JPH0669889B2 - 層状ケイ酸塩の水熱合成法 - Google Patents
層状ケイ酸塩の水熱合成法Info
- Publication number
- JPH0669889B2 JPH0669889B2 JP2118472A JP11847290A JPH0669889B2 JP H0669889 B2 JPH0669889 B2 JP H0669889B2 JP 2118472 A JP2118472 A JP 2118472A JP 11847290 A JP11847290 A JP 11847290A JP H0669889 B2 JPH0669889 B2 JP H0669889B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- kenyaite
- layered silicate
- sodium
- potassium
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/20—Silicates
- C01B33/36—Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
- C01B33/38—Layered base-exchange silicates, e.g. clays, micas or alkali metal silicates of kenyaite or magadiite type
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ケニヤアイト型層状ケイ酸塩の水熱合成法に
関する。
関する。
層状ケイ酸塩はその特殊構造に基づいて機能性材料への
応用が期待されている物質の１つである。これ自体、触
媒、充填剤、あるいは吸着剤等種々の用途開発がなされ
ている。更に、インターカレーションよる層間修飾では
新規な触媒や多孔材料を始めとした複合材料開発へ発展
している分野である。
応用が期待されている物質の１つである。これ自体、触
媒、充填剤、あるいは吸着剤等種々の用途開発がなされ
ている。更に、インターカレーションよる層間修飾では
新規な触媒や多孔材料を始めとした複合材料開発へ発展
している分野である。
現在、その対象となる層状ケイ酸塩には天然のスメクタ
イト系粘土鉱物や溶融法で合成されたフッ素マイカ等が
ある。しかし、これらの層状ケイ酸塩を活用した機能性
材料の開発は、より精製された原料を出発原料とした、
より効率的な合成プロセスが求められている。
イト系粘土鉱物や溶融法で合成されたフッ素マイカ等が
ある。しかし、これらの層状ケイ酸塩を活用した機能性
材料の開発は、より精製された原料を出発原料とした、
より効率的な合成プロセスが求められている。
従来、純粋なケニヤアイトあるいはケニヤアイトのNa原
子をＫ原子に置き換えたケニヤアイト型層状ケイ酸塩の
合成では、100℃付近では数ケ月という長時間を要する
上に、生成物中には非晶質物質あるいはマガディアイト
等他物質が混在し、また150℃付近でも中間相が混在
し、ケニヤアイト型層状ケイ酸塩を単一相として得るこ
とは困難であることが知られている。また、高温ではこ
れらの化合物の結晶化が進み易くなることが指摘されて
おり、例えば、200℃、３時間以上でケニヤアイトが単
一相として生成することが確かめられている。しかし、
このような高い反応温度では水熱条件下における圧力が
10kg/cm2を越えてしまうという問題があり、より反応温
度の低い条件で単一相として合成し得る方法が求められ
ている。
子をＫ原子に置き換えたケニヤアイト型層状ケイ酸塩の
合成では、100℃付近では数ケ月という長時間を要する
上に、生成物中には非晶質物質あるいはマガディアイト
等他物質が混在し、また150℃付近でも中間相が混在
し、ケニヤアイト型層状ケイ酸塩を単一相として得るこ
とは困難であることが知られている。また、高温ではこ
れらの化合物の結晶化が進み易くなることが指摘されて
おり、例えば、200℃、３時間以上でケニヤアイトが単
一相として生成することが確かめられている。しかし、
このような高い反応温度では水熱条件下における圧力が
10kg/cm2を越えてしまうという問題があり、より反応温
度の低い条件で単一相として合成し得る方法が求められ
ている。
本発明は、水熱反応進行時の圧力が10kg/cm2を越えない
ような低温でケニヤアイト型層状ケイ酸塩単一相を短時
間で生成可能とする新規な水熱合成法を提供することを
その課題とする。
ような低温でケニヤアイト型層状ケイ酸塩単一相を短時
間で生成可能とする新規な水熱合成法を提供することを
その課題とする。
本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結
果、本発明を完成するに至った。
果、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明によれば、アモルファスシリカと、ナ
トリウム化合物と、カリウム化合物と水とからなる混合
物を100〜180℃の水熱条件下で反応させることを特徴と
