JP5017642B2 - Crystalline porous silicate having MCM-68 topology and process for producing the same - Google Patents
Crystalline porous silicate having MCM-68 topology and process for producing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP5017642B2 JP5017642B2 JP2006244056A JP2006244056A JP5017642B2 JP 5017642 B2 JP5017642 B2 JP 5017642B2 JP 2006244056 A JP2006244056 A JP 2006244056A JP 2006244056 A JP2006244056 A JP 2006244056A JP 5017642 B2 JP5017642 B2 JP 5017642B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystalline porous
- porous silicate
- mcm
- dry
- metal hydroxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Description
この発明は、ゼオライトMCM−68のトポロジーを有し、Alを全く含まない結晶性多孔質シリケート及びその製法に関する。 The present invention relates to a crystalline porous silicate having a topology of zeolite MCM-68 and containing no Al, and a process for producing the same.
アルミノシリケートMCM−68は2000年にMobil社により合成された比較的新しいゼオライトである(特許文献1)。このゼオライトは、大細孔(12員環細孔)や中細孔(10員環細孔)が三次元的に交わった構造をもつ。このタイプのゼオライトは一般に広い表面積と大きな内部空間を持つので、石油精製や石油化学プロセスにおける触媒として有用であり、比較的嵩高い有機分子を基質とする触媒として有用と期待されている。MCM−68はSi/Al比が9〜12であることから比較的Al含有量、つまり活性点が多く、さらに安定なため酸触媒として検討され、中でも、炭化水素の吸着能力が高いため、それが関与する反応、例えば芳香族炭化水素のアルキル化やアルキル芳香族炭化水素のトランスアルキル化、異性化、不均化、脱アルキル化などにおいて高い活性を示すため、炭化水素プロセシング触媒の基盤材料として期待されている。
Mobil社によるアルミノシリケートMCM−68の製法は、鋳型(テンプレート)、コロイダルシリカ、水酸化カリウム、水酸化アルミニウム及び水を混合して得たゲルを、オートクレーブ中で加熱し、得られた結晶を焼成するといういわゆる水熱法であった。
一方、本発明者らは、既に、水熱法でなく、ゲル状に調製した原料混合物を乾燥して粉末状のドライゲルとし、得られたドライゲルを飽和蒸気圧の水蒸気と接触させて反応させるドライゲル法によりアルミノシリケートを合成する方法を開発している(特許文献2)。その他、本発明者らは、各種ゼオライトを前駆体とする水熱合成によるアルミノシリケートの合成法を開発している(特許文献3)。
Aluminosilicate MCM-68 is a relatively new zeolite synthesized by Mobil in 2000 (Patent Document 1). This zeolite has a structure in which large pores (12-membered ring pores) and medium pores (10-membered ring pores) intersect three-dimensionally. Since this type of zeolite generally has a large surface area and a large internal space, it is useful as a catalyst in petroleum refining and petrochemical processes, and is expected to be useful as a catalyst using a relatively bulky organic molecule as a substrate. MCM-68 has a Si / Al ratio of 9-12, so it has a relatively high Al content, that is, active sites, and is considered to be an acid catalyst because it is more stable. As a base material for hydrocarbon processing catalysts because of its high activity in reactions involving methane, such as alkylation of aromatic hydrocarbons, transalkylation of alkylaromatic hydrocarbons, isomerization, disproportionation, dealkylation, etc. Expected.
The manufacturing method of aluminosilicate MCM-68 by Mobil is to heat a gel obtained by mixing a template (template), colloidal silica, potassium hydroxide, aluminum hydroxide and water in an autoclave, and to fire the resulting crystals. It was a so-called hydrothermal method.
On the other hand, the present inventors have already dried the raw material mixture prepared in a gel form instead of the hydrothermal method to form a dry powder, and the resulting dry gel is brought into contact with water vapor having a saturated vapor pressure to react. A method of synthesizing aluminosilicate by the method has been developed (Patent Document 2). In addition, the present inventors have developed a synthesis method of aluminosilicate by hydrothermal synthesis using various zeolites as precursors (Patent Document 3).
