JPS60226413A - 分子ふるい型ゼオライトの製造方法 - Google Patents
分子ふるい型ゼオライトの製造方法Info
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- JPS60226413A JPS60226413A JP8226984A JP8226984A JPS60226413A JP S60226413 A JPS60226413 A JP S60226413A JP 8226984 A JP8226984 A JP 8226984A JP 8226984 A JP8226984 A JP 8226984A JP S60226413 A JPS60226413 A JP S60226413A
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- Japan
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- zeolite
- ultrasonic vibration
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- type zeolite
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- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は分子ふるい型ゼオライトの製造方法に関する。
合成ゼオライトの一般式はMe%0・Al2O3・XS
iO2・YH20(Meはアルカリ金属あるいはアルカ
リ土類金属、nはその電荷数)で表わされる組成を有す
る。この組成の相異によりA型、X型、Y型、P型など
を頭につけそれぞれのゼオライトと称している。
iO2・YH20(Meはアルカリ金属あるいはアルカ
リ土類金属、nはその電荷数)で表わされる組成を有す
る。この組成の相異によりA型、X型、Y型、P型など
を頭につけそれぞれのゼオライトと称している。
上式中のMeイオンは種々のイオン交換法によって他の
陽イオンと交換することができる。また合成ゼオライト
結晶は内部に空間を持つ結晶であり、通常はここに水分
子が満されている。この水は容易に除去することができ
る。
陽イオンと交換することができる。また合成ゼオライト
結晶は内部に空間を持つ結晶であり、通常はここに水分
子が満されている。この水は容易に除去することができ
る。
このような合成ゼオライトはその空孔を利用して高い分
子ふるい効果と吸着効果を発揮する性質を持っており、
その性質を利用して高度乾燥剤、吸着分離剤、触媒など
として工業的に利用されている。
子ふるい効果と吸着効果を発揮する性質を持っており、
その性質を利用して高度乾燥剤、吸着分離剤、触媒など
として工業的に利用されている。
前述の合成ゼオライトは、一般に、ケイ酸ナトリウム等
のシリカ源、アルミン酸ナトリウム等のアルミナ源、水
酸化ナトリウムなどのアルカリ源の各試薬を原料として
作られているわしかしながら、それらの原料は高価であ
ることから、それに代わる出発原料として、天然鉱物(
酸性白土、カオリン、長石、真珠岩、ベントナイトなど
)を用いて合成する方法が検討され、これらについては
すでにいくつかの方法が提案されている。
のシリカ源、アルミン酸ナトリウム等のアルミナ源、水
酸化ナトリウムなどのアルカリ源の各試薬を原料として
作られているわしかしながら、それらの原料は高価であ
ることから、それに代わる出発原料として、天然鉱物(
酸性白土、カオリン、長石、真珠岩、ベントナイトなど
)を用いて合成する方法が検討され、これらについては
すでにいくつかの方法が提案されている。
本発明者らは1分子ふるい型ゼオライトを安価かつ効率
よく製造し得る方法の研究を重ねた結果。
よく製造し得る方法の研究を重ねた結果。
本発明を完成するに至った。
本発明は、水熱合成反応を利用した分子ふるい型ゼオラ
イトの製造方法において、該水熱合成反応を超音波振動
の作用下に行うことを特徴とする分子ふるい型ゼオライ
トの製造方法を要旨とするものである。
イトの製造方法において、該水熱合成反応を超音波振動
の作用下に行うことを特徴とする分子ふるい型ゼオライ
トの製造方法を要旨とするものである。
本発明によれば、ゼオライト合成時間が短縮化される上
、得られるゼオライト結晶の粒度を細かくし得るという
従来法では達成し得なかった利点を得ることができる。
、得られるゼオライト結晶の粒度を細かくし得るという
従来法では達成し得なかった利点を得ることができる。
