JPH0551530B2 - - Google Patents

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JPH0551530B2
JPH0551530B2 JP58059159A JP5915983A JPH0551530B2 JP H0551530 B2 JPH0551530 B2 JP H0551530B2 JP 58059159 A JP58059159 A JP 58059159A JP 5915983 A JP5915983 A JP 5915983A JP H0551530 B2 JPH0551530 B2 JP H0551530B2
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JP
Japan
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strong
group
methanol
molar ratio
crystalline
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JP58059159A
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English (en)
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JPS59184722A (ja
Inventor
Kozo Takatsu
Noboru Kawada
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Research Association for Petroleum Alternatives Development
Original Assignee
Research Association for Petroleum Alternatives Development
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Publication date
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Publication of JPH0551530B2 publication Critical patent/JPH0551530B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B35/00Boron; Compounds thereof
    • C01B35/08Compounds containing boron and nitrogen, phosphorus, oxygen, sulfur, selenium or tellurium
    • C01B35/10Compounds containing boron and oxygen
    • C01B35/1009Compounds containing boron and oxygen having molecular-sieve properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は結晶性メタロシリケートの新規な製造
方法に関する。 各種の結晶性メタロシリケートはその分子篩作
用、固体酸機能を有効に利用することによつて吸
着剤、触媒、触媒担体などの用途分野で多用され
ている。 このような結晶性メタロシリケートは天然産の
もの若しくは合成されたものなど多数のものが知
られている。 合成品は一般に、シリカ(SiO2)源とアルミ
ナ(Al2O3)を主とする各種の金属(メタル)源
とを所定の量比で水溶液中において反応させるこ
とにより製造されている。最近では、この水溶液
中に所定量のアルコールを添加して反応させる方
法も開発されている(米国特許第4199556号明細
書、特開昭52−43800号公報参照)。 これらの方法で得られた結晶性メタロシリケー
トはいずれも、結晶性アルミノシリケートとして
著名なZSM−5ゼオライト、ゼーター3(いずれ
も商品名)と同じ結晶構造を有するものである。 また、比較的多量のメタノールの存在下で、シ
リカ源、アルミナ源、アルカリ金属源若しくはア
ルカリ土類金属源及び水とを反応させて新規な結
晶性アルミノシリケートを製造する方法をわれわ
れは提案した(特願昭57−16395号参照)。 本発明は、上記した特願昭57−16395号で提案
した結晶性アルミノシリケートとその結晶構造及
び分子篩作用は同一であるが、しかし骨格成分と
してアルミニウム(Al)を含むことのない新規
な結晶性メタロシリケートの製造方法の提供を目
的とするものである。 すなわち、本発明方法は、 次式:pM2/nO・XOo/2・qSiO2 (式中、Mはアルカリ金属及び/又はアルカリ
土類金属を表わし;Xは周期律表B族、B族、
族、族、族、B族、B族又は族に属す
る少なくとも1種の金属(ただし、ケイ素とアル
ミニウムは除く。)を表わし;p,qはそれぞれ
0.3〜3.0、10以上の数を表わし;m,nはそれぞ
れM,Xの原子価表わす。) で示され、かつ下記X線回折パターンを示す結晶
性メタロシリケートの製造方法であつて、シリカ
源、M源、水及びメタノールを、M2/nO/SiO2
のモル比が0.1〜3、SiO2/XOo/2のモル比が5以
上、メタノール/SiO2のモル比が1〜100、メタ
ノール/水のモル比が0.1〜10となるように混合
し、得られた混合物を加熱しながら反応させるこ
とを特徴とする結晶性メタロシリケートの製造方
法である。 X線回折パターン
【表】
【表】 (ただし、表中、非常に強い、強い、中程度、
弱いの表示はそれぞれ70〜100,40〜50,15〜40,
0〜15の相対強度を表わす。) 本発明方法にあつては、まず、上記したシリカ
源、M源、X源、水及びメタノールをそれぞれが
後述するモル比を満足するような関係の量比で混
合して水性混合物を調製する。 これら5種の成分のうち、シリカ源、M源、X
源はいずれも目的とする結晶性メタロシリケート
の骨格成分となるものである。 本発明で用いるシリカ源は、特に限定されるも
のではなく、シリカ粉末、ケイ酸、コロイド状シ
リカ、溶解シリカなどをあげることができる。こ
れらのうち溶解シリカは好適である。溶解シリカ
としては例えば、Na2O又はK2O1モルに対し
SiO21〜5モルを含有して成る水ガラス、アル
カリ金属のケイ酸塩をあげることができる。 M源としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム、ケイ酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウ
ム、ケイ酸カリウム、水酸化リチウム、水酸化セ
シウム、水酸化ルビジウムなどのアルカリ金属の
化合物;硝酸カルシウム、塩化カルシウム、臭化
バリウム、塩化ストロンチウムなどのアルカリ土
類金属の化合物のそれぞれいずれか又は適宜に選
定した2種以上のものをあげることができる。本
発明方法におけるM源のMとしてはナトリウムが
とくに好ましい。 水性混合物におけるシリカ源とM源の量比は、
それぞれをSiO2、M2/nO(mはMの原子価)の形
で表わした場合、M2/nO/SiO2のモル比が0.1〜
3の関係を満足する範囲内に設定される。好まし
くは0.2〜1の範囲である。これらM源は、製造
する目的組成の結晶性メタロシリケートに含有さ
れるMの種類との関係で適宜に選定すればよい。
本発明方法にあつては、とくに酸化物の形で用い
ることが好ましい。 X源は、周期律表B族、B族、族、族、
族、B族、B族又は族に属する少なくとも
1種の金属(ただし、Si及びAlは除く。)の酸化
物、水酸化物、塩化物、硝酸塩、硫酸塩のいずれ
か又はこれらのうち2種以上を適宜に組合せたも
のをあげることができる。これらX源は、製造す
べき目的組成の結晶性メタロシリケートに含有さ
れるXの種類との関係で適宜に選定すればよい。
本発明方法にあつてはとくに酸化物の形で用いる
ことが好ましい。 水性混合物におけるシリカ源とX源との量比
は、それぞれをSiO2、XOo/2(nはXの原子価)
の形で表わした場合、SiO2/XOo/2のモル比が5
以上となるように設定される。好ましくは、20〜
1000の範囲内がよい。 本発明にかかる水性混合物において、メタノー
ルは目的とする結晶性メタロシリケートの構成成
分として含有されるものではないが、全体の製造
過程において結晶性メタロシリケートの結晶構造
の形成に重要な機能を果す成分である。本発明方
法にあつては、このメタノールの使用量は、モル
比で表わして、メタノール/SiO2が1〜100、メ
タノール/水が0.1〜10の関係を満足することが
必要である。好ましくは、メタノール/SiO2
3〜60、メタノール/水は0.2〜5の範囲におけ
るメタノール量である。 本発明にかかる水性混合物は後述する反応条件
下で反応せしめられて本発明の結晶性メタロシリ
ケートを形成するが、その際、水性混合物中の水
酸イオンの量は、モル比表示で水酸イオン〜
SiO2が0.01〜0.5、好ましくは0.01〜0.3の関係を
満足するように調整される。この場合、水酸イオ
ンの量は原料混合物中の酸と塩基の量から計算に
よりもとめたものである。 このような水性混合物において、各成分の量比
がそれぞれ上記した関係を満足する範囲を外れた
場合、又はいずれかの関係が1つでも満足してい
なかつた場合には、本発明方法では目的とする組
成及び結晶構造の結晶性メタロシリケートを形成
することはできない。 水性混合物の調製は、各成分の溶液をそれぞれ
別個に調製し、又は適宜に組合せて成る各成分の
混合溶液を調製し、これらを最後には全体として
混合することによつて行なえばよい。 本発明方法では、つぎに、以上のようにして調
製された水性混合物を加熱しながら各成分を反応
させる。 反応は、例えばオートクレーブ中で進められ、
その反応条件としては、温度100〜300℃、好まし
くは120〜200℃、反応時間5時間〜10日間、好ま
しくは10時間〜5日間、圧力は特に限定されず通
常は自己圧力である。反応は通常攪拌下で進めら
れる。 反応終了後、反応混合物を水洗し所定温度(通
常120℃程度)で乾燥すれば目的とする結晶性メ
タロシリケートが得られる。 本発明の結晶性メタロシリケートは、Alは骨
格成分として含有されていないが特願昭57−
16395号に提案したものと同じ結晶構造を有し、
かつ固体酸であつて、化学工業一般、とりわけ、
石油精製、石油化学工業の分野における触媒、触
媒担体、吸着剤として有用である。 以下に、本発明を実施例に基づいて更に詳細に
説明する。 実施例 1 酸化ホウ素1.4g(0.02モル)を硫酸(97%濃
度)17.6g(0.17モル)及び水150ml(8.33モル)
に溶解した溶液Aを調製した。二酸化ケイ素29.0
重量%、酸化ナトリウム9.4重量%、水61.1重量
%から成る水ガラス211g(二酸化ケイ素:1.02
モル、酸化ナトリウム:3.2モル、水:7.16モル)
を水96ml(5.33モル)に溶解した溶液Bを調製し
た。 反応容器中に溶液A及び溶液Bを徐々に滴下し
両者を攪拌混合した。ついで、50%硫酸14.8gを
加えて全体のPHを8.5に調整した後、ここにメタ
ノール376ml(9.3モル)を添加して混合し、全体
を内容積1のオートクレーブに入れて攪拌しな
がら170℃、自己圧力下で20時間反応させた。 得られた反応混合物を過して固形分を取
し、これを120℃で6時間乾燥して53.0gの結晶
性シリケートを得た。 この生成物を550℃で6時間焼成した後の組成
は、1.3Na2O・B2O3・125SiO2であつた。 また、このもののX線回折パターンを図及び第
1表に示した。
【表】 実施例 2 溶液Aにおける酸化ホウ素量が0.7g(0.01モ
ル)であつたことを除いては実施例1と同様にし
て結晶性シリケートを製造した。焼成後の組成は
1.5Na2O・B2O3・162SiO2であつた。このものの
X線回折パターンを第2表に示した。
【表】
【表】 実施例 3 酸化ホウ素の代りに硝酸第2鉄(9水塩)8.08
g(0.02モル)を用いたことを除いては実施例1
と同様の方法で結晶性シリケートを製造した。焼
成後の組成は1.2Na2O・Fe2O3・81.7SiO2であつ
た。このもののX線回折パターンを第3表に示し
た。
【表】 実施例 4 酸化ホウ素の代りに硝酸クロム(9水塩)8.00
g(0.02モル)を用いたことを除いては実施例1
と同様の方法で結晶性シリケートを製造した。焼
成後の組成は、2.8Na2O・Cr2O3・75.8SiO2であ
つた。このもののX線回折パターンを第4表に示
した。
【表】 実施例 5 実施例1で溶液Aと溶液Bの混合液のPHを10.5
に調整(50%硫酸0.3gを加えた)したことを除
いては実施例1と同様の方法で結晶性シリケート
を製造した。焼成後の組成は、1.3Na2O・B2
O3・88SiO2であつた。このもののX線回折パタ
ーンを第5表に示した。
【表】
【表】 実施例 6 実施例1で溶液Aと溶液Bの混合液のPHを7.5
に調整(50%硫酸21.0gを加えた)したことを除
いては実施例1と同様の方法で結晶性シリケート
を製造した。焼成後の組成は、2.1Na2O・B2
O3・128SiO2であつた。このもののX線回折パタ
ーンを第6表に示した。
【表】
【表】 実施例 7 実施例1で反応温度170℃、反応時間20時間に
代えて、それぞれを140℃、4日としたことを除
いては実施例1と同様の方法で結晶性シリケート
を製造した。焼成後の組成は、1.3Na2O・B2
O3・102SiO2であつた。このもののX線回折パタ
ーンを第7表に示した。
【表】 実施例 8 溶液Aが、酸化ホウ素0.7g(0.01モル)、硫酸
(97%濃度)8.8g(0.09モル)及び水75ml(4.17
モル)で構成されていること、溶液Bが、二酸化
ケイ素29.0重量%、酸化ナトリウム9.4重量%、
水61.1重量%から成る水ガラス105g(二酸化ケ
イ素:0.51モル、酸化ナトリウム:0.16モル、
水:3.56モル)で構成されていること、及びメタ
ノール使用量が560ml(13.9モル)であつたこと
を除いては実施例1と同様の方法で結晶性シリケ
ートを製造した。焼成後の組成は、1.0Na2O・
B2O3・109SiO2であつた。このもののX線回折パ
ターンを第8表に示した。
【表】 酸化ホウ素の代りに、オルトリン酸(濃度85
%)2.6g(0.02モル)を用いたことを除いては
実施例1と同様の方法で結晶性シリケートを製造
した。焼成後の組成は、1.5Na2O・P2O5
85SiO2であつた。このもののX線回折パターン
を第9表に示した。
【表】
【表】
【表】 【図面の簡単な説明】
図は、実施例1で製造した結晶性シリケートの
X線回折パターンを示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 次式:pM2/nO・XOo/2・qSiO2 (式中、Mはアルカリ金属及び/又はアルカリ
    土類金属を表わし;Xは周期律表B族、B族、
    族、族、族、B族、B族又は族に属す
    る少なくとも1種の金属(ただし、ケイ素、アル
    ミニウムは除く。)を表わし;p,qはそれぞれ
    0.3〜3.0、10以上の数を表わし;m,nはそれぞ
    れM,Xの原子価を表わす。)で示され、かつ下
    記X線回折パターンを示す結晶性メタロシリケー
    トの製造方法であつて、シリカ源、M源、水及び
    メタノールを、M2/nO/SiO2のモル比が0.1〜3、
    SiO2/XOo/2のモル比が5以上、メタノール/
    SiO2のモル比が1〜100、メタノール/水のモル
    比が0.1〜10となるように混合し、得られた混合
    物を加熱しながら反応させることを特徴とする結
    晶性メタロシリケートの製造方法。 格子面間隔(d:Å) 相対強度 10.89±0.2 強い〜非常に強い 8.74±0.2 中程度 6.94±0.15 中程度 5.43±0.15 弱い〜中程度 4.58±0.15 弱い 4.37±0.1 非常に強い 3.68±0.1 非常に強い 3.62±0.07 強い〜非常に強い 3.46±0.07 強い 3.34±0.07 弱い 3.30±0.07 弱い 2.52±0.05 中程度
JP5915983A 1983-04-06 1983-04-06 結晶性メタロシリケ−トの製造方法 Granted JPS59184722A (ja)

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JPS59184722A JPS59184722A (ja) 1984-10-20
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GB1553209A (en) * 1975-09-29 1979-09-26 Ici Ltd Zeolites
NL7803662A (nl) * 1978-04-06 1979-10-09 Shell Int Research Werkwijze voor de bereiding van zeolieten.

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