MCM−68はSi/Al比が9〜12であることから比較的Al含有量、つまり活性点が多く、さらに安定なため酸触媒として検討され、中でも、炭化水素の吸着能力が高いため、それが関与する反応、例えば芳香族炭化水素のアルキル化やアルキル芳香族炭化水素のトランスアルキル化、異性化、不均化、脱アルキル化などにおいて高い活性を示すので、炭化水素プロセシング触媒の基盤材料として期待されている。Si/Al比が∞(全シリカ組成)の場合は、酸触媒としてよりもむしろ環境汚染物質である揮発性有機化合物(VOC)などの吸着剤、脱臭剤などとして有望となる。
ゼオライト合成において、Si/Al比の高い(高シリカな)ゼオライトを得るための第一の戦略は、合成ゲル(出発ゲル)中のSi/Al比を高く設定しておくことである。しかし、MCM-68の合成においては、合成ゲル中のSi/Al比が9〜12の範囲を外れると、MCM-68のトポロジーではなく、別の骨格トポロジーをもつ物質が結晶化するという問題があった。例えば合成ゲルにおいてSi/Al比が∞(全シリカ組成)の時にはZSM-12(MTWトポロジー)のゼオライトが結晶化する。
MCM-68 has a Si / Al ratio of 9-12, so it has a relatively high Al content, that is, active sites, and is considered to be an acid catalyst because it is more stable. As a base material for hydrocarbon processing catalysts, it is highly active in reactions involving methane, such as alkylation of aromatic hydrocarbons, transalkylation of alkylaromatic hydrocarbons, isomerization, disproportionation, and dealkylation. Expected. When the Si / Al ratio is ∞ (total silica composition), it is promising as an adsorbent, deodorant, etc., such as a volatile organic compound (VOC) that is an environmental pollutant, rather than as an acid catalyst.
In zeolite synthesis, the first strategy for obtaining a zeolite having a high Si / Al ratio (high silica) is to set a high Si / Al ratio in the synthesis gel (starting gel). However, in the synthesis of MCM-68, when the Si / Al ratio in the synthesis gel is out of the range of 9 to 12, there is a problem that not a topology of MCM-68 but a substance having another skeleton topology crystallizes. there were. For example, when the Si / Al ratio in the synthetic gel is ∞ (total silica composition), ZSM-12 (MTW topology) zeolite crystallizes.
本発明者らは、MCM-68のAlをTiに置き換えたチタノシリケートを合成し、オレフィンのエポキシ化に対して高い性能を示し、Alの残存量が少ないほど高性能であることを見いだしている(特願2006-226279)。しかしながら、このチタノシリケートの製法においては、もともとSi/Al比が9〜12のMCM-68からAlを除去しているため、微量とはいえ痕跡量のAlの残存を避けられない。Alを全く含まないサンプルを得るためには、Alを全く含まない出発ゲルからサンプルを結晶化させる必要がある。ところが、上述のようにMCM-68のトポロジーをもち、Alを全く含まないシリケートを直接結晶化することは困難であり、これまで達成されていなかった。
触媒用途において必要以上のAlは、コーキング(炭素質析出)を誘発する原因となり、好ましくない。Alを全く含まないサンプルは、チタノシリケートの他にも各種高純度メタロシリケート(金属元素を骨格に含むシリケート)の合成のために必須である。
本発明は、ゼオライトMCM−68のトポロジーを有し、Alを全く含まない結晶性多孔質シリケート及びその製法を提供することを目的とする。ゼオライトMCM−68のトポロジーは、後述の表1に示す原子座標と結晶学的パラメーターにより一義的に決まる。
The present inventors synthesized a titanosilicate in which Al in MCM-68 was replaced with Ti, and showed high performance for olefin epoxidation, and found that the lower the remaining amount of Al, the higher the performance. (Japanese Patent Application 2006-226279). However, in this titanosilicate manufacturing method, Al is originally removed from MCM-68 having a Si / Al ratio of 9 to 12, and therefore trace amounts of Al cannot be avoided even though the amount is small. To obtain a sample that does not contain any Al, it is necessary to crystallize the sample from a starting gel that does not contain any Al. However, it has been difficult to directly crystallize a silicate having the MCM-68 topology as described above and containing no Al at all, which has not been achieved so far.
