となりうる不純物を考慮に入れれば触媒あるいは
触媒担体として用いるには適性を欠いている。
Moreover, since it is a natural product, its material properties such as chemical composition, structure, defects, and impurities vary greatly, so when producing a catalyst by compounding it, it is difficult to control its properties, and impurities such as iron that can poison the catalyst Taking this into account, it lacks suitability for use as a catalyst or catalyst carrier.

一方、不純物の影響をさけ、特性制御を容易ならしめる
ため、原料素材として合成スメクタイトを用いた例が報
告されているが、やはり天然スメクタイトのばあいと同
様に多孔体を製造するのに長時間を要し、天然スメクタ
イトよりアルミニウムヒドロキシドと複合化しがたい場
合が多い欠点を有する。例えば合成フッ素ヘクトライト
とアルミニウムヒドロキシドの反応によって得られるア
ルミニウム架橋合成フッ素ヘクトライト触媒の比表面積
は73m2/gで与えられている(K、 Urabe。
On the other hand, there have been reports of using synthetic smectite as a raw material in order to avoid the influence of impurities and make it easier to control properties, but as with the case of natural smectite, it takes a long time to produce a porous body. It has the disadvantage that it is often difficult to complex with aluminum hydroxide than natural smectite. For example, the specific surface area of an aluminum crosslinked synthetic fluorinated hectorite catalyst obtained by the reaction of synthetic fluorinated hectorite and aluminum hydroxide is given as 73 m2/g (K, Urabe.

H,5akural and Y、 Izuml、 J
、Chem、Soc、、 Chem。
H, 5akural and Y, Izuml, J
,Chem,Soc,,Chem.

Commun、、 1986.1074〜107G)。Commun, 1986.1074-107G).

同様に合成したアルミニウム架橋モンモリロナイト触媒
の比表面積は228m2/gであるとに、 Urabe
らは報告している。
Since the specific surface area of the aluminum cross-linked montmorillonite catalyst synthesized in the same manner is 228 m
have reported.

本発明の目的は天然産スメクタイトあるいは合成スメク
タイトを原料素材として得た触媒に見られる様な欠点を
有しない、工業的に満足し得る設計された精密素材とし
ての触媒及びその製造方法を提供することである。
The purpose of the present invention is to provide a catalyst as a precisely designed material that is industrially satisfactory and does not have the disadvantages seen in catalysts obtained from natural smectite or synthetic smectite as raw materials, and a method for producing the same. It is.

本発明者らは優れた特性を有する触媒及びその製造方法
について長年鋭意研究を重ねた結果、ニッケル含有ヘク
トライト様物質からなる新規の触媒及びその製造方法の
発明に至った。
As a result of many years of intensive research into catalysts with excellent properties and methods for producing the same, the inventors of the present invention have come up with the invention of a novel catalyst made of a nickel-containing hectorite-like substance and a method for producing the same.

すなわちこの発明は比表面積が約100〜約1000m
2 / gであり、その細孔容積が約0.1〜約1cm
3/gであり、平均細孔直径がが約10〜約10OAで
あり、Nl/Slで表したシリコンに対するニッケルの
割合が約0.05〜約2およびシリコンに対するリチウ
ムの割合が約0.01〜約0.3であることを特徴とす
るニッケル含有ヘクトライト様物質からなる触媒及びそ
の製造方法よりなっている。
That is, this invention has a specific surface area of about 100 to about 1000 m
2/g and its pore volume is about 0.1 to about 1 cm
3/g, an average pore diameter of about 10 to about 10 OA, a ratio of nickel to silicon in Nl/Sl of about 0.05 to about 2, and a ratio of lithium to silicon of about 0.01. The present invention comprises a catalyst made of a nickel-containing hectorite-like material, characterized in that it has a nickel-containing hectorite-like substance of 0.3 to about 0.3, and a method for producing the same.