本発明の方法は、前記したように、超音波振動の作用下
で水熱合成反応を実施する以外は、従来公知の方法に従
って実施される。この場合、超音波振動は、従来の超音
波振動発生装置を用いて発生され、その周波数は、通常
、10〜35KC(キロサイクル)好ましくは15〜2
5KCであり、また1反応混合物に対して作用される超
音波振動のエネルギーは、反応混合物1cn?当り、通
常1〜10I11、好ましくは2〜6w程度で十分であ
る。反応混合物に超音波振動を作用させるも→には、超
してずlオシ矛しり あるいは反応容器の内壁の一部に付8参拓善よ一本発明
の方法を好まし〈実施するには、所定の出発原料組成に
調整したゲル状反応混合物を容器内に入れ、所定の時間
を室温で放置し、熟成させた後、超音波振動下で所定の
温度と時間の条件下で水熱合成反応させる。得られた合
成物は、濾液のpHが10以下になるまで水洗を繰返し
行い、得られたケーキを40〜50℃で十分乾燥して製
品とする。
で水熱合成反応を実施する以外は、従来公知の方法に従
って実施される。この場合、超音波振動は、従来の超音
波振動発生装置を用いて発生され、その周波数は、通常
、10〜35KC(キロサイクル)好ましくは15〜2
5KCであり、また1反応混合物に対して作用される超
音波振動のエネルギーは、反応混合物1cn?当り、通
常1〜10I11、好ましくは2〜6w程度で十分であ
る。反応混合物に超音波振動を作用させるも→には、超
してずlオシ矛しり あるいは反応容器の内壁の一部に付8参拓善よ一本発明
の方法を好まし〈実施するには、所定の出発原料組成に
調整したゲル状反応混合物を容器内に入れ、所定の時間
を室温で放置し、熟成させた後、超音波振動下で所定の
温度と時間の条件下で水熱合成反応させる。得られた合
成物は、濾液のpHが10以下になるまで水洗を繰返し
行い、得られたケーキを40〜50℃で十分乾燥して製
品とする。
次に、ゼオライトの合成に一般的に採用される条件を示
す。
す。
(1)出発物質のモル組成
Na2O/SiOx : 0.3〜1.4SiOス/A
ljL03: 1.5〜30H,O/Na、0 : 1
5−250 (2)室温熟成時間二〇〜130時間 (3)合成温度=50〜110℃ (4)合成時間=θ〜150時間 前記合成条件は、合成しようとするゼオライトの種類や
量、装置の大きさ等によって変化するので、適宜選定す
る。
ljL03: 1.5〜30H,O/Na、0 : 1
5−250 (2)室温熟成時間二〇〜130時間 (3)合成温度=50〜110℃ (4)合成時間=θ〜150時間 前記合成条件は、合成しようとするゼオライトの種類や
量、装置の大きさ等によって変化するので、適宜選定す
る。
次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
なお、以下の述べる例はいずれも天然鉱物(カオリン)
を原料としてA型ゼオライトを合成する場合についての
実施例を示すものである。この場合、カオリンは反応性
を高めるため、予め700℃で焼成し、非晶質(メタカ
オリン)に転換して使用される。またカオリンのSiO
2と^lス03のモル組成比は2:1であり、これはA
型ゼオライトを合成するのに必要な出発原料中のSiO
2とAlz03の組成と同じであることから、アルカリ
源を除く組成量は全量をカオリンでまかなうことができ
る。
を原料としてA型ゼオライトを合成する場合についての
実施例を示すものである。この場合、カオリンは反応性
を高めるため、予め700℃で焼成し、非晶質(メタカ
オリン)に転換して使用される。またカオリンのSiO
2と^lス03のモル組成比は2:1であり、これはA
型ゼオライトを合成するのに必要な出発原料中のSiO
2とAlz03の組成と同じであることから、アルカリ
源を除く組成量は全量をカオリンでまかなうことができ
る。
実施例1
カオリン焼成物10.0g、水酸化ナトリウム9.1g
そして水75.6gをかきまぜて一緒にする。この反応
体混合物の組成は酸化物のモル比で表わすとおよそ次の
ような割合となる。
そして水75.6gをかきまぜて一緒にする。この反応
体混合物の組成は酸化物のモル比で表わすとおよそ次の
ような割合となる。
NaJ15102 =1.2 、5jO−/A1z03
=2.0、)ILO/NaxO= 40.0 次に、フラスコに入れたこの混合物を30分間よく攪拌
した後、50℃の反応槽内に入れ、18KC。
=2.0、)ILO/NaxO= 40.0 次に、フラスコに入れたこの混合物を30分間よく攪拌
した後、50℃の反応槽内に入れ、18KC。
300wの超音波を与えながら48時間水熱合成した。