Unnecessary Al in catalyst applications is not preferable because it causes coking (carbonaceous deposition). Samples containing no Al are essential for the synthesis of various high-purity metallosilicates (silicates containing a metal element in the skeleton) in addition to titanosilicate.
An object of the present invention is to provide a crystalline porous silicate having the topology of zeolite MCM-68 and containing no Al, and a method for producing the same. The topology of zeolite MCM-68 is uniquely determined by atomic coordinates and crystallographic parameters shown in Table 1 described later.
本発明者らは、MCM−68製造時に用いる鋳型分子を改変して用い、更に本発明者らが開発したドライゲル法(特許文献2)を改良して、その他のドライゲル形成の条件を最適化することにより、ゼオライトMCM−68のトポロジーを有し、Alを全く含まない結晶性多孔質シリケートを合成することに成功した。本発明の結晶性多孔質シリケートが、原料や製法が全く異なるにもかかわらずMCM−68トポロジーを持つのは、用いた鋳型分子がこのMCM−68トポロジーの形成を強力に促進するからである。この鋳型分子の親/疎水性、サイズ、剛直性、化学的安定性などがMCM−68トポロジーの形成に寄与していると考えられる。 The present inventors modified and used a template molecule used in the production of MCM-68, and further improved the dry gel method (Patent Document 2) developed by the present inventors to optimize other dry gel formation conditions. Thus, a crystalline porous silicate having a topology of zeolite MCM-68 and containing no Al was successfully synthesized. The crystalline porous silicate of the present invention has the MCM-68 topology even though the raw materials and the manufacturing method are completely different because the template molecule used strongly promotes the formation of the MCM-68 topology. It is considered that the affinity / hydrophobicity, size, rigidity, chemical stability, etc. of this template molecule contribute to the formation of the MCM-68 topology.
即ち、本発明は、組成式R4Si112−nO232−mH8+4n−2m(式中、n=0〜12、m=0〜n、RはN,N,N',N'−テトラアルキルビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−2,3:5,6−ジピロリジニウム(但し、アルキル基は、その炭素数が4以下であり、同じであっても異なってもよい。)で表され、下記の値を含むX線回折パターンをもつ合成したままの(as-synthesized)結晶性多孔質シリケートである。
2θ(単位:度)=6.88±0.10、8.16±0.10、8.84±0.10、9.72±0.10、19.48±0.10、21.82±0.10、22.70±0.10、23.24±0.10、ただし、2θ=23.24±0.10のピークの半値幅は0.20度以下である。
また本発明は、組成式Si112−nO224−mH4n−2m(式中、n=0〜12、m=0〜n)で表され、下記の値を含むX線回折パターンをもつ結晶性多孔質シリケートである。
2θ(単位:度)=6.52±0.10、6.84±0.10、8.12±0.10、8.80±0.10、9.68±0.10、19.44±0.10、21.76±0.10、22.64±0.10、23.16±0.10、ただし、2θ=23.16±0.10のピークの半値幅は0.20度以下である。
That is, the present invention has a composition formula R 4 Si 112-n O 232-m H 8 + 4n-2m (where n = 0-12, m = 0-n, R is N, N, N ′, N′− Tetraalkylbicyclo [2.2.2] oct-7-ene-2,3: 5,6-dipyrrolidinium (provided that the alkyl group has 4 or less carbon atoms and may be the same or different. )) And an as-synthesized crystalline porous silicate with an X-ray diffraction pattern including the following values:
2θ (unit: degree) = 6.88 ± 0.10, 8.16 ± 0.10, 8.84 ± 0.10, 9.72 ± 0.10, 19.48 ± 0.10, 21.82 ± 0.10, 22.70 ± 0.10, 23.24 ± 0.10, but 2θ = half of the peak at 23.24 ± 0.10 The value range is 0.20 degrees or less.
The present invention, (wherein, n = 0~12, m = 0~n ) composition formula Si 112-n O 224-m H 4n-2m expressed in, with X-ray diffraction pattern including the following values Crystalline porous silicate.
2θ (unit: degree) = 6.52 ± 0.10, 6.84 ± 0.10, 8.12 ± 0.10, 8.80 ± 0.10, 9.68 ± 0.10, 19.44 ± 0.10, 21.76 ± 0.10, 22.64 ± 0.10, 23.16 ± 0.10, but 2θ = 23.16 ± 0.10 The full width at half maximum of the peak is 0.20 degrees or less.