本発明のニッケル含有ヘクトライト様物質からなる触媒
は(1)式のヘクトライトへ面体構造中のマグネシウム
の1部あるいは全てをニッケルで置換したニッケル含有
ヘクトライトを基本構造として含をしていると考えられ
る。脱水することにより通常スメクタイトは層間が収縮
して細孔を有しない雲母類似の構造となるが、本発明の
ニッケル含有ヘクトライト様物質からなる触媒は加熱脱
水することにより特許請求の範囲の値を満足する比表面
積、全細孔容積あるいは平均細孔直径を有する細孔をも
つ様になることから層間にピラーして機能する無機物を
をしていると考えられ、恐らくは合成時に層間に導入さ
れたものと推察されうる。
The catalyst made of a nickel-containing hectorite-like substance of the present invention has a basic structure of nickel-containing hectorite in which part or all of the magnesium in the hectorite structure is replaced with nickel in the hectorite of formula (1). Conceivable. When dehydrated, smectite usually shrinks between its layers and becomes a mica-like structure without pores, but the catalyst made of the nickel-containing hectorite-like material of the present invention can achieve the claimed values by heating and dehydrating. Since it has pores with a satisfactory specific surface area, total pore volume, or average pore diameter, it is thought that it contains an inorganic substance that functions as a pillar between the layers, and was probably introduced between the layers during synthesis. It can be inferred that

本発明のニッケル含有ヘクトライト様物質からなる触媒
はシリコンの値を8とした場合、八面体構造中に入りえ
ない様なニッケルの値6〜16の間でも製造可能であり
、この場合過剰のニッケルは層間などに存在すると考え
られる。またニッケルの値は八面体構造に入りうるマグ
ネシウム、コバルト、亜鉛、銅など二価金属の一部をニ
ッケルに置換すれば本発明は達成され、その量は特許請
求の範囲の値を満足すれば良いが、好ましくは旧/5l
=0.1〜1の間の値であるのが望ましい。
The catalyst made of the nickel-containing hectorite-like material of the present invention can be produced even when the value of silicon is 8, and the value of nickel is between 6 and 16, which would prevent it from entering the octahedral structure. Nickel is thought to exist between layers. In addition, the present invention can be achieved by substituting part of divalent metals such as magnesium, cobalt, zinc, and copper that can enter the octahedral structure with nickel, and the amount of nickel satisfies the claimed value. Good, but preferably old/5l
A value between =0.1 and 1 is desirable.

次に本発明を達成するための方法について以下に述べる
。本発明のニッケル含有ヘクトライト様物質からなる触
媒の製造方法は次の行程から成る。
Next, a method for achieving the present invention will be described below. The method for producing a catalyst made of a nickel-containing hectorite-like material according to the present invention comprises the following steps.

第一に特許請求の範囲で示された値を満足するシリコン
、ニッケル、リチウムに必要に応じてマグネシウム、コ
バルト、亜鉛、銅、鉄、マンガン、鉛、カドミウムなど
の二価金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属、フッ素
などを添加してスラリーを調製し、第2に該スラリーを
100〜350℃で水熱反応せしめ、第3にこの水熱反
応物を濾過して300℃以下で乾燥し、第4に粉砕、整
粒あるいは造粒することにより本発明製品を得ることが
できる。
Firstly, silicon, nickel, and lithium that satisfy the values indicated in the claims, as well as divalent metals such as magnesium, cobalt, zinc, copper, iron, manganese, lead, and cadmium, alkali metals, and alkalis. A slurry is prepared by adding earth metals, fluorine, etc., secondly, the slurry is subjected to a hydrothermal reaction at 100 to 350°C, thirdly, this hydrothermal reaction product is filtered and dried at 300°C or less, Fourthly, the product of the present invention can be obtained by crushing, sizing, or granulating.

第1行程はでスラリーを調製する際にヘクトライトシリ
ケート構造に入り得ない様なアルミニウム、チタン、ジ
ルコニウム、錫、インジウム、ガリウムあるいは金、銀
、白金、パラジウムなど貴金属を添加して本発明製品を
得ることもできる。
In the first step, when preparing the slurry, noble metals such as aluminum, titanium, zirconium, tin, indium, gallium, or gold, silver, platinum, and palladium, which cannot enter the hectorite silicate structure, are added to prepare the product of the present invention. You can also get it.

これらの金属はヘクトライトシリケート構造には入るの
が困難であるため、シリケートとシリケートの間の層間
に存在すると考えられる。スラリーに用いられるシリコ
ンとしてはケイ酸ナトリウム、水ガラス、ケイ酸溶液な
ど水に可溶なものが用いられる。ニッケル、マグネシウ
ムなど二価金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属、貴
金属、アルミニウムなど三価金属、チタンなど四価全屈
は塩化物、フッ素物、水酸化物、硝酸塩、硫酸塩、リン
酸塩、過塩素酸塩などの形で用いられる。フッ素はフッ
酸、フッ化ナトリウムなどが用いられる。
Since these metals have difficulty entering the hectorite silicate structure, they are thought to exist in the interlayers between silicates. As the silicon used for the slurry, water-soluble materials such as sodium silicate, water glass, and silicic acid solution are used. Divalent metals such as nickel and magnesium, alkali metals, alkaline earth metals, noble metals, trivalent metals such as aluminum, tetravalent metals such as titanium, chlorides, fluorides, hydroxides, nitrates, sulfates, phosphates, Used in the form of perchlorate, etc. As the fluorine, hydrofluoric acid, sodium fluoride, etc. are used.

