JPH10139417A - 大比表面積シリケート及びその合成方法 - Google Patents
大比表面積シリケート及びその合成方法Info
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- JPH10139417A JPH10139417A JP8289773A JP28977396A JPH10139417A JP H10139417 A JPH10139417 A JP H10139417A JP 8289773 A JP8289773 A JP 8289773A JP 28977396 A JP28977396 A JP 28977396A JP H10139417 A JPH10139417 A JP H10139417A
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Landscapes
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- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 大きな比表面積とメソポアを有し、かつ非晶
質形態を示す大比表面積多孔質シリケート及びその合成
方法を提供すること。 【解決手段】 シリカ化合物、有機テンプレート及び特
定の金属化合物から水熱合成によって合成される複合体
を焼成して得られる大比表面積多孔質シリケートであっ
て、粉末Ｘ線回折パターンで非晶質形態を示すことを特
徴とする大比表面積多孔質シリケート並びにシリカ化合
物、特定の有機テンプレート及び特定の金属化合物を特
定割合で混合し、ｐＨ１０〜１の条件で水熱合成を行わ
せ、得られる複合体を焼成することを特徴とする非晶質
の大比表面積多孔質シリケートの合成方法。
質形態を示す大比表面積多孔質シリケート及びその合成
方法を提供すること。 【解決手段】 シリカ化合物、有機テンプレート及び特
定の金属化合物から水熱合成によって合成される複合体
を焼成して得られる大比表面積多孔質シリケートであっ
て、粉末Ｘ線回折パターンで非晶質形態を示すことを特
徴とする大比表面積多孔質シリケート並びにシリカ化合
物、特定の有機テンプレート及び特定の金属化合物を特
定割合で混合し、ｐＨ１０〜１の条件で水熱合成を行わ
せ、得られる複合体を焼成することを特徴とする非晶質
の大比表面積多孔質シリケートの合成方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は触媒担体あるいは吸
着剤などに利用価値の高い非晶質の大比表面積多孔質シ
リケート及びその合成方法に関する。
着剤などに利用価値の高い非晶質の大比表面積多孔質シ
リケート及びその合成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、触媒担体あるいは各種吸着剤とし
て使用されてきた高比表面積物質としてゼオライト、活
性炭、アルミナ等がある。これらのうち活性炭は耐熱性
に乏しいため高温域では使用できず、ゼオライトやアル
ミナは比表面積が活性炭に比べて小さいため吸着剤とし
て使用する場合、多量の吸着剤が必要になる。また、ゼ
オライトの細孔径は最大７オングストローム程度である
ため、高分子量物質の吸着や反応には適さない場合もあ
る。これに対し、最近、細孔径分布が比較的均一であり
高比表面積を有するシリカ多孔体の合成が報告されてい
る〔 Bulletin of Chemical Society of Japan, Vol 6
3,988-992 (1990), Journal of American Chemical Soc
iety, Vol 114,10834(1992) 〕。これらの物質は層状構
造及び規則的な六方格子構造を有するメソポアシリケー
トであり、アルキルトリメチルアンモニウムを添加する
ことにより合成されている。
て使用されてきた高比表面積物質としてゼオライト、活
性炭、アルミナ等がある。これらのうち活性炭は耐熱性