更に、本発明は、 (1)シリカ源、(2) N,N,N',N'−テトラアルキルビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−2,3:5,6−ジピロリジニウムジヒドロキシド(但し、アルキル基は、その炭素数が4以下であり、同じであっても異なってもよい。)、(3)アルカリ金属水酸化物又はアルカリ土類金属水酸化物、及び(4)水との混合物を乾燥して、粉末状のドライゲルとするドライゲル化工程と、得られた該ドライゲルを飽和蒸気圧の水蒸気と接触させた状態で反応させる重合工程とから成る合成したままの(as-synthesized)結晶性多孔質シリケートの製法である。
また本発明は、この製法に、更に、得られた結晶性シリケートに、シリル化剤を加えてオートクレーブ中で加熱するシリル化工程、及びこれを焼成する焼成工程を含む結晶性多孔質シリケートの製法である。
Further, the present invention provides (1) a silica source, (2) N, N, N ′, N′-tetraalkylbicyclo [2.2.2] oct-7-ene-2,3: 5,6-di Pyrrolidinium dihydroxide (however, the alkyl group has 4 or less carbon atoms and may be the same or different), (3) alkali metal hydroxide or alkaline earth metal hydroxide, And (4) a dry gelation step in which a mixture with water is dried to form a powdery dry gel, and a polymerization step in which the resulting dry gel is reacted in contact with water vapor at a saturated vapor pressure is synthesized. It is a process for producing as-synthesized crystalline porous silicate.
In addition, the present invention further includes a silylation step in which a silylating agent is added to the obtained crystalline silicate and then heated in an autoclave, and a method for producing a crystalline porous silicate. It is.
本発明のAlを全く含まない結晶性多孔質シリケートは、粉末X線回折のピークが鋭く(半値幅が狭い)、結晶性が高いため、熱安定性、水熱安定性が高く、耐久性に優れた材料となりうる。欠損をSi原子で埋めれば、MCM−68トポロジーをもち、なおかつ全シリカ組成をもつシリケートとなる。また、欠損を部分的にSi原子で埋め、残った欠損をさらに他の金属原子で埋めれば、MCM−68の骨格をもつ各種メタロシリケートが得られる。本発明はその基盤材料を与えるものである。 The crystalline porous silicate containing no Al of the present invention has a sharp peak of powder X-ray diffraction (narrow half-value width) and high crystallinity, and thus has high thermal stability and hydrothermal stability, and is durable. It can be an excellent material. If the defect is filled with Si atoms, the silicate has the MCM-68 topology and the entire silica composition. Also, if the defects are partially filled with Si atoms and the remaining defects are further filled with other metal atoms, various metallosilicates having an MCM-68 skeleton can be obtained. The present invention provides the base material.
本発明の結晶性多孔質シリケートは、Alを含まず、表1に示した原子座標と結晶学的パラメーターで一義的に決まるゼオライトMCM−68のトポロジーを有する。
MCM-68は、12員環及び10員環のチャンネルが三次元的に交わった構造をもつアルミノシリケートである。ユニットセル(単位胞)はSi100.6All11.4O224という組成の正方晶系である。MCM-68構造についてはInternational Zeolite Association Structure Commission (IZA-SC)により三文字コードはまだ与えられていないが、表1に示す原子座標で一義的に決まる骨格トポロジーをもつ。z軸方向にまっすぐな12員環チャンネル(直径0.67 nm)、x軸及びy軸方向に2つのうねった10員環チャンネル(直径0.50-0.55 nm)が存在する。また、10員環を通ることによってのみアクセス可能な空洞(ケージ)(0.65(1.73 nm)を有する(J. Phys. Chem. B, 2006, 110, 2045-2050)。
The crystalline porous silicate of the present invention does not contain Al and has the topology of zeolite MCM-68 that is uniquely determined by the atomic coordinates and crystallographic parameters shown in Table 1.
