JPH1160236A - ゼオライトou−1およびその合成方法 - Google Patents
ゼオライトou−1およびその合成方法Info
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- JPH1160236A JPH1160236A JP21505397A JP21505397A JPH1160236A JP H1160236 A JPH1160236 A JP H1160236A JP 21505397 A JP21505397 A JP 21505397A JP 21505397 A JP21505397 A JP 21505397A JP H1160236 A JPH1160236 A JP H1160236A
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Abstract
りSiO2/Al2O3比の十分に高い新規構造ゼオライ
トを合成して吸着剤、触媒等として提供することのみな
らず、反応混合物の容積を減少させて反応の効率を高め
ること、また同時に原料成分の収率を高める方法を提供
することにある。 【解決手段】酸化物のモル比で表して下記の組成: xNa2O・yTEA2O・Al2O3・zSiO2・wH2
O (ここで0<x<1,0<y<1,150≦z≦500
0,w≧0,TEAはテトラエチルアンモニウムを表
す)を有し、かつ表1に示されるX線粉末回折パターン
を有することを特徴とするゼオライトOU−1、及び、
30℃以上の温度で乾燥した粉末状原料組成物を120
〜200℃で自生する水蒸気とのみ24時間以上接触さ
せることを特徴とする請求項1に記載のゼオライトOU
−1の合成方法。
Description
等として有用な、新規構造を有する合成ゼオライトOU
−1およびその製造方法に関するものである。
ミノシリケート鉱物の他に、数多くの合成ゼオライトが
知られている。例えば、これまでに工業的に吸着剤や触
媒として使用されてきたものにはA、X、Y、L、モル
デナイト、フェリエライト、ZSMー5、ゼオライトβ
などが知られている。またその他にも構造の異なるアル
ミノシリケートゼオライトが数多く存在するすることに
加えて、近年ではアルミノフォスフェートやメタロシリ
ケートなども多数合成されている。
ゼオライト類似の多孔質材料が必ずしも吸着剤、触媒ま
たはその他の工業用材料として使用し得ない理由は、そ
れらの多孔質材料の骨格構造や組成を任意に変えること
はできないため、吸着特性、触媒特性の最適化に限界が
あるためである。特に骨格構造の安定性の一指標である
SiO2/Al2O3比はそのゼオライトに固有のもので
あり、SiO2/Al2O3比を高くするためには特別の
工夫を必要とするのが一般的である。
成方法は、テンプレート剤を含む反応混合物を水性反応
スラリーとして、それを加熱することによってゼオライ
トを結晶化していた。この方法においては、その理由は
まだ十分には明かではないが、新規構造を有するゼオラ
イトの合成には、特別のテンプレート剤を必要とするの
が一般的である。
一部は水に溶解するため、結晶へ転化する成分の割合が
必然的に低下する。すなわち、生成結晶の重量に対して
大きな容積の密閉容器を必要とする等の欠点を有してい
る。
来法とは異なる方法により、また、特殊なテンプレート
剤を使用することなく、SiO2/Al2O3比の十分に
高い新規構造ゼオライトを合成して吸着剤、触媒等とし
て提供すること、および、反応混合物の容積を減少させ
て反応の効率を高めること、また同時に原料成分の収率
を高める方法を提供することにある。
トOU−1は、水分含有量の少ない粉末状原料組成物を
120〜200℃で自生する水蒸気とのみ接触させる、
いわゆるドライゲルコンバージョン法によってはじめて
合成される。また本願発明の方法は粉末状原料組成物の
水分含有量を減少することにより、加熱時に水へ溶解す
る原料成分を減少させて収率を向上させる方法である。
後未処理の状態では下記の組成を有することで特徴づけ
られる。
iO2・wH2O (ここで0<x<1,0<y<1,150≦z≦500
0,w≧0,TEAはテトラエチルアンモニウムを表
す)xおよびyの値は、原料組成物の組成によって0か
ら1の間で変化する。ただし、450℃以上の温度で焼
成したものは、ゼオライト細孔内に取込まれたテトラエ
チルアンモニウムイオンは分解して除去され、プロトン
のみが細孔内に残る。
2/Al2O3比が高いことが特徴であり、zの値が15
0以下のものは結晶化せず、また5000以上の結晶も
生成しにくい。wの値は結晶に吸着された水分を表し、
乾燥の程度によって異なり、0以上の値を示す。
以下の表1に示されるX線粉末回折パターンを有するこ
とで特徴づけられる。
以下の方法、即ちドライゲルコンバージョン法により合
成される。本発明の粉末原料組成物は、アルミナ、シリ
カ、アルカリ成分およびテトラエチルアンモニウムイオ
ンから成り、水分は多量に含有する必要がない。
アルミン酸ナトリウム、水酸化アルミニウム、アルミノ
シリケートゲルなどが、またシリカ源としてはコロイダ
ルシリカ、無定形シリカ、珪酸ナトリウム、アルミノシ
リケートゲルなどが用いられ、他の成分とも十分均一に
混合できる形態のものが望ましい。アルカリ源としては
苛性ソーダ、アルミン酸ソーダおよびケイ酸ソーダの中
のアルカリ成分、またはアルミノシリケートゲル中のア
ルカリ成分などが好適に用いられる。テトラエチルアン
モニウムイオンはテトラエチルアンモニウムイオンを含
有する化合物であればよく、通常はテトラエチルアンモ
ニウムヒドロキシドが用いられる。これらの原料組成物
は、まず水の存在下で十分に混合し、均一なスラリーと
する。
にこの均一スラリーを攪拌しながら30℃以上の温度で
乾燥し、粉末状原料組成物を得る。乾燥温度の上限は特
に限定されないが、水分が沸騰しない温度範囲が好まし
く、その温度での平衡水分量になるまで均一に乾燥す
る。乾燥温度が30℃未満では乾燥に長時間を要するば
かりでなく、粉末状原料組成物の水分含有量が高くな
り、結晶化の際に原料成分が溶出して収率が低下する。
また、乾燥する方法は特に限定されないが、原料混合物
の水性スラリーを攪拌下で乾燥することが望ましい。
化物のモル比で表して SiO2/Al2O3=150〜5000 Na2O/SiO2=0.01〜0.3 TEA2O/SiO2=0. 1〜1. 0 H2O/SiO2>0 (TEAはテトラエチルアンモニウムを表す)でなけれ
ばならない。
は密閉容器の中に入れ、水と直接接触することなく、反
応温度で自生する水蒸気とのみ接触させて結晶化する。
結晶化する温度は120〜200℃の範囲である。12
0℃以下の温度では結晶化速度が非常に遅く経済合理性
に欠ける。また、200℃以上の温度ではテトラエチル
アンモニウムイオンの分解が激しくなり、結晶度の高い
ゼオライトOU−1が得られ難い。また上記の結晶化温
度においてはゼオライトOU−1の結晶化は緩やかに進
行するため、結晶度の高いものを得るためには比較的長
時間、24時間以上の加熱を必要とする。24時間以下
の加熱ではOU−1の生成が認められることはあって
も、生成量が十分ではない。
の十分時間加熱することが望ましい。
て加熱する方法および装置は特に限定されるものではな
い。
態様はこれに限定されない。粉末状原料組成物を容器内
に入れ、その外側に水を入れた密閉容器を用いてもよ
い。また、水蒸気と接触させながら粉末状原料組成物を
連続的に移動させる方法でもよい。
するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定される
ものではない。
4モルの水酸化ナトリウム水溶液 0. 7ミリリットル
と13. 6gのテトラエチルアンモニウムヒドロキシド
水溶液(濃度20%)を攪拌しながら加えた。
ットルの水に0. 0191gの硫酸アルミニウムを溶解
した水溶液を添加した。この水性原料混合物を2時間攪
拌した後80℃の温度に保持しながら、水分が平衡量に
なるまで攪拌、乾燥して原料組成物を得た。この原料組
成物の化学組成は無水換算で下記のとおりであった。 16.2Na2O・71.2TEA2O・Al2O3・38
5SiO2 この原料組成物を粉砕して、粉末状原料組成物を得た。
上に置き、容器の底に水を入れ、180℃で48時間加
熱した。生成物を水洗して110℃で乾燥した後、50
0℃で12時間焼成した。生成物のX線回折図は図2に
示すようにゼオライトOU−1であった。その焼成品の
SiO2/Al2O3比は382であった。
80℃の温度で攪拌乾燥、粉砕して、無水換算で 10.0Na2O・40.0TEA2O・Al2O3・20
0SiO2 の組成を有する粉末状原料組成物を得た。
48時間加熱した。生成物を水洗して110℃で乾燥
後、500℃で12時間焼成した。生成物のX線回折図
は図2と基本的に同じであった。その焼成品のSiO2
/Al2O3比は192であった。
これを80℃の温度で攪拌乾燥、粉砕して、無水換算で
49.5Na2O・297TEA2O・Al2O3・990
SiO2の組成を有する粉末状原料組成物を得た。
72時間加熱した。生成物を水洗して110℃で乾燥
後、500℃で12時間焼成した。生成物のX線回折図
は図2と基本的に同じであった。その焼成品のSiO2
/Al2O3比は953であった。
性スラリーを濾過して、浸潤状原料組成物を得た。水分
含有量はドライベースで124%であった。これを実施
例1と同じ方法で180℃で120時間加熱した。支持
体の上の原料混合物は大部分が落下し、残存した白色粉
末はほとんど無定形であった。
粉末状原料組成物を実施例1と同様の方法で180℃で
16時間加熱した。生成物を水洗して110℃で乾燥
後、500℃で12時間焼成した。生成物のX線回折の
結果、OU−1の生成は認められなかった。
する新規ゼオライトOU−1を効率的に合成することが
できる。また本発明の方法によれば、粉末状原料組成物
を用いることにより原料組成物の容積を減少させること
ができるので、容積あたりの反応効率を高めることがで
きる。また、原料成分が水に溶解することがなく、ほと
んどが結晶に転移するので反応収率を高めることができ
る。
状原料組成物を連続的に移動させる方式を採用すれば、
ゼオライトOU−1の連続合成が可能である。また、廃
液がほとんど発生しないため、回収、廃液処理の必要が
なく経済的である。
図である。
Claims (3)
- 【請求項1】酸化物のモル比で表して下記の組成: xNa2O・yTEA2O・Al2O3・zSiO2・wH2
O (ここで0<x<1,0<y<1,150≦z≦500
0,w≧0,TEAはテトラエチルアンモニウムを表
す)を有し、かつ以下に示されるX線粉末回折パターン
を有することを特徴とするゼオライトOU−1。 回折角 格子間隔 相対強度 2θ(°) (d,A) 6.20 14.23±0.2 強 7.45 11.81±0.2 中強 8.26 10.69±0.2 中強 8.92 9.90±0.2 弱 10.87 8.12±0.15 弱 12.49 7.07±0.15 弱 14.51 6.09±0.12 弱 14.92 5.93±0.11 弱 16.04 5.51±0.11 弱 17.61 5.03±0.10 弱 18.52 4.78±0.10 弱 20.42 4.34±0.09 弱 21.24 4.17±0.08 最強 21.65 4.10±0.08 中強 22.12 4.01±0.08 中強 22.49 3.95±0.07 強 22.80 3.89±0.07 中強 24.97 3.56±0.07 中強 26.86 3.31±0.06 弱 27.77 3.20±0.06 弱 29.91 2.98±0.05 弱 31.09 2.87±0.05 弱 32.34 2.76±0.05 弱 32.96 2.71±0.05 弱 34.49 2.59±0.05 弱 36.43 2.46±0.05 弱 37.87 2.37±0.04 弱 - 【請求項2】30℃以上の温度で乾燥した粉末状原料組
成物を120〜200℃で自生する水蒸気とのみ24時
間以上接触させることを特徴とする請求項1に記載のゼ
オライトOU−1の合成方法。 - 【請求項3】請求項2に記載のゼオライトOU−1の合
成方法において、化学組成が酸化物のモル比で表して SiO2/Al2O3=150〜5000 Na2O/SiO2=0.01〜0.3 TEA2O/SiO2=0. 1〜1. 0 H2O/SiO2>0 (ここでTEAはテトラエチルアンモニウムを表す)で
ある30℃以上の温度で乾燥した粉末状原料組成物を用
いることを特徴とするゼオライトOU−1の合成方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21505397A JP4123546B2 (ja) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | ゼオライトou−1およびその合成方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1160236A true JPH1160236A (ja) | 1999-03-02 |
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ID=16665990
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6471940B1 (en) | 1999-09-28 | 2002-10-29 | Japan Chemical Innovation Institute | Preparation of zeolite |
JP2005517619A (ja) * | 2002-02-12 | 2005-06-16 | ユーオーピー エルエルシー | 結晶性アルミノ珪酸塩ゼオライト組成物−uzm−9 |
US9919297B2 (en) | 2013-08-05 | 2018-03-20 | Mitsubishi Chemical Corporation | Zeolite, and production method and use therefor |
-
1997
- 1997-08-08 JP JP21505397A patent/JP4123546B2/ja not_active Expired - Fee Related
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