に乏しいため高温域では使用できず、ゼオライトやアル
ミナは比表面積が活性炭に比べて小さいため吸着剤とし
て使用する場合、多量の吸着剤が必要になる。また、ゼ
オライトの細孔径は最大７オングストローム程度である
ため、高分子量物質の吸着や反応には適さない場合もあ
る。これに対し、最近、細孔径分布が比較的均一であり
高比表面積を有するシリカ多孔体の合成が報告されてい
る〔 Bulletin of Chemical Society of Japan, Vol 6
3,988-992 (1990), Journal of American Chemical Soc
iety, Vol 114,10834(1992) 〕。これらの物質は層状構
造及び規則的な六方格子構造を有するメソポアシリケー
トであり、アルキルトリメチルアンモニウムを添加する
ことにより合成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記物質はいずれも粉
末Ｘ線回折パターンで１８オングストローム以上の面間
隔を示す、規則的な結晶構造を有している。規則的な結
晶構造や細孔構造を有する物質は形状選択性を有するこ
とになり、重質油等の広範囲な高分子量混合物質の吸着
剤や分解反応用触媒担体としては必ずしも好ましくな
い。本発明は上記従来技術の実状に鑑み、大きな比表面
積とメソポアを有し、かつ非晶質形態を示す大比表面積
多孔質シリケート及びその合成方法を提供することを目
的とする。
末Ｘ線回折パターンで１８オングストローム以上の面間
隔を示す、規則的な結晶構造を有している。規則的な結
晶構造や細孔構造を有する物質は形状選択性を有するこ
とになり、重質油等の広範囲な高分子量混合物質の吸着
剤や分解反応用触媒担体としては必ずしも好ましくな
い。本発明は上記従来技術の実状に鑑み、大きな比表面
積とメソポアを有し、かつ非晶質形態を示す大比表面積
多孔質シリケート及びその合成方法を提供することを目
的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
する手段として次の（１）及び（２）の構成を採るもの
である。 （１）シリカ化合物、カチオン系界面活性剤からなる有
機テンプレート並びにアルミニウム、鉄、バナジウム、
マンガン、ガリウム、クロム、チタン、ホウ素、白金、
パラジウム、銅、亜鉛及びジルコニウムからなる群から
選ばれる１種以上の金属化合物から水熱合成によって合
成される複合体を焼成して得られる多孔質シリケートで
あって、平均細孔径が１０〜１００オングストロームの
メソポアを有し、ＢＥＴ法による窒素吸着により測定し
た比表面積が６００ｍ2 ／ｇ以上であり、粉末Ｘ線回折
パターンで非晶質形態を示すことを特徴とする大比表面
積多孔質シリケート。
する手段として次の（１）及び（２）の構成を採るもの
である。 （１）シリカ化合物、カチオン系界面活性剤からなる有
機テンプレート並びにアルミニウム、鉄、バナジウム、
マンガン、ガリウム、クロム、チタン、ホウ素、白金、
パラジウム、銅、亜鉛及びジルコニウムからなる群から
選ばれる１種以上の金属化合物から水熱合成によって合
成される複合体を焼成して得られる多孔質シリケートで
あって、平均細孔径が１０〜１００オングストロームの
メソポアを有し、ＢＥＴ法による窒素吸着により測定し
た比表面積が６００ｍ2 ／ｇ以上であり、粉末Ｘ線回折
パターンで非晶質形態を示すことを特徴とする大比表面
積多孔質シリケート。
【０００５】（２）シリカ化合物及びカチオン系界面活
性剤からなる有機テンプレートから水熱合成法により多
孔質シリケートを合成する方法において、シリカ化合物
としてコロイダルシリカ、フュームドシリカ、ケイ酸ナ
トリウム及びアルコキシドシリカからなる群から選ばれ
る１種以上を使用し、有機テンプレートとして一般式Ｒ
1 Ｒ2 Ｒ3 Ｒ4 Ｑ+ （式中、Ｒ1 は炭素数８〜３６のア
ルキル基、アリール基又はアリールアルキル基を表し、
Ｒ2 、Ｒ3 及びＲ4 は炭素数１〜１０のアルキル基又は
水素原子を表し、Ｑ+ は窒素又はリンのイオンを表す）
で表されるカチオンを含む有機化合物をケイ素１モル当
たり０．０１〜１０モル使用し、さらにアルミニウム、
鉄、バナジウム、マンガン、ガリウム、クロム、チタ
ン、ホウ素、白金、パラジウム、銅、亜鉛及びジルコニ
ウムからなる群から選ばれる１種以上の金属化合物を添
加し、ｐＨ１０〜１の条件で水熱合成を行わせ、得られ
る複合体を焼成することを特徴とする非晶質の大比表面
積多孔質シリケートの合成方法。
性剤からなる有機テンプレートから水熱合成法により多
孔質シリケートを合成する方法において、シリカ化合物
としてコロイダルシリカ、フュームドシリカ、ケイ酸ナ
トリウム及びアルコキシドシリカからなる群から選ばれ
る１種以上を使用し、有機テンプレートとして一般式Ｒ
1 Ｒ2 Ｒ3 Ｒ4 Ｑ+ （式中、Ｒ1 は炭素数８〜３６のア
ルキル基、アリール基又はアリールアルキル基を表し、
Ｒ2 、Ｒ3 及びＲ4 は炭素数１〜１０のアルキル基又は
水素原子を表し、Ｑ+ は窒素又はリンのイオンを表す）
で表されるカチオンを含む有機化合物をケイ素１モル当
たり０．０１〜１０モル使用し、さらにアルミニウム、
鉄、バナジウム、マンガン、ガリウム、クロム、チタ
ン、ホウ素、白金、パラジウム、銅、亜鉛及びジルコニ
ウムからなる群から選ばれる１種以上の金属化合物を添
加し、ｐＨ１０〜１の条件で水熱合成を行わせ、得られ
る複合体を焼成することを特徴とする非晶質の大比表面
積多孔質シリケートの合成方法。
【０００６】前記（２）の発明の好ましい態様として、
前記金属化合物の添加量が重量比でＳｉ／金属が１〜１
０００となる量であることを特徴とする非晶質の大比表
面積多孔質シリケートの合成方法がある。
前記金属化合物の添加量が重量比でＳｉ／金属が１〜１
０００となる量であることを特徴とする非晶質の大比表
面積多孔質シリケートの合成方法がある。
【０００７】本発明の大比表面積多孔質シリケートは、
平均細孔径が１０〜１００オングストローム、好ましく
は１５〜５０オングストロームのメソポアを有し、ＢＥ
Ｔ法による窒素吸着により測定した比表面積が６００ｍ
2 ／ｇ以上、好ましくは８００ｍ2 ／ｇ以上であり、粉
末Ｘ線回折パターンで非晶質形態を示すことを特徴とす
る。
平均細孔径が１０〜１００オングストローム、好ましく
は１５〜５０オングストロームのメソポアを有し、ＢＥ
Ｔ法による窒素吸着により測定した比表面積が６００ｍ
2 ／ｇ以上、好ましくは８００ｍ2 ／ｇ以上であり、粉
末Ｘ線回折パターンで非晶質形態を示すことを特徴とす
る。
【０００８】本発明の大比表面積多孔質シリケートは、
金属化合物の添加量が重量比でＳｉ／金属が１〜１００
０、好ましくは２０〜４００となるような割合でアルミ
ニウム、鉄、バナジウム、マンガン、ガリウム、クロ
ム、チタン、ホウ素、白金、パラジウム、銅、亜鉛及び
ジルコニウムからなる群から選ばれる１種以上の金属を
含んでいる。Ｓｉ／金属が１未満ではメソポアの形成が
できず、比表面積も小さくなり、また、Ｓｉ／金属が１
０００を超えると金属の添加効果が小さくなり非晶質化
が困難で、イオン交換サイトが少なくなる。
金属化合物の添加量が重量比でＳｉ／金属が１〜１００
０、好ましくは２０〜４００となるような割合でアルミ
ニウム、鉄、バナジウム、マンガン、ガリウム、クロ
ム、チタン、ホウ素、白金、パラジウム、銅、亜鉛及び
ジルコニウムからなる群から選ばれる１種以上の金属を
含んでいる。Ｓｉ／金属が１未満ではメソポアの形成が
できず、比表面積も小さくなり、また、Ｓｉ／金属が１
０００を超えると金属の添加効果が小さくなり非晶質化
が困難で、イオン交換サイトが少なくなる。
【０００９】本発明の大比表面積多孔質シリケートは、
例えば次のようにして合成することができる。すなわ
ち、シリカ化合物と有機テンプレートを混合し、さらに
アルミニウム、鉄、バナジウム、マンガン、ガリウム、
クロム、チタン、ホウ素、白金、パラジウム、銅、亜鉛
及びジルコニウムからなる群から選ばれる１種以上の金
属化合物を添加して水熱合成を行わせ、得られる複合体
を焼成する。
例えば次のようにして合成することができる。すなわ
ち、シリカ化合物と有機テンプレートを混合し、さらに
アルミニウム、鉄、バナジウム、マンガン、ガリウム、
クロム、チタン、ホウ素、白金、パラジウム、銅、亜鉛
及びジルコニウムからなる群から選ばれる１種以上の金
属化合物を添加して水熱合成を行わせ、得られる複合体
を焼成する。
【００１０】シリカ化合物としてはコロイダルシリカ、
フュームドシリカ、ケイ酸ナトリウム及びアルコキシド
シリカからなる群から選ばれる１種以上を使用する。
フュームドシリカ、ケイ酸ナトリウム及びアルコキシド
シリカからなる群から選ばれる１種以上を使用する。
【００１１】有機テンプレートとしては一般式Ｒ1 Ｒ2
Ｒ3 Ｒ4 Ｑ+ （式中、Ｒ1 は炭素数８〜３６のアルキル
基、アリール基又はアリールアルキル基を表し、Ｒ2 、
Ｒ3及びＲ4 は炭素数１〜１０のアルキル基又は水素原
子を表し、Ｑ+ は窒素又はリンのイオンを表す）で表さ
れるカチオンを含む有機化合物を使用する。これらのカ
チオンの対アニオンとしてはハロゲンイオン、水酸イオ
ン等が適当である。ここで使用する有機化合物の好まし
い例としてはドデシルトリメチルアンモニウムクロリド
又はブロミド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムク
ロリド又はブロミド、オクタデシルトリメチルアンモニ
ウムクロリド又はブロミド、ドデシルトリメチルリン酸
クロリドなどが挙げられる。
Ｒ3 Ｒ4 Ｑ+ （式中、Ｒ1 は炭素数８〜３６のアルキル
基、アリール基又はアリールアルキル基を表し、Ｒ2 、
Ｒ3及びＲ4 は炭素数１〜１０のアルキル基又は水素原
子を表し、Ｑ+ は窒素又はリンのイオンを表す）で表さ
れるカチオンを含む有機化合物を使用する。これらのカ
チオンの対アニオンとしてはハロゲンイオン、水酸イオ
ン等が適当である。ここで使用する有機化合物の好まし
い例としてはドデシルトリメチルアンモニウムクロリド
又はブロミド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムク
ロリド又はブロミド、オクタデシルトリメチルアンモニ
ウムクロリド又はブロミド、ドデシルトリメチルリン酸
クロリドなどが挙げられる。
【００１２】有機テンプレートの使用量はケイ素１モル
当たり０．０１〜１０モルである。有機テンプレートの
使用量が少なすぎると効果が少なく、また、有機テンプ
レートは高価であり１０モルを超えるとコストが高くな
りすぎるので好ましくない。
当たり０．０１〜１０モルである。有機テンプレートの
使用量が少なすぎると効果が少なく、また、有機テンプ
レートは高価であり１０モルを超えるとコストが高くな
りすぎるので好ましくない。
【００１３】本発明においては前記シリカ化合物と有機
テンプレートの混合物を水熱反応させるに際して、アル
ミニウム、鉄、バナジウム、マンガン、ガリウム、クロ
ム、チタン、ホウ素、白金、パラジウム、銅、亜鉛及び
ジルコニウムからなる群から選ばれる１種以上の金属化
合物を添加することを特徴とする。金属化合物としては
前記金属の硝酸塩、硫酸塩、塩化物などが好ましく使用
できる。これらの金属化合物を添加することにより、大
比表面積多孔質シリケートの非晶質化が促進される。従
来の大比表面積多孔質シリケートでは１８オングストロ
ームより大きな面間隔を規則的に有しているが、前記金
属化合物の添加により、メソポア及び大比表面積は維持
されたまま、規則的な面間隔の形成をなくすることがで
きる。
テンプレートの混合物を水熱反応させるに際して、アル
ミニウム、鉄、バナジウム、マンガン、ガリウム、クロ
ム、チタン、ホウ素、白金、パラジウム、銅、亜鉛及び
ジルコニウムからなる群から選ばれる１種以上の金属化
合物を添加することを特徴とする。金属化合物としては
前記金属の硝酸塩、硫酸塩、塩化物などが好ましく使用
できる。これらの金属化合物を添加することにより、大
比表面積多孔質シリケートの非晶質化が促進される。従
来の大比表面積多孔質シリケートでは１８オングストロ
ームより大きな面間隔を規則的に有しているが、前記金
属化合物の添加により、メソポア及び大比表面積は維持
されたまま、規則的な面間隔の形成をなくすることがで
きる。
【００１４】水熱合成は前記シリカ化合物、有機テンプ
レート及び金属化合物を混合し、ｐＨを１０〜１の範囲
に調整し、１００〜１８０℃で１２〜７２時間反応させ
ることによって行うことができる。ｐＨが１０を超えた
り、１未満の場合には非晶質で大比表面積の多孔質シリ
ケートを形成させることができず、好ましくない。
レート及び金属化合物を混合し、ｐＨを１０〜１の範囲
に調整し、１００〜１８０℃で１２〜７２時間反応させ
ることによって行うことができる。ｐＨが１０を超えた
り、１未満の場合には非晶質で大比表面積の多孔質シリ
ケートを形成させることができず、好ましくない。
【００１５】水熱合成によって得られた複合体を４００
〜６５０℃で３０分〜１２時間程度焼成することによっ
て本発明の大比表面積多孔質シリケートを得ることがで
きる。
〜６５０℃で３０分〜１２時間程度焼成することによっ
て本発明の大比表面積多孔質シリケートを得ることがで
きる。
【００１６】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに具体的に説
明する。 （実施例１）５１．１ｇの水に４．１ｇの硝酸アルミニ
ウム〔Ａｌ（ＮＯ3 ）3 ・９Ｈ2 Ｏ〕を溶解させた溶液
に１３０．９ｇのシリカゾル（日産化学製、スノーテッ
クス２０、ＳｉＯ2 含有量２０ｗｔ％）を混合しＡ液と
した。また、水酸化ナトリウム１１．５ｇを２１２．７
ｇの水に溶解させ、ドデシルトリメチルアンモニウムク
ロリド（ＤＴＭＡＣ）８２．９ｇを添加してＢ液とし、
水１００ｇに濃硫酸１３．０ｇを添加してＣ液とした。
１リットルのオートクレーブにＡ液を装入し、次いでＢ
液（アルカリ液）とＣ液（酸液）とを同一割合の滴下速
度で供給し、スラリーゲルを形成させた。滴下終了後さ
らに室温で２時間攪拌した。この時の溶液のｐＨは９．
２であった。次にこのスラリー溶液を１４０°に加熱
し、４８時間攪拌して水熱合成を行った。反応混合物を
冷却し、ろ過、洗浄したのち固形分を乾燥した。
明する。 （実施例１）５１．１ｇの水に４．１ｇの硝酸アルミニ
ウム〔Ａｌ（ＮＯ3 ）3 ・９Ｈ2 Ｏ〕を溶解させた溶液
に１３０．９ｇのシリカゾル（日産化学製、スノーテッ
クス２０、ＳｉＯ2 含有量２０ｗｔ％）を混合しＡ液と
した。また、水酸化ナトリウム１１．５ｇを２１２．７
ｇの水に溶解させ、ドデシルトリメチルアンモニウムク
ロリド（ＤＴＭＡＣ）８２．９ｇを添加してＢ液とし、
水１００ｇに濃硫酸１３．０ｇを添加してＣ液とした。
１リットルのオートクレーブにＡ液を装入し、次いでＢ
液（アルカリ液）とＣ液（酸液）とを同一割合の滴下速
度で供給し、スラリーゲルを形成させた。滴下終了後さ
らに室温で２時間攪拌した。この時の溶液のｐＨは９．
２であった。次にこのスラリー溶液を１４０°に加熱
し、４８時間攪拌して水熱合成を行った。反応混合物を
冷却し、ろ過、洗浄したのち固形分を乾燥した。
【００１７】この固形分を空気雰囲気下で５５０℃で５
時間焼成し本発明の大比表面積多孔質シリケートを得
た。この試料を試料１とした。試料１の粉末Ｘ線回折パ
ターン（ＣｕＫα線使用）を図１に、Ｎ2 吸着法による
細孔径分布を図２に示す。図１より、この試料１は回折
ピークを有さないことから非晶質物質であることがわか
る。また、図２より、平均細孔径は２６オングストロー
ムである。さらに、ＢＥＴ法による窒素吸着比表面積は
１５３０ｍ2 ／ｇであり、ＩＣＰ法によるＳｉＯ 2 ／Ａ
ｌ2 Ｏ3 の値は７８であった。
時間焼成し本発明の大比表面積多孔質シリケートを得
た。この試料を試料１とした。試料１の粉末Ｘ線回折パ
ターン（ＣｕＫα線使用）を図１に、Ｎ2 吸着法による
細孔径分布を図２に示す。図１より、この試料１は回折
ピークを有さないことから非晶質物質であることがわか
る。また、図２より、平均細孔径は２６オングストロー
ムである。さらに、ＢＥＴ法による窒素吸着比表面積は
１５３０ｍ2 ／ｇであり、ＩＣＰ法によるＳｉＯ 2 ／Ａ
ｌ2 Ｏ3 の値は７８であった。
【００１８】（実施例２）Ａ液を調製する際に硝酸アル
ミニウム４．１ｇの代わりに、それぞれ硝酸鉄〔Ｆｅ
（ＮＯ3 ）3 ・９Ｈ2 Ｏ〕４．４ｇ、三塩化バナジウム
（ＶＣｌ3 ）１．７ｇ、硝酸マンガン〔Ｍｎ（ＮＯ3 ）
2 ・５Ｈ2 Ｏ〕１．９ｇ、硝酸ガリウム〔Ｇａ（Ｎ
Ｏ3 ）3 ・６Ｈ2 Ｏ〕４．３ｇ、硝酸クロム〔Ｃｒ（Ｎ
Ｏ3 ）3 ・９Ｈ2Ｏ〕４．４ｇ、硫酸チタニル（ＴｉＯ
ＳＯ4 ）１．０ｇ、ホウ酸（Ｈ3 ＢＯ3 ）０．７ｇ、塩
化白金酸（Ｈ2 ＰｔＣｌ6 ・６Ｈ2 Ｏ）１．５ｇ、硝酸
パラジウム〔Ｐｄ（ＮＯ3 ）2 〕０．７ｇ、硝酸銅〔Ｃ
ｕ（ＮＯ3 ）2 ・６Ｈ2 Ｏ〕２．０ｇ、硝酸亜鉛〔Ｚｎ
（ＮＯ3 ）2 ・６Ｈ2 Ｏ〕２．０ｇ又はオキシ硝酸ジル
コニウム〔ＺｒＯ（ＮＯ3 ）2 ・２Ｈ2 Ｏ〕１．６ｇを
添加したほかは実施例１と同様の方法及び条件により水
熱合成及び焼成を行い、大比表面積多孔質シリケートを
得た。これらの試料を試料２〜１３とし、その物性値を
実施例１の結果と合わせて表１に示す。
ミニウム４．１ｇの代わりに、それぞれ硝酸鉄〔Ｆｅ
（ＮＯ3 ）3 ・９Ｈ2 Ｏ〕４．４ｇ、三塩化バナジウム
（ＶＣｌ3 ）１．７ｇ、硝酸マンガン〔Ｍｎ（ＮＯ3 ）
2 ・５Ｈ2 Ｏ〕１．９ｇ、硝酸ガリウム〔Ｇａ（Ｎ
Ｏ3 ）3 ・６Ｈ2 Ｏ〕４．３ｇ、硝酸クロム〔Ｃｒ（Ｎ
Ｏ3 ）3 ・９Ｈ2Ｏ〕４．４ｇ、硫酸チタニル（ＴｉＯ
ＳＯ4 ）１．０ｇ、ホウ酸（Ｈ3 ＢＯ3 ）０．７ｇ、塩
化白金酸（Ｈ2 ＰｔＣｌ6 ・６Ｈ2 Ｏ）１．５ｇ、硝酸
パラジウム〔Ｐｄ（ＮＯ3 ）2 〕０．７ｇ、硝酸銅〔Ｃ
ｕ（ＮＯ3 ）2 ・６Ｈ2 Ｏ〕２．０ｇ、硝酸亜鉛〔Ｚｎ
（ＮＯ3 ）2 ・６Ｈ2 Ｏ〕２．０ｇ又はオキシ硝酸ジル
コニウム〔ＺｒＯ（ＮＯ3 ）2 ・２Ｈ2 Ｏ〕１．６ｇを
添加したほかは実施例１と同様の方法及び条件により水
熱合成及び焼成を行い、大比表面積多孔質シリケートを
得た。これらの試料を試料２〜１３とし、その物性値を
実施例１の結果と合わせて表１に示す。
【００１９】（実施例３）Ａ液を調製する際に硝酸アル
ミニウム添加量をそれぞれ８．２ｇ又は１６．４ｇとし
たほかは実施例１と同様の方法により水熱合成及び焼成
を行い、試料１４及び１５を得た。また、Ａ液を調製す
る際に１３０．９ｇのシリカゾルの代わりにそれぞれ９
１ｇのオルトケイ酸エチル又は２６ｇの微粒子シリカ
（トクソー社製ファインシールＫ−４１）を添加したほ
かは実施例１と同様の方法により水熱合成及び焼成を行
い、試料１６及び１７を得た。さらに、実施例１におい
て１３０．９ｇのシリカゾルを使用せず、Ｂ液の水酸化
ナトリウム１１．５ｇの代わりに３号ケイ酸ソ−ダ（Ｓ
ｉＯ2 ：２９．１重量％、Ｎａ2 Ｏ：９．５重量％）を
９０ｇを使用したほかは実施例１と同様の方法により水
熱合成及び焼成を行い、試料１８を得た。試料１４〜１
８の物性値を表１に示す。
ミニウム添加量をそれぞれ８．２ｇ又は１６．４ｇとし
たほかは実施例１と同様の方法により水熱合成及び焼成
を行い、試料１４及び１５を得た。また、Ａ液を調製す
る際に１３０．９ｇのシリカゾルの代わりにそれぞれ９
１ｇのオルトケイ酸エチル又は２６ｇの微粒子シリカ
（トクソー社製ファインシールＫ−４１）を添加したほ
かは実施例１と同様の方法により水熱合成及び焼成を行
い、試料１６及び１７を得た。さらに、実施例１におい
て１３０．９ｇのシリカゾルを使用せず、Ｂ液の水酸化
ナトリウム１１．５ｇの代わりに３号ケイ酸ソ−ダ（Ｓ
ｉＯ2 ：２９．１重量％、Ｎａ2 Ｏ：９．５重量％）を
９０ｇを使用したほかは実施例１と同様の方法により水
熱合成及び焼成を行い、試料１８を得た。試料１４〜１
８の物性値を表１に示す。
【００２０】（実施例４）Ｂ液を調製する際にドデシル
トリメチルアンモニウムクロリド（ＤＴＭＡＣ）の添加
量をそれぞれ４１ｇ又は２１ｇとしたほかは実施例１と
同様の方法により水熱合成及び焼成を行い、試料１９及
び２０を得た。また、Ｂ液を調製する際にドデシルトリ
メチルアンモニウムクロリド（ＤＴＭＡＣ）８２．９ｇ
の代わりに、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロ
リド（ＨＤＴＭＡＣ）、オクタデシルトリメチルアンモ
ニウムクロリド（ＯＤＴＭＡＣ）又はドデシルトリメチ
ルリン酸クロリドをそれぞれ８２ｇ添加したほかは実施
例１と同様の方法により水熱合成及び焼成を行い、試料
２１、２２及び２３を得た。試料１９〜２３の物性値を
表１に示す。
トリメチルアンモニウムクロリド（ＤＴＭＡＣ）の添加
量をそれぞれ４１ｇ又は２１ｇとしたほかは実施例１と
同様の方法により水熱合成及び焼成を行い、試料１９及
び２０を得た。また、Ｂ液を調製する際にドデシルトリ
メチルアンモニウムクロリド（ＤＴＭＡＣ）８２．９ｇ
の代わりに、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロ
リド（ＨＤＴＭＡＣ）、オクタデシルトリメチルアンモ
ニウムクロリド（ＯＤＴＭＡＣ）又はドデシルトリメチ
ルリン酸クロリドをそれぞれ８２ｇ添加したほかは実施
例１と同様の方法により水熱合成及び焼成を行い、試料
２１、２２及び２３を得た。試料１９〜２３の物性値を
表１に示す。
【００２１】（実施例５）Ｃ液を調製する際に水１００
ｇに添加する濃硫酸の量をそれぞれ２１．０ｇ又は３
０．０ｇとしたほかは実施例１と同様の方法によりスラ
リー溶液を調製した。この時の溶液のｐＨはそれぞれ
６．８及び３．２であった。その後、実施例１と同様に
して水熱合成及び焼成を行い、試料２４及び２５を得
た。試料２４、２５の物性値を表１に示す。
ｇに添加する濃硫酸の量をそれぞれ２１．０ｇ又は３
０．０ｇとしたほかは実施例１と同様の方法によりスラ
リー溶液を調製した。この時の溶液のｐＨはそれぞれ
６．８及び３．２であった。その後、実施例１と同様に
して水熱合成及び焼成を行い、試料２４及び２５を得
た。試料２４、２５の物性値を表１に示す。
【００２２】（実施例６）試作した試料の耐熱性を評価
するため、前記の試料１（比表面積１５３０ｍ2／ｇ）
を８００℃に保持した空気雰囲気の電気炉に入れ、１０
００時間放置した後、再度比表面積を測定した。その結
果は１１１０ｍ2 ／ｇであり、長時間高温に曝した後で
も高い比表面積を保持しており、優れた耐熱性を有する
ことがわかった。
するため、前記の試料１（比表面積１５３０ｍ2／ｇ）
を８００℃に保持した空気雰囲気の電気炉に入れ、１０
００時間放置した後、再度比表面積を測定した。その結
果は１１１０ｍ2 ／ｇであり、長時間高温に曝した後で
も高い比表面積を保持しており、優れた耐熱性を有する
ことがわかった。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【発明の効果】本発明の大比表面積多孔質シリケート
は、平均細孔径が１０〜１００オングストロームのメソ
ポアを有し、ＢＥＴ法による窒素吸着により測定した比
表面積が６００ｍ2 ／ｇ以上であり、粉末Ｘ線回折パタ
ーンで非晶質形態を示す大比表面積多孔質シリケートで
あって、優れた耐熱性を有し、種々の吸着剤や触媒担体
として広範囲な利用が可能である。また、本発明の合成
方法によれば、前記特性を有する大比表面積多孔質シリ
ケートを容易に合成することができる。
は、平均細孔径が１０〜１００オングストロームのメソ
ポアを有し、ＢＥＴ法による窒素吸着により測定した比
表面積が６００ｍ2 ／ｇ以上であり、粉末Ｘ線回折パタ
ーンで非晶質形態を示す大比表面積多孔質シリケートで
あって、優れた耐熱性を有し、種々の吸着剤や触媒担体
として広範囲な利用が可能である。また、本発明の合成
方法によれば、前記特性を有する大比表面積多孔質シリ
ケートを容易に合成することができる。
【図１】実施例１に係る試料１のＸ線回折パターンを示
す図。
す図。
【図２】実施例１に係る試料１の細孔径分布を示す図。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｊ 23/16 Ｂ０１Ｊ 23/16 Ｚ 23/40 23/40 Ｚ 23/72 23/72 Ｚ 32/00 32/00 35/10 ３０１ 35/10 ３０１Ｈ
Claims (3)
- 【請求項１】 シリカ化合物、カチオン系界面活性剤か
らなる有機テンプレート並びにアルミニウム、鉄、バナ
ジウム、マンガン、ガリウム、クロム、チタン、ホウ
素、白金、パラジウム、銅、亜鉛及びジルコニウムから
なる群から選ばれる１種以上の金属化合物から水熱合成
によって合成される複合体を焼成して得られる多孔質シ
リケートであって、平均細孔径が１０〜１００オングス
トロームのメソポアを有し、ＢＥＴ法による窒素吸着に
より測定した比表面積が６００ｍ 2 ／ｇ以上であり、粉
末Ｘ線回折パターンで非晶質形態を示すことを特徴とす
る大比表面積多孔質シリケート。 - 【請求項２】 シリカ化合物及びカチオン系界面活性剤
からなる有機テンプレートから水熱合成法により多孔質
シリケートを合成する方法において、シリカ化合物とし
てコロイダルシリカ、フュームドシリカ、ケイ酸ナトリ
ウム及びアルコキシドシリカからなる群から選ばれる１
種以上を使用し、有機テンプレートとして一般式Ｒ1 Ｒ
2 Ｒ3 Ｒ4 Ｑ+ （式中、Ｒ1 は炭素数８〜３６のアルキ
ル基、アリール基又はアリールアルキル基を表し、
Ｒ2 、Ｒ3 及びＲ4 は炭素数１〜１０のアルキル基又は
水素原子を表し、Ｑ+ は窒素又はリンのイオンを表す）
で表されるカチオンを含む有機化合物をケイ素１モル当
たり０．０１〜１０モル使用し、さらにアルミニウム、
鉄、バナジウム、マンガン、ガリウム、クロム、チタ
ン、ホウ素、白金、パラジウム、銅、亜鉛及びジルコニ
ウムからなる群から選ばれる１種以上の金属化合物を添
加し、ｐＨ１０〜１の条件で水熱合成を行わせ、得られ
る複合体を焼成することを特徴とする非晶質の大比表面
積多孔質シリケートの合成方法。 - 【請求項３】 前記金属化合物の添加量が重量比でＳｉ
／金属が１〜１０００となる量であることを特徴とする
請求項２に記載の非晶質の大比表面積多孔質シリケート
の合成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8289773A JPH10139417A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 大比表面積シリケート及びその合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8289773A JPH10139417A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 大比表面積シリケート及びその合成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10139417A true JPH10139417A (ja) | 1998-05-26 |
Family
ID=17747584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8289773A Withdrawn JPH10139417A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 大比表面積シリケート及びその合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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1996
- 1996-10-31 JP JP8289773A patent/JPH10139417A/ja not_active Withdrawn
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