MCM-68 is an aluminosilicate with a structure in which 12-membered and 10-membered channels intersect three-dimensionally. The unit cell is a tetragonal system having a composition of Si 100.6 Al 11.4 O 224 . The MCM-68 structure has not yet been given a three-letter code by the International Zeolite Association Structure Commission (IZA-SC), but has a skeletal topology uniquely determined by the atomic coordinates shown in Table 1. There is a straight 12-membered ring channel (diameter 0.67 nm) in the z-axis direction and two wavy 10-membered ring channels (diameter 0.50-0.55 nm) in the x-axis and y-axis directions. It also has a cavity (cage) (0.65 (1.73 nm) accessible only through a 10-membered ring (J. Phys. Chem. B, 2006, 110, 2045-2050).
このMCM−68は、以下の組成式で表される。
HnAlnSi112−nO224
(式中、nは7〜12を表す。)
Si/Alは約8.3〜15である。
また、X線回折データは以下の値を含む。
2θ=6.56±0.10、6.88±0.10、8.16±0.10、8.80±0.10、9.70±0.10、19.50±0.10、21.76±0.10、22.56±0.10、23.10±0.10
This MCM-68 is represented by the following composition formula.
H n Al n Si 112-n O 224
(In the formula, n represents 7 to 12.)
Si / Al is about 8.3-15.
The X-ray diffraction data includes the following values.
2θ = 6.56 ± 0.10, 6.88 ± 0.10, 8.16 ± 0.10, 8.80 ± 0.10, 9.70 ± 0.10, 19.50 ± 0.10 21.76 ± 0.10, 22.56 ± 0.10, 23.10 ± 0.10
本発明の結晶性多孔質シリケートは、(1)シリカ、(2) N,N,N',N'−テトラアルキルビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−2,3:5,6−ジピロリジニウムジヒドロキシド、及び(3)NaOHと水との混合物を乾燥して、粉末状のドライゲルとするドライゲル化工程、得られた該ドライゲルを飽和蒸気圧の水蒸気と接触させた状態で反応させる重合工程、及び得られた結晶性シリケートに、更に、シリル化剤を加えてオートクレーブ中で加熱するシリル化工程、及びこれを焼成する焼成工程から成る。
以下、各工程を順を追って説明する。
The crystalline porous silicate of the present invention comprises (1) silica, (2) N, N, N ′, N′-tetraalkylbicyclo [2.2.2] oct-7-ene-2, 3: 5. 6-dipyrrolidinium dihydroxide, and (3) a dry gelation step in which a mixture of NaOH and water is dried to form a powdery dry gel, and the resulting dry gel is brought into contact with water vapor at a saturated vapor pressure And a silylation step in which a silylating agent is added to the resulting crystalline silicate and heated in an autoclave, and a calcination step in which this is baked.
Hereafter, each process is demonstrated in order.
(1)ドライゲル化工程:
この工程では、シリカ源を含む原料を混合してドライゲルを用意する。
本発明で用いるシリカ源として、水ガラス、コロイダルシリカ、フュームドシリカ、シリコンアルコキシド、石英など、好ましくはフュームドシリカが挙げられる。
(1) Dry gelation process:
In this step, a dry gel is prepared by mixing raw materials including a silica source.
Examples of the silica source used in the present invention include water glass, colloidal silica, fumed silica, silicon alkoxide, and quartz, and preferably fumed silica.
本発明で用いる鋳型(テンプレート)は、下式
式中のアルキル基(即ち、R1及びR2)は、同じであっても異なってもよく、その炭素数は1〜4である。R1及びR2はそれぞれ、同じであってもよく、また全てのアルキル基(即ち、R1及びR2)が同じであってもよい。
このアルキル基としては、例えば、CH3-、CH3CH2-、CH3CH2CH2-、(CH3)2CH-、CH3CH2CH2CH2-、(CH3)2CHCH2-、(CH3CH2(CH3)CH-、(CH3)3C-を挙げることができる、
このドライゲル化工程においては、この化合物(鋳型)の水酸化物又はハロゲン化物(ヨウ化物、臭化物、塩化物、フッ化物)、好ましくは水酸化物を用いる。
The mold (template) used in the present invention has the following formula:
The alkyl groups in the formula (ie, R 1 and R 2 ) may be the same or different and have 1 to 4 carbon atoms. R 1 and R 2 may each be the same, or all alkyl groups (ie, R 1 and R 2 ) may be the same.
