JPH0859229A - 結晶金属珪酸塩組成物とその製法ならびに吸着気体の吸着分離法 - Google Patents
結晶金属珪酸塩組成物とその製法ならびに吸着気体の吸着分離法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 先行技術に欠ける高微孔容量のＦＡＵとＥＭ
Ｔ結晶金属珪酸塩の立方晶ならびに六方晶系連晶を生成
するリチウム乃至有機種のない合成組成物の提供。 【構成】 酸素から窒素を選択的に吸着分離する組成物
は、ＳｉのＡｌに対する比が２．０以下、またナトリウ
ム乃至カリウムの形で測定される微孔容量が１ｇ当り少
くとも０．２０ｃｍ３、かつリチウム陽イオン交換が少
くとも８０％の結晶ＥＭＴであり、好ましくは結晶ＦＡ
Ｕ構造をもつ連晶を含み、その場合の純粋もしくは連組
成物が次の化学式をもつことである： Ｍ２／ｎＯ：Ａｌ２Ｏ３：（２．０乃至４．０未満）Ｓ
ｉＯ２ ［式中、Ｍは原子価がｎの１つ以上の金属陽イオン、そ
してＸはアルミニウム、ガリウムとボロン、好ましくは
アルミニウムからなる群より選ばれる］。 【効果】 高性能かつ新規な窒素選択性気体分離剤の提
供。
Ｔ結晶金属珪酸塩の立方晶ならびに六方晶系連晶を生成
するリチウム乃至有機種のない合成組成物の提供。 【構成】 酸素から窒素を選択的に吸着分離する組成物
は、ＳｉのＡｌに対する比が２．０以下、またナトリウ
ム乃至カリウムの形で測定される微孔容量が１ｇ当り少
くとも０．２０ｃｍ３、かつリチウム陽イオン交換が少
くとも８０％の結晶ＥＭＴであり、好ましくは結晶ＦＡ
Ｕ構造をもつ連晶を含み、その場合の純粋もしくは連組
成物が次の化学式をもつことである： Ｍ２／ｎＯ：Ａｌ２Ｏ３：（２．０乃至４．０未満）Ｓ
ｉＯ２ ［式中、Ｍは原子価がｎの１つ以上の金属陽イオン、そ
してＸはアルミニウム、ガリウムとボロン、好ましくは
アルミニウムからなる群より選ばれる］。 【効果】 高性能かつ新規な窒素選択性気体分離剤の提
供。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高微孔容量を有するＥＭ
ＴとＦＡＵ／ＥＭＴ構造の合成分子篩の分野に関する。
詳述すれば、本発明は前記高微孔容量を有する立方晶系
ならびに六方晶系ＦＡＵ／ＥＭＴ結晶の連晶に関する。
前記組成物の合成と吸着分離での利用についても実証す
るものである。
ＴとＦＡＵ／ＥＭＴ構造の合成分子篩の分野に関する。
詳述すれば、本発明は前記高微孔容量を有する立方晶系
ならびに六方晶系ＦＡＵ／ＥＭＴ結晶の連晶に関する。
前記組成物の合成と吸着分離での利用についても実証す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】天然ならびに合成の両結晶アルミノ−珪
酸塩は周知であって、次の一般式をもつ規則的内部構造
をもつアルミノ−珪酸塩として総体的に説明できる： Ｍ２／ｎＯ：Ａｌ２Ｏ３：ＹＳｉＯ２：ＺＨ２Ｏ ［式中、Ｍは陽イオン、ｎはその原子価、Ｙはシリカの
モル、そしてＺは水和の水のモルである］ 水和の水を前記結晶アルミノ−珪酸塩から除去する時、
おのおのの結晶の内部に極めて大きい吸着域をもつ極め
て、多孔質の結晶体を形成する。結晶構造にある空洞は
内部気孔に繋がり、通路の網状構造を形成する。気孔の
大きさはほぼ一定で、この特性が結晶アルミノ−珪酸塩
の分子の大きさもしくは形状による材料の分離の用途に
繋がった。これが結晶アルミノ−珪酸塩が時には分子篩
と呼ばれる所以である。
酸塩は周知であって、次の一般式をもつ規則的内部構造
をもつアルミノ−珪酸塩として総体的に説明できる： Ｍ２／ｎＯ：Ａｌ２Ｏ３：ＹＳｉＯ２：ＺＨ２Ｏ ［式中、Ｍは陽イオン、ｎはその原子価、Ｙはシリカの
モル、そしてＺは水和の水のモルである］ 水和の水を前記結晶アルミノ−珪酸塩から除去する時、
おのおのの結晶の内部に極めて大きい吸着域をもつ極め
て、多孔質の結晶体を形成する。結晶構造にある空洞は
内部気孔に繋がり、通路の網状構造を形成する。気孔の
大きさはほぼ一定で、この特性が結晶アルミノ−珪酸塩
の分子の大きさもしくは形状による材料の分離の用途に
繋がった。これが結晶アルミノ−珪酸塩が時には分子篩
と呼ばれる所以である。
【０００３】前記分子篩の結晶構造はＳｉＯ４とＡｌＯ
４四面体の三次元網目構造から基本的になる。ボロンあ
るいはガリウムのゼオライトフレーム構造にあるアルミ
ニウムに代わる同形イオン置換が達成できる。前記四面
体は酸素原子の共有により架橋結合され、また前記アル
ミニウムを含む四面体のイオン原子価は陽イオン例えば
アルカリ金属もしくは希土類金属イオンあるいは他の陽
イオン金属とそれらの様々な組合わせの結晶に含めるこ
とで釣合いが保たれる。これらの陽イオンは一般に在来
のイオン交換技術で容易に置換される。
４四面体の三次元網目構造から基本的になる。ボロンあ
るいはガリウムのゼオライトフレーム構造にあるアルミ
ニウムに代わる同形イオン置換が達成できる。前記四面
体は酸素原子の共有により架橋結合され、また前記アル
ミニウムを含む四面体のイオン原子価は陽イオン例えば
アルカリ金属もしくは希土類金属イオンあるいは他の陽
イオン金属とそれらの様々な組合わせの結晶に含めるこ
とで釣合いが保たれる。これらの陽イオンは一般に在来
のイオン交換技術で容易に置換される。
【０００４】結晶中の四面体間の間隙は通常、水で塞が
れている。前記結晶を処理して前記水を除去すると、残
余の間隙は、大きさと形状が構造の気孔への進入を可能
にする他の分子の吸着に役立つ。
れている。前記結晶を処理して前記水を除去すると、残
余の間隙は、大きさと形状が構造の気孔への進入を可能
にする他の分子の吸着に役立つ。
【０００５】分子篩は、寸法の異なる分子をもつ化合物
例えば炭化水素異性体のイオン交換、選択吸着と分離を
含む様々な方法や、有機材料の接触転化、とりわけ接触
分解法で活用できることがわかった。
例えば炭化水素異性体のイオン交換、選択吸着と分離を
含む様々な方法や、有機材料の接触転化、とりわけ接触
分解法で活用できることがわかった。
【０００６】米国特許第３，２１３，４４１号は酸化リ
チウムのアルミナに対する比が１：１、またシリカのア
ルミナに対する比が２：１のリチウムニウム珪酸塩を開
示している。
チウムのアルミナに対する比が１：１、またシリカのア
ルミナに対する比が２：１のリチウムニウム珪酸塩を開
示している。
【０００７】米国特許第３，４１１，８７４号は化学式
が、Ｍ２／ｎＯ：Ａｌ２Ｏ３：（３．３−４．０）Ｓｉ
Ｏ２：ＺＨ２Ｏ．のゼオライトＺＳＭ−２の合成を開示
している。この組成物は前記Ｍ種としてのリチウムを含
み、化合物例えば炭化水素異性体の選択吸着と分離に対
し実用性をもっていることは周知である。前記ゼオライ
トを単一混合物から３日乃至最高３ケ月の期間をかけて
合成する。
が、Ｍ２／ｎＯ：Ａｌ２Ｏ３：（３．３−４．０）Ｓｉ
Ｏ２：ＺＨ２Ｏ．のゼオライトＺＳＭ−２の合成を開示
している。この組成物は前記Ｍ種としてのリチウムを含
み、化合物例えば炭化水素異性体の選択吸着と分離に対
し実用性をもっていることは周知である。前記ゼオライ
トを単一混合物から３日乃至最高３ケ月の期間をかけて
合成する。
【０００８】米国特許第３，４１５，７３６号では、
（０．０５−０．８）Ｌｉ２Ｏ：（０．９５−０．２）
Ｎａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：（２．０−６）ＳｉＯ２：（０
−９）Ｈ２Ｏ．詳述すれば、（０．３−０．８）Ｌｉ２
Ｏ：（０．７−０．２）Ｎａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：（２．
８−４）ＳｉＯ２：（０−９）Ｈ２Ｏ．を含むものと広
く説明されているリチウム含有結晶アルミノ−珪酸塩組
成物を開示している。これらのゼオライトはＺＳＭ−３
として周知である。これらはさらに、例えば炭化水素異
性体の選択吸着分離に実用性があるものとして説明され
ている。前記結晶ＺＳＭ−３は六方晶系構造をもつもの
と説明される。前記ゼオライトは典型的例として、ゼオ
ライトが何時間も、あるいは何日間もかかって結晶する
ゲルを形成する４種類の溶液の組合わせで合成できる。
（０．０５−０．８）Ｌｉ２Ｏ：（０．９５−０．２）
Ｎａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：（２．０−６）ＳｉＯ２：（０
−９）Ｈ２Ｏ．詳述すれば、（０．３−０．８）Ｌｉ２
Ｏ：（０．７−０．２）Ｎａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：（２．
８−４）ＳｉＯ２：（０−９）Ｈ２Ｏ．を含むものと広
く説明されているリチウム含有結晶アルミノ−珪酸塩組
成物を開示している。これらのゼオライトはＺＳＭ−３
として周知である。これらはさらに、例えば炭化水素異
性体の選択吸着分離に実用性があるものとして説明され
ている。前記結晶ＺＳＭ−３は六方晶系構造をもつもの
