JPH1043599A - Production of modified meso-pore molecular sieve - Google Patents

Production of modified meso-pore molecular sieve

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JPH1043599A
JPH1043599A JP20467996A JP20467996A JPH1043599A JP H1043599 A JPH1043599 A JP H1043599A JP 20467996 A JP20467996 A JP 20467996A JP 20467996 A JP20467996 A JP 20467996A JP H1043599 A JPH1043599 A JP H1043599A
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JP
Japan
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molecular sieve
mesopore molecular
modified
ammonium
pores
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Application number
JP20467996A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsunemi Sugimoto
常実 杉本
Yasunori Fukuda
康法 福田
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To fix metallic ions or ammonium ions in the pores in a meso-pore molecular sieve by an easy operation as well as to remove templates without breaking the porous structure by bringing the molecular sieve into contact with an org. solvent contg. a metallic salt or ammonium salt. SOLUTION: A meso-pore molecular sieve with templates remaining in the pares is brought into contact with an org. solvent contg. a metallic salt or ammonium salt. The org. solvent is preferably a solvent having a low b.p. and high polarity, e.g. an aliphatic alcohol such as methanol, ethanol or propanol having <=100 deg.C b.p. under atmospheric pressure. By the contact, the templates remaining in the pares are removed, metallic ions or ammonium ions are fixed in the pores and the objective modified meso-pore molecular sieve is produced without breaking the porous structure.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、化学及び石油精製
等の分野において触媒などとして有用な修飾メソポアモ
レキュラーシーブを製造する方法に関する。
The present invention relates to a method for producing a modified mesopore molecular sieve useful as a catalyst or the like in the fields of chemical and petroleum refining.

【0002】[0002]

【従来の技術】メソポア領域の均一な細孔を有するモレ
キュラーシーブ(メソポアモレキュラーシーブ)は、ア
ルキルトリメチルアンモニウムをテンプレートとしてシ
リカ源やアルミナ源含有シリカ源を水熱反応させる方法
〔米国特許5057296号、同5098684号〕
や、層状ポリケイ酸塩の一種であるカネマイト(NaH
Si2 5 ・3H2 O)をアルキルトリメチルアンモニ
ウムでイオン交換して均一な六角柱状細孔構造に変換す
る方法〔Bull.Chem.Soc.Jpn.,6
3,988(1990)〕により製造される。
2. Description of the Related Art A molecular sieve having uniform pores in a mesopore region (mesopore molecular sieve) is obtained by hydrothermal reaction of a silica source or an alumina source-containing silica source with alkyltrimethylammonium as a template [US Pat. No. 5,057,296; No. 5098684]
And kanemite (NaH) which is a kind of layered polysilicate
(Si 2 O 5 .3H 2 O) by ion exchange with alkyltrimethylammonium to convert it into a uniform hexagonal columnar pore structure [Bull. Chem. Soc. Jpn. , 6
3,988 (1990)].

【0003】前記のようにして得られたメソポアモレキ
ュラーシーブを有用な形態とするには、メソポアモレキ
ュラーシーブの細孔内に存在するテンプレートを除去す
る必要がある。このため、メソポアモレキュラーシーブ
を空気又は不活性ガス(窒素ガス等)雰囲気下で熱処理
してテンプレートを分解・除去することが通常に行われ
るが、この方法では、熱処理中に細孔内に存在するテン
プレート及びその分解生成物が気化して急激な体積膨張
が起こるため、細孔構造の一部が壊れる可能性が生じ
る。
In order to make the mesopore molecular sieve thus obtained useful, it is necessary to remove the template existing in the pores of the mesopore molecular sieve. For this reason, the mesopore molecular sieve is usually heat-treated in an atmosphere of air or an inert gas (such as nitrogen gas) to decompose and remove the template. Since the template and its decomposition products are vaporized and abrupt volume expansion occurs, there is a possibility that a part of the pore structure is broken.

【0004】そして、化学及び石油精製等の分野におい
て触媒などとして有用な修飾メソポアモレキュラーシー
ブを製造するためには、メソポアモレキュラーシーブに
目的に応じた触媒機能を付与する必要がある。例えば、
イオン交換又は担持によって種々のイオンを細孔内に固
定化することで、酸塩基性又は酸化還元性がメソポアモ
レキュラーシーブに付与される。この場合、細孔内に存
在するテンプレートを熱処理により分解・除去した後、
イオン交換又は担持によって金属イオンを固定化すると
いう煩雑な方法が採用されている。
[0004] In order to produce a modified mesopore molecular sieve useful as a catalyst in the fields of chemical and petroleum refining, it is necessary to impart a catalytic function to the mesopore molecular sieve according to the purpose. For example,
By immobilizing various ions in the pores by ion exchange or support, acid-basic or redox properties are imparted to the mesopore molecular sieve. In this case, after decomposing and removing the template existing in the pores by heat treatment,
A complicated method of immobilizing metal ions by ion exchange or support is employed.

