JPS6220130B2 - - Google Patents
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- IPCAPQRVQMIMAN-UHFFFAOYSA-L zirconyl chloride Chemical compound Cl[Zr](Cl)=O IPCAPQRVQMIMAN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/049—Pillared clays
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
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- C01B33/46—Amorphous silicates, e.g. so-called "amorphous zeolites"
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Description
本発明は、新規な粘土から誘導する組成物に関
し、更に詳細にはかなりの内部微孔容積を持ち有
用な触媒および吸着剤としての性質を有するスメ
クタイト型鉱物（層状粘土）の中間層挿入誘導体
に関するものである。 たとえば、ベンナイト、モンモリロナイトおよ
び緑泥石のような、層状の天然産および合成スメ
クタイト類は、珪素四面体の２つの外層とアルミ
ナ八面体の内層から成る“サンドイツチ”として
具象化することができる。これらの“サンドイツ
チ”すなわち小板は、相互に積み重なつて粘土粒
子を生ずる。通常は、これは９オングストローム
あるいはその程度の繰返し構造を与える。これら
の小板を更に分離すること、すなわち、たとえば
水、エチレングリコール、各種のアミン類などの
ような各種の極性分子の挿入によつて層分離する
ことができるということ、および小板は、30〜40
Åの程度に分離することができるということを実
証するための多くの研究が行なわれている。更
に、従来の研究者は、同様に遅効性肥料のための
低温トラツプとしての燐酸化またはアルミノ燐酸
化した層間分離粘土を製造している。このように
天然産のスメクタイトから広く製造されている中
間層挿入粘土は、高温にさらされたときに崩壊す
る傾向があるという事実によつて、一般的な吸着
剤および触媒用としては適していない。 アメリカ合衆国特許3803026号、3844979号、
3887454号、3892655号は、層状の粘土類似物およ
びそれらの材料を使用するための方法について記
載している。層状の粘土材料は、シリカ、アルミ
ナおよびマグネシア塩の合成溶液から製造する。
最終生成物は、本発明の範囲にある粘土の組成物
と類似する組成を有している。本発明の製品は、
サンドイツチの間に交換不可能なアルミナを含有
しており且つ約６Åよりも大きい層間間隔が無水
物の特徴であるという点で、従来の製品とは異な
つている。 アメリカ合衆国特許3275757号もまた、アメリ
カ合衆国特許3252889号におけると同様に、合成
層状型珪酸塩材料について明らかにしている。ア
メリカ合衆国特許3586487号は、水溶性マグネシ
ウム塩、珪酸ナトリウム、炭酸ナトリウムまたは
水酸化ナトリウムおよびリチウムならびにフツ素
イオンを含有する材料から水性のスラリーを形成
せしめることによる、ヘクトライト型の合成膨潤
性粘土の製造方法を記している。次いでスラリー
を水熱的に処理して合成粘土状物質に結晶化させ
る。 アメリカ合衆国特許366407および3671190号
は、粘土状材料その他の製造方法について記して
いる。これらの合成粘土のすべては、天然産の粘
土の代りに本発明において使用するために受容す
ることができる原料である。しかしながら、安価
に多量を容易に入手することができるという点
で、本発明において使用するためには、一般に天
然の粘土が用意される。 アメリカ合衆国特許3798177号及び第4060480号
はジブサイト様層が粘土の結晶性層の間に形成さ
れる。水酸化アルミニウム変成スメクタイト粘土
の製造方法を開示している。このジブサイト様層
は連続的でかつ変成粘土材料の内部孔容積（微孔
特性）を実質的に増加させない。 本発明は、鉱物中に実質的な微孔構造を生成し
それによつて石油、化学および関連工業において
有用性を有する新規触媒および吸着剤製品を与え
るように公知のスメクタイト型の鉱物を変性する
ための新規方法に関するものであるという点で、
従来の方法と区別することができる。その結果得
られる性質は粘土よりも結晶性ゼオライトとして
の特徴が大きいと考えることができる。 本発明は、スメクタイト型の粘土を重合体状の
陽イオン性ヒドロキシ金属錯体と反応させること
によつて取得することができる新規な「柱状」中
間体挿入粘土の製造に関するものである。本発明
の柱状中間体挿入粘土は独特の内部微孔構造を有
しており、この構造は約６〜16Åの長さを有する
分離した不連続な無機酸化物粒子、すなわち柱状
物を粘土層の間に導入することによつて確立され
る。これらの柱状物は水が除去された場合粘土層
を支持して開口させる役割をなし層の間全体にわ
たり内部の相互に連結した微孔構造を形成させ
る。層の間において大部分の孔は直径約30Å以下
である。 更に特定的には、本発明者等は、天然産または
合成のスメクタイト型粘土を、たとえば、アルミ
ニウムクロロヒドロキシド錯体（クロロヒドロー
ル）のような、重合体状の陽イオン性ヒドロキシ
金属錯体と反応させ、且つ加熱して、加水分解し
た重合体錯体を無機酸化物に転化せしめることに
よつて、約16Åまでの層間隔を有しかつ50％以上
のその表面積が直径30Å以下の孔にある熱的に安
定な中間層挿入粘土を製造することができるとい
うことが見出された。 以下の詳細な説明、特定的な実施例および図面
によつて、本発明を更に明確に理解することがで
きよう。 本発明の新規柱状中間層挿入粘土製品を取得す
るためには、以下の全般的手順を使用することが
できる： １ スメクタイト粘土を、たとえばアルミニウム
クロロヒドロールのような、重合体状の陽イオ
ン性ヒドロキシ金属錯体の水溶液と、粘土の金
属錯体溶液に対する重量比が１：２乃至1000と
なるような量で、混合する。金属錯体溶液は、
たとえば水のような適当な液体媒体中で、約１
〜40重量％の固形物を含有していることが好ま
しい。 ２ 粘土と金属錯体の混合物を、約５〜200℃の
温度で、0.1〜4.0時間保つ。 ３ 反応した粘土固形物を回収し且つ約200〜700
℃の温度で加熱して加水分解した金属錯体を無
機酸化物の柱状物へと分解させる。 本発明において出発材料として使用する粘土
は、一般にスメクタイトと呼ばれる部類のもの
で、次の一般式によつて表わされる： （Si8）〓（Al4）〓O20（OH）4 上式においてという表示は４個の他のイオンに
配位したイオンを表わし、または６個の他のイ
オンに配位したイオンを示している。配位イオ
ンは一般にSi3+、Al3+および／またはFe3+である
が、そのほかのいくつかの４配位イオン（たとえ
ばP5+、B3+、Ge4+、Be2+など）をも包含するこ
とができる。配位イオンは一般にAl3+または
Mg2+であるが、その他多くの６配位の可能なイ
オン（たとえば、Fe3+、Fe2+、Ni2+、Co2+、Li+
など）をも包含することができる。これらの４お
よび６配位陽イオン位置へのいろいろな置換によ
つて生ずる電荷の不足は、構造単位の間に位置す
る１個または数個の陽イオンによつて相殺され
る。これらの構造単位間には、構造単位自体また
は水和殻としての陽イオンの何れかに結合した水
をも吸蔵せしめることができる。脱水すると、上
記の構造単位は、Ｘ線回折によつて測定して、約
9.1Åの繰返し間隔を有している。典型的な市販
の粘土は、モンモリロナイト、ベントナイト、バ
イデライトおよびヘクトライトを包含する。 本発明の実施において使用する無機金属重合体
は、アルミニウム、ジルコニウムおよび／または
チタン塩の加水分解によつて生成せしめる塩基性
アルミニウム、ジルコニウム、および／またはチ
タン錯体として、一般に公知である。加水分解し
た金属錯体溶液（または懸濁液）型で存在するも
のの性質については、多少の不一致が存在するけ
れども、一般に、これらの混合物は、いくつかの
金属イオンが複合している、高度に荷電した陽イ
オン錯体を含有するものと考えられる。 本発明の新規柱状中間層挿入粘土組成物を製造
するために使用される無機アルミニウム重合体は
一般に球状をしており約８Åの直径を有する分離
した重合体粒子の溶液を含有する。その粒子中で
アルミニウム原子は約10％程度まで四面体配位の
形で存在しており、残りは八面体配位をとつてい
る。このことは、ラウシユとベイル（Rausch
and Bale）、ジヤーナル・オブ・ケミカル・フジ
ツクス（J.Chem.Phys.）40（11）、3391（1964）
に示されている如くNMR測定によつて決定され
る。粘土層の間の均一なジブサイト層を生成する
ために以前に使用された典型的なヒドロキシ―ア
ルミニウム重合体は、実質的な100％の八面体配
位アルミニウムがジブサイト様板状重合体の形で
存在することによつて特徴付けられる。 AlCl3・6H2Oを水に溶解すると、それは、次の
ようにイオン化する： Al（H2O）6 +++＋3Cl- ここでCl-の大部分はイオン性である。このよ
うな溶液は酸性であるから、特にアルミニウムイ
オンに特徴的なイオン半径に対するイオン電荷の
比が比較的高い値である点にかんがみ、加水分解
が実質的な程度に生じているに違いない。最初の
加水分解段階は Al（H2O）6 +++ →〔Al（H2O）5OH〕++＋H+ であり、この加水分解によつて生ずる錯体イオン
は塩基性である。このような錯体の通常の用語で
は、この加水分解生成物は“1/3塩基性”であ
る。加水分解は、これらの溶液の酸性の原因とな
るから、この種のものは、酸性の塩化アルミニウ
ム溶液として存在する。 これらの塩基性重合体を更によく理解するため
の手段として、溶液の塩基性と溶液中の錯体イオ
ンの塩基性の間を区別することは重要である。存
在する重合体種の性質は、PH、濃度および温度に
関係する。H+の添加によるPHの低下は、加水分
解反応を左に移動させ、重合体の平均分子量の低
下を生じさせる。錯体の全塩基性は、加水分解の
要因により、常に溶液自体の塩基性よりも大であ
るということに注目することは重要である。濃度
の増大および温度の上昇は、加水分解の程度の増
大を助け、比較的大きな重合体をもたらす。 陽イオンの加水分解は、オール化と呼ばれる過
程によつて重合体を生じさせるが、これについて
は、ベイラー（J.C.Bailer）編、“配位化合物の
化学”ラインホルトパブリツシングコーポレーシ
ヨン、ニユーヨーク、1956中にロリンソン（C.