この場合、超音波発振子は反応槽内の底部に設置した。
反応生成物は固形物を濾過によって分離され。
蒸留水でpH10にまで洗浄された。これを50℃24
時間温風乾燥機内で乾燥した。この乾燥試料をX線回折
分析に供した。
時間温風乾燥機内で乾燥した。この乾燥試料をX線回折
分析に供した。
なお比較のため他の条件は同一にして、超音波を与えな
い場合の合成を行い、同様に生成物を得た。各生成物の
X線回折図を第1図と第2図に示す。
い場合の合成を行い、同様に生成物を得た。各生成物の
X線回折図を第1図と第2図に示す。
第1図と第2図において、AはA型ゼオライト、Qは石
英及びTは二酸化チタンのピークをそれぞれ示す。また
、第1図は超音波を与えて合成を行った場合の、また第
1図は与えない場合の生成物のxg回折図をそれぞれ示
す。
英及びTは二酸化チタンのピークをそれぞれ示す。また
、第1図は超音波を与えて合成を行った場合の、また第
1図は与えない場合の生成物のxg回折図をそれぞれ示
す。
第1図及び第2図からいずれの場合も生成した鉱物はA
型ゼオライトであることが確認された。そして両図の回
折ピークの強度値を比較すると、超音波振動下で合成し
たほうが、ゼオライトの生成が良いことが分る。
型ゼオライトであることが確認された。そして両図の回
折ピークの強度値を比較すると、超音波振動下で合成し
たほうが、ゼオライトの生成が良いことが分る。
なお、第1図及び第2図から石英の存在が確認されるが
、これは原料中の石英に由来するもので、ゼオライトの
合成には関与せず、生成物の中にそのまま残留した鉱物
である。また二酸化チタン(Tik)は各試料の測定間
で比較できるように大意的に後で入れた物質であり、こ
れも生成物には関係のない鉱物である。
、これは原料中の石英に由来するもので、ゼオライトの
合成には関与せず、生成物の中にそのまま残留した鉱物
である。また二酸化チタン(Tik)は各試料の測定間
で比較できるように大意的に後で入れた物質であり、こ
れも生成物には関係のない鉱物である。
実施例2
出発原料の調整及び組成量は実施例1で述べたと同じ条
件にして合成した。
件にして合成した。
原料混合物を30分間よく攪拌した後、75°Cに保っ
た反応槽の中で18KC1300Wの超音波を与えなが
ら10時間合成した。また比較のため超音波を与えない
以外は同一条件としての合成をも行った。
た反応槽の中で18KC1300Wの超音波を与えなが
ら10時間合成した。また比較のため超音波を与えない
以外は同一条件としての合成をも行った。
得られた各生成物の乾燥試料をX線回折分析に供した。
そのX線回折図を第3図と第4図に示すが、第3図は超
音波を与えた場合であり、第4図は与えない場合である
。いずれの場合もA型ゼオライトが確認された。しかし
超音波を与えて得られた生成物のほうがゼオライトのピ
ークが高く、その生成量及び結晶がよいことが分る。
音波を与えた場合であり、第4図は与えない場合である
。いずれの場合もA型ゼオライトが確認された。しかし
超音波を与えて得られた生成物のほうがゼオライトのピ
ークが高く、その生成量及び結晶がよいことが分る。
実施例3
出発原料の調整及び組成量は実施例1で述べたと同じ条
件にして合成した。
件にして合成した。
原料混合物を30分間よく攪拌した後、85℃に保った
反応槽の中で26にC1300すの超音波を与えながら
6時間合成した。また比較のために超音波を与えない以
外は同一の条件下での合成をも行った。
反応槽の中で26にC1300すの超音波を与えながら
6時間合成した。また比較のために超音波を与えない以
外は同一の条件下での合成をも行った。
これら生成物の乾燥試料をX線回折分析、走査型電子顕
微鏡観察及びカルシウム交換能試験に供した。
微鏡観察及びカルシウム交換能試験に供した。
X線分析による鉱物組成については実施例1及び2と同
様であり、超音波を与えて合成した場合のほうがA型ゼ
オライトの生成がよかった。このことは走査型電子顕微
鏡写真からも確認できた。
様であり、超音波を与えて合成した場合のほうがA型ゼ
オライトの生成がよかった。このことは走査型電子顕微
鏡写真からも確認できた。
電子顕微鏡写真を観察すると、超音波を与えたほうが与
えない場合に比べA型ゼオライトの生成が多いことが確
認されると共に、また超音波を与えてできた生成物の粒
度は約10ミクロンから1ミクロンあるいはそれ以下で
あり、細かく、分布が広いことが確認された。一方、超
音波を作用させない場合は、生成物の粒度が比較的よく
揃うが、その多くが約10ミクロン程度である。即ち、
超音波振動下で合成することによって生成物の粒度が小
さくなることが確認された。
えない場合に比べA型ゼオライトの生成が多いことが確
認されると共に、また超音波を与えてできた生成物の粒
度は約10ミクロンから1ミクロンあるいはそれ以下で
あり、細かく、分布が広いことが確認された。一方、超
音波を作用させない場合は、生成物の粒度が比較的よく
揃うが、その多くが約10ミクロン程度である。即ち、
超音波振動下で合成することによって生成物の粒度が小
さくなることが確認された。
次に、生成物のカルシウム交換能試験結果を第5図に示
す。接触時間15分時におけるCaO交換量は超音波振
動下で得られた生成物が約55ppm (曲線−1)で
あり、超音波振動がない状態の生成物は約15ppm
(曲線−2)であって、前者の交換量が高いことが分る
。
す。接触時間15分時におけるCaO交換量は超音波振
動下で得られた生成物が約55ppm (曲線−1)で
あり、超音波振動がない状態の生成物は約15ppm
(曲線−2)であって、前者の交換量が高いことが分る
。
なおこの場合のCaO値は、生成物(Naゼオライト)
0.2gを200m Qの塩化カルシウム水溶液(Ca
Oとして126ppm)中に加え攪拌し、Caゼオライ
トにイオン交換した。この時のカルシウムイオンの経時
的な減少をイオンメータによって測定し、これをCaO
量に換算して図示したものである。
0.2gを200m Qの塩化カルシウム水溶液(Ca
Oとして126ppm)中に加え攪拌し、Caゼオライ
トにイオン交換した。この時のカルシウムイオンの経時
的な減少をイオンメータによって測定し、これをCaO
量に換算して図示したものである。
第1図、第2図、第3図及び第4図は水熱合成により生
成した固形物のX線回折図であり、横軸が回折4I3麻
9nか男h1、 舒紬は客鉱物の回折強度を表わしてい
る。回折強度が強く(ピークが高く)鈍いほど一般的に
結晶性がよく、量的にも多いことを示している。第1図
及び第3図は超音波振動の作用下において合成した生成
物についての回折図を示し、第2図及び第4図は、超音
波振動を作用させないで合成して得られた生成物につい
ての回折図を示す。 第5図はカルシウム交換能測定結果を示した。 横軸はカルシウム交換を行う接触時間(分)であり、縦
軸は交換量(ppm)を示した。第5図は接触時間の経
過とともにカルシウム交換量が増加することを示してい
る。 第1図〜第4図において、各符号は次のことを示す。 A・・・A型ゼオライト、Q・・・石英、T・・・二酸
化チタン。 特許出願人工業技術院長 川田裕部
成した固形物のX線回折図であり、横軸が回折4I3麻
9nか男h1、 舒紬は客鉱物の回折強度を表わしてい
る。回折強度が強く(ピークが高く)鈍いほど一般的に
結晶性がよく、量的にも多いことを示している。第1図
及び第3図は超音波振動の作用下において合成した生成
物についての回折図を示し、第2図及び第4図は、超音
波振動を作用させないで合成して得られた生成物につい
ての回折図を示す。 第5図はカルシウム交換能測定結果を示した。 横軸はカルシウム交換を行う接触時間(分)であり、縦
軸は交換量(ppm)を示した。第5図は接触時間の経
過とともにカルシウム交換量が増加することを示してい
る。 第1図〜第4図において、各符号は次のことを示す。 A・・・A型ゼオライト、Q・・・石英、T・・・二酸
化チタン。 特許出願人工業技術院長 川田裕部
Claims (1)
- (1)水熱合成反応を利用した分子ふるい型ゼオライト
の製造方法において、該水熱合成反応を超音波振動の作
用下に行うことを特徴とする分子ふるい型ゼオライトの
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8226984A JPS60226413A (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | 分子ふるい型ゼオライトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8226984A JPS60226413A (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | 分子ふるい型ゼオライトの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60226413A true JPS60226413A (ja) | 1985-11-11 |
JPH0351652B2 JPH0351652B2 (ja) | 1991-08-07 |
Family