As this alkyl group, for example, CH 3- , CH 3 CH 2- , CH 3 CH 2 CH 2- , (CH 3 ) 2 CH-, CH 3 CH 2 CH 2 CH 2- , (CH 3 ) 2 CHCH 2- , (CH 3 CH 2 (CH 3 ) CH-, (CH 3 ) 3 C- can be mentioned,
In the dry gelation step, a hydroxide or halide (iodide, bromide, chloride, fluoride) of this compound (template), preferably a hydroxide is used.
本発明で用いるアルカリ金属水酸化物又はアルカリ土類金属水酸化物として、好ましくはアルカリ金属水酸化物であり、例えば、LiOH、NaOH、KOH、CsOH、Mg(OH)2、Ca(OH)2、Sr(OH)2又はBa(OH)2、好ましくはNaOHが挙げられる。KOHの場合は純度85%以上、その他の場合は95%以上のものを使用し、脱イオン水で5〜50%に希釈して用いるか、又は予め希釈されたものを使用する。
用いる水は高純度の水、例えば、イオン交換水(脱イオン水)が好ましい。
The alkali metal hydroxide or alkaline earth metal hydroxide used in the present invention is preferably an alkali metal hydroxide, for example, LiOH, NaOH, KOH, CsOH, Mg (OH) 2 , Ca (OH) 2. , Sr (OH) 2 or Ba (OH) 2 , preferably NaOH. In the case of KOH, a purity of 85% or more is used. In other cases, a purity of 95% or more is used, diluted to 5 to 50% with deionized water, or pre-diluted.
The water used is preferably high-purity water, for example, ion-exchanged water (deionized water).
以上の各成分を、シリカ100モルに対して、鋳型を10〜50モル、より好ましくは10〜30モル、NaOHを1〜30モル、より好ましくは10〜30モル、水を500〜10000モル、より好ましくは2000〜7000モルの割合で用いる。
これら原料を適宜混合し、撹拌して均一な水性反応原料組成物とした後、乾燥してドライゲルを作る。乾燥は、好ましくは40〜100℃、より好ましくは60〜95℃で加熱して、全体が粉末状のドライゲルになるまで行なう。加熱時間は一般に0.5〜10時間、より好ましくは1〜5時間である。
Each of the above components is 10 to 50 mol, more preferably 10 to 30 mol, 1 to 30 mol, more preferably 10 to 30 mol, and 500 to 10,000 mol of water, with respect to 100 mol of silica. More preferably, it is used at a ratio of 2000 to 7000 mol.
These raw materials are appropriately mixed and stirred to obtain a uniform aqueous reaction raw material composition, which is then dried to form a dry gel. Drying is preferably performed at 40 to 100 ° C., more preferably 60 to 95 ° C., until the whole becomes a dry powder gel. The heating time is generally 0.5 to 10 hours, more preferably 1 to 5 hours.
(2)重合工程
この工程では、上記で得られた粉末状のドライゲルを、飽和蒸気圧の水蒸気と接触させた状態で反応させて、結晶性シリケートを合成する。一般的には、100〜200℃、好ましくは150〜180℃に加熱し、3時間〜10日程度、好ましくは20時間〜3日程度反応させると、目的の結晶性多孔質シリケートゼオライトが得られる。粉末状のドライゲルを飽和蒸気圧の水蒸気と接触状態で反応させるには、例えば、密閉型の反応器中に適当な容器に入れたドライゲルを置き、反応器中には水を用意した上で加熱して、飽和蒸気圧の水蒸気雰囲気中で反応させることによって行なうことができる。
(2) Polymerization step In this step, the powdery dry gel obtained above is reacted in contact with water vapor having a saturated vapor pressure to synthesize a crystalline silicate. In general, the target crystalline porous silicate zeolite is obtained by heating to 100 to 200 ° C., preferably 150 to 180 ° C., and reacting for about 3 hours to 10 days, preferably about 20 hours to 3 days. . In order to react powdery dry gel in contact with water vapor at saturated vapor pressure, for example, place dry gel in a suitable container in a closed reactor, and prepare water in the reactor and heat. And it can carry out by making it react in the water vapor | steam atmosphere of saturated vapor pressure.