と説明される。前記ゼオライトは典型的例として、ゼオ
ライトが何時間も、あるいは何日間もかかって結晶する
ゲルを形成する４種類の溶液の組合わせで合成できる。
【０００９】１９９２年刊の“モラキュラーシーヴズ
（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｅｖｅｓ）の第６０乃至６
９頁に出ているマークＥ．デーヴィス（Ｍａｒｋ Ｅ．
Ｄａｖｉｓ）による“シンセシス、アンド、キャラクタ
ライゼーション、オヴ、ＶＰＩ−６”（Ｓｙｎｔｈｅｓ
ｉｓ ａｎｄ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏ
ｆ ＶＰＩ−６）と題する論文で、ホージャサイト構造
中に立方晶ならびに六方晶系連晶を有する結晶ゼオライ
トを開示している。前記ゼオライトの合成は２４時間の
溶液の熟成を必要とし、熟成が合成の重要な判定基準で
あることを示す。詳述すれば、この論文の著者はゼオラ
イトの合成を単にナトリウム陽イオンの形にするだけで
合成しようとした。前記論文の図４に示されたＶＰＩ−
６の微孔容量は極めて低い（１ｇ当り０．２ｃｃ以
下）。前記ＶＰＩ−６ゼオライトの実用性を吸着剤もし
くはイオン交換剤として説明している。
（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｅｖｅｓ）の第６０乃至６
９頁に出ているマークＥ．デーヴィス（Ｍａｒｋ Ｅ．
Ｄａｖｉｓ）による“シンセシス、アンド、キャラクタ
ライゼーション、オヴ、ＶＰＩ−６”（Ｓｙｎｔｈｅｓ
ｉｓ ａｎｄ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏ
ｆ ＶＰＩ−６）と題する論文で、ホージャサイト構造
中に立方晶ならびに六方晶系連晶を有する結晶ゼオライ
トを開示している。前記ゼオライトの合成は２４時間の
溶液の熟成を必要とし、熟成が合成の重要な判定基準で
あることを示す。詳述すれば、この論文の著者はゼオラ
イトの合成を単にナトリウム陽イオンの形にするだけで
合成しようとした。前記論文の図４に示されたＶＰＩ−
６の微孔容量は極めて低い（１ｇ当り０．２ｃｃ以
下）。前記ＶＰＩ−６ゼオライトの実用性を吸着剤もし
くはイオン交換剤として説明している。
【００１０】１９９２年刊“ゼオライツ”第１２巻７月
／８月合併号の第６９８乃至第７０５頁に出ている“カ
チオン、サイト、エナージィズ、イン、ディハイドレー
テッド、ヘキサゴナル、ホージャサイト”（Ｃａｔｉｏ
ｎ Ｓｉｔｅ Ｅｎｅｒｇｉｅｓ ｉｎ Ｄｅｈｙｄｒ
ａｔｅｄ Ｈｅｘａｇｏｎａｌ Ｆａｕｊａｓｉｔｅ）
と題する論文で、Ｊ．Ｌ．リーベンス（Ｌｉｅｖｅｎ
ｓ）ほかは、六方晶系ホージャサイトの特性をＥＭＴと
して示される説明をしている。ＦＡＵ／ＥＭＴ連晶も前
記の研究課題のＥＭＴ材料で認められた。ナトリウムは
陽イオンであって、陽イオン部位研究に必要であって、
４．６というＳｉのＡｌに対する比が示された。
／８月合併号の第６９８乃至第７０５頁に出ている“カ
チオン、サイト、エナージィズ、イン、ディハイドレー
テッド、ヘキサゴナル、ホージャサイト”（Ｃａｔｉｏ
ｎ Ｓｉｔｅ Ｅｎｅｒｇｉｅｓ ｉｎ Ｄｅｈｙｄｒ
ａｔｅｄ Ｈｅｘａｇｏｎａｌ Ｆａｕｊａｓｉｔｅ）
と題する論文で、Ｊ．Ｌ．リーベンス（Ｌｉｅｖｅｎ
ｓ）ほかは、六方晶系ホージャサイトの特性をＥＭＴと
して示される説明をしている。ＦＡＵ／ＥＭＴ連晶も前
記の研究課題のＥＭＴ材料で認められた。ナトリウムは
陽イオンであって、陽イオン部位研究に必要であって、
４．６というＳｉのＡｌに対する比が示された。
【００１１】米国特許第５，０９８，６８６号はＳｉの
Ａｌに対する高い比率、好ましくは３以上が試みられた
ホージャサイト組成物を開示している。六方晶系ならび
に立方晶系構造混合物を開示する。実施例のすべてはＳ
ｉのＡｌに対する比が３．７以上の組成を備えている。
クラウンエーテルを構造配向剤として用いた。
Ａｌに対する高い比率、好ましくは３以上が試みられた
ホージャサイト組成物を開示している。六方晶系ならび
に立方晶系構造混合物を開示する。実施例のすべてはＳ
ｉのＡｌに対する比が３．７以上の組成を備えている。
クラウンエーテルを構造配向剤として用いた。
【００１２】米国特許第５，１１６，５９０号はＳｉの
Ａｌに対する比が２：１乃至１２：１、好ましくは４の
ゼオライト構造、ＥＣＲ−３５を開示している。ＥＣＲ
−３５はホージャサイトと、ブレック構造６（六方晶系
ホージャサイトの学名、後でＥＭＴと称さられる）の連
晶である。陽イオン部位はテトラメチルアンモニウムと
メチルトリエチルアンモニウム陽イオンで占められてい
る。
Ａｌに対する比が２：１乃至１２：１、好ましくは４の
ゼオライト構造、ＥＣＲ−３５を開示している。ＥＣＲ
−３５はホージャサイトと、ブレック構造６（六方晶系
ホージャサイトの学名、後でＥＭＴと称さられる）の連
晶である。陽イオン部位はテトラメチルアンモニウムと
メチルトリエチルアンモニウム陽イオンで占められてい
る。
【００１３】１９９３年刊Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．第
９７号、第５，１３２乃至５，１３５頁の“フェーズ、
ディスクリミネーション、ウイズ、２９Ｓｉ ＭＡＳ
ＭＮＲ ｉｎ ＥＭＴ／ＦＡＵゼオライト、インターグ
ロースズ”（Ｐｈａｓｅ Ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏ
ｎ ｗｉｔｈ ２９Ｓｉ ＭＡＳ ＭＮＲ ｉｎ ＥＭ
Ｔ／ＦＡＵ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｉｎｔｅｒｇｒｏｗｔｈ
ｓ）と題する論文でＪ．Ａ．マーテンス（Ｍａｒｔｅｎ
ｓ）ほかはＺＳＭ−２とＺＳＭ−３のリチウム交換形態
における評価を述べ、それらの結晶構造にあるわずかな
ＥＭＴもＦＡＵも、その相の量と範囲を決定する。
９７号、第５，１３２乃至５，１３５頁の“フェーズ、
ディスクリミネーション、ウイズ、２９Ｓｉ ＭＡＳ
ＭＮＲ ｉｎ ＥＭＴ／ＦＡＵゼオライト、インターグ
ロースズ”（Ｐｈａｓｅ Ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏ
ｎ ｗｉｔｈ ２９Ｓｉ ＭＡＳ ＭＮＲ ｉｎ ＥＭ
Ｔ／ＦＡＵ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｉｎｔｅｒｇｒｏｗｔｈ
ｓ）と題する論文でＪ．Ａ．マーテンス（Ｍａｒｔｅｎ
ｓ）ほかはＺＳＭ−２とＺＳＭ−３のリチウム交換形態
における評価を述べ、それらの結晶構造にあるわずかな
ＥＭＴもＦＡＵも、その相の量と範囲を決定する。
【００１４】Ｇ．Ｔ．ココタイロ（Ｋｏｋｏｔａｉｌ
ｏ）ほかは１９７１年Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．刊
モールキュラー、シーヴ、ゼオライツ−１ 第１０９−
第１２１頁の論文“シンセシス、アンド、スクラクチュ
ラル、フィーチャーズ、オヴ、ゼオライトＺＳＭ−３”
（Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ
Ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ ＺＳＭ−
３）で、（０．０５−０．８）Ｌｉ２Ｏ：（０．２−
０．９５）Ｎａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：（２−６）Ｓｉ
Ｏ２：（０−９）Ｈ２Ｏ．の組成をもつＺＳＭ−３の合
成を報告した。
ｏ）ほかは１９７１年Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．刊
モールキュラー、シーヴ、ゼオライツ−１ 第１０９−
第１２１頁の論文“シンセシス、アンド、スクラクチュ
ラル、フィーチャーズ、オヴ、ゼオライトＺＳＭ−３”
（Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ
Ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ ＺＳＭ−
３）で、（０．０５−０．８）Ｌｉ２Ｏ：（０．２−
０．９５）Ｎａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：（２−６）Ｓｉ
Ｏ２：（０−９）Ｈ２Ｏ．の組成をもつＺＳＭ−３の合
成を報告した。
【００１５】１９８９年Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．
刊ゼオライトシンセシス（Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｓｙｎｔｈ
ｅｓｉｓ）第５４５乃至５５９頁の“シンセシス、アン
ド、キャラクタライゼーション、オヴ、ゼオライトＺＳ