L.Rollinson）によつて、次の如く記されてい
る： この過程において、Alイオン間に、１重また
は２重のOH架橋を生成せしめることができる。
比較的酸性の低い溶液においては、この工程によ
つて、比較的大きな重合体が生じ且つ架橋OH-
をO-2架橋に変換することができるが、この過程
は、オキソール化と呼ばれる。２重にOH架橋し
た錯体は、１対の稜共有八面体であり、且つこれ
は、層の表面におけるOH-基が、それぞれ二つ
のAlO6八面体間で共有されている、ベーマイト
（AlOOH）において認められるものと同程の構造
であるということに注目すべきである。ハイドラ
ーギライト（Al（OH）3）においては、全部の酸素
が、やはり二つのAlO6八面体間で共有されてい
る。 Al重合体を製造するために用いられているい
くつかの従来の方法としては、次のものがある： ａ ツチダおよびコバヤシ：J.Chem.Soc.Japan
（Pure Chem.Soc.）64、1268（1943）は、
AlCl3・6H2OまたはHClの溶液と過剰の金属ア
ルミニウムとの反応について記している； ｂ イノベ、オースギおよびカナヤ：J.Chem.
Soc.Japan（Ind.Chem.Soc.）、61、407
（1958）は、等価量よりも多量の水酸化アルミ
ニウムを酸と反応させることを記している； ｃ コールシユーター（H.W.Kohlschuter）ら：
Z.Anorg.Allgem.Chem.、248、319（1941）
は、アルミニウム塩溶液にアルカリを加える方
法を述べている； ｄ オーベルグ（T.G.Owe Berg）：Z.Anorg.
Allgem.Chem.、269、213（1952）は、AlX3の
水溶液をOH-型のイオン交換体柱中に通じる
方法を記している、また ｅ ブルン（R.Brun）：西ドイツ特許1102713号
は、たとえばAlCl3・6H2Oのような塩類の〜
150℃における長時間の加熱を述べている。 本発明の実施において使用する無機アルミニウ
ム重合体は、一般式： Al2+o（OH）3oX6 を有するものとして表わされるが、上式において
ｎは約４〜12の値を有し；且つＸは通常はCl、
Brおよび／またはNO3である。これらの無機金属
重合体は、約300〜3000の平均分子量を有するも
のと思われる。 上記のアルミニウム錯体重合体のほかに、たと
えばジルコニウム、チタンおよびそれらの混合物
のような金属の重合体状陽イオン性ヒドロキシ錯
体体を用いることができる。ジルコニウム錯体の
製造および説明は、次の文献に記されている； １ クリヤフイールド（A.Clearfield）およびボ
ーガン（P.A.Vaughan）、Acta Cryst.９、555
（1956）； ２ エルマコフ（A.N.Ermakov）、マーロフ（I.
N.Marov）およびベリアエバ（V.K.
Belyaeva）、Zh.Neorgan.Khim.８（７）、
1263、（1963）； ３ ムーハ（G.M.Muha）およびボーガン（P.A.
Vaughan）、J.Chem.Phys.、33、194〜９
（1960）。 上記の金属錯体とシリカおよびマグネシウムの
共重合体を使用することも可能である。更に、水
和または脱水した金属錯体処理スメクタイト粘土
を、珪酸、マグネシウムおよび燐酸イオンの溶液
によつて後処理して、より安定で且つ耐摩耗性の
組成物を取得することができるということも考え
られる。 本発明の中間層挿入スメクタイト粘土の触媒お
よび吸着剤としての性質は、水素、アンモニウム
および周期表の1B乃至族の金属を含む広い範
囲の陽イオンによるイオン交換によつて変性する
ことができる。特に、希土類、コバルト、モリブ
デン、ニツケル、タングステンおよび／または貴
金属イオンを含有する接触分解ならびに水素化分
解触媒は炭化水素の接触的転化に対して活性であ
る。 図面を参照して、第１図は、層すなわち小板
が、水和の程度に依存して、約９〜12Åの繰返し
間隔d1を有している典型的なスメクタイトを示し
ている。第２図に示すように、本発明の方法に従
つて金属錯体重合体によつて処理してあるスメク
タイトは、約16〜約24Åに増大した、繰返し間隔
d2を有している。第３図において、d2よりも小さ
い小板繰返し間隔d3が拡大されて示されている。
小板の間に挿入した柱状金属錯体重合物を約200
〜700℃の温度に燬焼することによつて分解させ
るときに確立される繰返し間隔d3は、場合によつ
ては0.5Åよりも小さい程度に起こる柱状層の僅
かな収縮を伴なうが、実際には実質的にd2と同じ
であることが見出されている。d1，d2およびd3の
各間隔（層繰返し間隔）は、すべて、各製品のＸ
線回折図から直接に容易に求めることができ且つ
１次基底反射パラメーター（すなわち、001）を
表わす。“層間間隔”は、粘土層の厚さ（約９
Å）を、Ｘ線回折によつて得られる基底間隔から
減ずることによつて、求められる；すなわち、d4
＝d1−９；d5＝d2−９；およびd6＝d3−９。 粘土鉱物についての最近の研究は、与えられた
粘土構造内で、各層は均一でなく、不均一な化学
的混合物を形成しておりある１層の正確な組成は
燐接する層の組成といくらか異なつているという
ことを示している。これは、各層の間における電
荷の僅から相違、およびそれに伴なつて、異なる
層において交換される重合体の量の僅かな相違を
もたらすものと考えられる。重合体の大きさは層
間間隔の設定における制御要因であるから、各層
における電荷の不均一性は、層間における重合体
種の数（すなわち、生ずるピラーの大きさではな
く、その数）に影響するのみと思われる。 一般に、本発明の燬焼生成物は、約６〜16Åの
層間間隔、約150〜600m2／ｇの窒素BET表面積
および約0.1〜約0.6c.c.／ｇの窒素孔容量を有して
いる。更に、本発明の新規柱状中間層挿入粘土組
成物は、通常の窒素孔径分布（PSD）吸着測定法
により決定されるように表面積の50％以上、多く
の場合には75％以上が直径30Åより小さい孔にあ
る孔径分布によつて特徴付けられる実質的内部微
孔構造を有している。通常の従来技術のジブサイ
ト様中間層挿入粘土製品（合成クロライト）は直
径30Å以下の孔に実質的表面積を有しない。 これらの中間層挿入製品は、吸着剤および触媒
担体として有用である。更に、本発明の中間層挿
入粘土製品は、たとえばシリカ、アルミナ、シリ
カ―マグネシア、シリカ―アルミナハイドロゲ
ル、および天然または合成ゼオライト、ならびに
粘土類のような、その他の無機酸化物吸着剤およ
び触媒と併用することができる。我々の製品は活
性／安定化金属、たとえば白金、パラジウム、コ
バルト、モリブデン、ニツケル、タングステン、
希土類等並びにマトリツクス成分、たとえばシリ
カ、アルミニウムおよびシリカ―アルミナヒドロ
ゲルを含有する触媒の製造に特に有用である。こ
れらの触媒は通常の石油転化プロセス、たとえば
接触分解、水素化分解、水素処理、異性化および
改質プロセスにおいておよび分子ふるい吸着剤と
して使用される。 本発明の基本的局面を記述したが、以下の特定
実施例は、好適な特定の実施形態を例証するため
のものである。 実施例 １ アメリカンコロイドカンパニーによつてボルク
レー200と名付けられた天然粘土製品から粘土の
スラリーを製造した。2.7％の固形物を含有す
る、全体で32000mlの粘土スラリーに、50重量％
の塩を含有するように調製したアルミニウムクロ
ロヒドロキシド溶液1100gを添加した。生ずる混
合物を、撹拌しながら１時間30分熟成し、且つ温
度を160〓に上げた。スラリーをこの温度で1/2時
間熟成し、生成物を過し、16ガロンの熱脱イオ
ン水で１回洗浄し、脱イオン水中で再スラリー化
したのち、噴霧乾燥した。生成物の性質を第１表
に示す。 実施例 ２ アメリカンコロイドコーポレーシヨンによりボ
ルクレー200と名付けられた天然粘土製品の２ミ
クロン以下の大きさの、全体で31.7ガロンの粒子
のスラリーを、遠心分離によつて調製した。アル
ミニウムクロロヒドロキシドの50重量％の溶液を
調製して、6920gの生成溶液を、粘土スラリーに
加えた。このスラリーを、160〓で1/2時間熟成し
たのち、ベルト過機上で過した。過ケーキ
を脱イオン水中で再スラリー化した。再び過し
且つ脱イオン水中で再スラリー化したのち、噴霧
乾燥した。中間層挿入粘土製品の性質を第１表に
示す。 これらの製品の触媒活性を、シアペツタ（F.
T.Ciapetta）らのOil and Gas Journal，
Oct.16、1967、中の論文に記されたミクロ活性試
験を用いて、測定した。仕込み材料は、500〜800
〓の範囲で沸とうする、西テキサスガス油であつ
た。反応器は、920〓の温度で、16の重量時間当
り空間速度で運転し且つ３の触媒／油比を有して
いた。実施例１の製品は98.6％の転化率、実施例
２の製品は82.5％の転化率を与えた。
し、更に詳細にはかなりの内部微孔容積を持ち有
用な触媒および吸着剤としての性質を有するスメ
クタイト型鉱物（層状粘土）の中間層挿入誘導体
に関するものである。 たとえば、ベンナイト、モンモリロナイトおよ
び緑泥石のような、層状の天然産および合成スメ
クタイト類は、珪素四面体の２つの外層とアルミ
ナ八面体の内層から成る“サンドイツチ”として
具象化することができる。これらの“サンドイツ
チ”すなわち小板は、相互に積み重なつて粘土粒
子を生ずる。通常は、これは９オングストローム
あるいはその程度の繰返し構造を与える。これら
の小板を更に分離すること、すなわち、たとえば
水、エチレングリコール、各種のアミン類などの
ような各種の極性分子の挿入によつて層分離する
ことができるということ、および小板は、30〜40
Åの程度に分離することができるということを実
証するための多くの研究が行なわれている。更
に、従来の研究者は、同様に遅効性肥料のための
低温トラツプとしての燐酸化またはアルミノ燐酸
化した層間分離粘土を製造している。このように
天然産のスメクタイトから広く製造されている中
間層挿入粘土は、高温にさらされたときに崩壊す
る傾向があるという事実によつて、一般的な吸着
剤および触媒用としては適していない。 アメリカ合衆国特許3803026号、3844979号、
3887454号、3892655号は、層状の粘土類似物およ
びそれらの材料を使用するための方法について記
載している。層状の粘土材料は、シリカ、アルミ
ナおよびマグネシア塩の合成溶液から製造する。
最終生成物は、本発明の範囲にある粘土の組成物
と類似する組成を有している。本発明の製品は、
サンドイツチの間に交換不可能なアルミナを含有
しており且つ約６Åよりも大きい層間間隔が無水
物の特徴であるという点で、従来の製品とは異な
つている。 アメリカ合衆国特許3275757号もまた、アメリ
カ合衆国特許3252889号におけると同様に、合成
層状型珪酸塩材料について明らかにしている。ア
メリカ合衆国特許3586487号は、水溶性マグネシ
ウム塩、珪酸ナトリウム、炭酸ナトリウムまたは
水酸化ナトリウムおよびリチウムならびにフツ素
イオンを含有する材料から水性のスラリーを形成
せしめることによる、ヘクトライト型の合成膨潤
性粘土の製造方法を記している。次いでスラリー
を水熱的に処理して合成粘土状物質に結晶化させ
る。 アメリカ合衆国特許366407および3671190号
は、粘土状材料その他の製造方法について記して
いる。これらの合成粘土のすべては、天然産の粘
土の代りに本発明において使用するために受容す
ることができる原料である。しかしながら、安価
に多量を容易に入手することができるという点
で、本発明において使用するためには、一般に天
然の粘土が用意される。 アメリカ合衆国特許3798177号及び第4060480号
はジブサイト様層が粘土の結晶性層の間に形成さ
れる。水酸化アルミニウム変成スメクタイト粘土
の製造方法を開示している。このジブサイト様層
は連続的でかつ変成粘土材料の内部孔容積（微孔
特性）を実質的に増加させない。 本発明は、鉱物中に実質的な微孔構造を生成し
それによつて石油、化学および関連工業において
有用性を有する新規触媒および吸着剤製品を与え
るように公知のスメクタイト型の鉱物を変性する
ための新規方法に関するものであるという点で、
従来の方法と区別することができる。その結果得
られる性質は粘土よりも結晶性ゼオライトとして
の特徴が大きいと考えることができる。 本発明は、スメクタイト型の粘土を重合体状の
陽イオン性ヒドロキシ金属錯体と反応させること
によつて取得することができる新規な「柱状」中
間体挿入粘土の製造に関するものである。本発明
の柱状中間体挿入粘土は独特の内部微孔構造を有
しており、この構造は約６〜16Åの長さを有する
分離した不連続な無機酸化物粒子、すなわち柱状
物を粘土層の間に導入することによつて確立され
る。これらの柱状物は水が除去された場合粘土層
を支持して開口させる役割をなし層の間全体にわ
たり内部の相互に連結した微孔構造を形成させ
る。層の間において大部分の孔は直径約30Å以下
である。 更に特定的には、本発明者等は、天然産または
合成のスメクタイト型粘土を、たとえば、アルミ
ニウムクロロヒドロキシド錯体（クロロヒドロー
ル）のような、重合体状の陽イオン性ヒドロキシ
金属錯体と反応させ、且つ加熱して、加水分解し
た重合体錯体を無機酸化物に転化せしめることに
よつて、約16Åまでの層間隔を有しかつ50％以上
のその表面積が直径30Å以下の孔にある熱的に安
定な中間層挿入粘土を製造することができるとい
うことが見出された。 以下の詳細な説明、特定的な実施例および図面
によつて、本発明を更に明確に理解することがで
きよう。 本発明の新規柱状中間層挿入粘土製品を取得す
るためには、以下の全般的手順を使用することが
できる： １ スメクタイト粘土を、たとえばアルミニウム
クロロヒドロールのような、重合体状の陽イオ
ン性ヒドロキシ金属錯体の水溶液と、粘土の金
属錯体溶液に対する重量比が１：２乃至1000と
なるような量で、混合する。金属錯体溶液は、
たとえば水のような適当な液体媒体中で、約１
〜40重量％の固形物を含有していることが好ま
しい。 ２ 粘土と金属錯体の混合物を、約５〜200℃の
温度で、0.1〜4.0時間保つ。 ３ 反応した粘土固形物を回収し且つ約200〜700
℃の温度で加熱して加水分解した金属錯体を無
機酸化物の柱状物へと分解させる。 本発明において出発材料として使用する粘土
は、一般にスメクタイトと呼ばれる部類のもの
で、次の一般式によつて表わされる： （Si8）〓（Al4）〓O20（OH）4 上式においてという表示は４個の他のイオンに
配位したイオンを表わし、または６個の他のイ
オンに配位したイオンを示している。配位イオ
ンは一般にSi3+、Al3+および／またはFe3+である
が、そのほかのいくつかの４配位イオン（たとえ
ばP5+、B3+、Ge4+、Be2+など）をも包含するこ
とができる。配位イオンは一般にAl3+または
Mg2+であるが、その他多くの６配位の可能なイ
オン（たとえば、Fe3+、Fe2+、Ni2+、Co2+、Li+
など）をも包含することができる。これらの４お
よび６配位陽イオン位置へのいろいろな置換によ
つて生ずる電荷の不足は、構造単位の間に位置す
る１個または数個の陽イオンによつて相殺され
る。これらの構造単位間には、構造単位自体また
は水和殻としての陽イオンの何れかに結合した水
をも吸蔵せしめることができる。脱水すると、上
記の構造単位は、Ｘ線回折によつて測定して、約
9.1Åの繰返し間隔を有している。典型的な市販
の粘土は、モンモリロナイト、ベントナイト、バ
イデライトおよびヘクトライトを包含する。 本発明の実施において使用する無機金属重合体
は、アルミニウム、ジルコニウムおよび／または
チタン塩の加水分解によつて生成せしめる塩基性
アルミニウム、ジルコニウム、および／またはチ
タン錯体として、一般に公知である。加水分解し
た金属錯体溶液（または懸濁液）型で存在するも
のの性質については、多少の不一致が存在するけ
れども、一般に、これらの混合物は、いくつかの
金属イオンが複合している、高度に荷電した陽イ
オン錯体を含有するものと考えられる。 本発明の新規柱状中間層挿入粘土組成物を製造
するために使用される無機アルミニウム重合体は
一般に球状をしており約８Åの直径を有する分離
した重合体粒子の溶液を含有する。その粒子中で
アルミニウム原子は約10％程度まで四面体配位の
形で存在しており、残りは八面体配位をとつてい
る。このことは、ラウシユとベイル（Rausch
and Bale）、ジヤーナル・オブ・ケミカル・フジ
ツクス（J.Chem.Phys.）40（11）、3391（1964）
に示されている如くNMR測定によつて決定され
る。粘土層の間の均一なジブサイト層を生成する
ために以前に使用された典型的なヒドロキシ―ア
ルミニウム重合体は、実質的な100％の八面体配
位アルミニウムがジブサイト様板状重合体の形で
存在することによつて特徴付けられる。 AlCl3・6H2Oを水に溶解すると、それは、次の
ようにイオン化する： Al（H2O）6 +++＋3Cl- ここでCl-の大部分はイオン性である。このよ
うな溶液は酸性であるから、特にアルミニウムイ
オンに特徴的なイオン半径に対するイオン電荷の
比が比較的高い値である点にかんがみ、加水分解
が実質的な程度に生じているに違いない。最初の
加水分解段階は Al（H2O）6 +++ →〔Al（H2O）5OH〕++＋H+ であり、この加水分解によつて生ずる錯体イオン
は塩基性である。このような錯体の通常の用語で
は、この加水分解生成物は“1/3塩基性”であ
る。加水分解は、これらの溶液の酸性の原因とな
るから、この種のものは、酸性の塩化アルミニウ
ム溶液として存在する。 これらの塩基性重合体を更によく理解するため
の手段として、溶液の塩基性と溶液中の錯体イオ
ンの塩基性の間を区別することは重要である。存
在する重合体種の性質は、PH、濃度および温度に
関係する。H+の添加によるPHの低下は、加水分
解反応を左に移動させ、重合体の平均分子量の低
下を生じさせる。錯体の全塩基性は、加水分解の
要因により、常に溶液自体の塩基性よりも大であ
るということに注目することは重要である。濃度
の増大および温度の上昇は、加水分解の程度の増
大を助け、比較的大きな重合体をもたらす。 陽イオンの加水分解は、オール化と呼ばれる過
程によつて重合体を生じさせるが、これについて
は、ベイラー（J.C.Bailer）編、“配位化合物の
化学”ラインホルトパブリツシングコーポレーシ
ヨン、ニユーヨーク、1956中にロリンソン（C.
L.Rollinson）によつて、次の如く記されてい
る： この過程において、Alイオン間に、１重また
は２重のOH架橋を生成せしめることができる。
比較的酸性の低い溶液においては、この工程によ
つて、比較的大きな重合体が生じ且つ架橋OH-
をO-2架橋に変換することができるが、この過程
は、オキソール化と呼ばれる。２重にOH架橋し
た錯体は、１対の稜共有八面体であり、且つこれ
は、層の表面におけるOH-基が、それぞれ二つ
のAlO6八面体間で共有されている、ベーマイト
（AlOOH）において認められるものと同程の構造
であるということに注目すべきである。ハイドラ
ーギライト（Al（OH）3）においては、全部の酸素
が、やはり二つのAlO6八面体間で共有されてい
る。 Al重合体を製造するために用いられているい
くつかの従来の方法としては、次のものがある： ａ ツチダおよびコバヤシ：J.Chem.Soc.Japan
（Pure Chem.Soc.）64、1268（1943）は、
AlCl3・6H2OまたはHClの溶液と過剰の金属ア
ルミニウムとの反応について記している； ｂ イノベ、オースギおよびカナヤ：J.Chem.
Soc.Japan（Ind.Chem.Soc.）、61、407
（1958）は、等価量よりも多量の水酸化アルミ
ニウムを酸と反応させることを記している； ｃ コールシユーター（H.W.Kohlschuter）ら：
Z.Anorg.Allgem.Chem.、248、319（1941）
は、アルミニウム塩溶液にアルカリを加える方
法を述べている； ｄ オーベルグ（T.G.Owe Berg）：Z.Anorg.
Allgem.Chem.、269、213（1952）は、AlX3の
水溶液をOH-型のイオン交換体柱中に通じる
方法を記している、また ｅ ブルン（R.Brun）：西ドイツ特許1102713号
は、たとえばAlCl3・6H2Oのような塩類の〜
150℃における長時間の加熱を述べている。 本発明の実施において使用する無機アルミニウ
ム重合体は、一般式： Al2+o（OH）3oX6 を有するものとして表わされるが、上式において
ｎは約４〜12の値を有し；且つＸは通常はCl、
Brおよび／またはNO3である。これらの無機金属
重合体は、約300〜3000の平均分子量を有するも
のと思われる。 上記のアルミニウム錯体重合体のほかに、たと
えばジルコニウム、チタンおよびそれらの混合物
のような金属の重合体状陽イオン性ヒドロキシ錯
体体を用いることができる。ジルコニウム錯体の
製造および説明は、次の文献に記されている； １ クリヤフイールド（A.Clearfield）およびボ
ーガン（P.A.Vaughan）、Acta Cryst.９、555
（1956）； ２ エルマコフ（A.N.Ermakov）、マーロフ（I.
N.Marov）およびベリアエバ（V.K.
Belyaeva）、Zh.Neorgan.Khim.８（７）、
1263、（1963）； ３ ムーハ（G.M.Muha）およびボーガン（P.A.
Vaughan）、J.Chem.Phys.、33、194〜９
（1960）。 上記の金属錯体とシリカおよびマグネシウムの
共重合体を使用することも可能である。更に、水
和または脱水した金属錯体処理スメクタイト粘土
を、珪酸、マグネシウムおよび燐酸イオンの溶液
によつて後処理して、より安定で且つ耐摩耗性の
組成物を取得することができるということも考え
られる。 本発明の中間層挿入スメクタイト粘土の触媒お
よび吸着剤としての性質は、水素、アンモニウム
および周期表の1B乃至族の金属を含む広い範
囲の陽イオンによるイオン交換によつて変性する
ことができる。特に、希土類、コバルト、モリブ
デン、ニツケル、タングステンおよび／または貴
金属イオンを含有する接触分解ならびに水素化分
解触媒は炭化水素の接触的転化に対して活性であ
る。 図面を参照して、第１図は、層すなわち小板
が、水和の程度に依存して、約９〜12Åの繰返し
間隔d1を有している典型的なスメクタイトを示し
ている。第２図に示すように、本発明の方法に従
つて金属錯体重合体によつて処理してあるスメク
タイトは、約16〜約24Åに増大した、繰返し間隔
d2を有している。第３図において、d2よりも小さ
い小板繰返し間隔d3が拡大されて示されている。
小板の間に挿入した柱状金属錯体重合物を約200
〜700℃の温度に燬焼することによつて分解させ
るときに確立される繰返し間隔d3は、場合によつ
ては0.5Åよりも小さい程度に起こる柱状層の僅
かな収縮を伴なうが、実際には実質的にd2と同じ
であることが見出されている。d1，d2およびd3の
各間隔（層繰返し間隔）は、すべて、各製品のＸ
線回折図から直接に容易に求めることができ且つ
１次基底反射パラメーター（すなわち、001）を
表わす。“層間間隔”は、粘土層の厚さ（約９
Å）を、Ｘ線回折によつて得られる基底間隔から
減ずることによつて、求められる；すなわち、d4
＝d1−９；d5＝d2−９；およびd6＝d3−９。 粘土鉱物についての最近の研究は、与えられた
粘土構造内で、各層は均一でなく、不均一な化学
的混合物を形成しておりある１層の正確な組成は
燐接する層の組成といくらか異なつているという
ことを示している。これは、各層の間における電
荷の僅から相違、およびそれに伴なつて、異なる
層において交換される重合体の量の僅かな相違を
もたらすものと考えられる。重合体の大きさは層
間間隔の設定における制御要因であるから、各層
における電荷の不均一性は、層間における重合体
種の数（すなわち、生ずるピラーの大きさではな
く、その数）に影響するのみと思われる。 一般に、本発明の燬焼生成物は、約６〜16Åの
層間間隔、約150〜600m2／ｇの窒素BET表面積
および約0.1〜約0.6c.c.／ｇの窒素孔容量を有して
いる。更に、本発明の新規柱状中間層挿入粘土組
成物は、通常の窒素孔径分布（PSD）吸着測定法
により決定されるように表面積の50％以上、多く
の場合には75％以上が直径30Åより小さい孔にあ
る孔径分布によつて特徴付けられる実質的内部微
孔構造を有している。通常の従来技術のジブサイ
ト様中間層挿入粘土製品（合成クロライト）は直
径30Å以下の孔に実質的表面積を有しない。 これらの中間層挿入製品は、吸着剤および触媒
担体として有用である。更に、本発明の中間層挿
入粘土製品は、たとえばシリカ、アルミナ、シリ
カ―マグネシア、シリカ―アルミナハイドロゲ
ル、および天然または合成ゼオライト、ならびに
粘土類のような、その他の無機酸化物吸着剤およ
び触媒と併用することができる。我々の製品は活
性／安定化金属、たとえば白金、パラジウム、コ
バルト、モリブデン、ニツケル、タングステン、
希土類等並びにマトリツクス成分、たとえばシリ
カ、アルミニウムおよびシリカ―アルミナヒドロ
ゲルを含有する触媒の製造に特に有用である。こ
れらの触媒は通常の石油転化プロセス、たとえば
接触分解、水素化分解、水素処理、異性化および
改質プロセスにおいておよび分子ふるい吸着剤と
して使用される。 本発明の基本的局面を記述したが、以下の特定
実施例は、好適な特定の実施形態を例証するため
のものである。 実施例 １ アメリカンコロイドカンパニーによつてボルク
レー200と名付けられた天然粘土製品から粘土の
スラリーを製造した。2.7％の固形物を含有す
る、全体で32000mlの粘土スラリーに、50重量％
の塩を含有するように調製したアルミニウムクロ
ロヒドロキシド溶液1100gを添加した。生ずる混
合物を、撹拌しながら１時間30分熟成し、且つ温
度を160〓に上げた。スラリーをこの温度で1/2時
間熟成し、生成物を過し、16ガロンの熱脱イオ
ン水で１回洗浄し、脱イオン水中で再スラリー化
したのち、噴霧乾燥した。生成物の性質を第１表
に示す。 実施例 ２ アメリカンコロイドコーポレーシヨンによりボ
ルクレー200と名付けられた天然粘土製品の２ミ
クロン以下の大きさの、全体で31.7ガロンの粒子
のスラリーを、遠心分離によつて調製した。アル
ミニウムクロロヒドロキシドの50重量％の溶液を
調製して、6920gの生成溶液を、粘土スラリーに
加えた。このスラリーを、160〓で1/2時間熟成し
たのち、ベルト過機上で過した。過ケーキ
を脱イオン水中で再スラリー化した。再び過し
且つ脱イオン水中で再スラリー化したのち、噴霧
乾燥した。中間層挿入粘土製品の性質を第１表に
示す。 これらの製品の触媒活性を、シアペツタ（F.
T.Ciapetta）らのOil and Gas Journal，
Oct.16、1967、中の論文に記されたミクロ活性試
験を用いて、測定した。仕込み材料は、500〜800
〓の範囲で沸とうする、西テキサスガス油であつ
た。反応器は、920〓の温度で、16の重量時間当
り空間速度で運転し且つ３の触媒／油比を有して
いた。実施例１の製品は98.6％の転化率、実施例
２の製品は82.5％の転化率を与えた。
【表】
％）
実施例 ３ 粒度が２ミクロンに等しいかまたはそれよりも
小さいこれらのスラリーの製造において遭遇する
問題の一つは、過機を通して生成物の一部が失
なわれる傾向である。この問題を克服するため
に、粘土スラリー中に綿状化剤を加えた。 実施例１において、中間層挿入粘土のバツチを
調製した。この粘土スラリーの一部に、ステイ
ン、ホールエンドカンパニーによつてGUARと名
付けられた重合体7050―Ｂの異なる量を加えた。
各試料を、粗い（２〜３立方フイート／分）布
と細かい（１立方フイート／分）布上で過し
た。0.5〜10g重合体／100g粘土による結果は、す
べての濃度で増粘を示したが、１〜3g／100gが
もつとも澄明な液を与えるようにみえた。綿状
化剤なしでスラリーを調製するときは、かなりの
量の生成物が粗い布を通して失なわれた。 綿状化は、低濃度の珪酸ナトリウム
（0.5gSiO2／100g粘土）によつても達成すること
ができる。この処理による生成物の表面積の低下
はほとんどない。陰イオン性または中性のその他
の綿状化剤も、同様に有効である。 実施例 ４ この実施例は、本発明の方法における原材料と
してのカルシウムベントナイトの使用を例証す
る。 アメリカンコロイドコーポレーシヨンによつて
仕上げられた、２ミクロンに等しいかまたはそれ
よりも小さい粒度を有するカルシウムベントナイ
ト粒子のスラリーを、遠心分離によつて調製し
た。このスラリーからの全体で26.7g（乾燥基
準）の粘土を5.4に希釈し且つ38.0gの50重量％
アルミニウムクロロヒドロキシド溶液を加えた。
このスラリーを、25℃において1/2時間熟成し、
次いで3.75％の塩酸溶液を用いてPHを2.0に調節
した。次いでスラリーを、160〓の温度において
1/2時間熟成し、過し、2.7の脱イオン水によ
つて洗浄した後、乾燥器中で乾燥した。回収した
生成物は、350m2／ｇの表面積および17.5Åの
（001）基底間隔を有していた。 実施例 ５ この実施例は、原材料としてのバイデライトの
使用を例証する。 ２ミクロンに等しいかまたはそれよりも小さい
粒度を有する台湾からの15g（乾燥基準）のバイ
デライト粘土からスラリーを調製した。２ミクロ
ンに等しいかまたはそれよりも小さい粒度を有す
る粒子を遠心分離によつて回収した。全体で15g
（乾燥基準）の粘土を３に希釈したのち、15.1g
の50重量％アルミニウムクロロヒドロキシド溶液
を加えた。生成するスラリーを1/2時間熟成し
た。3.75％の塩酸溶液によつてPHを2.0に調節し
た。温度を160〓に上げ且つスラリーをこの温度
で1/2時間熟成した。このスラリーを過し、１
のイオン水で洗浄したのち、乾燥器中で乾燥し
た。生成物の表面積は307m2／ｇであり且つ
（001）基底間隔は18.0Åであつた。 実施例 ６ この実施例は２ミクロンに等しいかまたはそれ
よりも小さい粒度を有する粒子を分離する必要の
ない有利なモンモリロナイトを使用する方法を例
証する。このような容易に入手することができる
市販の製品の使用は、本発明の材料を調製するた
めに必要な予備処理を著るしく低減する。アメリ
カコロイドコンパニーによつて供給される高純度
の空気浮選したワイオミングベントナイト
（＃325ベントナイト）の25g（乾燥基準）の試料
を、ブレンダー中で１の脱イオン水を用いて、
1/2分間スラリー化した。全体で21.5gの50％アル
ミニウムクロロヒドロキシド溶液を加えたのち、
スラリーを150〓で1/2時間熟成した。生成物を
過し、１の脱イオン水によつて洗浄したのち、
乾燥器中で110℃で乾燥した。この製品の表面積
は308m2／ｇであつた。 実施例 ７ この実施例は実施例１および２に記した生成物
から調製した典型的な製品の製品分布を示す。製
品の触媒活性は、Oil and Gas Jourual，Oct，
1967中のシアペツタらによる論文に記されている
ミクロ活性試験を用いて測定した。仕込み材料
は、500〜800〓の沸点を有する、ウエストテキサ
スガス油であつた。反応器を920〓の温度、16の
重量時間当り空間速度および３の触媒／油比で操
作した。試験は、触媒を1000〓の温度に３時間暴
露したのちに行なつた。この実験において集めた
データを、下記第２表に示す。
実施例 ３ 粒度が２ミクロンに等しいかまたはそれよりも
小さいこれらのスラリーの製造において遭遇する
問題の一つは、過機を通して生成物の一部が失
なわれる傾向である。この問題を克服するため
に、粘土スラリー中に綿状化剤を加えた。 実施例１において、中間層挿入粘土のバツチを
調製した。この粘土スラリーの一部に、ステイ
ン、ホールエンドカンパニーによつてGUARと名
付けられた重合体7050―Ｂの異なる量を加えた。
各試料を、粗い（２〜３立方フイート／分）布
と細かい（１立方フイート／分）布上で過し
た。0.5〜10g重合体／100g粘土による結果は、す
べての濃度で増粘を示したが、１〜3g／100gが
もつとも澄明な液を与えるようにみえた。綿状
化剤なしでスラリーを調製するときは、かなりの
量の生成物が粗い布を通して失なわれた。 綿状化は、低濃度の珪酸ナトリウム
（0.5gSiO2／100g粘土）によつても達成すること
ができる。この処理による生成物の表面積の低下
はほとんどない。陰イオン性または中性のその他
の綿状化剤も、同様に有効である。 実施例 ４ この実施例は、本発明の方法における原材料と
してのカルシウムベントナイトの使用を例証す
る。 アメリカンコロイドコーポレーシヨンによつて
仕上げられた、２ミクロンに等しいかまたはそれ
よりも小さい粒度を有するカルシウムベントナイ
ト粒子のスラリーを、遠心分離によつて調製し
た。このスラリーからの全体で26.7g（乾燥基
準）の粘土を5.4に希釈し且つ38.0gの50重量％
アルミニウムクロロヒドロキシド溶液を加えた。
このスラリーを、25℃において1/2時間熟成し、
次いで3.75％の塩酸溶液を用いてPHを2.0に調節
した。次いでスラリーを、160〓の温度において
1/2時間熟成し、過し、2.7の脱イオン水によ
つて洗浄した後、乾燥器中で乾燥した。回収した
生成物は、350m2／ｇの表面積および17.5Åの
（001）基底間隔を有していた。 実施例 ５ この実施例は、原材料としてのバイデライトの
使用を例証する。 ２ミクロンに等しいかまたはそれよりも小さい
粒度を有する台湾からの15g（乾燥基準）のバイ
デライト粘土からスラリーを調製した。２ミクロ
ンに等しいかまたはそれよりも小さい粒度を有す
る粒子を遠心分離によつて回収した。全体で15g
（乾燥基準）の粘土を３に希釈したのち、15.1g
の50重量％アルミニウムクロロヒドロキシド溶液
を加えた。生成するスラリーを1/2時間熟成し
た。3.75％の塩酸溶液によつてPHを2.0に調節し
た。温度を160〓に上げ且つスラリーをこの温度
で1/2時間熟成した。このスラリーを過し、１
のイオン水で洗浄したのち、乾燥器中で乾燥し
た。生成物の表面積は307m2／ｇであり且つ
（001）基底間隔は18.0Åであつた。 実施例 ６ この実施例は２ミクロンに等しいかまたはそれ
よりも小さい粒度を有する粒子を分離する必要の
ない有利なモンモリロナイトを使用する方法を例
証する。このような容易に入手することができる
市販の製品の使用は、本発明の材料を調製するた
めに必要な予備処理を著るしく低減する。アメリ
カコロイドコンパニーによつて供給される高純度
の空気浮選したワイオミングベントナイト
（＃325ベントナイト）の25g（乾燥基準）の試料
を、ブレンダー中で１の脱イオン水を用いて、
1/2分間スラリー化した。全体で21.5gの50％アル
ミニウムクロロヒドロキシド溶液を加えたのち、
スラリーを150〓で1/2時間熟成した。生成物を
過し、１の脱イオン水によつて洗浄したのち、
乾燥器中で110℃で乾燥した。この製品の表面積
は308m2／ｇであつた。 実施例 ７ この実施例は実施例１および２に記した生成物
から調製した典型的な製品の製品分布を示す。製
品の触媒活性は、Oil and Gas Jourual，Oct，
1967中のシアペツタらによる論文に記されている
ミクロ活性試験を用いて測定した。仕込み材料
は、500〜800〓の沸点を有する、ウエストテキサ
スガス油であつた。反応器を920〓の温度、16の
重量時間当り空間速度および３の触媒／油比で操
作した。試験は、触媒を1000〓の温度に３時間暴
露したのちに行なつた。この実験において集めた
データを、下記第２表に示す。
【表】
【表】
実施例 ８
粘土をアルミニウムクロロヒドロキシド溶液に
加えるときは、比較的高い固形物濃度を達成する
ことができるということが認められた。このよう
なアルミニウムクロロヒドロキシド溶液に対する
添加は、粘土を流動状態で混合し、ポンプ輸送し
且つ取扱うときに遭遇する問題なしに、約40重量
％程度の高い粘土濃度とすることができる。これ
は、与えられた大きさの装置に対して、与えられ
た時間内で、著るしく大量の製品を取得し且つ処
理することができるという点で、工程の経済性を
著るしく増大させる。水への粘土の添加およびそ
の後のアルミニウムクロロヒドロキシドの添加
は、高い固形物濃度を達成することを可能としな
い。前者の方法は、粘土の添加と同時に重合体が
粘土中に挿入され、そのために粘土小板の分散お
よび引続く粘土―水ゲルの生成を防止する故に、
達成されるものと思われる。 高い固形分は、乾燥工程におけるエネルギー消
費を低下させるという点でも、有利である。 その１例として、全体で2470gの50重量％アル
ミニウムクロロヒドロキシド溶液を22.7に希釈
した。このスラリーに、全体で5320g（乾燥基準
で5072g）のベントナイトを加えた。このスラリ
ーを150〓で１時間熟成したのち、噴霧乾燥し
た。噴霧乾燥器へ送つた製品の固形物濃度は約20
％であり、回収した製品は273m2／ｇの表面積お
よび17.9Åの格子間隔ｄ（001）を有していた。 実施例 ９ この実施例においては、2720gのアルミニウム
クロロヒドロキシドを６ガロンに希釈し、次いで
このスラリーに5000g（乾燥基準）の粘土を加え
ることによつて、15.9％の固形物を含有するスラ
リーを調製した。このスラリーを150〓で1/2時間
撹拌および熟成し、過したのち、６ガロンの脱
イオン水で布上で洗浄した。生成物を再スラリ
ー化したのち、噴霧乾燥した。回収した製品の表
面積は316m2／ｇであり、ｄ間隔（001）は18Åで
あつた。 実施例 10 この実施例においては、250mlの全容量中に
65.2gのアルミニウム重合体を含有する溶液に対
して125g（乾燥基準）の＃325ベントナイト粘土
（アメリカンコロイドカンパニー）を加えること
によつて、35％の全固形物を含有するスラリーを
調製した。このスラリーを150〓で１時間熟成
し、1/2の熱脱イオン水で洗浄したのち、乾燥
した。生成物の表面積は263m2／ｇ、（001）ｄ間
隔は17.6Åであつた。 実施例 11 この実施例においては、スメクタイトへ中間層
を挿入するに当つて、比較的塩基性の低いAl重
合体を用いる。通常のアルミニウムクロロヒドロ
キシド（クロロヒドロール）は50H-／2Al+3を含
有し、且つ5/6塩基性である。スラリーとしての
乾燥基準で10gの≦2.0μボルクレー200（アメリ
カンコロイドカンパニー）を1.0に希釈し、且
つ19.2％のAl2O3を含有する2/3塩基性Al重合体
（すなわち4OH-／2Al+3）溶液を加えた。この重合
体溶液は、AlCl3・6H2O溶液を過剰の金属アルミ
ニウムの存在で、PH2.8に達するまで還流するこ
とによつて、調製した。上記のスラリーを150〓
において1/2時間熟成し、過し、1/2の熱脱イ
オン水で２回洗浄したのち、乾燥器中で乾燥し
た。この中間層挿入製品は、286m2／ｇの表面積
および17.1Åの基底間隔を有していた。 実施例 12 この実施例は、脱水したAlCl3・6H2Oから調製
したAl重合体によつてスメクタイトに対する中
間層挿入が可能であることを示す。9.1gの
AlCl3・6H2Oを蒸発ざら中で秤量し、325〓に設
定したマツフル炉中に蒸発ざらを１時間入れ、次
いで温度を500〓に上げた。45％の重量減後に、
試料を炉から取出した。次いで塩を200mlの脱イ
オン水中に加え、乾燥基準で12.5gの＃325ベント
ナイト（アメリカンコロイドカンパニー）を加
え、このスラリーを150〓で１時間熱熟成し、
過し、250mlの熱脱イオン水で２回洗浄したの
ち、250〓で乾燥した。この試料は281m2／ｇの表
面積および17.7Åの基底間隔を有していた。 実施例 13 この実施例においては、AlCl3・6H2Oと
MgCl2・6H2Oの混合物を、250〓で48重量減ま
で、18時間乾燥して、スメクタイトに挿入するた
めの混合Al―Mg重合体を作つた。7.6gのAlCl3・
6H2Oと2.54gのMgCl2・H2Oを25mlの脱イオン水
中に溶解したのち、250〓で18時間乾燥した。乾
燥した塩混合物を250mlの脱イオン水中に溶解
し、乾燥基準で12.5gの＃325ベントナイトを加
え、このスラリーを150〓で１時間熱熟成し、
過し、250mlの熱脱イオン水で２回洗浄し、250〓
で乾燥した。この中間層挿入粘土製品は、254
m2／ｇの表面積および17.7Åの基底間隔を有して
いた。 実施例 14 この実施例は、500〓で乾燥したZrOCl2・
4H2Oからうまく中間層挿入したスメクタイトを
製造する方法を示す。11gのZrOCl2・4H2Oを11
％の重量減まで500〓で乾燥し、200mlの脱イオン
水中に溶解し、乾燥基準で12.5gの＃325ベントナ
イトを加え、スラリーを150〓で１時間熱熟成
し、過し、200mlの熱脱イオン水で２回洗浄し
たのち、250〓で乾燥した。この中間層挿入粘土
は、262m2／ｇの表面積および18.8Åの基底間隔
を有していた。 実施例 15 この実施例は、高温高圧においてスメクタイト
への中間層挿入を達成することができるというこ
とを示す。13.6gのクロルヒドロール（レヘイス
ケミカルカンパニー）を、脱イオン水によつて
200mlに希釈し、乾燥基準で25gの＃325ベントナ
イトを加えたのち、スラリーを１時間煮沸した。
20％の上記スラリーを、ホーク電圧シリンダーに
加えて150〓で１1/2時間熟成した。次いで中間層
挿入粘土製品を過し、250mlの熱脱イオン水で
２回洗つたのち、乾燥器中で乾燥した。この製品
は、279m2／ｇの表面積および17.7Åの基底間隔
を有していた。 実施例 16 この実例は、クロロヒドロール＋Mg2+共交換
によつて調製した中間層挿入スメクタイトは、ク
ロロヒドロール交換のみによつて調製したものよ
りも、水熱的に安定であることを示す。54.4gの
クロルヒドロールを1.6に希釈したのち、40.8g
のMgCl2・6H2Oを含有する溶液400mlを加え、そ
の混合物を室温において３日間熟成した。乾燥基
準で100gの＃325ベントナイトを加え、このスラ
リーを160〓で熱熟成し、過し、1.0の熱脱イ
オン水で２回洗浄したのち、乾燥器中で乾燥し
た。下記のように、この製品は、６時間、1400
〓、１気圧の蒸気処理後に、クロルヒドロールの
みにより中間層挿入したスメクタイトよりも、高
度に表面積を保持した。
加えるときは、比較的高い固形物濃度を達成する
ことができるということが認められた。このよう
なアルミニウムクロロヒドロキシド溶液に対する
添加は、粘土を流動状態で混合し、ポンプ輸送し
且つ取扱うときに遭遇する問題なしに、約40重量
％程度の高い粘土濃度とすることができる。これ
は、与えられた大きさの装置に対して、与えられ
た時間内で、著るしく大量の製品を取得し且つ処
理することができるという点で、工程の経済性を
著るしく増大させる。水への粘土の添加およびそ
の後のアルミニウムクロロヒドロキシドの添加
は、高い固形物濃度を達成することを可能としな
い。前者の方法は、粘土の添加と同時に重合体が
粘土中に挿入され、そのために粘土小板の分散お
よび引続く粘土―水ゲルの生成を防止する故に、
達成されるものと思われる。 高い固形分は、乾燥工程におけるエネルギー消
費を低下させるという点でも、有利である。 その１例として、全体で2470gの50重量％アル
ミニウムクロロヒドロキシド溶液を22.7に希釈
した。このスラリーに、全体で5320g（乾燥基準
で5072g）のベントナイトを加えた。このスラリ
ーを150〓で１時間熟成したのち、噴霧乾燥し
た。噴霧乾燥器へ送つた製品の固形物濃度は約20
％であり、回収した製品は273m2／ｇの表面積お
よび17.9Åの格子間隔ｄ（001）を有していた。 実施例 ９ この実施例においては、2720gのアルミニウム
クロロヒドロキシドを６ガロンに希釈し、次いで
このスラリーに5000g（乾燥基準）の粘土を加え
ることによつて、15.9％の固形物を含有するスラ
リーを調製した。このスラリーを150〓で1/2時間
撹拌および熟成し、過したのち、６ガロンの脱
イオン水で布上で洗浄した。生成物を再スラリ
ー化したのち、噴霧乾燥した。回収した製品の表
面積は316m2／ｇであり、ｄ間隔（001）は18Åで
あつた。 実施例 10 この実施例においては、250mlの全容量中に
65.2gのアルミニウム重合体を含有する溶液に対
して125g（乾燥基準）の＃325ベントナイト粘土
（アメリカンコロイドカンパニー）を加えること
によつて、35％の全固形物を含有するスラリーを
調製した。このスラリーを150〓で１時間熟成
し、1/2の熱脱イオン水で洗浄したのち、乾燥
した。生成物の表面積は263m2／ｇ、（001）ｄ間
隔は17.6Åであつた。 実施例 11 この実施例においては、スメクタイトへ中間層
を挿入するに当つて、比較的塩基性の低いAl重
合体を用いる。通常のアルミニウムクロロヒドロ
キシド（クロロヒドロール）は50H-／2Al+3を含
有し、且つ5/6塩基性である。スラリーとしての
乾燥基準で10gの≦2.0μボルクレー200（アメリ
カンコロイドカンパニー）を1.0に希釈し、且
つ19.2％のAl2O3を含有する2/3塩基性Al重合体
（すなわち4OH-／2Al+3）溶液を加えた。この重合
体溶液は、AlCl3・6H2O溶液を過剰の金属アルミ
ニウムの存在で、PH2.8に達するまで還流するこ
とによつて、調製した。上記のスラリーを150〓
において1/2時間熟成し、過し、1/2の熱脱イ
オン水で２回洗浄したのち、乾燥器中で乾燥し
た。この中間層挿入製品は、286m2／ｇの表面積
および17.1Åの基底間隔を有していた。 実施例 12 この実施例は、脱水したAlCl3・6H2Oから調製
したAl重合体によつてスメクタイトに対する中
間層挿入が可能であることを示す。9.1gの
AlCl3・6H2Oを蒸発ざら中で秤量し、325〓に設
定したマツフル炉中に蒸発ざらを１時間入れ、次
いで温度を500〓に上げた。45％の重量減後に、
試料を炉から取出した。次いで塩を200mlの脱イ
オン水中に加え、乾燥基準で12.5gの＃325ベント
ナイト（アメリカンコロイドカンパニー）を加
え、このスラリーを150〓で１時間熱熟成し、
過し、250mlの熱脱イオン水で２回洗浄したの
ち、250〓で乾燥した。この試料は281m2／ｇの表
面積および17.7Åの基底間隔を有していた。 実施例 13 この実施例においては、AlCl3・6H2Oと
MgCl2・6H2Oの混合物を、250〓で48重量減ま
で、18時間乾燥して、スメクタイトに挿入するた
めの混合Al―Mg重合体を作つた。7.6gのAlCl3・
6H2Oと2.54gのMgCl2・H2Oを25mlの脱イオン水
中に溶解したのち、250〓で18時間乾燥した。乾
燥した塩混合物を250mlの脱イオン水中に溶解
し、乾燥基準で12.5gの＃325ベントナイトを加
え、このスラリーを150〓で１時間熱熟成し、
過し、250mlの熱脱イオン水で２回洗浄し、250〓
で乾燥した。この中間層挿入粘土製品は、254
m2／ｇの表面積および17.7Åの基底間隔を有して
いた。 実施例 14 この実施例は、500〓で乾燥したZrOCl2・
4H2Oからうまく中間層挿入したスメクタイトを
製造する方法を示す。11gのZrOCl2・4H2Oを11
％の重量減まで500〓で乾燥し、200mlの脱イオン
水中に溶解し、乾燥基準で12.5gの＃325ベントナ
イトを加え、スラリーを150〓で１時間熱熟成
し、過し、200mlの熱脱イオン水で２回洗浄し
たのち、250〓で乾燥した。この中間層挿入粘土
は、262m2／ｇの表面積および18.8Åの基底間隔
を有していた。 実施例 15 この実施例は、高温高圧においてスメクタイト
への中間層挿入を達成することができるというこ
とを示す。13.6gのクロルヒドロール（レヘイス
ケミカルカンパニー）を、脱イオン水によつて
200mlに希釈し、乾燥基準で25gの＃325ベントナ
イトを加えたのち、スラリーを１時間煮沸した。
20％の上記スラリーを、ホーク電圧シリンダーに
加えて150〓で１1/2時間熟成した。次いで中間層
挿入粘土製品を過し、250mlの熱脱イオン水で
２回洗つたのち、乾燥器中で乾燥した。この製品
は、279m2／ｇの表面積および17.7Åの基底間隔
を有していた。 実施例 16 この実例は、クロロヒドロール＋Mg2+共交換
によつて調製した中間層挿入スメクタイトは、ク
ロロヒドロール交換のみによつて調製したものよ
りも、水熱的に安定であることを示す。54.4gの
クロルヒドロールを1.6に希釈したのち、40.8g
のMgCl2・6H2Oを含有する溶液400mlを加え、そ
の混合物を室温において３日間熟成した。乾燥基
準で100gの＃325ベントナイトを加え、このスラ
リーを160〓で熱熟成し、過し、1.0の熱脱イ
オン水で２回洗浄したのち、乾燥器中で乾燥し
た。下記のように、この製品は、６時間、1400
〓、１気圧の蒸気処理後に、クロルヒドロールの
みにより中間層挿入したスメクタイトよりも、高
度に表面積を保持した。
【表】
実施例 17
この実施例は、還流させたZrOCl2・4H2O溶液
は、スメクタイトへの中間層挿入に有効であるこ
とを示す。0.33M ZrOCl2・4H2Oを24時間還流さ
せたのち、120mlのこの溶液を500mlに希釈し、乾
燥基準で10gのHPM―20（アメリカンコロイドカ
ンパニー）を加え、室温で1/2時間熟成し、過
し、1/2の熱脱イオン水で２回洗浄したのち、
乾燥器中で乾燥した。この中間層挿入製品は、
288m2／ｇの表面積および22.0Åの基底間隔を有
していた。 実施例 18 この実施例は、Na2CO3で処理したZrOCl2・
4H2O溶液は、有効にスメクタイトへの中間層挿
入が可能であることを示す。125gのZrOCl2・
4H2Oを1/2溶液に溶解した。この溶液に、
26.5gのNa2CO3を含有する1/2の溶液を滴下し
た。24時間の熟成後に、50mlの上記の溶液を1/2
に希釈し、乾燥基準で10gのHPM―20を加え、
スラリーを150〓において1/2時間熱熟成し、過
し、1/2の熱脱イオン水で２回洗浄したのち、
乾燥器中で乾燥した。この製品は、309m2／ｇの
表面積および17.4Åの基底間隔を有していた。 実施例 19 この実施例は、CO2処理ZrOCl2・4H2O溶液
を、有効にスメクタイトに中間層挿入し得る方法
を示す。125gのZrOCl2・4H2Oを1000mlの脱イオ
ン水中に溶解した。この溶液中にCO2（ガス）を
２時間吹込み、且つその溶液を室温で24時間熟成
した。次いで50mlのこの溶液を1/2に希釈し、
乾燥基準で10gのHPM―20（アメリカンコロイド
カンパニー）を加え、スラリーを150〓において
熱熟成し、過し、1/2の熱脱イオン水で２回
洗浄したのし、乾燥器中で乾燥した。この中間層
挿入粘土は、279m2／ｇの表面積および16.8Åの
基底間隔を有していた。 実施例 20 この実施例は、希釈したクロルヒドロールは、
還流させるとき、還流させないクロルヒドロール
と比較して向上した水熱安定性を有する中間層挿
入スメクタイトを与えるということを示す。
217gのクロルヒドロールを1.0に希釈して、
Al2O3として0.5Mの溶液とした。この溶液を96時
間還流させた。87.6mlのこの溶液を400mlに希釈
し、乾燥基準で25gの＃325ベントナイトを加
え、スラリーを１時間煮沸し、過し、1/2の
熱脱イオン水で２回洗浄したのち、乾燥器中で乾
燥した。下記のように、この製品は、通常のクロ
ルヒドロールを用いて調製した中間層挿入粘土よ
りも、大きな表面積の維持を示す。
は、スメクタイトへの中間層挿入に有効であるこ
とを示す。0.33M ZrOCl2・4H2Oを24時間還流さ
せたのち、120mlのこの溶液を500mlに希釈し、乾
燥基準で10gのHPM―20（アメリカンコロイドカ
ンパニー）を加え、室温で1/2時間熟成し、過
し、1/2の熱脱イオン水で２回洗浄したのち、
乾燥器中で乾燥した。この中間層挿入製品は、
288m2／ｇの表面積および22.0Åの基底間隔を有
していた。 実施例 18 この実施例は、Na2CO3で処理したZrOCl2・
4H2O溶液は、有効にスメクタイトへの中間層挿
入が可能であることを示す。125gのZrOCl2・
4H2Oを1/2溶液に溶解した。この溶液に、
26.5gのNa2CO3を含有する1/2の溶液を滴下し
た。24時間の熟成後に、50mlの上記の溶液を1/2
に希釈し、乾燥基準で10gのHPM―20を加え、
スラリーを150〓において1/2時間熱熟成し、過
し、1/2の熱脱イオン水で２回洗浄したのち、
乾燥器中で乾燥した。この製品は、309m2／ｇの
表面積および17.4Åの基底間隔を有していた。 実施例 19 この実施例は、CO2処理ZrOCl2・4H2O溶液
を、有効にスメクタイトに中間層挿入し得る方法
を示す。125gのZrOCl2・4H2Oを1000mlの脱イオ
ン水中に溶解した。この溶液中にCO2（ガス）を
２時間吹込み、且つその溶液を室温で24時間熟成
した。次いで50mlのこの溶液を1/2に希釈し、
乾燥基準で10gのHPM―20（アメリカンコロイド
カンパニー）を加え、スラリーを150〓において
熱熟成し、過し、1/2の熱脱イオン水で２回
洗浄したのし、乾燥器中で乾燥した。この中間層
挿入粘土は、279m2／ｇの表面積および16.8Åの
基底間隔を有していた。 実施例 20 この実施例は、希釈したクロルヒドロールは、
還流させるとき、還流させないクロルヒドロール
と比較して向上した水熱安定性を有する中間層挿
入スメクタイトを与えるということを示す。
217gのクロルヒドロールを1.0に希釈して、
Al2O3として0.5Mの溶液とした。この溶液を96時
間還流させた。87.6mlのこの溶液を400mlに希釈
し、乾燥基準で25gの＃325ベントナイトを加
え、スラリーを１時間煮沸し、過し、1/2の
熱脱イオン水で２回洗浄したのち、乾燥器中で乾
燥した。下記のように、この製品は、通常のクロ
ルヒドロールを用いて調製した中間層挿入粘土よ
りも、大きな表面積の維持を示す。
【表】
ドロール
実施例 21 この実施例は、希釈した還流クロルヒドロール
または通常のクロルヒドロールの何れかのSiO3 -2
による処理が、中間層挿入製品の実質的な改良を
もたらすということを示す。43.8mlの希釈
（Al2O3について0.5M）し還流（48時間）させた
クロルヒドロールを、更に500mlに希釈し、100ml
に希釈した1.26gのNa2SiO3溶液（28.5％のSiO2と
8.0％のNa2Oを含有する）を還流クロルヒドロー
ル溶液に加えた。乾燥基準で12.5gの＃325ベント
ナイトを加え、スラリーを１時間煮沸し、過
し、1/2の熱脱イオン水で洗浄したのち、乾燥
器中で乾燥した。 上記の中間層挿入粘土と通常のクロルヒドロー
ル中間層挿入粘土の両者の水熱安定性の比較を、
下記に示す。
実施例 21 この実施例は、希釈した還流クロルヒドロール
または通常のクロルヒドロールの何れかのSiO3 -2
による処理が、中間層挿入製品の実質的な改良を
もたらすということを示す。43.8mlの希釈
（Al2O3について0.5M）し還流（48時間）させた
クロルヒドロールを、更に500mlに希釈し、100ml
に希釈した1.26gのNa2SiO3溶液（28.5％のSiO2と
8.0％のNa2Oを含有する）を還流クロルヒドロー
ル溶液に加えた。乾燥基準で12.5gの＃325ベント
ナイトを加え、スラリーを１時間煮沸し、過
し、1/2の熱脱イオン水で洗浄したのち、乾燥
器中で乾燥した。 上記の中間層挿入粘土と通常のクロルヒドロー
ル中間層挿入粘土の両者の水熱安定性の比較を、
下記に示す。
【表】
実施例 22
この実施例は、有機分子に対する吸着剤として
の柱状中間層挿入粘土の使用を例証する。 4.25gに相当する202gの≦2.0μのボルクレー
200（アメリカンコロイドカンパニー）のスラリ
ーを、7.6gのアルミニウムクロロヒドロキシド溶
液（レヘイスケミカルカンパニー）を含有する溶
液400mlに加えた。このスラリーを撹拌しながら
１時間熟成し、遠心分離し、脱イオン水中に再ス
ラリー化したのち、再び遠心分離した。次いで生
成物を、1.0に希釈した7.6gのアルミニウムク
ロルヒドロキシドの第二の溶液中で、再びスラリ
ー状とした。１時間の熟成後に、遠心分離し、脱
イオン水中で再スラリー化し、再び遠心分離した
のち、250〓の乾燥器中で終夜乾燥した。次いで
この試料を粉砕して、いくつかのバツチを調製し
たのち、ｎ―ブタンとイソ―ブタン吸着容量につ
いて試験した。この試料はｎ―ブタンに対し7.74
％、イソ―ブタンに対して7.13％の吸着容量を有
していた。この試料の表面積は、393m2／ｇ、基
底間隔は17.7Åであつた。 実施例 23 この実施例は、水素化分解触媒ベースとしての
柱状中間層挿入粘土の有用性を示す。2720gのク
ロルヒドロールを６ガロンに希釈したのち、乾燥
基準で5000gの＃325ベントナイトを、激しい撹
拌と共に加えた。このスラリーを、150〓で1/2時
間熱熟成し、過し且つフイルター上で６ガロン
の熱水によつて１回洗浄した。過ケーキを再び
15.9％の固形分に再スラリー化したのち、噴霧乾
燥した。生成物の表面積は、316m2／ｇであり、
基底間隔は18.0Åであつた。この材料の一部を
0.5％のPdによつて交換し、９部の中間層挿入粘
土に対して１部のAl2O3の比で混和し、還元（71
／時のH2流中で500〓において２時間、700〓
において12時間）したのち、1000〓で３時間〓焼
した。水素化分解試験は、1LHSV、1500psig、
800SCF／BH2において行つた。中間層挿入粘土
水素化分解触媒は675〓において16％の転化率を
与えたのに対して、0.5重量％Pd含浸28％
Al2O3、72％SiO2触媒に対する転化率は６％に過
ぎなかつた。 実施例 24 この実施例は、水の吸着に対する中間層挿入粘
土の一般的有用性を示す。実施例23に記すと同様
の中間層挿入粘土試料（Pdなし）を、水の吸着
測定に対して使用した。試験前に、試料を1000〓
で１時間〓焼した。いろいろな相対湿度における
吸水率％として示した結果は、吸水に対する実質
的な能力を指示する。 TV1750〓 4.85 吸水率、10％相対湿度 2.56 吸水率、20％相対湿度 4.78 吸水率、35％相対湿度 9.30 吸水率、60％相対湿度 12.48 吸水率、100％相対湿度 19.76 脱水剤としての能力はシリカゲルおよびゼオライ
トに匹敵する。
の柱状中間層挿入粘土の使用を例証する。 4.25gに相当する202gの≦2.0μのボルクレー
200（アメリカンコロイドカンパニー）のスラリ
ーを、7.6gのアルミニウムクロロヒドロキシド溶
液（レヘイスケミカルカンパニー）を含有する溶
液400mlに加えた。このスラリーを撹拌しながら
１時間熟成し、遠心分離し、脱イオン水中に再ス
ラリー化したのち、再び遠心分離した。次いで生
成物を、1.0に希釈した7.6gのアルミニウムク
ロルヒドロキシドの第二の溶液中で、再びスラリ
ー状とした。１時間の熟成後に、遠心分離し、脱
イオン水中で再スラリー化し、再び遠心分離した
のち、250〓の乾燥器中で終夜乾燥した。次いで
この試料を粉砕して、いくつかのバツチを調製し
たのち、ｎ―ブタンとイソ―ブタン吸着容量につ
いて試験した。この試料はｎ―ブタンに対し7.74
％、イソ―ブタンに対して7.13％の吸着容量を有
していた。この試料の表面積は、393m2／ｇ、基
底間隔は17.7Åであつた。 実施例 23 この実施例は、水素化分解触媒ベースとしての
柱状中間層挿入粘土の有用性を示す。2720gのク
ロルヒドロールを６ガロンに希釈したのち、乾燥
基準で5000gの＃325ベントナイトを、激しい撹
拌と共に加えた。このスラリーを、150〓で1/2時
間熱熟成し、過し且つフイルター上で６ガロン
の熱水によつて１回洗浄した。過ケーキを再び
15.9％の固形分に再スラリー化したのち、噴霧乾
燥した。生成物の表面積は、316m2／ｇであり、
基底間隔は18.0Åであつた。この材料の一部を
0.5％のPdによつて交換し、９部の中間層挿入粘
土に対して１部のAl2O3の比で混和し、還元（71
／時のH2流中で500〓において２時間、700〓
において12時間）したのち、1000〓で３時間〓焼
した。水素化分解試験は、1LHSV、1500psig、
800SCF／BH2において行つた。中間層挿入粘土
水素化分解触媒は675〓において16％の転化率を
与えたのに対して、0.5重量％Pd含浸28％
Al2O3、72％SiO2触媒に対する転化率は６％に過
ぎなかつた。 実施例 24 この実施例は、水の吸着に対する中間層挿入粘
土の一般的有用性を示す。実施例23に記すと同様
の中間層挿入粘土試料（Pdなし）を、水の吸着
測定に対して使用した。試験前に、試料を1000〓
で１時間〓焼した。いろいろな相対湿度における
吸水率％として示した結果は、吸水に対する実質
的な能力を指示する。 TV1750〓 4.85 吸水率、10％相対湿度 2.56 吸水率、20％相対湿度 4.78 吸水率、35％相対湿度 9.30 吸水率、60％相対湿度 12.48 吸水率、100％相対湿度 19.76 脱水剤としての能力はシリカゲルおよびゼオライ
トに匹敵する。
第１図は、本発明の新規中間層挿入粘土の製造
に対して使用することができる典型的なスメクタ
イト型粘土の構造の断面図を表わす。第２図は、
重合体状の陽イオン性ヒドロキシ金属錯体を用い
て処理し粘土層の間に柱状中間層を形成させた、
第１図の粘土の断面図である。第３図は、中間層