この工程で得られる合成したままの(as-synthesized)結晶性多孔質シリケートは、以下の組成式で表される。
R4Si112−nO232−mH8+4n−2m
式中、nは0〜12、mは0〜nの整数を表し、Rは上記の鋳型の陽イオン部分(R2+)から電荷を除いたものを表す。
また、X線回折データは以下の値を含む。
2θ(単位:度)=6.88±0.10、8.16±0.10、8.84±0.10、9.72±0.10、19.48±0.10、21.82±0.10、22.70±0.10、23.24±0.10、ただし、2θ=23.24±0.10のピークの半値幅は0.20度以下である。
The as-synthesized crystalline porous silicate obtained in this step is represented by the following composition formula:
R 4 Si 112-n O 232-m H 8 + 4n-2m
In the formula, n represents an integer of 0 to 12, m represents an integer of 0 to n, and R represents a cation portion (R 2+ ) of the template obtained by removing a charge.
The X-ray diffraction data includes the following values.
2θ (unit: degree) = 6.88 ± 0.10, 8.16 ± 0.10, 8.84 ± 0.10, 9.72 ± 0.10, 19.48 ± 0.10, 21.82 ± 0.10, 22.70 ± 0.10, 23.24 ± 0.10, but 2θ = half of the peak at 23.24 ± 0.10 The value range is 0.20 degrees or less.
(3)シリル化工程
この工程では、得られた結晶性多孔質シリケートゼオライトに、シリル化剤を加えてオートクレーブ中で加熱する。上記で得られた結晶性シリケートには多数のSiの欠損があるため、そのまま焼成するとその欠損のため、結晶を維持することができない(比較例1参照)。そのため、この欠損部をシリカで埋めるために、当該シリル化工程が必要となる。
用いるシリル化剤は、一般式SiZ4(式中、Zは、同じであっても異なってもよく、アルコキシ基、アルキル基又はハロゲン原子を表す。)で表される。このシリル化剤として、例えば、メチルトリエトキシシラン(Si(OEt)3Me)、メチルトリメトキシシラン(Si(OMe)3Me)、メチルクロロシラン(SiCl3Me)、ジクロロジメチルシラン(SiCl2Me2)、ジエトキシジメチルシラン(Si(OEt)2Me2)が挙げられ、好ましくはテトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン又はテトラクロロシランである。
本工程においては、上記で得られた結晶性シリケートにこのシリル化剤を加えて、オートクレーブ中、120〜200℃で、0.5〜7日間加熱する
(3) Silylation step In this step, a silylating agent is added to the obtained crystalline porous silicate zeolite and heated in an autoclave. Since the crystalline silicate obtained above has a large number of Si defects, if it is fired as it is, the defects cannot be maintained because of the defects (see Comparative Example 1). Therefore, the silylation step is necessary to fill this defect with silica.
The silylating agent used is represented by the general formula SiZ 4 (wherein Z may be the same or different and each represents an alkoxy group, an alkyl group or a halogen atom). Examples of the silylating agent include methyltriethoxysilane (Si (OEt) 3 Me), methyltrimethoxysilane (Si (OMe) 3 Me), methylchlorosilane (SiCl 3 Me), and dichlorodimethylsilane (SiCl 2 Me 2). ) And diethoxydimethylsilane (Si (OEt) 2 Me 2 ), preferably tetraethoxysilane, tetramethoxysilane or tetrachlorosilane.
In this step, the silylating agent is added to the crystalline silicate obtained above and heated in an autoclave at 120 to 200 ° C. for 0.5 to 7 days.
(4)焼成工程
この結晶性シリケートを、オートクレーブから取り出した後焼成する。この焼成は、通常、マッフル炉又は管状炉を用いて、O2:N2=0:100〜100:0の雰囲気で、0.1〜100ml/分の流量で1〜12時間流通させて行う。
(4) Firing step The crystalline silicate is fired after being taken out of the autoclave. This calcination is usually performed by using a muffle furnace or a tubular furnace and circulating in an atmosphere of O 2 : N 2 = 0: 100 to 100: 0 at a flow rate of 0.1 to 100 ml / min for 1 to 12 hours. .