ID=13769761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8226984A Granted JPS60226413A (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | 分子ふるい型ゼオライトの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60226413A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5242557A (en) * | 1991-03-21 | 1993-09-07 | Tioxide Group Services Limited | Method for preparing pigments |
WO1997017290A1 (en) * | 1995-11-08 | 1997-05-15 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Oxide materials and catalyst compositions containing them |
JP2000335916A (ja) * | 1999-05-31 | 2000-12-05 | Akio Henmi | スラグより人工ゼオライトを製造する方法およびその装置 |
WO2001017903A1 (fr) * | 1999-09-03 | 2001-03-15 | Etsuro Sakagami | Procede et appareil de production de zeolite artificielle |
JP2006282427A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Oji Paper Co Ltd | 水和ケイ酸の製造方法 |
CN104556121A (zh) * | 2013-10-23 | 2015-04-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种负载晶化纳米y型分子筛及其合成方法 |
-
1984
- 1984-04-23 JP JP8226984A patent/JPS60226413A/ja active Granted
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5242557A (en) * | 1991-03-21 | 1993-09-07 | Tioxide Group Services Limited | Method for preparing pigments |
WO1997017290A1 (en) * | 1995-11-08 | 1997-05-15 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Oxide materials and catalyst compositions containing them |
JP2000335916A (ja) * | 1999-05-31 | 2000-12-05 | Akio Henmi | スラグより人工ゼオライトを製造する方法およびその装置 |
WO2001017903A1 (fr) * | 1999-09-03 | 2001-03-15 | Etsuro Sakagami | Procede et appareil de production de zeolite artificielle |
JP2006282427A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Oji Paper Co Ltd | 水和ケイ酸の製造方法 |
JP4654733B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2011-03-23 | 王子製紙株式会社 | 水和ケイ酸の製造方法 |
CN104556121A (zh) * | 2013-10-23 | 2015-04-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种负载晶化纳米y型分子筛及其合成方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0351652B2 (ja) | 1991-08-07 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |