JPH03131514A - イオン交換能等の機能を有した超微粒子アルミノ珪酸塩 - Google Patents

イオン交換能等の機能を有した超微粒子アルミノ珪酸塩

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JPH03131514A
JPH03131514A JP1271363A JP27136389A JPH03131514A JP H03131514 A JPH03131514 A JP H03131514A JP 1271363 A JP1271363 A JP 1271363A JP 27136389 A JP27136389 A JP 27136389A JP H03131514 A JPH03131514 A JP H03131514A
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    • C01B33/2853—Zeolitic silicoaluminates with a tridimensional crystalline structure possessing molecular sieve properties; Isomorphous compounds wherein a part of the aluminium ore of the silicon present may be replaced by other elements such as gallium, germanium, phosphorus; Preparation of zeolitic molecular sieves from molecular sieves of another type or from preformed reacting mixtures of faujasite type, or type X or Y (UNION CARBIDE trade names; correspond to GRACE's types Z-14 and Z-14HS, respectively) of type Y

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野コ 本発明は、ゼオライトよりも微細な粒径でイオン交換能
等の機能を有した超微粒子アルミノ珪酸塩に関するもの
である。
［従来技術及び発明が解決しようとする課題］今日、ア
ルミノ珪酸塩であるゼオライトは、その性質として優れ
たイオン交換能や吸着能、さらには分子篩能、触媒能を
有していることが知られ、様々な分野で利用されている
。
ところでゼオライトは、粒径が大きい結晶として存在す
るため、例えば水溶液中にて使用するような場合、どう
してもはっきりと濁った状態で視認されてしまううえに
、分散速度（沈降速度）も早いという問題があり、そこ
で濁りとしてもあまり問題にならず、水に対して良好に
分散して沈降速度の遅いものであって、かつイオン交換
能等のゼオライトが有する機能を備えたものの出現が強
く望まれている。
［課題を解決する手段］ 本発明は、上記の如き実情に鑑み、これらの欠点を一掃
することができるイオン交換能等の機能を有した超微粒
子アルミノ珪酸塩を提供することを目的として創案され
たものであって、水溶液溶媒中にて、金属水酸化物また
は金属塩、アルミン酸金属塩、コロイダルシリカをゼオ
ライトを合成するための配合で混合して形成される超微
粒子アルミノ珪酸塩であって、該超微粒子アルミノ珪酸
塩は、ゼオライトを生成する先駆体としての非晶質物質
であることを特徴とするものである。
本発明において、ゼオライトを生成する先駆体としての
非晶質物質（アモルファス）は、ゼオライトの生成がな
いものであっても、一部生成したものであっても良い。
本発明で使用される金属水酸化物または金属塩は、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水
酸化ストロンチウム、あるいは塩化鉄、塩化ニッケル等
のゼオライトを合成するために通常用いられるものであ
れば良く、アルミン酸金属塩としては、アルミン酸ナト
リウム、アルミン酸カリウム、アルミン酸カルシウム、
アルミン酸コバルト等のゼオライトを合成するために通
常用いられるものであれば良い。
そして水溶液反応においてゼオライトの生成を抑え、非
晶質物質を大量に得るために有効な手段として、水溶液
中に水溶性高分子を溶解させたものを溶媒として用いる
ことが有効である。この様な水溶性高分子としては１例
えば、ゼラチン、β−セルロース、アルギン酸、カルボ
キシメチルセルロースのように天然の水溶性ポリマー（
変性により水溶性にしたものも含む）、あるいはポリビ
ニルアルコール、ポリアクリルアミドのように合成した
水溶性ポリマーを単独、もしくは併用させたものがある
。
そして水溶性高分子を含んだ水溶液溶媒とした場合、ア
ルミノ珪酸塩を合成をするための結晶生成の場が、高分
子粘性溶媒となり、反応試薬が水溶液中に溶媒となって
溶けている水溶性高分子に取り囲まれた状態となって反
応するため、水溶液で反応させる場合のように結晶の急
激な成長が抑えられて穏やかな結晶成長が営まれ、これ
によって結晶核が多数形成され、該形成された結晶核の