Ｍ−２０”でＤ．Ｅ．Ｗ．ヴォーガン（Ｖａｕｇｈａ
ｎ）ほかは、カリウムが、有機小板陽イオンで合成さ
れ、六方晶系と立方晶系結晶構造をもつと報告された前
記ＺＳＭ−２０に及ぼす影響を調査した。表１に報告さ
れているように、カリウムは前記ＺＳＭ−２０構造の生
成に悪影響を及ぼした。
刊ゼオライトシンセシス（Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｓｙｎｔｈ
ｅｓｉｓ）第５４５乃至５５９頁の“シンセシス、アン
ド、キャラクタライゼーション、オヴ、ゼオライトＺＳ
Ｍ−２０”でＤ．Ｅ．Ｗ．ヴォーガン（Ｖａｕｇｈａ
ｎ）ほかは、カリウムが、有機小板陽イオンで合成さ
れ、六方晶系と立方晶系結晶構造をもつと報告された前
記ＺＳＭ−２０に及ぼす影響を調査した。表１に報告さ
れているように、カリウムは前記ＺＳＭ−２０構造の生
成に悪影響を及ぼした。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】先行技術は、高微孔容
量をもつＦＡＵとＥＭＴ結晶金属珪酸塩の立方晶系／六
方晶系連晶を生成するリチウム乃至有機種のない合成組
成物の提供ができない。
量をもつＦＡＵとＥＭＴ結晶金属珪酸塩の立方晶系／六
方晶系連晶を生成するリチウム乃至有機種のない合成組
成物の提供ができない。
【００１７】本発明は以下に述べるように、これらの目
標を独特な方法で達成して、新しい組成の高性能で、新
規の選択分離吸着剤を提供した。気体分離例えば、空気
から酸素を回収する組成物の実用性を立証しよう。
標を独特な方法で達成して、新しい組成の高性能で、新
規の選択分離吸着剤を提供した。気体分離例えば、空気
から酸素を回収する組成物の実用性を立証しよう。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｓｉ／Ｘの比
が２．０未満で、ナトリウム乃至カリウムの形での微孔
容量が１ｇ当り少くとも０．２０ｃｍ３のＥＭＴ構造か
らなる結晶金属珪酸塩組成物である［式中、Ｘはアルミ
ニウム、ボロンとガリウムからなる群より選ばれる］。
が２．０未満で、ナトリウム乃至カリウムの形での微孔
容量が１ｇ当り少くとも０．２０ｃｍ３のＥＭＴ構造か
らなる結晶金属珪酸塩組成物である［式中、Ｘはアルミ
ニウム、ボロンとガリウムからなる群より選ばれる］。
【００１９】好ましくは、前記ＥＭＴ構造がＦＡＵ結晶
構造をもつ連晶になっている。
構造をもつ連晶になっている。
【００２０】好ましくは、前記連晶が重量比で少くとも
５％乃至１００％未満の範囲のＥＭＴ構造分を備えてい
ることである。
５％乃至１００％未満の範囲のＥＭＴ構造分を備えてい
ることである。
【００２１】好ましくは、Ｘがアルミニウムであること
である。
である。
【００２２】好ましくは、前記金属珪酸塩がリチウムと
好ましくは８０％以上、さらに好ましくは８５％以上陽
イオン交換されたものである。さらに好ましくは、残余
の陽イオンがカルシウム、マグネシウム、亜鉛、ニッケ
ル、マンガン、ナトリウム、カリウムとそれらの混合物
からなる群より選ばれることである。
好ましくは８０％以上、さらに好ましくは８５％以上陽
イオン交換されたものである。さらに好ましくは、残余
の陽イオンがカルシウム、マグネシウム、亜鉛、ニッケ
ル、マンガン、ナトリウム、カリウムとそれらの混合物
からなる群より選ばれることである。
【００２３】別の例として、前記金属珪酸塩がガルシウ
ムと、さらに好ましくはカルシウムとリチウムの混合物
と陽イオン交換されたものである。
ムと、さらに好ましくはカルシウムとリチウムの混合物
と陽イオン交換されたものである。
【００２４】好ましくは、前記組成物がＳｉとＡｌの比
がほぼ１．４であり、さらには前記組成物がほぼ１．０
のＳｉのＡｌに対する比のものであることが好ましい。
がほぼ１．４であり、さらには前記組成物がほぼ１．０
のＳｉのＡｌに対する比のものであることが好ましい。
【００２５】また、好ましくは前記組成物を少くとも１
つの熟成ゲルで合成することである。
つの熟成ゲルで合成することである。
【００２６】好ましい実施例では、本発明は、ＳｉのＡ
ｌに対する比が２．０未満、微孔容量がナトリウム乃至
カリウムの形で１ｇ当り少くとも０．２０ｃｍ３、また
リチウム、カルシウムおよびその混合物からなる群より
選ばれる陽イオンとの陽イオン交換が８０％以上のＦＡ
Ｕ／ＥＭＴ連晶構造からなる結晶アルミノ−珪酸塩組成
物である。
ｌに対する比が２．０未満、微孔容量がナトリウム乃至
カリウムの形で１ｇ当り少くとも０．２０ｃｍ３、また
リチウム、カルシウムおよびその混合物からなる群より
選ばれる陽イオンとの陽イオン交換が８０％以上のＦＡ
Ｕ／ＥＭＴ連晶構造からなる結晶アルミノ−珪酸塩組成
物である。
【００２７】本発明はさらに、ＥＭＴとＦＡＵの構造を
もつ結晶金属珪酸塩組成物合成の方法であって、次の工
程：Ｍ２／ｎＯ、Ａｌ２Ｏ３と≧１．５のＳｉＯ２を含
むゲルを水中に形成させる工程［式中、Ｍは金属陽イオ
ンである］と；前記第１のゲルをその成分の結晶温度以
下の温度で熟成させる工程と；Ｍ２／ｎＯ、Ａｌ２Ｏ３
とＳｉＯ２を含む第２のゲルを水中に形成させる工程
［式中、Ｍは金属陽イオンである］と；前記第１のゲル
と第２のゲルを混合する工程と；前記ＥＭＴとＦＡＵ構
造の連晶を結晶させる工程と；それを前記第１と第２の
ゲルの混合物から回収する工程とからなる。
もつ結晶金属珪酸塩組成物合成の方法であって、次の工
程：Ｍ２／ｎＯ、Ａｌ２Ｏ３と≧１．５のＳｉＯ２を含
むゲルを水中に形成させる工程［式中、Ｍは金属陽イオ
ンである］と；前記第１のゲルをその成分の結晶温度以
下の温度で熟成させる工程と；Ｍ２／ｎＯ、Ａｌ２Ｏ３
とＳｉＯ２を含む第２のゲルを水中に形成させる工程
［式中、Ｍは金属陽イオンである］と；前記第１のゲル
と第２のゲルを混合する工程と；前記ＥＭＴとＦＡＵ構
造の連晶を結晶させる工程と；それを前記第１と第２の
ゲルの混合物から回収する工程とからなる。
【００２８】好ましくは、リチウム、カルシウムとその
混合物からなる群より選ばれる陽イオンが前記金属珪酸
塩と８０％以上にイオン交換される。さらに好ましくは
前記リチウムが塩化リチウムを原料とし、またカルシウ
ムが塩化カルシウムを原料とすることである。
混合物からなる群より選ばれる陽イオンが前記金属珪酸
塩と８０％以上にイオン交換される。さらに好ましくは
前記リチウムが塩化リチウムを原料とし、またカルシウ
ムが塩化カルシウムを原料とすることである。
【００２９】また、好ましくは、前記第１のゲルと第２
のゲルの混合物を加熱して、結晶化を促進させることで
ある。
のゲルの混合物を加熱して、結晶化を促進させることで
ある。
【００３０】また、好ましくは前記両ゲルを熟成してか
ら前記ゲルを混合することである。
ら前記ゲルを混合することである。
【００３１】また、好ましくは、ゲルを２乃至１４４時
間をかけ、前記ゲルの成分の結晶化以下の温度で熟成さ
せる。
間をかけ、前記ゲルの成分の結晶化以下の温度で熟成さ
せる。
【００３２】本発明はさらに、比較的強く吸着された気
体と比較的弱く吸着された気体を含む気体混合物にある
比較的弱く吸着された気体から比較的強く吸着された気
体を吸着的に分離する方法であって、次の工程：前記気
体混合物を、ＳｉのＡｌに対する比が２．０以下、また
ナトリウム乃至カリウムの形で測定された微孔容量が１
ｇ当り少くとも０．２０ｃｍ３、そして、リチウム、カ
ルシウムとその混合物からなる群より選ばれる陽イオン
との陽イオン交換が５０％以上［式中、Ｘはアルミニウ
ム、ボロンとガリウムからなる群より選ばれる］の結晶
金属珪酸塩組成物を含む吸着剤の層と接触させる工程
と；前記比較的強く吸着された気体を前記比較的弱く吸
着された気体に優先的に選択吸着させる工程と；前記比
較的弱く吸着された気体を含み、前記比較的強く吸着さ
れた気体に消耗された気体を前記層から除去する工程
と；前記比較的強く吸着された気体を前記吸着剤から分
離除去する工程からなる。
体と比較的弱く吸着された気体を含む気体混合物にある
比較的弱く吸着された気体から比較的強く吸着された気
体を吸着的に分離する方法であって、次の工程：前記気
体混合物を、ＳｉのＡｌに対する比が２．０以下、また
ナトリウム乃至カリウムの形で測定された微孔容量が１
ｇ当り少くとも０．２０ｃｍ３、そして、リチウム、カ
ルシウムとその混合物からなる群より選ばれる陽イオン
との陽イオン交換が５０％以上［式中、Ｘはアルミニウ
ム、ボロンとガリウムからなる群より選ばれる］の結晶
金属珪酸塩組成物を含む吸着剤の層と接触させる工程
と；前記比較的強く吸着された気体を前記比較的弱く吸
着された気体に優先的に選択吸着させる工程と；前記比
較的弱く吸着された気体を含み、前記比較的強く吸着さ
れた気体に消耗された気体を前記層から除去する工程
と；前記比較的強く吸着された気体を前記吸着剤から分
離除去する工程からなる。
【００３３】好ましくは、前記層を次の工程からなる一
連の工程を循環方式にして操作する：前記ガス混合物を
前記層を高圧で接触させて、前記比較的強く吸着された
気体を前記吸着剤が前記比較的強く吸着された気体で飽
和され、前記比較的弱く吸着された気体を含み、前記比
較的強く吸着された気体で消耗される気体が生成物とし
て除去されるまで吸着させることと；前記吸着を中断し
て前記層を脱着して、吸着された比較的強く吸着された
気体を前記吸着剤から除去して、前記吸着剤を再生させ
る工程と；前記層を前記比較的弱く吸着された気体を豊
富に含む気体で再加圧する工程と；前記一連の工程を反
復して連続法を行う工程と、また、前記一連の工程を複
数の平行接続された吸着層にして前記層として行い、そ
の片方の層を吸着工程として行う時、もう１つの層を再
生させることが好ましい。さらに好ましくは、前記複数
の層が２つの平行接続された層であることである。
連の工程を循環方式にして操作する：前記ガス混合物を
前記層を高圧で接触させて、前記比較的強く吸着された
気体を前記吸着剤が前記比較的強く吸着された気体で飽
和され、前記比較的弱く吸着された気体を含み、前記比
較的強く吸着された気体で消耗される気体が生成物とし
て除去されるまで吸着させることと；前記吸着を中断し
て前記層を脱着して、吸着された比較的強く吸着された
気体を前記吸着剤から除去して、前記吸着剤を再生させ
る工程と；前記層を前記比較的弱く吸着された気体を豊
富に含む気体で再加圧する工程と；前記一連の工程を反
復して連続法を行う工程と、また、前記一連の工程を複
数の平行接続された吸着層にして前記層として行い、そ
の片方の層を吸着工程として行う時、もう１つの層を再
生させることが好ましい。さらに好ましくは、前記複数
の層が２つの平行接続された層であることである。
【００３４】また、好ましくは、前記比較的強く吸着さ
れた気体が窒素である。
れた気体が窒素である。
【００３５】また、前記比較的弱く吸着された気体が酸
素であることが好ましい。
素であることが好ましい。
【００３６】好ましくは、前記気体が空気である。
【００３７】また、前記吸着を１０乃至３０ｐｓｉａの
範囲の圧力で行うことが好ましい。
範囲の圧力で行うことが好ましい。
【００３８】さらに、前記吸着を０．１乃至７ｐｓｉａ
の範囲の圧力で行うことが好ましい。
の範囲の圧力で行うことが好ましい。
【００３９】また好ましくは、前記比較的弱く吸着され
た気体を含み、前記比較的強く吸着された気体を含み、
前記比較的強く吸着された気体に消耗された気体が容量
比で少くとも９０％の酸素であることで、さらに前記比
較的強く吸着された気体を含み、前記比較的強く吸着さ
れた気体で消耗された前記気体が容量比で少くとも９３
％の酸素であることが好ましい。
た気体を含み、前記比較的強く吸着された気体を含み、
前記比較的強く吸着された気体に消耗された気体が容量
比で少くとも９０％の酸素であることで、さらに前記比
較的強く吸着された気体を含み、前記比較的強く吸着さ
れた気体で消耗された前記気体が容量比で少くとも９３
％の酸素であることが好ましい。
【００４０】また、支配的な陽イオンがリチウムであ
り、残余の陽イオンがカルシウム、マグネシウム、亜
鉛、ニッケル、マンガンとそれらの混合物からなる群よ
り選ばれることが好ましい。
り、残余の陽イオンがカルシウム、マグネシウム、亜
鉛、ニッケル、マンガンとそれらの混合物からなる群よ
り選ばれることが好ましい。
【００４１】
【作用】本発明は次の化学組成を有するＥＭＴ、なるべ
くならＥＭＴ／ＦＡＵ構造の結晶金属珪酸塩に関する： Ｍ２／ｎＯ：Ｘ２Ｏ３：（２．０ｔｏ＜４．０）ＳｉＯ
２：（０−１０）Ｈ２Ｏ ［式中、Ｍはｎ例えば（０．２０−１．０）Ｎａ２Ｏ：
（０．８０−０．０）Ｋ２Ｏ、の原子価をもつ１つ以上
の金属陽イオンに等しく、そしてＸはアルミニウム、ガ
リウムとボロンからなる群より選ばれ、そのナトリウム
乃至カリウムの形で測定された組成物が１ｇ当り０．２
０ｃｍ３以上の高微孔容量を備える］。好ましくは、前
記Ｘはアルミニウムを構成する。また、前記支配的陽イ
オンがリチウム、カルシウムもしくは両者の組合わせ
で、その残余の陽イオン分がナトリウム、カリウム、マ
グネシウム、亜鉛、ニッケル、マンガンとその混合物で
あることが好ましい。好ましくは前記支配的陽イオンの
交換量が５０％以上（陽イオンのＸに対する比が０．５
０以上）、さらに好ましくは、８０％以上であることで
ある。二酸化シリコンの酸化アルミニウムに対する比が
２：１乃至＜４．０：１の範囲内（ＳｉのＡｌに対する
比が１乃至＜２．０）であるが、好ましい組成比はほぼ
２．８以下（ＳｉのＡｌに対する比が１．４以下）、さ
らに好ましくは２．０（ＳｉのＡｌに対する比が１）で
あることである。
くならＥＭＴ／ＦＡＵ構造の結晶金属珪酸塩に関する： Ｍ２／ｎＯ：Ｘ２Ｏ３：（２．０ｔｏ＜４．０）ＳｉＯ
２：（０−１０）Ｈ２Ｏ ［式中、Ｍはｎ例えば（０．２０−１．０）Ｎａ２Ｏ：
（０．８０−０．０）Ｋ２Ｏ、の原子価をもつ１つ以上
の金属陽イオンに等しく、そしてＸはアルミニウム、ガ
リウムとボロンからなる群より選ばれ、そのナトリウム
乃至カリウムの形で測定された組成物が１ｇ当り０．２
０ｃｍ３以上の高微孔容量を備える］。好ましくは、前
記Ｘはアルミニウムを構成する。また、前記支配的陽イ
オンがリチウム、カルシウムもしくは両者の組合わせ
で、その残余の陽イオン分がナトリウム、カリウム、マ
グネシウム、亜鉛、ニッケル、マンガンとその混合物で
あることが好ましい。好ましくは前記支配的陽イオンの
交換量が５０％以上（陽イオンのＸに対する比が０．５
０以上）、さらに好ましくは、８０％以上であることで
ある。二酸化シリコンの酸化アルミニウムに対する比が
２：１乃至＜４．０：１の範囲内（ＳｉのＡｌに対する
比が１乃至＜２．０）であるが、好ましい組成比はほぼ
２．８以下（ＳｉのＡｌに対する比が１．４以下）、さ
らに好ましくは２．０（ＳｉのＡｌに対する比が１）で
あることである。
【００４２】本発明の組成物はさらに、金属珪酸塩ＦＡ
Ｕ構造を有する連晶を備え、ゼオライト状結晶に六方晶
系ＥＭＴ構造（六方晶系ホージャサイト）をもつ立方晶
系ＦＡＵ構造（ホージャサイト）からなっても差支えな
い。本発明の前記ＦＡＵ／ＥＭＴ結晶ゼオライトは改良
ホージャサイトであって、前記立方晶系ホージャサイト
はその六方晶系構造と、二酸化珪素の酸化アルミニウム
に対する比が２：１乃至４．０：１の範囲にあることで
コードＦＡＵの構造と同一視され、合成ホージャサイト
と見做す。六方晶系対称をもつ関連構造を一般にコード
ＥＭＴとして一般に理解されている。ＥＭＴとＦＡＵは
インターナショナル．ゼオライト．アソシエーション
（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ａｓ
ｓｏｃｉａｔｉｏｎ）の構造委員会（Ｓｔｒｕｃｔｕｒ
ｅ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）の承認になるゼオライト結
晶構造であり、バターウォース、ハイネマン（Ｂｕｔｔ
ｅｒｗｏｒｔｈ Ｈｅｉｎｅｍａｎｎ）が前記委員会の
ために１９９２年に出版したＷ．Ｍ．マイアー（Ｍｅｉ
ｅｒ）とＤ．Ｍ．オルソン（Ｏｌｓｏｎ）共著の“アト
ラス、オブ、ゼオライト、ストラクチャー、タイプズ”
（Ａｔｌａｓ ｏｆＺｅｏｌｉｔｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒ
ｅ Ｔｙｐｅｓ）と題する論文の第８８と第９６頁に記
述されている。ＦＡＵ構造は二重六環により立方晶系対
称に接合された方ソーダ石ゲージからなる。ＥＭＴ構造
は二重六環により六方晶系対称に接合された方ソーダ石
ケージからなる。ＦＡＵ／ＥＭＴ連晶はＦＡＵとＥＭＴ
相が結晶内で互いに膠着すると形成され、その場合、分
域の大きさと、おのおのの相の組成が変化できる。
Ｕ構造を有する連晶を備え、ゼオライト状結晶に六方晶
系ＥＭＴ構造（六方晶系ホージャサイト）をもつ立方晶
系ＦＡＵ構造（ホージャサイト）からなっても差支えな
い。本発明の前記ＦＡＵ／ＥＭＴ結晶ゼオライトは改良
ホージャサイトであって、前記立方晶系ホージャサイト
はその六方晶系構造と、二酸化珪素の酸化アルミニウム
に対する比が２：１乃至４．０：１の範囲にあることで
コードＦＡＵの構造と同一視され、合成ホージャサイト
と見做す。六方晶系対称をもつ関連構造を一般にコード
ＥＭＴとして一般に理解されている。ＥＭＴとＦＡＵは
インターナショナル．ゼオライト．アソシエーション
（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ａｓ
ｓｏｃｉａｔｉｏｎ）の構造委員会（Ｓｔｒｕｃｔｕｒ
ｅ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）の承認になるゼオライト結
晶構造であり、バターウォース、ハイネマン（Ｂｕｔｔ
ｅｒｗｏｒｔｈ Ｈｅｉｎｅｍａｎｎ）が前記委員会の
ために１９９２年に出版したＷ．Ｍ．マイアー（Ｍｅｉ
ｅｒ）とＤ．Ｍ．オルソン（Ｏｌｓｏｎ）共著の“アト
ラス、オブ、ゼオライト、ストラクチャー、タイプズ”
（Ａｔｌａｓ ｏｆＺｅｏｌｉｔｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒ
ｅ Ｔｙｐｅｓ）と題する論文の第８８と第９６頁に記
述されている。ＦＡＵ構造は二重六環により立方晶系対
称に接合された方ソーダ石ゲージからなる。ＥＭＴ構造
は二重六環により六方晶系対称に接合された方ソーダ石
ケージからなる。ＦＡＵ／ＥＭＴ連晶はＦＡＵとＥＭＴ
相が結晶内で互いに膠着すると形成され、その場合、分
域の大きさと、おのおのの相の組成が変化できる。
【００４３】二酸化珪素の一酸化アルミニウムに対する
比が４．０：１以下、そしてナトリウム乃至カリウムの
形で測定された高微孔容量のＥＡＵとＥＭＴ連晶結晶ゼ
オライトを事前には合成しなかった。前記本発明の連晶
組成物達成の重要な態様は複数のゲルの組合わせを用い
る合成の方法で、その場合、少くとも１つのゲルを熟成
させてから、なるべくならＳｉのＡｌに対する比が１．
５以上の高シリのゲルを混合して、所望の結晶ゼオライ
ト、この場合はＦＡＵ／ＥＭＴ構造の結晶化を促進させ
る。前記合成混合物はナトリウムとカリウムから選ばれ
た少くとも２つの陽イオンを含んでも差支えない。リチ
ウム、カルシウムあるいは本発明の金属珪酸塩の陽イオ
ン分のこのような陽イオン交換の混合物は結晶化の後、
処理できる。前記リチウムもしくはカルシウム交換は結
果として一層大きい微孔容量をもたらす。なるべくなら
合成を２つのゲルで行い、その場合、高アルミニウムゲ
ルを高珪素ゲルと混合して、本発明の改良金属珪酸塩を
生成する。
比が４．０：１以下、そしてナトリウム乃至カリウムの
形で測定された高微孔容量のＥＡＵとＥＭＴ連晶結晶ゼ
オライトを事前には合成しなかった。前記本発明の連晶
組成物達成の重要な態様は複数のゲルの組合わせを用い
る合成の方法で、その場合、少くとも１つのゲルを熟成
させてから、なるべくならＳｉのＡｌに対する比が１．
５以上の高シリのゲルを混合して、所望の結晶ゼオライ
ト、この場合はＦＡＵ／ＥＭＴ構造の結晶化を促進させ
る。前記合成混合物はナトリウムとカリウムから選ばれ
た少くとも２つの陽イオンを含んでも差支えない。リチ
ウム、カルシウムあるいは本発明の金属珪酸塩の陽イオ
ン分のこのような陽イオン交換の混合物は結晶化の後、
処理できる。前記リチウムもしくはカルシウム交換は結
果として一層大きい微孔容量をもたらす。なるべくなら
合成を２つのゲルで行い、その場合、高アルミニウムゲ
ルを高珪素ゲルと混合して、本発明の改良金属珪酸塩を
生成する。
【００４４】この発明のためのゲルの熟成はゲルの合成
と、それをその結晶点以下の温度で十分な時間維持し
て、それをもう１つのゲルと混合する時、連晶を結晶化
の条件下で究極的に形成させる方法である。典型的例と
して、熟成時間は２時間から最高、そしてもしかすると
６日間（１４４時間）を超えるものである。ゲル熟成の
方法において、必要な時間は熟成温度にほぼ反比例す
る。
と、それをその結晶点以下の温度で十分な時間維持し
て、それをもう１つのゲルと混合する時、連晶を結晶化
の条件下で究極的に形成させる方法である。典型的例と
して、熟成時間は２時間から最高、そしてもしかすると
６日間（１４４時間）を超えるものである。ゲル熟成の
方法において、必要な時間は熟成温度にほぼ反比例す
る。
【００４５】本発明の金属珪酸塩は、リチウム陽イオ
ン、テトラエチルアンモニウム、結晶化配向剤もしくは
有機型取剤なしに合成され、ナトリウム乃至カリウム陽
イオンだけをゲルに用いて組成物１ｇ当り０．２０ｃｍ
３を超える予想外の高微孔容量を達成できる。さらに高
い微孔容量は、これらの金属珪酸塩を引続きリチウム陽
イオンと交換する時、期待できる。
ン、テトラエチルアンモニウム、結晶化配向剤もしくは
有機型取剤なしに合成され、ナトリウム乃至カリウム陽
イオンだけをゲルに用いて組成物１ｇ当り０．２０ｃｍ
３を超える予想外の高微孔容量を達成できる。さらに高
い微孔容量は、これらの金属珪酸塩を引続きリチウム陽
イオンと交換する時、期待できる。
【００４６】本発明はさらに、ＦＡＵ／ＥＭＴ連晶構造
をもつ結晶アルミノ−珪酸塩合成の方法でもあり、次の
工程：ａ）Ｍ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３とＳｉＯ２を含む第１の
ゲルをＨ２Ｏに形成させる工程［式中、ＭはＮａもしく
はＫもしくは両者の組合わせである］と；ｂ）前記第１
のゲルを少くとも１時間の間、室温でなるべくなら２０
乃至５０時間かけて熟成させる工程と；ｃ）Ｍ２Ｏ、Ａ
ｌ２Ｏ３とＳｉＯ２を含む第２のゲルをＨ２Ｏに形成さ
せる工程［式中、ＭはＮａもしくはＫあるいは両者の組
合わせである］と；ｄ）前記第１と第２のゲルを混合す
る工程と；ｅ）前記混合物を１５０℃以下、好ましくは
５０℃乃至９０℃の温度で加熱する工程と；ｆ）結晶生
成物を前記混合物から回収する工程とからなる。前記Ｆ
ＡＵ／ＥＭＴの合成は次の範囲内の反応体の比で行うこ
とができる： …の…に対する比 一般的範囲 好ましい範囲 Ｍ／Ａｌ １．０− ９．０ １．５−７．５ ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３ ２．０−１０．０ ２．２−６．５ Ｈ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３ １００−５００ １２０−１５０
をもつ結晶アルミノ−珪酸塩合成の方法でもあり、次の
工程：ａ）Ｍ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３とＳｉＯ２を含む第１の
ゲルをＨ２Ｏに形成させる工程［式中、ＭはＮａもしく
はＫもしくは両者の組合わせである］と；ｂ）前記第１
のゲルを少くとも１時間の間、室温でなるべくなら２０
乃至５０時間かけて熟成させる工程と；ｃ）Ｍ２Ｏ、Ａ
ｌ２Ｏ３とＳｉＯ２を含む第２のゲルをＨ２Ｏに形成さ
せる工程［式中、ＭはＮａもしくはＫあるいは両者の組
合わせである］と；ｄ）前記第１と第２のゲルを混合す
る工程と；ｅ）前記混合物を１５０℃以下、好ましくは
５０℃乃至９０℃の温度で加熱する工程と；ｆ）結晶生
成物を前記混合物から回収する工程とからなる。前記Ｆ
ＡＵ／ＥＭＴの合成は次の範囲内の反応体の比で行うこ
とができる： …の…に対する比 一般的範囲 好ましい範囲 Ｍ／Ａｌ １．０− ９．０ １．５−７．５ ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３ ２．０−１０．０ ２．２−６．５ Ｈ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３ １００−５００ １２０−１５０
【００４７】
【実施例】ここで以下に説明する特定の実施例により本
発明を例証しよう。
発明を例証しよう。
【００４８】実施例１：ＳｉのＡｌに対する比が１．４
５のＦＡＵ／ＥＭＴ連晶の合成 ＦＡＵ／ＥＭＴ連晶の合成はＳｉのＡｌに対する比が異
なる２つのゲルを必要とした。
５のＦＡＵ／ＥＭＴ連晶の合成 ＦＡＵ／ＥＭＴ連晶の合成はＳｉのＡｌに対する比が異
なる２つのゲルを必要とした。
【００４９】ゲル“１”を次の通り合成した。１２．７
８ｇのＮａＯＨ溶液（重量比で５０％）を４９．２ｇの
消イオン水と混合した。６．６６ｇのＡｌ（ＯＨ）３粉
末（Ｊ．Ｔ．ベーカー社）を加えてアルミン酸ナトリウ
ム溶液を形成した。５０．０ｇのコロイドシリカ（デュ
ポン社のＬｕｄｏｘ ＨＳ４０）を上記の溶液に混合し
た。混合物を室温で４６時間の間攪拌した。得られたゲ
ル“１”は次のモル組成をもつ：Ｎａ２Ｏ：Ａｌ
２Ｏ３：１０ ＳｉＯ２：１４０ Ｈ２Ｏ。
８ｇのＮａＯＨ溶液（重量比で５０％）を４９．２ｇの
消イオン水と混合した。６．６６ｇのＡｌ（ＯＨ）３粉
末（Ｊ．Ｔ．ベーカー社）を加えてアルミン酸ナトリウ
ム溶液を形成した。５０．０ｇのコロイドシリカ（デュ
ポン社のＬｕｄｏｘ ＨＳ４０）を上記の溶液に混合し
た。混合物を室温で４６時間の間攪拌した。得られたゲ
ル“１”は次のモル組成をもつ：Ｎａ２Ｏ：Ａｌ
２Ｏ３：１０ ＳｉＯ２：１４０ Ｈ２Ｏ。
【００５０】ゲル“２”を次の通り合成した。１１．４
６ｇのＮａＯＨ（重量比で９７％）を５０．０ｇの消イ
オン水に溶解させた。６．０ｇのＡｌ（ＯＨ）３粉末
（Ｊ．Ｔ．ベーカー社）を加えてアルミン酸ナトリウム
を形成した。６．９３ｇのＫＯＨ（重量比で８７．４
％）を上記溶液に溶解させた。その後、１３．８ｇの珪
酸ナトリウム（ＰＱ“Ｎ”ブランド）を加えてゲルを形
成した。前記ゲルを室温で２０時間かけて熟成させた。
得られたゲル“２”は次のモル組成を有す：５．３Ｎａ
２Ｏ：１．８Ｋ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：２．２ＳｉＯ２：１
２２Ｈ２Ｏ。
６ｇのＮａＯＨ（重量比で９７％）を５０．０ｇの消イ
オン水に溶解させた。６．０ｇのＡｌ（ＯＨ）３粉末
（Ｊ．Ｔ．ベーカー社）を加えてアルミン酸ナトリウム
を形成した。６．９３ｇのＫＯＨ（重量比で８７．４
％）を上記溶液に溶解させた。その後、１３．８ｇの珪
酸ナトリウム（ＰＱ“Ｎ”ブランド）を加えてゲルを形
成した。前記ゲルを室温で２０時間かけて熟成させた。
得られたゲル“２”は次のモル組成を有す：５．３Ｎａ
２Ｏ：１．８Ｋ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：２．２ＳｉＯ２：１
２２Ｈ２Ｏ。
【００５１】ゲル“２”をゲル“１”の２分の１と混合
した。混合物を６０℃の温度で７０時間加熱した。結晶
を濾過により回収し、消イオン水で濾液のｐＨが中性に
なるまで大いに洗浄した。結晶生成物は図１ａ（上部）
に示されたＸＲＤパターンを特徴とするＦＡＵ／ＥＭＴ
連晶を有する。化学分析はゼオライトが１．４５のＳｉ
のＡｌに対する比をもつことを示す。
した。混合物を６０℃の温度で７０時間加熱した。結晶
を濾過により回収し、消イオン水で濾液のｐＨが中性に
なるまで大いに洗浄した。結晶生成物は図１ａ（上部）
に示されたＸＲＤパターンを特徴とするＦＡＵ／ＥＭＴ
連晶を有する。化学分析はゼオライトが１．４５のＳｉ
のＡｌに対する比をもつことを示す。
【００５２】実施例２：ＳｉのＡｌに対する比が１．３
６のＦＡＵ／ＥＭＴの合成 ゲル“１”と“２”を実施例１と同じ方法で合成した。
ゲル“２”をゲル“１”の８分の３と混合して混合物を
形成した。前記混合物を６０℃の温度で７０時間の間加
熱した。生成物回収手順は実施例１で説明されたものと
同じであった。結晶ゼオライトは図１ｂ（中間）に示さ
れたＸＲＤパターンを特徴とするＦＡＵ／ＥＭＴ連晶構
造をもつ。化学分析はゼオライトが１．３６のＳｉのＡ
ｌに対する比をもつことを示す。
６のＦＡＵ／ＥＭＴの合成 ゲル“１”と“２”を実施例１と同じ方法で合成した。
ゲル“２”をゲル“１”の８分の３と混合して混合物を
形成した。前記混合物を６０℃の温度で７０時間の間加
熱した。生成物回収手順は実施例１で説明されたものと
同じであった。結晶ゼオライトは図１ｂ（中間）に示さ
れたＸＲＤパターンを特徴とするＦＡＵ／ＥＭＴ連晶構
造をもつ。化学分析はゼオライトが１．３６のＳｉのＡ
ｌに対する比をもつことを示す。
【００５３】実施例３：ＳｉのＡｌに対する比が１．１
７のＦＡＵ／ＥＭＴ連晶の合成 ゲル“１”と“２”を実施例１と同じ方法で合成した。
ゲル“２”をゲル“１”の８分の１と混合して、混合物
を形成した。前記混合物を６０℃の温度で７０時間の間
加熱した。生成物を濾過、洗浄した。結晶生成物は図１
Ｃ（下部）に示されたＸＲＤパターンを特徴とするＦＡ
Ｕ／ＥＭＴ連晶構造をもつ。化学分析はゼオライトが
１．１７のＳｉのＡｌに対する比をもつことを示す。
７のＦＡＵ／ＥＭＴ連晶の合成 ゲル“１”と“２”を実施例１と同じ方法で合成した。
ゲル“２”をゲル“１”の８分の１と混合して、混合物
を形成した。前記混合物を６０℃の温度で７０時間の間
加熱した。生成物を濾過、洗浄した。結晶生成物は図１
Ｃ（下部）に示されたＸＲＤパターンを特徴とするＦＡ
Ｕ／ＥＭＴ連晶構造をもつ。化学分析はゼオライトが
１．１７のＳｉのＡｌに対する比をもつことを示す。
【００５４】実施例１乃至３は前記混合物のゲル“１”
の量を変えると、ＳｉのＡｌに対する比が異なり（図１
に示される）またＥＭＴ相が異なる（図１のＸＲＤパタ
ーンを示される）生成物を示す。
の量を変えると、ＳｉのＡｌに対する比が異なり（図１
に示される）またＥＭＴ相が異なる（図１のＸＲＤパタ
ーンを示される）生成物を示す。
【００５５】実施例４：異なるＡｌの原料を用いるＦＡ
Ｕ／ＥＭＴ連晶の合成 この実施例はＡｌ原料としてのＡｌ（ＯＨ）３の代りに
アルミン酸ナトリウムを用いる。
Ｕ／ＥＭＴ連晶の合成 この実施例はＡｌ原料としてのＡｌ（ＯＨ）３の代りに
アルミン酸ナトリウムを用いる。
【００５６】ゲル“１”を次のように合成した。３．７
４ｇのＮａＯＨ溶液（重量比で５０％）を２４．２ｇの
消イオン水と混合した。３．６３ｇのアルミン酸ナトリ
ウム（ＥＭサイエンス社）を上記溶液に溶解させた。２
５．０ｇのコロイダルシリカ（デュポン社のＬｕｄｏｘ
ＨＳ４０）を加えた。前記混合物を室温で４８時間の
間攪拌した。得られたゲル“１”は次のモル組成を有す
る：Ｎａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：１０ＳｉＯ２：１４０Ｈ２
Ｏ。
４ｇのＮａＯＨ溶液（重量比で５０％）を２４．２ｇの
消イオン水と混合した。３．６３ｇのアルミン酸ナトリ
ウム（ＥＭサイエンス社）を上記溶液に溶解させた。２
５．０ｇのコロイダルシリカ（デュポン社のＬｕｄｏｘ
ＨＳ４０）を加えた。前記混合物を室温で４８時間の
間攪拌した。得られたゲル“１”は次のモル組成を有す
る：Ｎａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：１０ＳｉＯ２：１４０Ｈ２
Ｏ。
【００５７】ゲル“２”を次のように合成した。８．６
９ｇのＮａＯＨ（重量比で９７％）と６．９３ｇのＫＯ
Ｈ（重量比で８７．４％）を５３．１ｇの消イオン水に
溶解させた。１３．８ｇの珪酸ナトリウム（ＰＱ“Ｎ”
ブランド）を上記の溶液に加えてゲルを生成した。前記
ゲルを室温で２４時間かけて熟成させた。得られたゲル
“２”は次のモル組成を有す：５．３Ｎａ２Ｏ：１．８
Ｋ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：２．２ＳｉＯ２：１２２Ｈ２Ｏ。
９ｇのＮａＯＨ（重量比で９７％）と６．９３ｇのＫＯ
Ｈ（重量比で８７．４％）を５３．１ｇの消イオン水に
溶解させた。１３．８ｇの珪酸ナトリウム（ＰＱ“Ｎ”
ブランド）を上記の溶液に加えてゲルを生成した。前記
ゲルを室温で２４時間かけて熟成させた。得られたゲル
“２”は次のモル組成を有す：５．３Ｎａ２Ｏ：１．８
Ｋ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：２．２ＳｉＯ２：１２２Ｈ２Ｏ。
【００５８】ゲル“２”をゲル“１”の２分の１と混合
した。前記混合物を７０℃の温度で４８時間の間加熱し
た。結晶を濾過して洗浄した。生成物は図２に示される
ＸＲＤパターンを特徴とするＦＡＵ／ＥＭＴ連晶構造を
もつ。化学分析はゼオライトが１．１７のＳｉのＡｌに
対する比を有することを示す。
した。前記混合物を７０℃の温度で４８時間の間加熱し
た。結晶を濾過して洗浄した。生成物は図２に示される
ＸＲＤパターンを特徴とするＦＡＵ／ＥＭＴ連晶構造を
もつ。化学分析はゼオライトが１．１７のＳｉのＡｌに
対する比を有することを示す。
【００５９】実施例５：実施例５乃至７はゲル“２”の
ＳｉのＡｌ２Ｏ３に対する比の変化を実証する。
ＳｉのＡｌ２Ｏ３に対する比の変化を実証する。
【００６０】ゲル“１”を実施例１と同一方法で合成し
た。
た。
【００６１】ゲル“２”を次のように合成した。８．８
０ｇのＮａＯＨ（重量比で９７％）と６．９３ｇのＫＯ
Ｈ（重量比で８７．４％）を５３．８ｇの消イオン水に
溶解させた。５．７１ｇのアルミン酸ナトリウム（スペ
クトラム社）を加えて溶液を形成した。１２．６ｇの珪
酸ナトリウム（ＰＱ“Ｎ”ブランド）を上記の溶液に加
えてゲルを形成した。前記ゲルを室温で２４時間かけて
熟成させた。得られたゲル“２”は次のモル組成をも
つ：５．３Ｎａ２Ｏ：１．８Ｋ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：２．
０ＳｉＯ２：１２２Ｈ２Ｏ。
０ｇのＮａＯＨ（重量比で９７％）と６．９３ｇのＫＯ
Ｈ（重量比で８７．４％）を５３．８ｇの消イオン水に
溶解させた。５．７１ｇのアルミン酸ナトリウム（スペ
クトラム社）を加えて溶液を形成した。１２．６ｇの珪
酸ナトリウム（ＰＱ“Ｎ”ブランド）を上記の溶液に加
えてゲルを形成した。前記ゲルを室温で２４時間かけて
熟成させた。得られたゲル“２”は次のモル組成をも
つ：５．３Ｎａ２Ｏ：１．８Ｋ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：２．
０ＳｉＯ２：１２２Ｈ２Ｏ。
【００６２】ゲル“２”をゲル“１”の４分の１と混合
した。前記混合物を７０℃の温度で７２時間の間加熱し
た。結晶を濾過、洗浄した。生成物は実施例４のパター
ンと同様のＸＲＤパターンと、電子顕微鏡写真がＦＡＵ
／ＥＭＴの連晶に典型的例として見出される六方晶系板
状結晶のＦＡＵ／ＥＭＴ連晶構造を有する。化学分析は
ゼオライトは１．１４のＳｉのＡｌに対する比をもつ。
した。前記混合物を７０℃の温度で７２時間の間加熱し
た。結晶を濾過、洗浄した。生成物は実施例４のパター
ンと同様のＸＲＤパターンと、電子顕微鏡写真がＦＡＵ
／ＥＭＴの連晶に典型的例として見出される六方晶系板
状結晶のＦＡＵ／ＥＭＴ連晶構造を有する。化学分析は
ゼオライトは１．１４のＳｉのＡｌに対する比をもつ。
【００６３】実施例６：ゲル“１”を実施例１と同じ方
法で合成した。
法で合成した。
【００６４】ゲル“２”を次のように合成した。９．１
３ｇのＮａＯＨ（重量比で９７％）と６．９３ｇのＫＯ
Ｈ（重量比で８７．４％）を５５．３ｇの消イオン水に
溶解させた。１０．０ｇの珪酸ナトリウム（ＰＱ“Ｎ”
ブランド）を上記の溶液に加えてゲルを形成した。前記
ゲルを室温で２４時間かけて熟成させた。得られたゲル
“２”は次のモル組成をもつ：５．３Ｎａ２Ｏ：１．８
Ｋ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：１．６ＳｉＯ２：１２２Ｈ２Ｏ。
３ｇのＮａＯＨ（重量比で９７％）と６．９３ｇのＫＯ
Ｈ（重量比で８７．４％）を５５．３ｇの消イオン水に
溶解させた。１０．０ｇの珪酸ナトリウム（ＰＱ“Ｎ”
ブランド）を上記の溶液に加えてゲルを形成した。前記
ゲルを室温で２４時間かけて熟成させた。得られたゲル
“２”は次のモル組成をもつ：５．３Ｎａ２Ｏ：１．８
Ｋ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：１．６ＳｉＯ２：１２２Ｈ２Ｏ。
【００６５】ゲル“２”をゲル“１”の４分の１と混合
した。前記混合物を７０℃の温度で７２時間の間加熱し
た。結晶を濾過、洗浄した。生成物は実施例４のパター
ンと同様のＸＲＤパターンを備えるＦＡＵ／ＥＭＴ連晶
構造を有する。化学分析は１．１４のＳｉのＡｌに対す
る比をもつ。
した。前記混合物を７０℃の温度で７２時間の間加熱し
た。結晶を濾過、洗浄した。生成物は実施例４のパター
ンと同様のＸＲＤパターンを備えるＦＡＵ／ＥＭＴ連晶
構造を有する。化学分析は１．１４のＳｉのＡｌに対す
る比をもつ。
【００６６】実施例７：ゲル“１”を実施例１と同一の
方法で合成した。
方法で合成した。
【００６７】ゲル“２”を次の通り合成した。９．９４
ｇのＮａＯＨ（重量比で９７％）と６．９３ｇのＫＯＨ
（重量比で８７．４％）を５６．８ｇの消イオン水に溶
解させた。５．７１ｇのアルミン酸ナトリウム（スペク
トラム社）を加えて溶液を形成した。７．５ｇの珪酸ナ
トリウム（ＰＱ“Ｎ”ブランド）を上記溶液に加えてゲ
ルを形成した。前記ゲルを室温で２４時間かけて熟成さ
せた。得られたゲル“２”は次のモル組成をもつ：５．
３Ｎａ２Ｏ：１．８Ｋ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：１．２ＳｉＯ
２：１２２Ｈ２Ｏ。
ｇのＮａＯＨ（重量比で９７％）と６．９３ｇのＫＯＨ
（重量比で８７．４％）を５６．８ｇの消イオン水に溶
解させた。５．７１ｇのアルミン酸ナトリウム（スペク
トラム社）を加えて溶液を形成した。７．５ｇの珪酸ナ
トリウム（ＰＱ“Ｎ”ブランド）を上記溶液に加えてゲ
ルを形成した。前記ゲルを室温で２４時間かけて熟成さ
せた。得られたゲル“２”は次のモル組成をもつ：５．
３Ｎａ２Ｏ：１．８Ｋ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：１．２ＳｉＯ
２：１２２Ｈ２Ｏ。
【００６８】ゲル“２”をゲル“１”の４分の１と混合
した。前記混合物を７０℃の温度で７２時間の間加熱し
た。結晶を濾過、洗浄した。生成物はＦＡＵ／ＥＭＴ連
晶構造を備える。化学分析はゼオライトが１．１２のＳ
ｉのＡｌに対する比を有する。
した。前記混合物を７０℃の温度で７２時間の間加熱し
た。結晶を濾過、洗浄した。生成物はＦＡＵ／ＥＭＴ連
晶構造を備える。化学分析はゼオライトが１．１２のＳ
ｉのＡｌに対する比を有する。
【００６９】実施例８：静電熟成させたゲル“１”を用
いる合成 ゲルを攪拌する代りに４８時間の間、静電熟成させるこ
とを除き、ゲル“１”を実施例１と同じ方法で合成し
た。
いる合成 ゲルを攪拌する代りに４８時間の間、静電熟成させるこ
とを除き、ゲル“１”を実施例１と同じ方法で合成し
た。
【００７０】ゲル“２”を実施例４と同じ方法で合成し
た。
た。
【００７１】ゲル“２”をゲル“１”の４分の１と混合
した。前記混合物を７０℃の温度で７２時間の間加熱し
た。結晶を濾過、洗浄した。結晶生成物はＦＡＵ／ＥＭ
Ｔ連晶構造をもつ。
した。前記混合物を７０℃の温度で７２時間の間加熱し
た。結晶を濾過、洗浄した。結晶生成物はＦＡＵ／ＥＭ
Ｔ連晶構造をもつ。
【００７２】この実施例は、ゲル“１”の熟成が静電も
しくは攪拌のいずれかで行えることを実証した。
しくは攪拌のいずれかで行えることを実証した。
【００７３】実施例９：非熟成ゲル“２”を用いる合成 ゲル“１”を実施例１と同一の方法で合成した。
【００７４】ゲルを熟成させない点以外、実施例４と同
一の方法でゲル“２”を合成した。
一の方法でゲル“２”を合成した。
【００７５】ゲル“２”をゲル“１”の４分の１と混合
した。前記混合物を７０℃の温度で７２時間の間加熱し
た。結晶を濾過、洗浄した。生成物はＦＡＵ／ＥＭＴ連
晶構造をもつ。
した。前記混合物を７０℃の温度で７２時間の間加熱し
た。結晶を濾過、洗浄した。生成物はＦＡＵ／ＥＭＴ連
晶構造をもつ。
【００７６】実施例１０：非熟成ゲル“１”を用いる合
成 ゲルを熟成させない点以外、実施例１と同一の方法でゲ
ル“２”を合成した。ゲル“２”を実施例４と同一の方
法で合成した。ゲル“２”をゲル“１”の４分の１と混
合した。前記混合物を７０℃の温度で７２時間の間加熱
した。結晶を濾過、洗浄した。生成物はＦＡＵ、斜方沸
石とＮａ−Ｐの混合物である。この実施例はゲル“１”
すなわち高シリカゲルの熟成が必要な手順である。
成 ゲルを熟成させない点以外、実施例１と同一の方法でゲ
ル“２”を合成した。ゲル“２”を実施例４と同一の方
法で合成した。ゲル“２”をゲル“１”の４分の１と混
合した。前記混合物を７０℃の温度で７２時間の間加熱
した。結晶を濾過、洗浄した。生成物はＦＡＵ、斜方沸
石とＮａ−Ｐの混合物である。この実施例はゲル“１”
すなわち高シリカゲルの熟成が必要な手順である。
【００７７】実施例１１：ＬｉとＣａ交換ＦＡＵ／ＥＭ
Ｔの吸着特性 ＦＡＵ／ＥＭＴ連晶の組成物は他の陽イオン形態例えば
Ｌｉ、ＭｇとＣａなどにイオン交換でき、そして空気分
離に使用できる。ＬｉとＣａイオン交換ＦＡＵ／ＥＭＴ
連晶の上でのＮ２とＯ２の分離の結果をこの出願のため
に実証しよう。
Ｔの吸着特性 ＦＡＵ／ＥＭＴ連晶の組成物は他の陽イオン形態例えば
Ｌｉ、ＭｇとＣａなどにイオン交換でき、そして空気分
離に使用できる。ＬｉとＣａイオン交換ＦＡＵ／ＥＭＴ
連晶の上でのＮ２とＯ２の分離の結果をこの出願のため
に実証しよう。
【００７８】いくつかのＦＡＵ／ＥＭＴ連晶を４回、１
００℃の温度で、１．０ＭのＬｉＣｌもしくは２．０Ｍ
のＣａＣｌ２溶液（固形物の溶液に対する比が２５ｍｌ
当り１ｇ）でイオン交換した。吸着結果は表１にある。
００℃の温度で、１．０ＭのＬｉＣｌもしくは２．０Ｍ
のＣａＣｌ２溶液（固形物の溶液に対する比が２５ｍｌ
当り１ｇ）でイオン交換した。吸着結果は表１にある。
【００７９】
【表１】 ＬｉとＣａ交換したＦＡＵ／ＥＭＴ連晶の吸着特性 ――――――――――――――――――――――― 実施例 SiのAlに Li(Ca)のAl 微孔容量ｃ 吸着容量ｄ 対する比ａ に対する比ｂ （cm3 /g） （cm3 /g,STP) Ｎ２ Ｏ２ ――――――――――――――――――――――――――――――――――― １ １．４５ ０．９１ ０．３３ １３．５ ３．９ ２ １．３６ ０．９３ ０．３２ １６．４ ４．２ ３ １．１７ ０．９７ ０．３０ ２１．０ ４．０ ４ １．１７ ０．９７ ０．３０ １９．０ ４．０ ５ １．１４ ０．９７ ０．３１ ２０．７ ４．１ ６ １．１４ ０．９７ ０．３１ ２１．４ ４．１ ７ １．１２ ０．９７ ０．３０ ２３．０ ４．２ ５ １．１４ (0.51)ｅ ０．３０ ２６．７ ７．７ ７ １．１２ (0.52)ｅ ０．３０ ２７．５ ７．５ ――――――――――――――――――――――――――――――――――― ａ）大量化学分析から ｂ）ＬｉのＡｌに対する比を残余ＮａとＫ陽イオンに基きとった ｃ）マックベイン−ベーカー秤で、−１９６℃の温度、２０トルの圧力にかけ て測定した酸素吸着容量 ｄ）２３℃の温度、圧力１気圧で測定 ｅ）大量化学分析に基くＣａのＡｌに対する比 本研究は先行技術とは次の点で異なる：本合成は有機添
加剤を必要としないこと；本合成はＬｉ、Ｃｓもしくは
テトラメチルアンモニウム陽イオンを必要としないこ
と；結晶化のゲル組成物は広範で、条件に変更がきき、
そして生成物が濾過液の中で安定していることと；生成
物が高微孔容量（１ｇ当り０．２０ｃｍ３以上）をもつ
点とである。
加剤を必要としないこと；本合成はＬｉ、Ｃｓもしくは
テトラメチルアンモニウム陽イオンを必要としないこ
と；結晶化のゲル組成物は広範で、条件に変更がきき、
そして生成物が濾過液の中で安定していることと；生成
物が高微孔容量（１ｇ当り０．２０ｃｍ３以上）をもつ
点とである。
【００８０】
【発明の効果】以上述べた通り、本発明によれば、高性
能かつ新規な窒素選択性気体分離剤を提供することがで
きる。
能かつ新規な窒素選択性気体分離剤を提供することがで
きる。
【図１】本発明の実施例で合成された組成物を変動スリ
ットで測定した度数（θ）対強さ（数）で示すｘ線回折
（ＸＲＤ）パターン図であって、（ａ）は実施例１で合
成された組成物、（ｂ）は実施例２で合成された組成
物、（ｃ）は実施例３で合成された組成物を示す図であ
る。
ットで測定した度数（θ）対強さ（数）で示すｘ線回折
（ＸＲＤ）パターン図であって、（ａ）は実施例１で合
成された組成物、（ｂ）は実施例２で合成された組成
物、（ｃ）は実施例３で合成された組成物を示す図であ
る。
【図２】本発明の実施例４で合成された組成物を度数
（２θ）対相対強さで示すＸＲＤパターン図である。
（２θ）対相対強さで示すＸＲＤパターン図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ホン．ジン．リー アメリカ合衆国．18104．ペンシルバニア 州．アレンタウン．バーン．スワロー．レ ーン．403 (72)発明者 チャールズ．ガードナー．コー アメリカ合衆国．18062．ペンシルバニア 州．マックンジー．ウォルナット．レー ン．1381 (72)発明者 トーマス．リチャード．ガフニー アメリカ合衆国．18103．ペンシルバニア 州．アレンタウン．クリアービュー．サー クル．1211 (72)発明者 ヤンリャン．ジョング ベルギー国．ビー．3001．ヘベルリー．セ レスティュネンラーン．70．イー．テール バンク．0117 (72)発明者 ヨハン．アドリアン．マーテンス ベルギー国．ビー．3040．ハルデンベル グ．ボーハイデ．シュトラーセ．25 (72)発明者 ピエール．エー．ジェイコブズ ベルギー国．ビー．1755．ゴーイク．シュ トリュランドシュトラーセ．104
Claims (33)
- 【請求項１】 Ｓｉ／Ｘの比が２．０以下、かつナトリ
ウム乃至カリウムの形で測定された微孔容量が１ｇ当り
少くとも０．２０ｃｍ３［式中、Ｘがアルミニウム、ボ
ロンとガリウムからなる群より選ばれる］のＥＭＴ構造
からなる結晶金属珪酸塩組成物。 - 【請求項２】 前記ＥＭＴ構造がＦＡＵ結晶溝をもつ連
晶になっていることを特徴とする請求項１の組成物。 - 【請求項３】 前記連晶が重量比で少くとも５％乃至１
００％未満の範囲のＥＭＴ構造分をもつことを特徴とす
る請求項２の組成物。 - 【請求項４】 前記Ｘがアルミニウムであることを特徴
とする請求項１の組成物。 - 【請求項５】 前記金属珪酸塩をリチウムと陽イオン交
換することを特徴とする請求項１の組成物。 - 【請求項６】 前記金属珪酸塩を５０％以上リチウムと
陽イオン交換することを特徴とする請求項５の組成物。 - 【請求項７】 残余の陽イオンがカルシウム、マグネシ
ウム、亜鉛、ニッケル、マンガン、ナトリウム、カリウ
ムとそれらの混合物からなる群より選ばれることを特徴
とする請求項５の組成物。 - 【請求項８】 前記金属珪酸塩をカルシウムと陽イオン
交換することを特徴とする請求項１の組成物。 - 【請求項９】 前記組成物はＳｉ／Ａｌの比が１．４以
下であることを特徴とする請求項１の組成物。 - 【請求項１０】 前記組成物はＳｉ／Ａｌの比がほぼ
１．０であることを特徴とする請求項１の組成物。 - 【請求項１１】 前記組成物を少くとも１つの熟成ゲル
で合成することを特徴とする請求項２の組成物。 - 【請求項１２】 Ｓｉ／Ａｌの比が１．４以下、かつナ
トリウム乃至カリウムの形で測定された微孔容量が１ｇ
当り少くとも０．２０ｃｍ３、また陽イオン交換が、リ
チウム、カルシウムとその混合物からなる群より選ばれ
る陽イオンと８０％以上であるＦＡＵ／ＥＭＴ連晶構造
からなる結晶金属珪酸塩組成物。 - 【請求項１３】 ＥＭＴとＦＡＵ構造の連晶を備える結
晶金属珪酸塩組成物合成の方法であって、 ・Ｍ２／ｎＯ、Ａｌ２Ｏ３≧１．５のＳｉＯ２を含む第
１のゲルを水中に形成させる工程［式中、Ｍはリチウム
以外の金属陽イオンである］と； ・前記第１のゲルをその成分の結晶化温度以下の温度で
熟成させる工程と； ・Ｍ２／ｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２を含む第２のゲル
を水中に形成させる工程［式中、Ｍはチリウム以外の金
属陽イオンである］と； ・前記第１のゲルと前記第２のゲルを混合する工程と； ・前記ＥＭＴとＦＡＵ構造の連晶を結晶化する工程と； ・それを前記第１と第２のゲルの混合物から回収する工
程と；からなる合成の方法。 - 【請求項１４】 前記金属珪酸塩と、リチウム、カルシ
ウムおよびその混合物からなる群より選ばれる陽イオン
を８０％以上イオン交換させることを特徴とする請求項
１３の合成の方法。 - 【請求項１５】 前記リチウムを塩化リチウムから供給
することを特徴とする請求項１４の合成の方法。 - 【請求項１６】 前記カルシウムを塩化カルシウムから
供給することを特徴とする請求項１４の合成の方法。 - 【請求項１７】 前記第１のゲルと第２のゲルの混合物
を加熱して、結晶を促進させることを特徴とする請求項
１３の合成の方法。 - 【請求項１８】 前記両ゲルを熟成させてから前記両ゲ
ルを混合することを特徴とする請求項１３の合成の方
法。 - 【請求項１９】 ゲルをその成分の結晶化以下の温度
で、２乃至１４４時間の範囲の時間をかけて熟成させる
ことを特徴とする請求項１３の合成の方法。 - 【請求項２０】 比較的強く吸着された気体と比較的弱
く吸着された気体を含む気体混合物中で、比較的強く吸
収された気体を比較的弱く吸着された気体から吸着的に
分離する方法であって、 ・前記ガス混合物を、Ｓｉ／Ｘの比が２．０以下、ナト
リウム乃至カリウムの形で測定された微孔容量が１ｇ当
り少くとも０．２０ｃｍ３であり、かつリチウム、カル
シウムとその混合物からなる群より選ばれる陽イオンと
の陽イオン交換が５０％以上［式中、Ｘはアルミニウ
ム、ボロンとガリウムからなる群より選ばれる］のＥＭ
Ｔ構造を有する結晶金属珪酸塩組成物を含む吸着剤の層
と接触させる工程と； ・前記比較的強く吸着された気体を優先的に前記比較的
弱く吸着された気体に選択吸着させる工程と； ・前記比較的弱く吸着され、前記比較的強く吸着された
気体で消耗された気体を前記層から除去する工程と； ・前記比較的強く吸着された気体を前記吸着剤から分離
除去する工程と；からなる分離法。 - 【請求項２１】 前記ＥＭＴ構造がＦＡＵ結晶構造をも
つ連晶になっていることを特徴とする請求項２０の分離
法。 - 【請求項２２】 前記層を、 ・前記気体混合物が前記層に高圧で接触して前記比較的
吸着された気体を、前記吸着剤が前記比較的強く吸着さ
れた気体で飽和し、また前記比較的弱く吸着された気体
を含み、前記比較的強く吸着された気体で消耗された前
記気体が生成物として除去されるまで吸着させる吸着工
程と； ・前記吸着を中断し、前記層を脱着して吸着された前記
比較的強く吸着された気体を前記吸着剤から除去して、
前記吸着剤を再生させる工程と； ・前記層を前記比較的弱く吸着された気体を豊富に含む
気体を再加圧する工程と； ・前記一連の工程を反復して連続法を行う工程と；から
なる循環方式の一連の工程により操作することを特徴と
する請求項２０の分離法。 - 【請求項２３】 前記工程を、前記層として複数の平行
接続吸着層で行い、１つの層で吸着工程を行い、もう１
つの層で再生させることを特徴とする請求項１２の分離
法。 - 【請求項２４】 前記複数の層は２つの平行接続層であ
ることを特徴とする請求項２３の分離法。 - 【請求項２５】 前記比較的強く吸着させた気体が窒素
であることを特徴とする請求項２０の分離法。 - 【請求項２６】 前記比較的弱く吸着させた気体が酸素
であることを特徴とする請求項２５の分離法。 - 【請求項２７】 前記気体混合物が空気であることを特
徴とする請求項２６の分離法。 - 【請求項２８】 前記吸着を１０乃至３０ｐｓｉａの範
囲の圧力で行うことを特徴とする請求項２０の分離法。 - 【請求項２９】 前記吸着を０．１乃至７ｐｓｉａの圧
力範囲で行うことを特徴とする請求項２０の分離法。 - 【請求項３０】 比較的弱く吸着された気体を含み、比
較的強く吸着された気体で消耗された前記気体が容量比
で少くとも９０％の酸素であることを特徴とする請求項
２７の分離法。 - 【請求項３１】 前記比較的弱く吸着された気体を含
み、前記比較的強く吸着された気体で消耗された前記気
体が重量比で少くとも９３％の酸素であることを特徴と
する請求項３０の分離法。 - 【請求項３２】 前記陽イオン中の支配的陽イオンがリ
チウムであって、残余の陽イオンがカルシウム、マンガ
ン、亜鉛、ニッケル、マンガンとそれらの混合物からな
る群より選ばれることを特徴とする請求項２０の分離
法。 - 【請求項３３】 前記支配的陽イオンを８０％以上に交
換することを特徴とする請求項３２の分離法。
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