するケニヤアイト型層状ケイ酸塩の水熱合成法が提供さ
れる。
トリウム化合物と、カリウム化合物と水とからなる混合
物を100〜180℃の水熱条件下で反応させることを特徴と
するケニヤアイト型層状ケイ酸塩の水熱合成法が提供さ
れる。
本発明において出発原料成分として用いるアモルファス
シリカは、湿式法で合成することができ、この場合、そ
の履歴は限定されない。例えば、珪酸ソーダやアルコキ
シドを原料としたシリカ源やケイ酸塩鉱石を鉱酸処理し
て得られるアモルファスシリカを用いることができる。
また、珪酸ソーダ自体を出発原料として合成されたアモ
ルファスシリカも可能である。
シリカは、湿式法で合成することができ、この場合、そ
の履歴は限定されない。例えば、珪酸ソーダやアルコキ
シドを原料としたシリカ源やケイ酸塩鉱石を鉱酸処理し
て得られるアモルファスシリカを用いることができる。
また、珪酸ソーダ自体を出発原料として合成されたアモ
ルファスシリカも可能である。
アモルファスシリカの粒度はあまり限定する必要はない
が、大きすぎると、加熱溶解させて反応させるのに長時
間を要するので、100メッシュ以下、好ましくは200メッ
シュ以下が適当である。
が、大きすぎると、加熱溶解させて反応させるのに長時
間を要するので、100メッシュ以下、好ましくは200メッ
シュ以下が適当である。
ナトリウム化合物としては、水酸化ナトリウムや、炭酸
ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、塩化ナトリウム等の
各種の水溶性ナトリウム化合物が用いられる。また、カ
リウム化合物としては、水酸化カリウム、炭酸カリウ
ム、炭酸水素カリウム、塩化カリウム等の各種の水溶性
カリウム化合物が用いられる。
ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、塩化ナトリウム等の
各種の水溶性ナトリウム化合物が用いられる。また、カ
リウム化合物としては、水酸化カリウム、炭酸カリウ
ム、炭酸水素カリウム、塩化カリウム等の各種の水溶性
カリウム化合物が用いられる。
反応条件としては、組み合わせるナトリウム化合物とカ
リウム化合物の種類によって、その混合比及びアルカリ
度を適宜選定する。例えば、ケニヤアイト型層状ケイ酸
塩の合成において、水酸化ナトリウムと炭酸カリウムを
用いた場合、H2O/SiO2モル比が15〜20、NaOH/SiO2モル
比が0.20〜0.26、K2CO3/SiO2モル比が0.10〜0.25となる
ように各原料成分を混合し、反応温度170℃の水熱条件
下で10〜24時間処理すると、生成する固相として、ケニ
ヤアイト型層状ケイ酸塩単一相を得ることができる。一
般的には、H2O/SiO2モル比は、15〜20、好ましくは16〜
18、ナトリウム化合物/SiO2モル比は、0.18〜0.30、好
ましくは0.20〜0.25、カリウム化合物/SiO2モル比は、
0.06〜0.30、好ましくは0.14〜0.18である。また、ナト
リウム化合物／カリウム化合物モル比は、1.0〜1.6、好
ましくは1.2〜1.5である。反応温度は、100〜200℃、好
ましくは150〜170℃であり、反応時間は３〜200時間、
好ましくは10〜20時間である。
リウム化合物の種類によって、その混合比及びアルカリ
度を適宜選定する。例えば、ケニヤアイト型層状ケイ酸
塩の合成において、水酸化ナトリウムと炭酸カリウムを
用いた場合、H2O/SiO2モル比が15〜20、NaOH/SiO2モル
比が0.20〜0.26、K2CO3/SiO2モル比が0.10〜0.25となる
ように各原料成分を混合し、反応温度170℃の水熱条件
下で10〜24時間処理すると、生成する固相として、ケニ
ヤアイト型層状ケイ酸塩単一相を得ることができる。一
般的には、H2O/SiO2モル比は、15〜20、好ましくは16〜
18、ナトリウム化合物/SiO2モル比は、0.18〜0.30、好
ましくは0.20〜0.25、カリウム化合物/SiO2モル比は、
0.06〜0.30、好ましくは0.14〜0.18である。また、ナト
リウム化合物／カリウム化合物モル比は、1.0〜1.6、好
ましくは1.2〜1.5である。反応温度は、100〜200℃、好
ましくは150〜170℃であり、反応時間は３〜200時間、
好ましくは10〜20時間である。
反応温度は低すぎると反応に時間がかかり、高すぎると
クリストバライト、石英等他物質が晶出する傾向がある
ので、前記のように、150〜170℃程度にするのが好まし
い。反応混合物は、これを撹拌して系全体の均一性を保
持する。
クリストバライト、石英等他物質が晶出する傾向がある
ので、前記のように、150〜170℃程度にするのが好まし
い。反応混合物は、これを撹拌して系全体の均一性を保
持する。
上記の条件によって合成された固体物質は、常法によっ
て母液と分離し、ついで10−３〜10−４mol/1程度の水
酸化カリウム溶液で洗浄し、さらに水洗後、乾燥し回収
する。
て母液と分離し、ついで10−３〜10−４mol/1程度の水
酸化カリウム溶液で洗浄し、さらに水洗後、乾燥し回収
する。
本発明による合成方法においては、マガディアイトの生
成が進行する温度領域で、ナトリウム原子の一部をカリ
ウム原子に置き換え、固溶体としての層状ケイ酸塩を生
成させることによって、これまでより低温、短時間でケ
ニヤアイト型層状ケイ酸塩の生成が可能となったものと
考えられる。
成が進行する温度領域で、ナトリウム原子の一部をカリ
ウム原子に置き換え、固溶体としての層状ケイ酸塩を生
成させることによって、これまでより低温、短時間でケ
ニヤアイト型層状ケイ酸塩の生成が可能となったものと
考えられる。
すなわち、カリウムを含まずナトリウムのみを含むアル
カリ条件では、150〜170℃程度の水熱反応温度、数十時
間でマガディアイトが単一相として得られ、ケニヤアイ
トを単一相として得ることは難しい。この場合には、18
5℃では両者が共存し、200℃でケニヤアイト単一相とな
る。また、ナトリウム原子は含まずカリウム原子のみを
含むアルカリ条件下では、150〜180℃では底面回折線が
ケニヤアイト型に類似した生成物が得られるが、Ｘ線回
折パターンからは中間相と位置ずけられるもので、185
℃で始めて単一相となる。
カリ条件では、150〜170℃程度の水熱反応温度、数十時
間でマガディアイトが単一相として得られ、ケニヤアイ
トを単一相として得ることは難しい。この場合には、18
5℃では両者が共存し、200℃でケニヤアイト単一相とな
る。また、ナトリウム原子は含まずカリウム原子のみを
含むアルカリ条件下では、150〜180℃では底面回折線が
ケニヤアイト型に類似した生成物が得られるが、Ｘ線回
折パターンからは中間相と位置ずけられるもので、185
℃で始めて単一相となる。
従って、本発明では、マガディアイトの生成が推進され
る反応条件下でカリウム原子を共存させることで、ケニ
ヤアイト型層状ケイ酸塩がより低温で選択的に合成可能
となるものと考えられる。
る反応条件下でカリウム原子を共存させることで、ケニ
ヤアイト型層状ケイ酸塩がより低温で選択的に合成可能
となるものと考えられる。
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
実施例１ 原料とするアモルファスシリカ、水酸化ナトリウム及び
炭酸カリウムは全て市販品を用いた。これらの原料成分
を、H2O/SiO2モル比が18、NaOH/SiO2モル比が0.23、K2C
O3/SiO2モル比が0.16となるように混合し、オートクレ
ーブ中において反応温度170℃の水熱条件下で20時間処
理した。
炭酸カリウムは全て市販品を用いた。これらの原料成分
を、H2O/SiO2モル比が18、NaOH/SiO2モル比が0.23、K2C
O3/SiO2モル比が0.16となるように混合し、オートクレ
ーブ中において反応温度170℃の水熱条件下で20時間処
理した。
次に、反応処理終了後、濾過して液相を分離し、得られ
た固相を10−４mol/lの水酸化ナトリウム溶液で洗浄し
た。この回収固体を40℃で乾燥後、Ｘ線回折法で測定し
たところケニヤアイトとほぼ同一のＸ線回折パターンを
示す生成物であることが分かった。なお、固体を水洗し
てもＸ線回折パターンの変化は認められず、これは以下
の実施例においても同様であった。
た固相を10−４mol/lの水酸化ナトリウム溶液で洗浄し
た。この回収固体を40℃で乾燥後、Ｘ線回折法で測定し
たところケニヤアイトとほぼ同一のＸ線回折パターンを
示す生成物であることが分かった。なお、固体を水洗し
てもＸ線回折パターンの変化は認められず、これは以下
の実施例においても同様であった。
実施例２ 実施例１において、アモルファスシリカとして、蛇紋岩
の酸処理によって得られたアモルファスシリカを用いた
以外は、実施例１と同様にして実験を行った。
の酸処理によって得られたアモルファスシリカを用いた
以外は、実施例１と同様にして実験を行った。
反応温度170℃の水熱条件下で16時間処理すると、ケニ
ヤアイト型層状ケイ酸塩からなる固体が単一相として得
られた。
ヤアイト型層状ケイ酸塩からなる固体が単一相として得
られた。
本発明によるケニヤアイト型層状ケイ酸塩は、マガディ
アイトと同様その特有の層状構造に基づくミクロポアを
有することから、それ自体化学工業、窯業、医学等多く
の分野での用途が期待できる。例えば、触媒担体、充填
剤、吸着剤、脱臭剤、酵素センサー、微生物分離等に適
用可能と考えられる。また、インターカレーション反応
により有機あるいは無機物質で層間修飾可能なことか
ら、種々の複合材料、酵素センサー、微生物分離剤、薬
理活性物質、あるいは層間におけるピラー形状によって
新たな触媒や多孔材料等を製造する際の層状化合物とし
て有用なものと期待できる。
アイトと同様その特有の層状構造に基づくミクロポアを
有することから、それ自体化学工業、窯業、医学等多く
の分野での用途が期待できる。例えば、触媒担体、充填
剤、吸着剤、脱臭剤、酵素センサー、微生物分離等に適
用可能と考えられる。また、インターカレーション反応
により有機あるいは無機物質で層間修飾可能なことか
ら、種々の複合材料、酵素センサー、微生物分離剤、薬
理活性物質、あるいは層間におけるピラー形状によって
新たな触媒や多孔材料等を製造する際の層状化合物とし
て有用なものと期待できる。
また、これを酸処理して得られる結晶性層状ポリケイ酸
はシリカ分のみから成り、アモルファスシリカが利用さ
れてきた用途、例えば触媒、、触媒担体、充填剤、吸着
剤、脱臭剤等に対し、高い性能を賦与できる可能性があ
り、更に前述と同様特殊構造を活用したインターカレー
ション反応により、複合材料を始めとした種々の機能性
材料創製のための層状化合物として有用なものと期待で
きる。
はシリカ分のみから成り、アモルファスシリカが利用さ
れてきた用途、例えば触媒、、触媒担体、充填剤、吸着
剤、脱臭剤等に対し、高い性能を賦与できる可能性があ
り、更に前述と同様特殊構造を活用したインターカレー
ション反応により、複合材料を始めとした種々の機能性
材料創製のための層状化合物として有用なものと期待で
きる。
Claims (1)
- 【請求項１】アモルファスシリカと、ナトリウム化合物
と、カリウム化合物と水とからなる混合物を100〜180℃
の水熱条件下で反応させることを特徴とするケニヤアイ
ト型層状ケイ酸塩の水熱合成法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2118472A JPH0669889B2 (ja) | 1990-05-08 | 1990-05-08 | 層状ケイ酸塩の水熱合成法 |
| US07/669,093 US5160718A (en) | 1990-05-08 | 1991-03-13 | Method of producing kenyaite-type phyllosilicate |
| DE4107955A DE4107955C2 (de) | 1990-05-08 | 1991-03-13 | Verfahren zum Herstellen von Phyllosilikat vom Kenyait-Typ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2118472A JPH0669889B2 (ja) | 1990-05-08 | 1990-05-08 | 層状ケイ酸塩の水熱合成法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0416507A JPH0416507A (ja) | 1992-01-21 |
| JPH0669889B2 true JPH0669889B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=14737522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2118472A Expired - Lifetime JPH0669889B2 (ja) | 1990-05-08 | 1990-05-08 | 層状ケイ酸塩の水熱合成法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5160718A (ja) |
| JP (1) | JPH0669889B2 (ja) |
| DE (1) | DE4107955C2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0583763A3 (de) * | 1992-08-20 | 1994-03-16 | Hoechst Aktiengesellschaft | Elektrorheologische Fluide auf der Basis synthetischer Schichtsilikate |
| DE4308062A1 (de) * | 1993-03-13 | 1994-09-15 | Hoechst Ag | Verfahren zur Herstellung von Gemischen aus synthetischem, kristallinem Kenyait und sauerstoffabspaltenden Salzen sowie deren Verwendung |
| DE4308063A1 (de) * | 1993-03-13 | 1994-09-15 | Hoechst Ag | Verfahren zur Herstellung von Gemischen aus synthetischem, kristallinem Magadiit und sauerstoffabspaltenden Salzen sowie deren Verwendung |
| EP0889850B1 (en) * | 1997-01-17 | 2002-06-05 | Kao Corporation | Method for producing crystalline inorganic builders |
| JP2007031172A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Inst Fr Petrole | アミノアルコール型有機構造化剤からラメラ固体を合成する方法 |
| FR2909905B1 (fr) * | 2006-12-15 | 2009-02-06 | Inst Francais Du Petrole | Procede de preparation de magdiite ou kenyaite a partir d'un structurant orgnanique comp0rtant deux fonctions alcools terminales. |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD220586A1 (de) * | 1984-01-09 | 1985-04-03 | Univ Halle Wittenberg | Verfahren zur herstellung von kenyait |
-
1990
- 1990-05-08 JP JP2118472A patent/JPH0669889B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-03-13 DE DE4107955A patent/DE4107955C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-03-13 US US07/669,093 patent/US5160718A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0416507A (ja) | 1992-01-21 |
| DE4107955C2 (de) | 1995-02-02 |
| US5160718A (en) | 1992-11-03 |
| DE4107955A1 (de) | 1991-11-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH04238809A (ja) | 結晶性層状珪酸ナトリウムの製造方法 | |
| RU2031839C1 (ru) | Способ гидротермического получения раствора силиката калия | |
| US5236681A (en) | Layered silicate | |
| JPH0669889B2 (ja) | 層状ケイ酸塩の水熱合成法 | |
| JPH0251404A (ja) | 無水硫化ナトリウム結晶の製造法 | |
| JP3767041B2 (ja) | ゼオライトβの合成方法 | |
| TW509661B (en) | Method for producing calcium borate | |
| CN103771452B (zh) | 一种方形β分子筛及其制备方法 | |
| JPH02175609A (ja) | 鎖状横造粘土鉱物の製造方法 | |
| US4179496A (en) | Fibrous crystalline potassium titanate and processes for preparing fibrous potassium titanates | |
| US3714366A (en) | Method for the production of mordenite | |
| JP5002299B2 (ja) | リチウム含有ｅｄｉ型ゼオライトの合成方法 | |
| JP3163360B1 (ja) | 前駆体連続添加によるチューブ状アルミニウムケイ酸塩の高濃度合成法 | |
| JP3677807B2 (ja) | クリノタイロライト及びその合成方法 | |
| JPH0669888B2 (ja) | 層状ケイ酸塩の水熱合成法 | |
| US5264193A (en) | Substituted stannosilicates, their preparation and use as natural gas purification agents (C-2668) | |
| JPH04317406A (ja) | 繊維状無水マグネシウムオキシサルフェートの製造法 | |
| JPH09227116A (ja) | 層状ケイ酸塩の製造方法 | |
| KR0139976B1 (ko) | 층상결정성 이규산나트륨의 제조방법 | |
| KR100420104B1 (ko) | 소듐세스퀴카보네이트와 층상실리케이트로 구성된 분말을제조하는 방법 | |
| JPS6149245B2 (ja) | ||
| KR101472534B1 (ko) | 회수된 실리카 여액을 이용한 고 실리카 제올라이트의 제조방법 및 이에 따라 제조된 고 실리카 제올라이트 | |
| JP2001080916A (ja) | Ｍｅｌ型結晶性メタロシリケートおよびその製造方法 | |
| KR100297321B1 (ko) | 사문석으로부터 제올라이트 에이의 합성방법 | |
| JPH06104564B2 (ja) | 膜状層間化合物及びその製造法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |