JPH111319A - Ers−10ゼオライトおよびその製造方法 - Google Patents

Ers−10ゼオライトおよびその製造方法

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JPH111319A
JPH111319A JP9068625A JP6862597A JPH111319A JP H111319 A JPH111319 A JP H111319A JP 9068625 A JP9068625 A JP 9068625A JP 6862597 A JP6862597 A JP 6862597A JP H111319 A JPH111319 A JP H111319A
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JP
Japan
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crystalline material
sio
aluminum
ers
compound
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JP9068625A
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English (en)
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Luciano Carluccio
ルチアーノ、カルツッチオ
Roberto Millini
ロベルト、ミリーニ
Giuseppe Bellussi
ジュゼッペ、ベルッシ
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Eni Tecnologie SpA
Original Assignee
Eniricerche SpA
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B39/00Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
    • C01B39/02Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
    • C01B39/46Other types characterised by their X-ray diffraction pattern and their defined composition
    • C01B39/48Other types characterised by their X-ray diffraction pattern and their defined composition using at least one organic template directing agent

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【解決手段】か焼した無水の形態において、式(I) mM2/n O・zX2 3 ・YO2 (I) (式中、mは0.01〜10の数であり、MはH+ 及び
/又はn価のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の陽イ
オンであり、zは0〜0.02の数であり、Xはアルミ
ニウム、鉄、ガリウム、ホウ素、バナジウム、ヒ素、ア
ンチモン、クロム及びマンガンから選択された1種以上
の元素を表し、Yはケイ素、ゲルマニウム、チタン、ジ
ルコニウムから選択された1種以上の元素を表す)に相
当する酸化物の分子組成を有し、表1に示す、粉末から
得られるX線回折スペクトルにより特徴付けられる、新
規な多孔質結晶性材料ERS−10を開示する。有機鋳
型剤として一般式(II)を有するアゾスピロ化合物を使用
することを特徴とする。 【効果】ERS−10ゼオライトは、炭化水素の転化工
程における触媒、分子篩及びイオン交換体として使用す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、以下、ERS−10ゼオライト
と呼ぶ新規な多孔質結晶性材料、およびその、有機鋳型
剤として一般式(II)を有するアゾスピロ化合物を使用す
る製造方法に関する。さらに本発明は、この材料の、炭
化水素の転化工程における触媒、分子篩およびイオン交
換材料としての使用にも関する。
【0002】天然産および合成のゼオライトは、TO4
四面体の立体構造からなる、多孔質結晶性のアルミノ−
ケイ酸塩であり、ここでTはケイ素またはアルミニウム
でよい。結晶格子中に3価のアルミニウムが四面体配位
で存在することにより、過剰の負電荷が生じ、これがア
ルカリ金属(Na、K、Rb、LiおよびCs)、アル
カリ土類金属(MgおよびCa)、有機アンモニウム陽
イオンまたはHイオンにより平衡を保っている。結晶構
造が大部分既知である多くのゼオライト相がある。これ
らのそれぞれが、3〜15オングストロームの範囲内に
ある、規則的で十分に限定された寸法を有する導管およ
び/またはカゴにより代表される特定の多孔質系の存在
を特徴としている。ゼオライトは一般的に、細孔の平均
寸法に基づいて「小」、「中」および「大」細孔に区分
される。これらの特性により、ゼオライトは、イオン交
換、気体または液体の混合物の分離または炭化水素の各
種転化反応における触媒の様な広範囲な分野で効果的に
使用されている。
【0003】ゼオライトは一般的に、シリカ供給源、ア
ルミニウム供給源、有機鋳型剤および、所望により、ア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩を含む反応混合
物を水熱反応条件下で反応させることにより製造され
る。鋳型剤は、適当な条件下で、ゼオライトの合成を十
分に限定された構造に向ける機能を有し、一般的にアミ
ンおよび有機第4級アンモニウムまたはホスホン酸塩か
ら選択される。得られるゼオライトの性質は、反応混合
物の組成、反応条件および、とりわけ、使用する有機鋳
型剤の性質により左右される。例えば、鋳型剤として水
酸化テトラエチルアンモニウム(EtOH)を使用する
とβゼオライトが得られる(米国特許第3,308,0
69号)のに対し、水酸化テトラ−プロピルアンモニウ
ム(n−Pr4 NOH)を使用するとZSM−5ゼオラ
イトが得られる(米国特許第3,702,886号)。
同じ有機鋳型剤を使用しても、合成条件が異なると、異
なった構造のゼオライトが合成される場合もある(米国
特許第4,016,245号、ヨーロッパ特許第29
3,032号、米国特許第4,052,472号)。
【0004】本発明により、有機鋳型剤として一般式(I
I)を有するアゾスピロ化合物を使用することにより、以
下、ERS−10ゼオライトと呼ぶ、触媒活性を有す
る、新規な多孔質結晶性材料が得られることが分かっ
た。そこで本発明は、か焼した無水の形態において、式
(I) mM2/n O・zX2 3 ・YO2 (I) (式中、mは0.01〜10の数であり、MはH+ およ
び/またはn価のアルカリ金属またはアルカリ土類金属
の陽イオンであり、zは0〜0.02の数であり、X
は、アルミニウム、鉄、ガリウム、ホウ素、バナジウ
ム、ヒ素、アンチモン、クロムおよびマンガンから選択
された1種以上の元素を表し、Yは、ケイ素、ゲルマニ
ウム、チタンおよびジルコニウムから選択された1種以
上の元素を表す)に対応する酸化物の分子組成を有す
る、多孔質結晶性材料ERS−10に関する。Xは好ま
しくはアルミニウムであるか、または鉄、ガリウム、ホ
ウ素、バナジウム、ヒ素、アンチモン、クロムおよびマ
ンガンから選択された元素で部分的に置換されたアルミ
ニウムであり、Yはケイ素であるか、またはゲルマニウ
ム、チタンおよびジルコニウムから選択された元素で部
分的に置換されたケイ素である。
【0005】か焼した形態のERS−10ゼオライト
は、電子インパルス計数機構を備えた垂直測角光度計
で、CuK放射線(λ=1.54178オングストロー
ム)を使用して記録した、表1および図1に示す主要反
射を含む、粉末から得たX線回折パターンにより特徴付
けられる。 表1 d(オングストローム) I/I0 .100 11.0±0.1 vs 6.80±0.08 w 5.79±0.06 w 4.59±0.05 m 4.29±0.05 vs 3.96±0.04 m 3.69±0.03 w 3.41±0.03 w 3.33±0.03 w 3.26±0.02 m 3.07±0.02 w 2.68±0.01 w 2.57±0.01 w 2.51±0.01 w 2.38±0.01 w 2.31±0.01 w 2.28±0.01 w 2.11±0.01 w 2.03±0.01 w 1.94±0.01 w ここで、dは面間距離を表し、I/I0 .100は、最
も強いピークの高さと比較したピークの高さの百分率を
表す相対強度を示し、記号vsは非常に強い強度(60
〜100)を示し、sは強い強度(40〜60)を示
し、mは中程度の強度(20〜40)を示し、wは弱い
強度(0〜20)を示す。ERS−10ゼオライトは、
全体的な細孔容積が0.13〜0.19cm3 /gであり、
表面積が約350 m2 /gである。
【0006】120 Kevで操作し、材料に対する損傷を
避けるために電子線強度を調整するPhilips EM400T透過
電子顕微鏡(TEM)を使用することにより、ERS−
10ゼオライト材料の多孔質結晶性構造に関連する画像
を得ることができた。試料を先ずエポキシ樹脂中に埋め
込み、樹脂が硬化した後、ダイアモンドの刃を備えたウ
ルトラマイクロトームで切断し、厚さ300〜700オ
ングストロームの断片を得た。次いでこれらの断片を銅
グリッド上におき、支持体との重なりを避けるためにグ
リッド自体の穴の上に分散した結晶上で画像を得た。図
3にERS−10クリスタライトの凝集物に関連する顕
微鏡写真を示すが、この写真から、このゼオライト系材
料の多孔質構造を直接見ることができる。特にこの構造
は、図3の顕微鏡写真のAで示す区域およびそれに関連
する拡大写真(図4)で非常に明確に示されており、細
孔(明色)が傾斜した2次元的パターンにしたがって配
列されている。使用したTEM計器(点解像度3.7オ
ングストローム)の解像力が限られているために、細孔
の寸法を正確に測定することはことはできなかった。
【0007】本発明のERS−10ゼオライトは、
(a)所望により、X2 3 に加水分解し得る少なくと
も1種の化合物、YO2に加水分解し得る少なくとも1
種の化合物、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の陽
イオンの供給源またはそれらの混合物、および有機鋳型
剤(Q)を含む水溶液であって、前記鋳型剤が一般式(I
I)
【化3】 (式中、nおよびn’は、同一であるか、または異なる
ものであって、3〜6の整数を表し、X- はOH- 、塩
化物、臭化物、フッ化物およびヨウ化物から選択された
陰イオンである)を有すること、および試薬の量が、モ
ル比 YO2 /X2 3 =50/1〜∞ OH- /YO2 =0.15/1〜0.7/1 Q/YO2 =0.1/1〜0.5/1 H2 O/YO2 =20/1〜60/1 M+ /YO2 =0.05/1〜0.20/1 に適合することを特徴とする水溶液を製造する工程、
(b)工程(a)で得た溶液を、固体結晶性材料を形成
するのに十分な条件下に維持する工程、(c)無水形態
において式(III) yQ2 O・mM2/n O・zX2 3 ・YO2 (III) (式中、yは0.1〜1の値を有し、Qは一般式(II)を
有する有機鋳型剤であり、Mはアルカリ金属および/ま
たはアルカリ土類金属の陽イオンであり、m、n、z、
XおよびYは上記と同じ意味を有する)に対応する酸化
物の分子組成を有する固体結晶性材料を乾燥させる工
程、(d)工程(c)で得た式(III)を有する結晶性材
料をか焼する工程、および(e)陽イオンMを少なくと
も部分的にH+ で置換し、一般式(I)を有するERS
−10ゼオライトを酸の形態で得る工程を含んで成る方
法により製造することができる。
【0008】Xがアルミニウムまたは部分的に置換され
たアルミニウムである場合、本発明の方法の工程(a)
で使用できる化合物は、アルミニウムイソプロピラー
ト、硫酸アルミニウム、およびNaAlO2 から選択さ
れる。アルミニウムイソプロピラートおよび硫酸アルミ
ニウムが好ましい。Yがケイ素または部分的に置換され
たケイ素である場合、その化合物は、オルトケイ酸テト
ラエチル(TES)、コロイド状シリカ(LUDOXR )、ケ
イ酸ナトリウムおよび乾式シリカ(AEROSILR )から選択
される。TESおよびLUDOX R が好ましい。本発明の方
法の工程(a)における陽イオン供給源としては、好ま
しくは水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムを使用す
る。有機鋳型剤(Q)としては、式(II)を有し、nおよ
びn’が等しく5であり、X- がOH- である化合物を
使用するのが好ましい。
【0009】工程(a)における溶液の成分を加える順
序は重要ではない。しかし、有機鋳型剤、X2 3 に加
水分解し得る少なくとも1種の化合物および陽イオン供
給源を含む水溶液を最初に形成し、この溶液に、YO2
に加水分解し得る少なくとも1種の化合物を加えるのが
好ましい。いずれの場合も、得られる溶液中で下記のモ
ル比を守らなければならない。 YO2 /X2 3 =50/1〜∞ OH- /YO2 =0.15/1〜0.7/1 Q/YO2 =0.1/1〜0.5/1 H2 O/YO2 =20/1〜60/1 M+ /YO2 =0.05/1〜0.20/1 これらの比の好ましい値は、 YO2 /X2 3 =80/1〜∞ OH- /YO2 =0.2/1〜0.45/1 Q/YO2 =0.2/1〜0.3/1 H2 O/YO2 =40/1〜50/1 M+ /YO2 =0.09/1〜0.15/1 本発明の方法の工程(b)で、結晶化は、150〜18
0℃の範囲の温度、好ましくは約170℃の温度で行な
う。反応時間は、温度、濃度、その他のファクターによ
り異なり、通常は3〜28日間、好ましくは7〜14日
間である。反応は一般的に常圧で、好ましくは攪拌しな
がら行なう。反応後、固体結晶相を母液から通常の方法
で、例えば濾過により分離し、脱イオン水で洗浄し、本
発明の方法の工程(c)で乾燥させる。乾燥は、約17
0℃まで、好ましくは約90〜120℃の温度で、水を
完全に、またはほとんど完全に除去するのに十分な時間
行なうのが有利である。
【0010】一般式(III) を有する結晶性材料は、乾燥
後、上記の様にして測定される、表2および図2に示す
主要反射を含む、粉末のX線回折パターンを有する。 表2 d(オングストローム) I/I0 .100 11.1±0.1 s 6.82±0.08 w 5.83±0.06 w 4.64±0.05 m 4.32±0.05 vs 4.00±0.04 s 3.72±0.03 m 3.42±0.03 w 3.35±0.03 w 3.27±0.02 m 3.08±0.02 w 2.70±0.01 w 2.58±0.01 w 2.54±0.01 w 2.39±0.01 w 2.32±0.01 w 2.29±0.01 w 2.12±0.01 w 2.11±0.01 w 1.94±0.01 w
【0011】本発明の方法の工程(d)では、式(III)
を有する結晶性材料をか焼し、細孔系中に閉じ込められ
た有機鋳型剤を除去する。この処理は一般的に、酸化性
雰囲気、例えば空気中、で行なう。か焼温度は500〜
700℃、好ましくは550〜650℃である。か焼時
間は4〜20時間でよいが、一般的には約6〜15時間
である。本発明の方法の工程(e)では、陽イオンM
の、H+ による少なくとも部分的な置換を、酸、特に塩
酸の様な鉱酸、または酢酸アンモニウムの様なアンモニ
ウム塩を使用するイオン交換により行ない、続いてか焼
する。特に、アンモニアの形態で交換されたゼオライト
は、酢酸アンモニアの溶液で、攪拌しながら80℃で1
時間の処理を3回行なった後、生成物を濾過し、脱イオ
ン水で繰り返し洗浄し、乾燥させ、次いで上記の条件下
でか焼する。か焼した、酸形態のERS−10ゼオライ
トは、表1に示すのと同様なX線回折パターンを有す
る。
【0012】触媒は所望により、押出しなどにより、あ
る形状を与え、固体を最終的な用途に望ましい物理的な
形態に変換することができる。実際、反応器の種類によ
り、本発明のERS−10ゼオライト材料は、様々な形
状を有する微小球、顆粒またはペレットの形態で使用す
ることができる。本発明の酸形態のERS−10ゼオラ
イトは、酸触媒を必要とする化学反応、例えば炭化水素
の、クラッキング、異性化、オリゴマー化、アルキル
化、水素化処理、等の転化反応で活性である。本発明の
ERS−10ゼオライトは、イオン交換材料および分子
篩としても使用できる。下記の実施例は、本発明を説明
するためであって、本発明の範囲を制限するものではな
い。
【0013】実施例1 脱イオン水45g、アルミニウムイソプロピラート0.
204g、水酸化ナトリウム0.19gおよび6−アゾ
ニアスピロ−[5,5]−ウンデカン水酸化物(Q)
1.71gからなる溶液に、攪拌しながら、オルトケイ
酸テトラエチル10.4gを加える。加水分解が完了し
た後、下記の、モル比で表した組成を有する乳光色溶液
が得られる。 SiO2 /Al2 3 =100/1 Na+ /SiO2 =0.095/1 Q/SiO2 =0.2/1 H2 O/SiO2 =50/1 OH- /SiO2 =0.295 次いでこの溶液を鋼製のオートクレーブに入れ、オーブ
ン中に入れ、常圧下で170℃に14日間維持する。室
温に冷却した後、結晶性生成物を濾過により母液から分
離し、脱イオン水で洗浄し、オーブン中、120℃で2
時間乾燥させる。化学的元素分析により求めた結晶性材
料の組成は、 67SiO2 :1Al2 3 :0.5Q2 O:0.3N
2 O:7H2 O である。
【0014】粉末のX線回折分析は、電子インパルス計
数機構を備えた垂直測角光度計(Philips) で、CuK放
射線(λ=1.54178オングストローム)を使用し
て記録する。この試料に関するスペクトルを表3に示
す。 表1 d(オングストローム) I/I0 .100 11.9±0.10 41 6.82±0.08 3 5.83±0.06 2 4.64±0.05 39 4.32±0.05 100 4.00±0.04 46 3.72±0.03 21 3.42±0.03 12 3.35±0.03 17 3.27±0.02 40 3.08±0.02 4 2.70±0.01 5 2.58±0.01 2 2.54±0.01 4 2.39±0.01 2 2.32±0.01 3 2.29±0.01 3 2.12±0.01 2 2.11±0.01 3 2.03±0.01 1 2.00±0.01 2 1.94±0.01 4 1.91±0.01 3 1.87±0.01 2 1.85±0.01 1 次いで結晶性試料を空気流中、550℃で5時間か焼す
る。化学分析は下記の組成を示す。 67SiO2 :1Al2 3 :0.3Na2 O か焼した試料を続いて、繰り返し酢酸アンモニアの溶液
で80℃で処理し、脱イオン水で洗浄し、550℃で5
時間か焼することにより、酸形態に変換する。この酸形
態にある試料に関する粉末から得たX線回折スペクトル
を表4に示す。 表4 d(オングストローム) I/I0 .100 10.97±0.10 100 6.79±0.08 12 5.79±0.06 8 4.59±0.05 47 4.29±0.05 79 3.96±0.04 39 3.69±0.03 17 3.41±0.03 9 3.33±0.03 16 3.26±0.02 37 3.07±0.02 4 2.68±0.01 4 2.57±0.01 1 2.50±0.01 7 2.38±0.01 3 2.31±0.01 2 2.28±0.01 2 2.11±0.01 3 2.03±0.01 1 1.99±0.01 1 1.94±0.01 2 1.90±0.01 2 試験分子としてピリジンを使用して行なった酸性度の測
定により、ルイスおよびブレンステッド箇所の存在が確
認される。
【0015】実施例2 アルミニウムイソプロピラート0.408gを使用して
実施例1と同じ手順を行なう。加水分解の後、下記の、
モル比で表す組成を有する乳光色の溶液が得られる。 SiO2 /Al2 3 =50/1 Na+ /SiO2 =0.0475/1 Q/SiO2 =0.2/1 H2 O/SiO2 =45/1 OH- /SiO2 =0.2475/1 乾燥および結晶化後のX線回折スペクトルは表3および
4に示すスペクトルと類似している。
【0016】実施例3 脱イオン水33.5g、水酸化ナトリウム0.19gお
よび6−アゾニアスピロ−[5,5]−ウンデカン水酸
化物1.71gからなる溶液に、Al2 (SO4 3
16H2 O 0.315gおよびLudox AS10gを加え
る。加水分解が完了した後、下記の、モル比で表した組
成を有する乳光色溶液が得られる。 SiO2 /Al2 3 =100/1 Na+ /SiO2 =0.095/1 Q/SiO2 =0.2/1 H2 O/SiO2 =45/1 OH- /SiO2 =0.295/1 次いでこの溶液を鋼製のオートクレーブに入れ、オーブ
ン中に入れ、常圧下で170℃に14日間維持する。室
温に冷却した後、結晶性生成物を濾過により母液から分
離し、脱イオン水で洗浄し、オーブン中、120℃で2
時間乾燥させる。この試料は、表3に示す粉末から得た
X線回折データを有する。空気中、550℃で5時間か
焼し、繰り返し酢酸アンモニアの水溶液で80℃で処理
し、120℃で乾燥させ、空気中、550℃で5時間か
焼することにより、酸形態に変換した後、表4に示すス
ペクトルとまったく同様の、粉末から得られるX線回折
スペクトルにより特徴付けられる純粋なERS−10相
が得られる。
【0017】実施例4 アルミニウムイソプロピラート0.173gおよびオル
トケイ酸テトラエチル10.4gを使用して実施例1と
同じ手順を行なう。加水分解の後、下記の、モル比で表
す組成を有する僅かに乳光色の溶液が得られる。 SiO2 /Al2 3 =120/1 Na+ /SiO2 =0.095/1 Q/SiO2 =0.2/1 H2 O/SiO2 =45/1 OH- /SiO2 =0.295/1 乾燥およびか焼後、この材料の粉末から得られるX線回
折データは、表3および4に示すデータと同じである。
【0018】実施例5 アルミニウムイソプロピラート0.128gおよびオル
トケイ酸テトラエチル10.4gを使用して実施例1と
同じ手順を行なう。加水分解の後、下記の、モル比で表
す組成を有する僅かに乳光色の溶液が得られる。 SiO2 /Al2 3 =160/1 Na+ /SiO2 =0.095/1 Q/SiO2 =0.2/1 H2 O/SiO2 =45/1 OH- /SiO2 =0.295/1 乾燥およびか焼後、粉末から得られるX線回折データ
は、表3および4に示すスペクトルと同等である。
【0019】実施例6 脱イオン水45g、水酸化ナトリウム0.19gおよび
6−アゾニアスピロ−[5,5]−ウンデカン水酸化物
1.71gからなる溶液に、オルトケイ酸テトラエチル
10.4gを加える。加水分解が完了した後、下記の、
モル比で表した組成を有する透明な溶液が得られる。 SiO2 /Al2 3 =∞ Na+ /SiO2 =0.095/1 Q/SiO2 =0.2/1 H2 O/SiO2 =50/1 OH- /SiO2 =0.295/1 次いでこの溶液を鋼製のオートクレーブに入れ、オーブ
ン中に入れ、常圧下で170℃に7日間維持する。室温
に冷却した後、結晶性生成物を濾過により母液から分離
し、脱イオン水で洗浄し、120℃で2時間乾燥させ
る。この試料は主として表3に示す、粉末から得られる
X線回折データを有する。空気中、550℃で5時間か
焼した後、表4に示すスペクトルとまったく同様の、粉
末から得られるX線回折スペクトルにより特徴付けられ
る純粋なERS−10相が得られる。
【0020】実施例7(比較) 脱イオン水27g、アルミニウムイソプロピラート0.
306gおよび6−アゾニアスピロ−[5,5]−ウン
デカン水酸化物3.85gからなる溶液に、オルトケイ
酸テトラエチル15.6gを加える。加水分解が完了し
た後、下記の、モル比で表した組成を有する完全に透明
な溶液が得られる。 SiO2 /Al2 3 =100/1 Q/SiO2 =0.3/1 H2 O/SiO2 =20/1 次いでこの溶液を鋼製のオートクレーブに入れ、オーブ
ン中に入れ、常圧下で170℃に14日間維持する。室
温に冷却した後、結晶性生成物を濾過により母液から分
離し、脱イオン水で洗浄し、120℃で2時間乾燥させ
る。粉末から得られるX線回折スペクトルは、ZSM−
12(MTW)相の存在を示している。これらの結果か
ら、ERS−10ゼオライトを得るにはナトリウムの存
在が不可欠であることを示している。
【0021】実施例8(比較) 脱イオン水40.5g、アルミニウムイソプロピラート
0.68g、水酸化ナトリウム0.62gおよび6−ア
ゾニアスピロ−[5,5]−ウンデカン水酸化物1.7
1gからなる溶液に、オルトケイ酸テトラエチル10.
4gを加える。加水分解が完了した後、下記の、モル比
で表した組成を有する均質な白色懸濁液が得られる。 SiO2 /Al2 3 =30/1 Na+ /SiO2 =0.31/1 Q/SiO2 =0.2/1 H2 O/SiO2 =45/1 OH- /SiO2 =0.51/1 次いでこの溶液を鋼製のオートクレーブに入れ、オーブ
ン中に入れ、常圧下で170℃に14日間維持する。室
温に冷却した後、結晶性生成物を濾過により母液から分
離し、脱イオン水で洗浄し、120℃で2時間乾燥させ
る。粉末から得られるX線回折スペクトルは、モルデナ
イトゼオライト(MOR)の存在を示している。
【0022】実施例9 実施例1で得た、か焼した材料は分子篩として使用でき
る。吸収性測定は、試験分子としてNH3 、n−ヘキサ
ン、シクロヘキサンおよびメシチレンを使用して行なっ
た。これらの測定は下記の手順により行なった。 − 粉末を、6・10-5mbarの真空下、500℃で1時
間活性化させ、 − この系を同じ真空下、23℃で16時間安定化さ
せ、 − 少量の蒸気を23℃で平衡に達するまで導入し、 − 試験分子の公知の膨脹係数および平衡時に導入され
る圧力を使用し、吸着された量を評価する。 吸着容量を、触媒100gあたり吸着された物質のgと
して表し、表5に示す。 表5 試験分子 直径 吸着 (オングストローム) (g/100gERS-10) NH3 2.6 2.35 n−C6 14 4.3 3.10 C6 12 6.0 2.15 メシチレン* 8.1 0.45 *は、0.6mbarの平衡圧を示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】ERS−10ゼオライトのX線回折スペクトル
である。
【図2】一般式(III) を有する結晶性材料のX線回折ス
ペクトルである。
【図3】ERS−10クリスタライトの顕微鏡写真であ
る。
【図4】図3の拡大写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロベルト、ミリーニ イタリー国セルロ、アル、ランブロ、ビ ア、プロビンチアレ、ペル、サント、アン ジェロ、17/ビ (72)発明者 ジュゼッペ、ベルッシ イタリー国ピアチェンツァ、ビア、スコッ ト、44

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】か焼した無水の形態において、式(I) mM2/n O・zX2 3 ・YO2 (I) (式中、mは0.01〜10の数であり、MはH+ およ
    び/またはn価のアルカリ金属またはアルカリ土類金属
    の陽イオンであり、zは0〜0.02の数であり、X
    は、アルミニウム、鉄、ガリウム、ホウ素、バナジウ
    ム、ヒ素、アンチモン、クロムおよびマンガンから選択
    された1種以上の元素を表し、Yは、ケイ素、ゲルマニ
    ウム、チタンおよびジルコニウムから選択された1種以
    上の元素を表す)に相当する酸化物の分子組成を有し、
    表1に示すX線回折スペクトルを示すことを特徴とす
    る、ERS−10ゼオライトと称する多孔質結晶性材
    料。
  2. 【請求項2】Mがナトリウム、カリウム、水素またはそ
    れらの混合物から選択される、請求項1に記載の多孔質
    結晶性材料。
  3. 【請求項3】Xがアルミニウムであるか、または鉄、ガ
    リウム、ホウ素、バナジウム、ヒ素、アンチモン、クロ
    ムおよびマンガンから選択された元素で部分的に置換さ
    れたアルミニウムである、請求項1に記載の多孔質結晶
    性材料。
  4. 【請求項4】Yがケイ素であるか、またはゲルマニウ
    ム、チタンおよびジルコニウムから選択された元素で部
    分的に置換されたケイ素である、請求項1に記載の多孔
    質結晶性材料。
  5. 【請求項5】請求項1に記載の多孔質結晶性材料ERS
    −10の製造方法であって、(a)所望により、X2
    3 に加水分解し得る少なくとも1種の化合物、YO2
    加水分解し得る少なくとも1種の化合物、アルカリ金属
    またはアルカリ土類金属の陽イオンの供給源、および有
    機鋳型剤(Q)を含む水溶液であって、前記鋳型剤が一
    般式(II) 【化1】 (式中、nおよびn’は、同一であるか、または異なる
    ものであって、3〜6の整数を表し、X- はOH- 、塩
    化物、臭化物、フッ化物およびヨウ化物から選択された
    陰イオンである)を有すること、および試薬の量が、モ
    ル比 YO2 /X2 3 =50/1〜∞ OH- /YO2 =0.15/1〜0.7/1 Q/YO2 =0.1/1〜0.5/1 H2 O/YO2 =20/1〜60/1 M+ /YO2 =0.05/1〜0.20/1 に適合することを特徴とする水溶液を製造する工程、
    (b)工程(a)で得た溶液を、固体結晶性材料を形成
    するのに十分な条件下に維持する工程、(c)無水形態
    において式(III) yQ2 O・mM2/n O・zX2 3 ・YO2 (III) (式中、yは0.1〜1の値を有し、Qは一般式(II)を
    有する有機鋳型剤であり、Mはアルカリ金属および/ま
    たはアルカリ土類金属の陽イオンであり、m、n、z、
    XおよびYは上記と同じ意味を有する)に相当する酸化
    物の分子組成を有する前記固体結晶性材料を乾燥させる
    工程、(d)工程(c)で得た結晶性材料(III) をか焼
    する工程、および(e)陽イオンMを少なくとも部分的
    にH+ で置換し、一般式(I)を有するERS−10ゼ
    オライトを酸の形態で得る工程を含んで成ることを特徴
    とする方法。
  6. 【請求項6】工程a)において、X2 3 に加水分解し
    得る化合物が、アルミニウムイソプロピラート、硫酸ア
    ルミニウム、およびNaAlO2 から選択される、請求
    項5に記載の方法。
  7. 【請求項7】アルミニウム化合物がアルミニウムイソプ
    ロピラートおよび硫酸アルミニウムから選択される、請
    求項6に記載の方法。
  8. 【請求項8】工程a)において、YO2 に加水分解し得
    る化合物が、テトラエチルオルトシリケート、コロイド
    状シリカ、ケイ酸ナトリウムおよび乾式シリカから選択
    されたケイ素化合物である、請求項5に記載の方法。
  9. 【請求項9】ケイ素化合物がテトラエチルオルトシリケ
    ートおよびコロイド状シリカから選択される、請求項8
    に記載の方法。
  10. 【請求項10】陽イオンの供給源が水酸化ナトリウムま
    たは水酸化カリウムである、請求項5に記載の方法。
  11. 【請求項11】有機鋳型剤(Q)が、式(II)を有し、n
    およびn’が互いに等しく5であり、X- がOH- であ
    る化合物である、請求項5に記載の方法。
  12. 【請求項12】溶液の各成分が、下記のモル比、すなわ
    ち SiO2 /X2 3 =80/1〜∞ OH- /SiO2 =0.2/1〜0.45/1 Q/SiO2 =0.2/1〜0.3/1 H2 O/SiO2 =40/1〜50/1 M+ /SiO2 =0.09/1〜0.15/1 に適合する量で存在する、請求項5に記載の方法。
  13. 【請求項13】工程(b)で、反応が、温度150〜1
    80℃で3〜28日間行なわれる、請求項5に記載の方
    法。
  14. 【請求項14】温度が約170℃で、反応時間が7〜1
    4日間である、請求項13に記載の方法。
  15. 【請求項15】工程(c)で、乾燥が170℃までの温
    度で行なわれる、請求項5に記載の方法。
  16. 【請求項16】前記乾燥が90〜120℃の温度で行な
    われる、請求項15に記載の方法。
  17. 【請求項17】工程(d)で、か焼が温度500〜70
    0℃で4〜20日間行なわれる、請求項5に記載の方
    法。
  18. 【請求項18】か焼が温度550〜650℃で6〜15
    日間行なわれる、請求項17に記載の方法。
  19. 【請求項19】工程(e)で、置換が、塩酸の様な鉱酸
    または酢酸アンモニウムの様なアンモニウム塩を使用す
    るイオン交換により行なわれる、請求項5に記載の方
    法。
  20. 【請求項20】無水形態において式(III) yQ2 O・mM2/n O・zX2 3 ・YO2 (III) [式中、yは0.1〜1の値を有し、Qは一般式(II) 【化2】 (式中、nおよびn’は、同一であるか、または異なる
    ものであって、3〜6の整数を表し、X- はOH- 、塩
    化物、臭化物、フッ化物およびヨウ化物から選択された
    陰イオンである)を有する有機鋳型剤であり、Mはn価
    のアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の陽イ
    オンであり、zは0〜0.02の数であり、Xはアルミ
    ニウム、鉄、ガリウム、ホウ素、バナジウム、ヒ素、ア
    ンチモン、クロムおよびマンガンから選択された1種以
    上の元素を表し、Yはケイ素、ゲルマニウム、チタン、
    ジルコニウムから選択された1種以上の元素を表す]に
    相当する酸化物のモル組成を有することを特徴とするゼ
    オライト前駆物質。
  21. 【請求項21】請求項1〜19のいずれか1項に記載の
    多孔質結晶性材料ERS−10の、分子篩、イオン交換
    体および炭化水素転化反応用の触媒としての使用。
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