として挿入した重合体状錯体を安定な無機酸化物
の「柱状物」に転化させるために〓焼した第２図
の組成物を表わす。
に対して使用することができる典型的なスメクタ
イト型粘土の構造の断面図を表わす。第２図は、
重合体状の陽イオン性ヒドロキシ金属錯体を用い
て処理し粘土層の間に柱状中間層を形成させた、
第１図の粘土の断面図である。第３図は、中間層
として挿入した重合体状錯体を安定な無機酸化物
の「柱状物」に転化させるために〓焼した第２図
の組成物を表わす。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 層間にアルミナ、ジルコニア及びそれらの混
合物からなる群より選ばれた無機酸化物を包含
し、かつ約６〜16Åの層間間隔を有する中間層挿
入スメクタイト粘土生成物であつて、該中間層挿
入スメクタイト粘土が直径30Å以下の孔の中に約
50％以上の表面積を有する中間層挿入スメクタイ
ト粘土生成物。 ２ 該無機酸化物がアルミナである特許請求の範
囲第１項記載の生成物。 ３ 該無機酸化物がジルコニアである特許請求の
範囲第１項記載の生成物。 ４ 該無機酸化物がシリカ及ぴアルミナである特
許請求の範囲第１項記載の生成物。 ５ 該無機酸化物がアルミナ及びマグネシアであ
る特許請求の範囲第１項記載の生成物。 ６ スメクタイトがヘクトライト、クロライト、
ベントナイト、モンモリロナイト、バイデライト
およびそれらの混合物からなる群より選ばれた特
許請求の範囲第１項記載の生成物。 ７ 水素、アンモニウム、周期律表の第1B〜
族およびそれらの混合物からなる群より選ばれた
陽イオンで交換した特許請求の範囲第１項記載の
生成物。 ８ (a) スメクタイトを、アルミニウム錯体、ジ
ルコニウム錯体及びそれらの混合物からなる群
より選択した重合体状の陽イオン性ヒドロキシ
無機金属錯体および水の混合物と反応させて、
脱水後に直径30Åより小さい孔の中に50％以上
の表面積を有するスメクタイトを得、 (b) 混合物から中間層挿入スメクタイトを分離す
る、 ことを特徴とする約６〜16Åの層間間隔を有する
中間層挿入スメクタイト粘土生成物の製造方法。 ９ 該混合物を５〜200℃の温度で0.1〜４時間反
応させる特許請求の範囲第８項記載の方法。 １０ 該スメクタイトをヘクトライト、クロライ
ト、ベントナイト、モンモリロナイト、バイデラ
イトおよびそれらの混合物からなる群より選ぶ特
許請求の範囲第８項記載の方法。 １１ 該金属錯体が式 Al2+o（OH）3oX6 但し、式中ｎは４〜12の値をもち、約10％まで
のアルミニウムが四面体配位をしており、かつ
ＸはCl、Br、NO3およびCO3からなる群より選
ばれる、 を有する特許請求の範囲第８項記載の方法。 １２ 該金属錯体がアルミニウムクロルヒドロー
ルである特許請求の範囲第８項記載の方法。 １３ 該金属錯体がチタニウムを含有する特許請
求の範囲第８項記載の方法。 １４ 該中間層挿入スメクタイトを200〜700℃の
温度で加熱する特許請求の範囲第８項記載の方
法。 １５ 約0.05〜2.0重量部の該金属錯体を各々の
重量部の該スメクタイトと混合する特許請求の範
囲第８項記載の方法。 １６ 該金属錯体がアルミニウム錯体である特許
請求の範囲第８項記載の方法。 １７ 該金属錯体がジルコニウム錯体である特許
請求の範囲第８項記載の方法。 １８ 水素、アンモニウム、周期律表の第1B〜
族およびそれらの混合物からなる群より選ばれ
た陽イオンで交換した層間にアルミナ、ジルコニ
ア及びそれらの混合物からなる群より選ばれた無
機酸化物を包含し、かつ約６〜16Åの層間間隔を
有する中間層挿入スメクタイト粘土生成物であつ
て、該中間層挿入スメクタイト粘土が直径30Å以
下の孔の中に約50％以上の表面積を有する中間層
挿入スメクタイト粘土生成物を含んでなる炭化水
素転化触媒。 １９ 層間にアルミナ、ジルコニア及びそれらの
混合物からなる群より選ばれた無機酸化物を包含
し、かつ約６〜16Åの層間間隔を有する中間層挿
入スメクタイト粘土生成物であつて、該中間層挿
入スメクタイト粘土が直径30Å以下の孔の中に約
50％以上の表面積を有する中間層挿入スメクタイ
ト粘土生成物および第族貴金属、Ni、Co、Ｗ
およびMoからなる群より選ばれる金属を含んで
成る水素化分解触媒。 ２０ 約４〜400のタイラー・メツシユ・サイズ
を有する粒子に成形した層間にアルミナ、ジルコ
ニア及びそれらの混合物からなる群より選ばれた
無機酸化物を包含し、かつ約６〜16Åの層間間隔
を有する中間層挿入スメクタイト粘土生成物であ
つて、該中間層挿入スメクタイト粘土が直径30Å
以下の孔の中に約50％以上の表面積を有する中間
層挿入スメクタイト粘土生成物を含んで成る吸着
剤組成物。 ２１ 無機酸化物およびマトリツクス粘土並びに
それらの混合物からなる群より選んだ一員を含む
結晶性アルミノシリケートゼオライトと混合した
層間にアルミナ、ジルコニア及びそれらの混合物
からなる群より選ばれた無機酸化物を包含し、か
つ約６〜16Åの層間間隔を有する中間層挿入スメ
クタイト粘土生成物であつて、該中間層挿入スメ
クタイト粘土が直径30Å以下の孔の中に約50％以
上の表面積を有する中間層挿入スメクタイト粘土
生成物を含んで成る炭化水素転化触媒。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US80567277A | 1977-06-13 | 1977-06-13 | |
| US05/885,408 US4176090A (en) | 1975-11-18 | 1978-03-10 | Pillared interlayered clay materials useful as catalysts and sorbents |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5416386A JPS5416386A (en) | 1979-02-06 |
| JPS6220130B2 true JPS6220130B2 (ja) | 1987-05-06 |
Family
ID=27122810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7047978A Granted JPS5416386A (en) | 1977-06-13 | 1978-06-13 | Clay material inserted into columnar middle layer useful as catalyst and adsorbent |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5416386A (ja) |
| AU (1) | AU518419B2 (ja) |
| CA (1) | CA1106346A (ja) |
| DE (1) | DE2825769A1 (ja) |
| FR (1) | FR2394324A1 (ja) |
| GB (1) | GB1604190A (ja) |
| MX (1) | MX147711A (ja) |
| NL (1) | NL7806339A (ja) |
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| FR2512043A1 (fr) * | 1981-08-27 | 1983-03-04 | Jacobs Pierre | Procede de preparation d'argiles pontees, argiles preparees par ce procede et applications desdites argiles |
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| JPS62138316A (ja) * | 1985-12-10 | 1987-06-22 | Agency Of Ind Science & Technol | 微細多孔質分離材料の製法 |
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| FR2619024A1 (fr) * | 1987-08-07 | 1989-02-10 | Total France | Catalyseurs d'hydrocraquage de charges hydrocarbonees et application desdits catalyseurs |
| FR2652079B1 (fr) * | 1989-09-18 | 1991-12-13 | Rhone Poulenc Chimie | Procede de preparation d'argiles pontees et argiles pontees obtenues selon ce procede. |
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-
1978
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- 1978-06-12 AU AU37042/78A patent/AU518419B2/en not_active Expired
- 1978-06-12 FR FR7817534A patent/FR2394324A1/fr active Granted
- 1978-06-12 MX MX17377578A patent/MX147711A/es unknown
- 1978-06-12 DE DE19782825769 patent/DE2825769A1/de active Granted
- 1978-06-12 NL NL7806339A patent/NL7806339A/xx not_active Application Discontinuation
- 1978-06-13 JP JP7047978A patent/JPS5416386A/ja active Granted
Also Published As
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| AU518419B2 (en) | 1981-10-01 |
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