スラリー中ではシリコン、ニッケル、リチウムが特許請
求の範囲の値を満足すれば本発明の製品が得られるが、
それ以外のマグネシウムなど二価金属、アルカリ金属、
アルカリ土類金属、貴金属、アルミニウムなど三価金属
、チタンなど四価金属、フッ素が共存していても本発明
は達成されうる。
The product of the present invention can be obtained if silicon, nickel, and lithium in the slurry satisfy the values specified in the claims.
Other divalent metals such as magnesium, alkali metals,
The present invention can be achieved even when alkaline earth metals, noble metals, trivalent metals such as aluminum, tetravalent metals such as titanium, and fluorine coexist.

スラリーは使用した原料試薬から生成する副性塩の影響
をさけるため、通常シリコン、ニッケル及び本発明を達
成するため必要な他の金属の複合沈澱を調製し、副性塩
を除去した後、水酸化リチウム、水酸化ナトリウムフッ
素酸などの溶液を添加して調製されつる。
In order to avoid the influence of secondary salts generated from the raw material reagents used, the slurry is usually prepared by preparing a composite precipitate of silicon, nickel and other metals necessary to achieve the present invention, and after removing the secondary salts, water is added to the slurry. Vine is prepared by adding solutions such as lithium oxide, sodium hydroxide and fluoric acid.

第2行程では第1行程で得られたスラリーをオートクレ
ーブに移し、100〜350℃で水熱反応させることに
よりニッケル含有ヘクトライト様物質が生成し本発明は
達成されうる。
In the second step, the slurry obtained in the first step is transferred to an autoclave and subjected to a hydrothermal reaction at 100 to 350° C., thereby producing a nickel-containing hectorite-like substance, thereby achieving the present invention.

第3行程では第2行程で得られた水熱反応物を濾過して
300℃以下で乾燥する。濾過の際水洗して生成物を洗
浄する必要はないが、洗浄することは一向にさしつかえ
ない。乾燥する際、条件をゆるやかにして造粒するのに
ふされしい含水量にして次の行程へもってゆくことはさ
しつかえない。また乾燥条件を強くして硬い固形物の状
態にして次の行程へもってゆくのもよい。水熱反応物を
濾過した後はどの行程においてもイオン交換することが
できる。イオン交換は陽イオンであればさしつかえなく
、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、遷移
金属イオン、希土類金属イオン、アルミニウムなど三価
金属イオン、アルキル第4級アンモニウムイオン、アル
キル第3級アンモニウムイオン、アルキル第2級アンモ
ニウムイオン、アルキル第1級アンモニウムイオンなど
から選ぶことができる。
In the third step, the hydrothermal reaction product obtained in the second step is filtered and dried at 300° C. or lower. Although it is not necessary to wash the product by washing with water during filtration, washing is absolutely prohibited. When drying, it is okay to make the conditions gentler so that the moisture content is suitable for granulation and carry it to the next step. It is also a good idea to strengthen the drying conditions to form a hard solid material before carrying it to the next step. After filtering the hydrothermal reactant, ion exchange can be performed at any stage. Ion exchange can be carried out as long as it is a cation, such as alkali metal ions, alkaline earth metal ions, transition metal ions, rare earth metal ions, trivalent metal ions such as aluminum, alkyl quaternary ammonium ions, alkyl tertiary ammonium ions, It can be selected from alkyl secondary ammonium ions, alkyl primary ammonium ions, etc.

第4行程では第3行程で得られた乾燥物を粉砕して触媒
として使用可能な粒の大きさに整粒して本発明製品を得
ることができる。また完全に粉砕して粉末状にして水分
を含有させて造粒して本発明製品とすることもできる。
In the fourth step, the dried product obtained in the third step is pulverized and sized to a particle size that can be used as a catalyst to obtain the product of the present invention. Alternatively, the product of the present invention can be obtained by completely crushing the powder into a powder, adding moisture to the powder, and granulating it.

造粒する前の粉末に熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂など有
機物質を混合して粘結剤として用いることもできる。熱
可塑性樹脂としてはたとえば塩化ビニル樹脂、酢酸ビニ
ル樹脂、エチレン −酢酸ビニル樹脂とそのケン化物、
ポリスチレン樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、ポリエ
チレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ABS樹脂、アクリ
ル樹脂、ポリアミド樹脂、アセタール樹脂、ポリカーボ
ネイト樹脂、繊維素プラスチックなどがあげられる。熱
硬化性樹脂としてはフェノールホルムアルデヒドIt 
脂、尿素+i 脂、メラミン樹脂などがあげられる。ま
た造粒する際に無機系の粘結剤を用いることもでき、た
とえばケイ酸ソーダ、ケイ酸アルミニウム、シリカパウ
ダー リン酸アルミニウム、カオリン、ベントナイト、
アパタルジャイト、タルク、パイロフィライト、酸性白
土などを用いることができる。更に第3行程で得られた
ものの含水量を調製することにより直接造粒することも
可能である。そのまま造粒しても触媒として使用可能な
程度に器械的強度を有したものが得られるが、更に強度
を高めるために1000 kg/cm2以下の圧力で加
圧して造粒しても良い。造粒後100〜1000℃の温
度で焼成することによっても本発明製品は得られる。
It is also possible to mix an organic substance such as a thermoplastic resin or a thermosetting resin with the powder before granulation and use it as a binder. Examples of thermoplastic resins include vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, ethylene-vinyl acetate resin and saponified products thereof,
Examples include polystyrene resin, thermoplastic polyurethane resin, polyethylene resin, polypropylene resin, ABS resin, acrylic resin, polyamide resin, acetal resin, polycarbonate resin, and cellulose plastic. As a thermosetting resin, phenol formaldehyde It
Examples include fat, urea+i fat, and melamine resin. Inorganic binders can also be used during granulation, such as sodium silicate, aluminum silicate, silica powder, aluminum phosphate, kaolin, bentonite,
Apatalgite, talc, pyrophyllite, acid clay, etc. can be used. Furthermore, it is also possible to directly granulate the product obtained in the third step by adjusting the water content. Even if it is granulated as it is, a product with mechanical strength sufficient to be used as a catalyst can be obtained, but in order to further increase the strength, it may be granulated under pressure of 1000 kg/cm2 or less. The product of the present invention can also be obtained by firing at a temperature of 100 to 1000°C after granulation.

本発明を実施することによって得られるニッケル含有ヘ
クトライト様物質からなる触媒はX線回折、示差熱分析
、赤外線吸収スペクトル、化学分析、比表面積、細孔容
積、平均細孔直径、触媒活性などによって評価すること
ができる。本発明のニッケル含有ヘクトライト様物質か
らなる触媒はCu−にα線を用いた場合の回折角(2θ
)が(nk)反射の(35,06)について約61’に
現れ、3−八面体型スメクタイトを含むことがわかる。
The catalyst made of a nickel-containing hectorite-like substance obtained by carrying out the present invention is determined by X-ray diffraction, differential thermal analysis, infrared absorption spectrum, chemical analysis, specific surface area, pore volume, average pore diameter, catalytic activity, etc. can be evaluated. The catalyst made of the nickel-containing hectorite-like substance of the present invention has a diffraction angle (2θ
) appears at about 61' for (35,06) of the (nk) reflection, indicating that it contains 3-octahedral smectite.

X線回折パターンはヘクトライトのものに非常に類似し
ているが全体的にブロードとなっている場合が多い。比
表面積は約100〜約1000 m2/gs 全細孔容
積的0.1〜約1 cm” / g及び平均細孔直径は
約10〜約10OAの値を示し、構造中にニッケルを含
有するため触媒として極めて有用である。本発明のニッ
ケル含有ヘクトライト様物質からなる触媒を用いて酸化
反応、還元反応、分解反応、合成反応、異性化反応、脱
水反応などに用いることができ、有用である。
The X-ray diffraction pattern is very similar to that of hectorite, but is often broader overall. The specific surface area is about 100 to about 1000 m2/gs, the total pore volume is about 0.1 to about 1 cm"/g, and the average pore diameter is about 10 to about 10 OA, and it contains nickel in its structure. It is extremely useful as a catalyst.The catalyst made of the nickel-containing hectorite-like substance of the present invention can be used in oxidation reactions, reduction reactions, decomposition reactions, synthesis reactions, isomerization reactions, dehydration reactions, etc., and is useful. .

次に実施例をあげて説明する。Next, an example will be given and explained.

実施例1 3号水ガラス(S102 28%、Na2O9%2モル
比3.22)43 g及び16規定硝酸10m1より調
製したケイ酸溶液300 mlに塩化マグネシウム−級
試薬(純度98%)14g及び塩化ニッケル(II)六
水和物特級試薬(純度98%)18 gを溶解させ、得
られたケイ酸−ニッケル塩−マグネシウム塩溶液を2規
定水酸化ナトリウム溶液200 ml中に撹拌しながら
3分間で滴下する。直ちに得られた反応複合酸化物を濾
過し、充分に水洗した後、水酸化リチウム−水和物特級
試薬(純度98%)0.73 gを溶解した水溶液15
m1を加えてスラリー状とし、オートクレーブに移す、
15.9 kg/cm2.200℃で2時間反応させる
。冷却後反応生成物を取り出し、80℃で乾燥して本発
明製品を得た。化学分析して得られた化学組成はSl:
NI:Mg:Ll:Na= 1:0.43:0.H:0
.09:0.20であった。
Example 1 14 g of magnesium chloride-grade reagent (purity 98%) and chloride were added to 300 ml of a silicic acid solution prepared from 43 g of No. 3 water glass (S102 28%, Na2O 9%, 2 molar ratio 3.22) and 10 ml of 16N nitric acid. Dissolve 18 g of nickel (II) hexahydrate special grade reagent (98% purity) and add the resulting silicic acid-nickel salt-magnesium salt solution to 200 ml of 2N sodium hydroxide solution for 3 minutes with stirring. Drip. Immediately, the obtained reaction composite oxide was filtered and thoroughly washed with water, followed by an aqueous solution 15 in which 0.73 g of lithium hydroxide hydrate special grade reagent (purity 98%) was dissolved.
Add m1 to make a slurry and transfer it to an autoclave.
15.9 kg/cm2. React at 200°C for 2 hours. After cooling, the reaction product was taken out and dried at 80°C to obtain a product of the present invention. The chemical composition obtained by chemical analysis is Sl:
NI:Mg:Ll:Na=1:0.43:0. H:0
.. It was 09:0.20.

X線回折パターンはヘクトライトに類似した全体的にブ
ロードなパターンを示し、(35,OB)のd値は1.
522Aであった。試料の比表面積153 m2/g1
全細孔容積0.11 cm3/g及び平均細孔直径29
.3Aであった。
The X-ray diffraction pattern shows an overall broad pattern similar to hectorite, and the d value of (35, OB) is 1.
It was 522A. Specific surface area of sample 153 m2/g1
Total pore volume 0.11 cm3/g and average pore diameter 29
.. It was 3A.

本発明製品を粉砕整粒して16〜32 meshとした
ものを触媒として用いて2−プロパツールの脱水反応を
常圧流通系でW/ F= 3.6gh/ mol、2−
プロパツール分圧8 kPa(キャリヤーはヘリウム)
、反応温度350℃の条件で行い、反応生成物はガスク
ロマトグラフ装置にて定量分析した。生成物はジイソプ
ロピルエーテルとプロピレンであり、全転化率は34%
であった。ジイソプロピルエーテルへノ選択率は92 
mo1%であった。
The product of the present invention was pulverized into 16-32 mesh particles and used as a catalyst to carry out the dehydration reaction of 2-propanol in a normal pressure flow system, W/F = 3.6gh/mol, 2-
Proper tool partial pressure 8 kPa (carrier is helium)
The reaction temperature was 350° C., and the reaction product was quantitatively analyzed using a gas chromatograph. The products are diisopropyl ether and propylene, and the total conversion is 34%.
Met. Selectivity to diisopropyl ether is 92
The mo was 1%.

実施例2 原料物質の仕込み量を次の通りとし、実施例1と同様に
操作した。
Example 2 The same procedure as in Example 1 was carried out using the following amounts of raw materials.

3号水ガラス           43  g塩化ニ
ッケル(II)六水和物特級試薬 32  g水酸化リ
チウム−水和物特級試薬  0.6g得られた本発明製
品の化学組成はSド旧:LI:Na=1=0゜88:0
.10:0.18であった。X線回折パターンはヘクト
ライトのものに類似しているが、全体的によりブロード
あり、(35,08)のd値は1.524 Aであった
。比表面積19 [i m2/g、全細孔容積0.12
cm3/g及び平均細孔直径24.5 Aであった。
No. 3 water glass 43 g Nickel (II) chloride hexahydrate special grade reagent 32 g Lithium hydroxide hydrate special grade reagent 0.6 g The chemical composition of the obtained product of the present invention is S do old: LI: Na = 1 =0°88:0
.. 10:0.18. The X-ray diffraction pattern was similar to that of hectorite, but broader overall, and the d value for (35,08) was 1.524 A. Specific surface area 19 [i m2/g, total pore volume 0.12
cm3/g and average pore diameter of 24.5 A.

本発明製品を触媒として用い、実施例1と同じ条件で2
−プロパツールの脱水反応を行った。生成物としてジイ
ソプロピルニーテルトフロピレンが得られ、全転化率は
46%であった。ジイソプロピルエーテルへの選択率は
79mo1%であった。
2 under the same conditions as Example 1 using the product of the present invention as a catalyst.
- Dehydration reaction of propatool was carried out. Diisopropylnitertofuropylene was obtained as a product, and the total conversion was 46%. The selectivity to diisopropyl ether was 79 mo1%.

実施例3 原料物質の仕込み量は次の通りとして実施例1と同様に
操作した。
Example 3 The same procedure as in Example 1 was carried out except that the amount of raw materials charged was as follows.

3号水ガラス           43  g塩化ニ
ッケル(II)六水和物特級試薬 32  g水酸化リ
チウム−水和物特級状X   O,Ggl0%フッ化水
素酸溶液       15m1得られた本発明製品の
化学組成はSl:旧:Li:Na:p= 1:0.8G
:0.OE!:0.15:0.38であった。X線回折
パターンはヘクトライトに類似し、全体的によりブロー
ドなピークを示した。(35,OG)のd値は1.52
2Aであった。比表面積323 m2/g1  全細孔
容積0.21 cm3/g及び平均細孔直径ze、oA
であった。
No. 3 water glass 43 g Nickel (II) chloride hexahydrate special grade reagent 32 g Lithium hydroxide hydrate special grade X O, Ggl 0% hydrofluoric acid solution 15 ml The chemical composition of the obtained product of the present invention is Sl :Old:Li:Na:p= 1:0.8G
:0. OE! :0.15:0.38. The X-ray diffraction pattern was similar to hectorite, with overall broader peaks. The d value of (35, OG) is 1.52
It was 2A. Specific surface area 323 m2/g1 Total pore volume 0.21 cm3/g and average pore diameter ze, oA
Met.

本発明製品を触媒として用い、実施例1と全く同じ条件
で2−プロパツールの脱水反応を行った。
A dehydration reaction of 2-propanol was carried out under exactly the same conditions as in Example 1 using the product of the present invention as a catalyst.

生成物としてジイソプロピルエーテルとプロピレンが得
られ、全転化率は60%であった。ジイソプロピルエー
テルへの選択率は95 mo1%であった。
Diisopropyl ether and propylene were obtained as products, and the total conversion was 60%. The selectivity to diisopropyl ether was 95 mo1%.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)比表面積が約100〜約1000m^2/gであり
、その細孔容積が約0.1〜約1cm^3/gであり、
平均細孔直径が約10〜約100Åであり、Ni/Si
で表わしたシリコンに対するニッケルの割合が約0.0
5〜約2及びLi/Siで表わしたシリコンに対するリ
チウムの割合が約0.01〜約0.3であることを特徴
とするニッケル含有ヘクトライト様物質からなる触媒。 2)シリコン、ニッケル、リチウムに必要に応じてマグ
ネシウム、コバルト、亜鉛、銅、鉄、マンガン、鉛、カ
ドミウムなどの二価金属、アルカリ金属、アルカリ土類
金属、フッ素などを添加してスラリーを調製し、該スラ
リーを100〜350℃で水熱反応せしめ、得られた水
熱反応物を濾過して300℃以下で乾燥し、粉砕、整粒
あるいは造粒することを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載のニッケル含有ヘクトライト様物質からなる触媒
の製造方法。 3)スラリーを調製する際にアルミニウム、チタン、ジ
ルコニウム、錫、インジウム、ガリウムを添加すること
を特徴とする特許請求の範囲第2項記載の方法。 4)スラリーを調製する際に金、銀、白金、パラジウム
など貴金属を添加することを特徴とする特許請求の範囲
第2項記載の方法。 5)水熱反応物の濾過後、アルカリ金属イオン、アルカ
リ土類金属イオン、遷移金属イオン、希土類金属イオン
、アルミニウムなど三価金属イオンでイオン交換するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の方法。 6)水熱反応物の濾過後、アルキル第4級アンモニウム
イオン、アルキル第3級アンモニウムイオン、アルキル
第2級アンモニウムイオン、アルキル第1級アンモニウ
ムイオンなどでイオン交換し100〜1000℃で焼成
することを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の方法
。 7)粉砕後、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を混合して造
粒することを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の方
法。 8)粉砕後、ケイ酸ソーダ、ケイ酸アルミニウム、シリ
カパウダー、リン酸アルミニウム、カオリン、ベントナ
イト、アパタルジャイト、タルク、パイロフィライト、
酸性白土など無機物質を混合して造粒することを特徴と
する特許請求の範囲第2項記載の方法。 9)造粒する際に1000kg/cm^2以下の圧力で
加圧することを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の
方法。 10)造粒する際に1000kg/cm^2以下の圧力
で加圧することを特徴とする特許請求の範囲第8項記載
の方法。 11)整粒あるいは造粒後100〜1000℃で焼成す
ることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の方法。 12)造粒後100〜1000℃で焼成することを特徴
とする特許請求の範囲第7項記載の方法。 13)造粒後100〜1000℃で焼成することを特徴
とする特許請求の範囲第8項記載の方法。
[Claims] 1) The specific surface area is about 100 to about 1000 m^2/g, and the pore volume is about 0.1 to about 1 cm^3/g,
The average pore diameter is about 10 to about 100 Å, and the Ni/Si
The ratio of nickel to silicon expressed as approximately 0.0
A catalyst comprising a nickel-containing hectorite-like material, characterized in that the ratio of lithium to silicon expressed as Li/Si is from about 0.01 to about 0.3. 2) Prepare slurry by adding divalent metals such as magnesium, cobalt, zinc, copper, iron, manganese, lead, cadmium, alkali metals, alkaline earth metals, fluorine, etc. to silicon, nickel, and lithium as necessary. Claims characterized in that the slurry is subjected to a hydrothermal reaction at 100 to 350°C, the obtained hydrothermal reaction product is filtered, dried at 300°C or less, and pulverized, sized, or granulated. 1st
A method for producing a catalyst comprising a nickel-containing hectorite-like substance as described in 1. 3) The method according to claim 2, characterized in that aluminum, titanium, zirconium, tin, indium, and gallium are added when preparing the slurry. 4) The method according to claim 2, characterized in that a noble metal such as gold, silver, platinum, or palladium is added when preparing the slurry. 5) After filtration of the hydrothermal reactant, ion exchange is performed with trivalent metal ions such as alkali metal ions, alkaline earth metal ions, transition metal ions, rare earth metal ions, and aluminum. Method described. 6) After filtration of the hydrothermal reactant, ion exchange with alkyl quaternary ammonium ion, alkyl tertiary ammonium ion, alkyl secondary ammonium ion, alkyl primary ammonium ion, etc. and baking at 100 to 1000°C. The method according to claim 2, characterized in that: 7) The method according to claim 2, wherein after pulverization, a thermoplastic resin and a thermosetting resin are mixed and granulated. 8) After crushing, sodium silicate, aluminum silicate, silica powder, aluminum phosphate, kaolin, bentonite, apatalgite, talc, pyrophyllite,
The method according to claim 2, characterized in that the granulation is carried out by mixing an inorganic substance such as acid clay. 9) The method according to claim 2, characterized in that during granulation, pressure is applied at a pressure of 1000 kg/cm^2 or less. 10) The method according to claim 8, characterized in that during granulation, pressure is applied at a pressure of 1000 kg/cm^2 or less. 11) The method according to claim 2, which comprises firing at 100 to 1000°C after granulation or granulation. 12) The method according to claim 7, which comprises firing at 100 to 1000°C after granulation. 13) The method according to claim 8, which comprises firing at 100 to 1000°C after granulation.
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JPH0596164A (en) * 1991-10-08 1993-04-20 Agency Of Ind Science & Technol Nickel-containing catalyst
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