【0005】特に、触媒として重要な酸特性をメソポア
モレキュラーシーブに付与するには、前記の水熱合成時
の原料中に含まれていたナトリウム等のアルカリ金属イ
オンがメソポアモレキュラーシーブに残存していること
が多いため、煩雑な操作が必要とされる。即ち、熱処理
で有機化合物を分解・除去した後、硝酸アンモニウム等
でアルカリ金属イオンをアンモニウムイオンにイオン交
換してメソポアモレキュラーシーブをNH4 + 型に変換
し、更にこれを焼成することによってアンモニアを除去
してH+ 型としなければならない。その上、このような
熱処理の繰り返しによって細孔構造の崩壊が進むという
不都合も生じる。
[0005] In particular, in order to impart an acid property important as a catalyst to a mesopore molecular sieve, alkali metal ions such as sodium contained in the raw material during the hydrothermal synthesis remain in the mesopore molecular sieve. In many cases, complicated operations are required. That is, after the organic compound was decomposed and removed by the heat treatment, the alkali metal ions in the ammonium nitrate by ion exchange ammonium ions converts the meso pore molecular sieve NH 4 + type, ammonia was removed by further firing the H + type. In addition, there is an inconvenience that the pore structure collapses due to the repetition of such heat treatment.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
方法により修飾メソポアモレキュラーシーブを製造する
には、水熱合成により得られたメソポアモレキュラーシ
ーブを熱処理して、テンプレートを分解・除去し、次い
で種々の金属イオン又はアンモニウムイオンを固定化す
るという煩雑な操作が必要とされた。また、この熱処理
の際には、メソポアモレキュラーシーブの細孔構造が壊
れやすくなるという問題も存在していた。本発明は、細
孔構造を壊すことなくテンプレートを除去すると共に、
簡単な操作で金属イオン又はアンモニウムイオンを固定
化することによって、メソポアモレキュラーシーブから
修飾メソポアモレキュラーシーブを製造することを課題
とする。
As described above, to produce a modified mesopore molecular sieve by the conventional method, the template is decomposed and removed by heat-treating the mesopore molecular sieve obtained by hydrothermal synthesis. Then, a complicated operation of immobilizing various metal ions or ammonium ions was required. In addition, during the heat treatment, there was a problem that the pore structure of the mesopore molecular sieve was easily broken. The present invention removes the template without breaking the pore structure,
It is an object of the present invention to produce a modified mesopore molecular sieve from a mesopore molecular sieve by immobilizing a metal ion or an ammonium ion by a simple operation.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の課題は、メソポ
アモレキュラーシーブを、金属塩又はアンモニウム塩を
含有する有機溶剤と接触させて、その細孔内に存在する
テンプレートを除去すると共に、その細孔内に金属イオ
ン又はアンモニウムイオンを固定化することを特徴とす
る修飾メソポアモレキュラーシーブの製造法によって達
成される。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to contact a mesopore molecular sieve with an organic solvent containing a metal salt or an ammonium salt to remove the template present in the pores and to reduce the fineness. This is achieved by a method for producing a modified mesopore molecular sieve, which comprises immobilizing metal ions or ammonium ions in pores.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳しく説明する。
本発明で使用されるメソポアモレキュラーシーブは、米
国特許5057926号などに示されるように、シリカ
源、アルカリ金属源、テンプレート(有機アンモニウム
塩)及び必要に応じてアルミナ源を含む混合物から、水
熱反応によって容易に製造される、直径20〜100Å
の均一な細孔を有するモレキュラーシーブである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.
As shown in US Pat. No. 5,057,926, the mesopore molecular sieve used in the present invention is prepared by a hydrothermal reaction from a mixture containing a silica source, an alkali metal source, a template (organic ammonium salt) and optionally an alumina source. 20-100 mm in diameter, easily manufactured by
Is a molecular sieve having uniform pores.