成長が抑制されて遅延して粒径が揃い、しかも微細な非
晶質物質が大量に生成するものと考えられる。
［効果コ 本発明のゼオライトを生成する先駆体としての非晶質物
質が優れたイオン交換能や吸着能を示す理由は、結晶化
が進むゼオライトの生成反応途中の早い段階で、コロイ
ダルシリカとして出発組成中に存在していると言われて
いる二酸化珪素の四面体骨格構造物質中の珪素の一部が
アルミニウムに置き換えられて、ゼオライトの先陣体で
ある微細な非晶質のアルミノ珪酸塩となったことに起因
するものと推考される。
従ってこのものは、ゼオライトが有するイオン交換能等
の機能を備えることは勿論であるが、その機能は、粒径
が小さいほど優れ、ゼオライトよりも高いイオン交換能
等の機能が発揮される。しかも微細な非晶質粒子である
ため、分散速度も小さく、透明度もゼオライトに比べて
遥かに良いものとなる。
次に本発明の実験例について述べる。
［実験１コ 水を４０ｃｃ入れた三つロフラスコに水酸化ナトリウム
を４グラム（ｇ）、アルミン酸ナトリウムを２ｇ、４０
ｗｔ％水溶液のコロイダルシリカを１４グラム（ｇ）を
混合し、さらに水溶性高分子であるゼラチンを、Ｏ，０
ｗｔ％（重量パーセント）、１．０ｗｔ％、７．５讐ｔ
％、１０すｔ％の水溶液と成るようそれぞれ調整して加
えて撹拌後、室温にて１時間熟成し、そして１００℃に
加熱した状態で最長１０時間まで反応させた。
これら反応開始から０時間後、１時間後、２時間後、５
時間後、８時間後、１０時間後のものについて、それぞ
れ濾過物を得、これらについてゼオライト生成量の変化
を観測し、その結果を第１図の表図に示す。生成したゼ
オライトは、粉末Ｘ線回折法により同定し、さらに格子
定数の測定からフォージャサイトであって、結晶化した
ものはゼオライトＹであることが確認され、またゼオラ
イト以外の濾過物は何れも非晶質であり、その粒径が数
百オングストローム程度の超微粒子とじてのアルミノ珪
酸塩であることがＸ線回折から判明した。
この反応生成物の収量を、第１図に示す表図に示すが、
これによると、ゼラチンの添加量が５゜０ｔｙｔ％を越
えると特に急激な低下が認められ、ゼオライトＹの生成
速度を抑制するのにゼラチンが有効に働いていることが
認められる。
［実験２］ 実験１で得た生成物をそれぞれ試料としてイオン交換能
について検討した。その手法は、塩化ストロンチウム水
溶液に生成物を入れ、イオン交換により消費されたスト
ロンチウム量を算出することにより求めた。その結果を
、第２図の表図に示す。これによると１反応０時間のも
のは、極めて僅かなイオン交換能しか有しないが、１時
間後の非晶質物質のものは、何れのものも、ゼオライ１
〜と同等か、これよりも優れたイオン交換能を発揮して
いることが確認できる。
特に注目に値することは、ゼオライ１−の生成が確認さ
れる以前の、反応後１時間の段階のものについて優れた
イオン交換能を発揮していることが確認できる。そこで
ゼラチン濃度がＯ，０ｗｔ％、１０．０ｗｔ％のものに
おいて、反応１時間後および１０時間後の生成物につい
て、それぞれ電子顕微鏡写真（日本電子株式会社製、Ｊ
ＥＭ４−０００ＥＸ型）を撮り、その結果から、特に反
応１時間後の非晶質物質は、粒径が略５００人（オング
ストローム＝５０ｎｍ（ナノメータ））の超微粒子であ
ることが確認された。このものは常温で静水において４
８時間放置しても殆ど沈殿せず浮遊したままであり、ま
た透明度もコロイドに近い状態であって優れていた。
【図面の簡単な説明】
図面において、第１図はゼオライトの生成状態を示すグ
ラフ図、第２図はイオン交換能を示すグラフ図、第３図
Ａ、Ｂはセ゛ラチン濃度が０．０ｗｔ％のものの反応１
時間後、１０時間後の生成物の電子顕微鏡により撮影し
た粒子構造の写真、第３図Ｃ，Ｄはゼラチン濃度が１０
．０ｗｔ％のものの反応１時間後、１０時間後の生成物
の電子顕微鏡により撮影した粒子構造の写真、第３図Ｅ
はゼラチン濃度がｌｏ、ｃ）＋＋ｔ、％のものの反応１
０時間後の生成物の非晶質物質部分を電子顕微鏡により
撮影した粒子構造の写真である。 第３図 ゼラチン激変 ０．０は％二〇 反応時間（ｈ） ゼラチン濃度 ｏ、Ｏｖｔ％：○ １、０Ｌ１ｔ％：＋ ６ 反応時間（ｈ） ０ 第３ 図 ：Ｅ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）水溶液溶媒中にて、金属水酸化物あるいは金属塩、
    アルミン酸金属塩、コロイダルシリカをゼオライトを合
    成するための配合で混合して形成される超微粒子アルミ
    ノ珪酸塩であつて、該超微粒子アルミノ珪酸塩は、ゼオ
    ライトを生成する先躯体としての非晶質物質であること
    を特徴とするイオン交換能等の機能を有した超微粒子ア
    ルミノ珪酸塩。 ２）第１請求項の水溶液溶媒は、水溶性高分子を含有し
    ているものであることを特徴とするイオン交換能等の機
    能を有した超微粒子アルミノ珪酸塩。
JP1271363A 1989-10-18 1989-10-18 イオン交換能等の機能を有した超微粒子アルミノ珪酸塩 Granted JPH03131514A (ja)

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