【0009】メソポアモレキュラーシーブの製造におい
て、シリカ源としては、ケイ酸ソーダ、無水ケイ酸、コ
ロイダルシリカ、水ガラス、ヒュームドシリカ等が使用
される。アルカリ金属源としては、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、ケイ酸ソーダ、水ガラス、アルミン酸
ソーダ等が使用される。テンプレートとしては、有機ア
ンモニウム塩、即ち、炭素数8〜36のアルキル基を少
なくとも1個有するアルキルアンモニウムの水酸化物又
はハロゲン化物が使用される。従って、前記のようにし
て製造されたメソポアモレキュラーシーブの細孔内に
は、これら有機アンモニウム塩(即ち、テンプレート)
が残存している。また、アルミナ源としては、アルミン
酸ソーダ、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、水酸
化アルミニウム、コロイダルアルミナ等が使用される。
In the production of mesopore molecular sieves, sodium silicate, silicic anhydride, colloidal silica, water glass, fumed silica and the like are used as a silica source. As the alkali metal source, sodium hydroxide,
Potassium hydroxide, sodium silicate, water glass, sodium aluminate and the like are used. As a template, an organic ammonium salt, that is, a hydroxide or halide of an alkyl ammonium having at least one alkyl group having 8 to 36 carbon atoms is used. Therefore, these organic ammonium salts (ie, template) are contained in the pores of the mesopore molecular sieve produced as described above.
Remains. Further, as the alumina source, sodium aluminate, aluminum sulfate, aluminum nitrate, aluminum hydroxide, colloidal alumina and the like are used.

【0010】本発明では、前記のようにして得られた、
細孔内にテンプレートが残存しているメソポアモレキュ
ラーシーブを金属塩又はアンモニウム塩を含有する有機
溶剤と接触させることによって、その細孔内に存在する
テンプレートが除去されると共に、その細孔内に金属イ
オン又はアンモニウムイオンが固定化される。このよう
にして、メソポアモレキュラーシーブから修飾メソポア
モレキュラーシーブ(金属イオン修飾メソポアモレキュ
ラーシーブ、アンモニウムイオン修飾メソポアモレキュ
ラーシーブ、水素イオン修飾メソポアモレキュラーシー
ブ)を得ることができる。また、本発明では、金属塩又
はアンモニウム塩を含有する有機溶剤には更に鉱酸を含
有させることもできる。この有機溶剤としては金属塩又
はアンモニウム塩を溶解しうるものが使用されるが、そ
の中でも特に低沸点で極性の大きい溶媒が好ましい。こ
のような溶媒としては、例えば、大気圧下で100℃以
下の沸点を有する、メタノール、エタノール、プロパノ
ール等の脂肪族アルコールが挙げられる。有機溶剤に鉱
酸を含有させる場合は、鉱酸を同時に溶解しうる溶媒で
あることが好ましい。
[0010] In the present invention, obtained as described above,
By contacting the mesopore molecular sieve with the template remaining in the pores with an organic solvent containing a metal salt or an ammonium salt, the template present in the pores is removed, and the metal in the pores is removed. The ions or ammonium ions are immobilized. Thus, a modified mesopore molecular sieve (metal ion-modified mesopore molecular sieve, ammonium ion-modified mesopore molecular sieve, hydrogen ion-modified mesopore molecular sieve) can be obtained from the mesopore molecular sieve. In the present invention, the organic solvent containing a metal salt or an ammonium salt may further contain a mineral acid. As the organic solvent, those capable of dissolving a metal salt or an ammonium salt are used, and among them, a solvent having a low boiling point and a large polarity is particularly preferable. Examples of such a solvent include aliphatic alcohols having a boiling point of 100 ° C. or less at atmospheric pressure, such as methanol, ethanol, and propanol. When a mineral acid is contained in the organic solvent, the solvent is preferably a solvent that can simultaneously dissolve the mineral acid.

【0011】金属塩は、イオン交換によってメソポアモ
レキュラーシーブに触媒機能を付与できる金属の塩であ
って、有機溶剤に可溶性のものであれば、どのような金
属塩であってもよい。これらの金属塩の中では、該金属
の塩化物、硝酸塩、硫酸塩及び酢酸塩などが好ましい。
このような金属塩として、具体的には、周期律表の第I
A族元素(Na、K、Rb、Cs等)、第IB族元素
(Cu、Ag、Au等)、第IIA族元素(Mg、Ca、
Sr、Ba等)、第IIB族元素(Zn等)、第III A族
元素(B、Al、Ga、In等)、第III B族元素(S
c、Y、ランタノイド等)、第IVA族元素(Sn、Pb
等)、第VA族元素(Sb、Bi等)、第VB族元素
(V、Nb、Ta等)、第VIB族元素(Cr、Mo、W
等)、第VII B族元素(Mn、Re等)、第VIII族元素
(Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Pt等)のハ
ロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩などが挙げられ
る。また、アンモニウム塩としては、無機酸のアンモニ
ウム塩(硝酸アンモニウム等)、ハロゲン化水素のアン
モニウム塩(臭化アンモニウム等)、有機酸のアンモニ
ウム塩(酢酸アンモニウム等)などが挙げられる。前記
の有機溶剤に含有される金属塩又はアンモニウム塩の量
は、通常0.1〜50重量%、好ましくは1〜10重量
%である。
The metal salt is a metal salt capable of imparting a catalytic function to the mesopore molecular sieve by ion exchange, and may be any metal salt as long as it is soluble in an organic solvent. Among these metal salts, chlorides, nitrates, sulfates and acetates of the metal are preferred.
As such a metal salt, specifically, I-th of the periodic table
Group A elements (Na, K, Rb, Cs, etc.), Group IB elements (Cu, Ag, Au, etc.), Group IIA elements (Mg, Ca,
Sr, Ba, etc.), Group IIB element (Zn, etc.), Group IIIA element (B, Al, Ga, In, etc.), Group IIIB element (S
c, Y, lanthanoids, etc.), Group IVA elements (Sn, Pb
Etc.), Group VA elements (Sb, Bi, etc.), Group VB elements (V, Nb, Ta, etc.), Group VIB elements (Cr, Mo, W)
And the like, halides, nitrates, sulfates, acetates, and the like of Group VIIB elements (Mn, Re, etc.) and Group VIII elements (Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Pt, etc.). . Examples of the ammonium salt include ammonium salts of inorganic acids (such as ammonium nitrate), ammonium salts of hydrogen halide (such as ammonium bromide), and ammonium salts of organic acids (such as ammonium acetate). The amount of the metal salt or ammonium salt contained in the organic solvent is usually 0.1 to 50% by weight, preferably 1 to 10% by weight.

【0012】鉱酸としては、塩酸、硝酸、硫酸が好まし
い。前記の有機溶剤に含有される鉱酸の量は、通常0.
1〜50重量%、好ましくは1〜10重量%である。
As the mineral acid, hydrochloric acid, nitric acid and sulfuric acid are preferred. The amount of the mineral acid contained in the organic solvent is usually 0.1.
It is 1 to 50% by weight, preferably 1 to 10% by weight.

【0013】メソポアモレキュラーシーブと金属塩又は
アンモニウム塩とを含有する有機溶剤との接触は、例え
ば、金属塩又はアンモニウム塩含有有機溶剤中に、メソ
ポアモレキュラーシーブを該有機溶剤に対して0.01
〜10重量倍、好ましくは0.1〜0.5重量倍の割合
で浸漬して行われる。このときの温度(接触温度)は広
い範囲の温度とすることができるが、通常は0℃から有
機溶剤の沸点までの温度、好ましくは20℃から有機溶
剤の沸点までの温度、更に好ましくは有機溶剤の沸点
(還流温度)であればよい。また、このときの圧力は通
常は常圧である。接触時間は接触温度に依存し、温度が
高いほど短時間とすることができるが、上記の接触を長
時間又は繰り返し行って細孔内に存在する有機化合物を
実質的に完全に除去することもできる。
The contact of the mesopore molecular sieve with an organic solvent containing a metal salt or an ammonium salt may be carried out, for example, by bringing the mesopore molecular sieve into an organic solvent containing a metal salt or an ammonium salt in an amount of 0.01 to 0.01% with respect to the organic solvent.
The immersion is carried out at a ratio of 10 to 10 times by weight, preferably 0.1 to 0.5 times by weight. The temperature (contact temperature) at this time can be in a wide range, but is usually a temperature from 0 ° C. to the boiling point of the organic solvent, preferably a temperature from 20 ° C. to the boiling point of the organic solvent, more preferably an organic solvent. What is necessary is just the boiling point (reflux temperature) of a solvent. The pressure at this time is usually normal pressure. The contact time depends on the contact temperature, and the higher the temperature, the shorter the time can be.However, the above-mentioned contact may be performed for a long time or repeatedly to substantially completely remove the organic compound present in the pores. it can.

【0014】上記の処理によって得られる、細孔内に存
在するテンプレートが除去されると共に細孔内に金属イ
オン又はアンモニウムイオンが固定化されたメソポアモ
レキュラーシーブ(即ち、修飾メソポアモレキュラーシ
ーブ)は、濾過等により金属塩又はアンモニウム塩含有
有機溶剤から分離・回収された後、金属塩又はアンモニ
ウム塩を含有しない有機溶剤で洗浄され、更に空気又は
不活性ガス(窒素ガス等)雰囲気下で乾燥される。この
乾燥は、通常、20〜150℃、好ましくは100〜1
50℃で、1〜48時間、好ましくは10〜24時間、
常圧下又は減圧下、空気又は不活性ガス(窒素ガス等)
雰囲気下で行われる。本発明では、テンプレートが除去
されて、細孔内には有機物として有機溶剤が存在するの
みであり、乾燥の過程において有機溶剤の分解も起こら
ないので、乾燥中に急激な体積膨張が起こって細孔構造
が壊れるようなことはない。
The mesopore molecular sieve obtained by the above treatment, in which the template present in the pores is removed and the metal ions or ammonium ions are immobilized in the pores (ie, the modified mesopore molecular sieve), is filtered. After being separated and recovered from an organic solvent containing a metal salt or an ammonium salt by the method described above, it is washed with an organic solvent containing no metal salt or an ammonium salt, and further dried under an atmosphere of air or an inert gas (such as nitrogen gas). This drying is usually performed at 20 to 150 ° C., preferably 100 to 1
At 50C, for 1 to 48 hours, preferably 10 to 24 hours,
Under normal pressure or reduced pressure, air or inert gas (nitrogen gas, etc.)
It is performed under the atmosphere. In the present invention, since the template is removed and only the organic solvent is present as an organic substance in the pores, and the organic solvent does not decompose during the drying process, a rapid volume expansion occurs during the drying and the fineness occurs. The pore structure does not break.

【0015】乾燥された修飾メソポアモレキュラーシー
ブは、細孔内の金属イオンを安定化するために、又はア
ンモニウムイオンを水素イオンに変換するために、空気
又は窒素ガス雰囲気下で熱処理又は焼成される。熱処理
又は焼成は、通常、200〜900℃、好ましくは30
0〜600℃で、1〜10時間、好ましくは2〜4時
間、常圧下、空気又は不活性ガス(窒素ガス等)雰囲気
下で行われる。
The dried modified mesopore molecular sieve is heat-treated or calcined in an air or nitrogen gas atmosphere to stabilize metal ions in the pores or to convert ammonium ions to hydrogen ions. The heat treatment or baking is usually performed at 200 to 900 ° C., preferably at 30 ° C.
The reaction is performed at 0 to 600 ° C. for 1 to 10 hours, preferably 2 to 4 hours, under normal pressure and in an atmosphere of air or an inert gas (such as nitrogen gas).

【0016】[0016]

【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。 参考例 〔メソポアモレキュラーシーブの製造〕500ml容ガ
ラス製容器に、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド
水溶液とケイ酸ソーダ水溶液を入れ、これにn−ヘキサ
デシルトリメチルアンモニウムブロミド溶液を加えて、
混合物を20℃で約10分間攪拌した。なお、テトラメ
チルアンモニウムヒドロキシド溶液は25重量%テトラ
メチルアンモニウムヒドロキシド(Me4 NOH)水溶
液37.9g(Me4 NOH:0.1モル)を用い、ケ
イ酸ソーダ水溶液はケイ酸ソーダ九水塩(Na2 SiO
3 ・9H2 O)29.6g(0.1モル)を水120g
に溶解したものを用い、n−ヘキサデシルトリメチルア
ンモニウムブロミド水溶液はn−ヘキサデシルトリメチ
ルアンモニウムブロミド(C1633Me3 NBr)2
9.2g(0,08モル)を水100gに溶解したもの
を用いた。
Next, the present invention will be described specifically with reference to examples.
I do. Reference Example [Production of Mesopore Molecular Sieve]
In a glass container, add tetramethylammonium hydroxide
An aqueous solution and an aqueous sodium silicate solution are added, and n-hexa
Add decyltrimethylammonium bromide solution,
The mixture was stirred at 20 ° C. for about 10 minutes. In addition, tetrame
Tylammonium hydroxide solution is 25% by weight tetra
Methyl ammonium hydroxide (MeFourNOH) water soluble
37.9 g of liquid (MeFourNOH: 0.1 mol)
Sodium silicate aqueous solution is sodium silicate nonahydrate (NaTwoSiO
Three・ 9HTwoO) 29.6 g (0.1 mol) in 120 g of water
N-hexadecyltrimethyl alcohol
The aqueous ammonium bromide solution is n-hexadecyltrimethyl
Luammonium bromide (C16H33MeThreeNBr) 2
9.2 g (0.008 mol) dissolved in 100 g of water
Was used.

【0017】次いで、混合物のpHを1N硫酸で2.0
に調整し、引き続き20℃で30分間混合物を攪拌し
た。攪拌終了後、混合物(ゲル)を500ml容テフロ
ン製容器に移し、これをオートクレーブに入れて110
℃で24時間加熱して水熱合成を行った。反応後のゲル
を取り出してイオン交換水で洗浄し、空気中、110℃
で12時間乾燥した。得られたメソポアモレキュラーシ
ーブの赤外吸収スペクトル分析より、このメソポアモレ
キュラーシーブにはテンプレート等の有機物が含まれて
いることがわかった。また、粉末X線回折分析の結果
(図1)、面指数100、110、200、210の回
折ピーク及び面指数100のd値から単位格子長45Å
のメソポアモレキュラーシーブが形成されていることが
わかった。
Next, the pH of the mixture was adjusted to 2.0 with 1N sulfuric acid.
And the mixture was subsequently stirred at 20 ° C. for 30 minutes. After completion of the stirring, the mixture (gel) was transferred to a 500 ml Teflon container, and the mixture was placed in an autoclave for 110 minutes.
Hydrothermal synthesis was performed by heating at 24 ° C. for 24 hours. The gel after the reaction is taken out, washed with ion exchanged water, and in air at 110 ° C.
For 12 hours. From the infrared absorption spectrum analysis of the obtained mesopore molecular sieve, it was found that the mesopore molecular sieve contained an organic substance such as a template. The unit lattice length of 45 ° was obtained from the result of the powder X-ray diffraction analysis (FIG. 1), the diffraction peaks of the plane indices 100, 110, 200, and 210 and the d value of the plane index 100.
It was found that a mesopore molecular sieve was formed.

【0018】実施例1 〔修飾メソポアモレキュラーシーブの製造〕参考例で得
られたメソポアモレキュラーシーブ1gを、10重量%
の四塩化チタン(TiCl4 )を含むエタノール10m
lに加えて、4時間加熱還流した。その後、メソポアモ
レキュラーシーブを濾別してエタノールで洗浄し、空気
中、110℃で12時間乾燥した。なお、以上の操作は
常圧下で行った。得られた修飾(チタン修飾)メソポア
モレキュラーシーブの赤外吸収スペクトル分析より、こ
の金属修飾メソポアモレキュラーシーブには痕跡量の有
機物が含まれているのみで、テンプレート等の有機物は
殆ど除去されていた。この有機物は、空気中、300
℃、1時間の熱処理で容易に除去された。また、粉末X
線回折分析の結果(図2)、面指数100、110、2
00、210の回折ピークが認められ、テンプレートを
除去した後も修飾前と同様の結晶性が維持されて結晶構
造の破壊は起こっていないことがわかった。なお、原子
吸光分析の結果、SiとTiの原子比(Si/Ti)は
105であった。
Example 1 [Production of modified mesopore molecular sieve] 1 g of the mesopore molecular sieve obtained in Reference Example was 10% by weight.
10m of ethanol containing titanium tetrachloride (TiCl 4 )
and heated to reflux for 4 hours. Thereafter, the mesopore molecular sieve was separated by filtration, washed with ethanol, and dried in air at 110 ° C. for 12 hours. In addition, the above operation was performed under normal pressure. According to the infrared absorption spectrum analysis of the obtained modified (titanium-modified) mesopore molecular sieve, this metal-modified mesopore molecular sieve contained only trace amounts of organic substances, and almost all organic substances such as templates were removed. This organic matter is in air, 300
C., easily removed by heat treatment for 1 hour. Also, powder X
X-ray diffraction analysis results (FIG. 2), surface indices 100, 110, 2
Diffraction peaks of 00 and 210 were observed, and it was found that the crystallinity similar to that before modification was maintained even after the template was removed, and no crystal structure was destroyed. As a result of atomic absorption analysis, the atomic ratio of Si to Ti (Si / Ti) was 105.

【0019】実施例2 〔修飾メソポアモレキュラーシーブの製造〕四塩化チタ
ン(TiCl4 )を塩化第二鉄(FeCl3 )に代えた
ほかは、実施例1と同様の条件で修飾メソポアモレキュ
ラーシーブを製造した。得られた修飾(鉄修飾)メソポ
アモレキュラーシーブの赤外吸収スペクトル分析より、
この修飾メソポアモレキュラーシーブには痕跡量の有機
物が含まれているのみで、テンプレート等の有機物は殆
ど除去されていた。この有機物は、空気中、300℃、
1時間の熱処理で容易に除去された。また、粉末X線回
折分析の結果(図3)は実施例1と同様であり、テンプ
レートを除去した後も修飾前と同様の結晶性が維持され
て結晶構造の破壊は起こっていないことがわかった。な
お、原子吸光分析の結果、SiとFeの原子比(Si/
Fe)は72であった。
Example 2 [Production of modified mesopore molecular sieve] A modified mesopore molecular sieve was produced under the same conditions as in Example 1 except that ferric chloride (FeCl 3 ) was used instead of titanium tetrachloride (TiCl 4 ). did. From the infrared absorption spectrum analysis of the obtained modified (iron-modified) mesopore molecular sieve,
The modified mesopore molecular sieve contained only trace amounts of organic substances, and almost all organic substances such as templates were removed. This organic matter is in air at 300 ° C,
It was easily removed by heat treatment for one hour. Further, the result of the powder X-ray diffraction analysis (FIG. 3) is the same as that of Example 1, and it can be seen that the crystallinity similar to that before modification is maintained even after the removal of the template, and the crystal structure is not broken. Was. As a result of the atomic absorption analysis, the atomic ratio of Si and Fe (Si /
Fe) was 72.

【0020】実施例3 〔修飾メソポアモレキュラーシーブの製造〕四塩化チタ
ン(TiCl4 )を塩化アルミニウム(AlCl3 )に
代えたほかは、実施例1と同様の条件で修飾メソポアモ
レキュラーシーブを製造した。得られた修飾(アルミニ
ウム修飾)メソポアモレキュラーシーブの赤外吸収スペ
クトル分析より、この修飾メソポアモレキュラーシーブ
には痕跡量の有機物が含まれているのみで、テンプレー
ト等の有機物は殆ど除去されていた。この有機物は、空
気中、300℃、1時間の熱処理で容易に除去された。
また、粉末X線回折分析の結果(図4)は実施例1と同
様であり、テンプレートを除去した後も修飾前と同様の
結晶性が維持されて結晶構造の破壊は起こっていないこ
とがわかった。なお、原子吸光分析の結果、SiとAl
の原子比(Si/Al)は96であった。
Example 3 [Production of modified mesopore molecular sieve] A modified mesopore molecular sieve was produced under the same conditions as in Example 1 except that titanium tetrachloride (TiCl 4 ) was replaced by aluminum chloride (AlCl 3 ). According to the infrared absorption spectrum analysis of the obtained modified (aluminum-modified) mesopore molecular sieve, the modified mesopore molecular sieve contained only trace amounts of organic substances, and almost all organic substances such as templates were removed. This organic matter was easily removed by heat treatment at 300 ° C. for 1 hour in air.
Further, the result of the powder X-ray diffraction analysis (FIG. 4) is the same as that of Example 1, and it can be seen that the crystallinity similar to that before modification is maintained even after the removal of the template, and the crystal structure is not broken. Was. The results of atomic absorption analysis showed that Si and Al
Was 96 in atomic ratio (Si / Al).

【0021】比較例1 参考例で得られたメソポアモレキュラーシーブ5gを縦
型石英反応管に充填し、空気を流しながら、650℃で
4時間加熱した。得られたメソポアモレキュラーシーブ
の赤外吸収スペクトル分析より、このメソポアモレキュ
ラーシーブにはテンプレート等の有機物は認められなか
った。しかし、粉末X線回折分析の結果(図5)、面指
数200、210の回折ピークが認められず、テンプレ
ート除去のための熱処理によって細孔構造の一部が破壊
されて結晶性が悪くなっていることがわかった。
Comparative Example 1 5 g of the mesopore molecular sieve obtained in Reference Example was filled in a vertical quartz reaction tube and heated at 650 ° C. for 4 hours while flowing air. From the infrared absorption spectrum analysis of the obtained mesopore molecular sieve, no organic matter such as a template was found in the mesopore molecular sieve. However, as a result of powder X-ray diffraction analysis (FIG. 5), diffraction peaks with plane indices of 200 and 210 were not recognized, and a part of the pore structure was destroyed by heat treatment for template removal, resulting in poor crystallinity. I knew it was there.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明により、細孔構造を壊すことなく
テンプレートを除去すると共に、簡単な操作で金属イオ
ン又はアンモニウムイオンを固定化することによって、
メソポアモレキュラーシーブから修飾メソポアモレキュ
ラーシーブ(金属イオン修飾メソポアモレキュラーシー
ブ、アンモニウムイオン修飾メソポアモレキュラーシー
ブ、水素イオン修飾メソポアモレキュラーシーブ)を容
易に製造することができる。即ち、従来のように、水熱
合成により得られたメソポアモレキュラーシーブを熱処
理して、テンプレートを分解・除去し、次いで種々の金
属イオン又はアンモニウムイオンを固定化するという煩
雑な操作を行うことなく、また細孔構造の一部を壊すこ
となく、修飾メソポアモレキュラーシーブを製造でき
る。
According to the present invention, by removing the template without destroying the pore structure, and by immobilizing metal ions or ammonium ions by a simple operation,
Modified mesopore molecular sieves (metal ion-modified mesopore molecular sieves, ammonium ion-modified mesopore molecular sieves, hydrogen ion-modified mesopore molecular sieves) can be easily produced from mesopore molecular sieves. That is, as in the past, the mesopore molecular sieve obtained by hydrothermal synthesis is heat-treated to decompose and remove the template, and then without performing the complicated operation of immobilizing various metal ions or ammonium ions, Further, a modified mesopore molecular sieve can be produced without breaking a part of the pore structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 参考例で水熱合成により得られたメソポアモ
レキュラーシーブの粉末X線回折パターンを示す。
FIG. 1 shows a powder X-ray diffraction pattern of a mesopore molecular sieve obtained by hydrothermal synthesis in a reference example.

【図2】 実施例1で本発明の方法により得られた修飾
(チタンイオン修飾)メソポアモレキュラーシーブの粉
末X線回折パターンを示す。
FIG. 2 shows a powder X-ray diffraction pattern of a modified (titanium ion-modified) mesopore molecular sieve obtained by the method of the present invention in Example 1.

【図3】 実施例2で本発明の方法により得られた修飾
(鉄イオン修飾)メソポアモレキュラーシーブの粉末X
線回折パターンを示す。
FIG. 3 shows powder X of modified (iron ion-modified) mesopore molecular sieve obtained by the method of the present invention in Example 2.
3 shows a line diffraction pattern.

【図4】 実施例3で本発明の方法により得られた修飾
(アルミニウムイオン修飾)メソポアモレキュラーシー
ブの粉末X線回折パターンを示す。
FIG. 4 shows a powder X-ray diffraction pattern of a modified (aluminum ion-modified) mesopore molecular sieve obtained by the method of the present invention in Example 3.

【図5】 比較例1で熱処理後のメソポアモレキュラー
シーブの粉末X線回折パターンを示す。
FIG. 5 shows a powder X-ray diffraction pattern of a mesopore molecular sieve after heat treatment in Comparative Example 1.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 メソポアモレキュラーシーブを、金属塩
又はアンモニウム塩を含有する有機溶剤と接触させて、
その細孔内に存在するテンプレートを除去すると共に、
その細孔内に金属イオン又はアンモニウムイオンを固定
化することを特徴とする修飾メソポアモレキュラーシー
ブの製造法。
1. Contacting a mesopore molecular sieve with an organic solvent containing a metal salt or an ammonium salt,
While removing the template present in the pores,
A method for producing a modified mesopore molecular sieve, wherein a metal ion or an ammonium ion is immobilized in the pores.
【請求項2】 有機溶剤が、大気圧下で100℃以下の
沸点を有する脂肪族アルコールであることを特徴とする
請求項1記載の修飾メソポアモレキュラーシーブの製造
法。
2. The process for producing a modified mesopore molecular sieve according to claim 1, wherein the organic solvent is an aliphatic alcohol having a boiling point of 100 ° C. or less at atmospheric pressure.
JP20467996A 1996-08-02 1996-08-02 Production of modified meso-pore molecular sieve Pending JPH1043599A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1101735A1 (en) * 1999-11-19 2001-05-23 Enichem S.p.A. Method for the removal of the templating agent from synthetic zeolites

Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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