この工程で得られる結晶性多孔質シリケートゼオライトは、以下の組成式で表される。
式Si112−nO224−mH4n−2m(式中、nは0〜12、mは0〜nの整数を表す。)
また、X線回折データは以下の値を含む。
2θ(単位:度)=6.52±0.10、6.84±0.10、8.12±0.10、8.80±0.10、9.68±0.10、19.44±0.10、21.76±0.10、22.64±0.10、23.16±0.10、ただし、2θ=23.16±0.10のピークの半値幅は0.20度以下である。
この結晶性多孔質シリケートは、上述のMCM−68構造を持ち、上記表1の空間群と原子座標で特定される骨格トポロジーを有する。
The crystalline porous silicate zeolite obtained in this step is represented by the following composition formula.
Formula Si 112-n O 224-m H 4n-2m ( wherein, n 0 to 12, m represents an integer of 0 to n.)
The X-ray diffraction data includes the following values.
2θ (unit: degree) = 6.52 ± 0.10, 6.84 ± 0.10, 8.12 ± 0.10, 8.80 ± 0.10, 9.68 ± 0.10, 19.44 ± 0.10, 21.76 ± 0.10, 22.64 ± 0.10, 23.16 ± 0.10, but 2θ = 23.16 ± 0.10 The full width at half maximum of the peak is 0.20 degrees or less.
This crystalline porous silicate has the above-mentioned MCM-68 structure, and has a skeletal topology specified by the space group and atomic coordinates in Table 1 above.
なお、上記重合工程で得られた合成したままの(as-synthesized)結晶性多孔質シリケートをそのまま焼成すると結晶を維持することができない(比較例1参照)ことからも分るように、合成したままの結晶性多孔質シリケートはゼオライトMCM−68のトポロジーの多数のSiが欠損しているものと考えられる。本発明においては、この欠損部をシリカで埋めるために、上記シリル化工程を行っているが、その条件によっては欠損部の全てを埋めることができない場合もある。従って、本発明で得られる焼成後の結晶性多孔質シリケートは、この欠損部が全て埋まったもの(n=m=0)及びその一部が欠損したもの(0<n≦12, 0<m≦12)も含む。最も欠損が多かった場合(n=m=12)には、欠損がない場合と比較して重量が7.5%減少する。予想される欠損部位は、図1において矢印で示したSiである。ただし、いずれの場合に於ても、本発明の結晶性多孔質シリケートの基本骨格がMCM−68トポロジーであることには変わりがない。 The as-synthesized crystalline porous silicate obtained in the polymerization step was synthesized as it can be seen from the fact that the crystals cannot be maintained when calcined as it is (see Comparative Example 1). The remaining crystalline porous silicate is believed to lack a large number of Si in the topology of zeolite MCM-68. In the present invention, the silylation step is performed in order to fill this defect portion with silica. However, depending on the conditions, the defect portion may not be completely filled. Therefore, the fired crystalline porous silicate obtained in the present invention is one in which all of the deficient portions are filled (n = m = 0) and one in which a portion thereof is deficient (0 <n ≦ 12, 0 <m ≦ 12) is also included. When there are the most defects (n = m = 12), the weight is reduced by 7.5% compared to the case without defects. An expected defect site is Si indicated by an arrow in FIG. However, in any case, the basic skeleton of the crystalline porous silicate of the present invention remains the MCM-68 topology.
このようにして得られた結晶性多孔質シリケートは、MCM-68の骨格をもつ各種メタロシリケートの基盤材料(前駆体)として有用である。また、吸着能力に優れるため、環境汚染物質である揮発性有機化合物(VOC)などの吸着剤、脱臭剤などとして有用性をもつと期待される。 The crystalline porous silicate thus obtained is useful as a base material (precursor) for various metallosilicates having an MCM-68 skeleton. In addition, because of its excellent adsorption capacity, it is expected to be useful as an adsorbent and deodorant for volatile organic compounds (VOC), which are environmental pollutants.
以下、実施例にて本発明を例証するが本発明を限定することを意図するものではない。
本実施例において、窒素吸着は以下の条件で測定した。
使用装置: 日本ベル社製Belsorp 28SA 全自動吸着測定装置
測定温度: -196℃
空気恒温槽温度:40℃
平衡吸着時間:300秒
サンプル前処理条件:400℃、2時間
またX線回折は以下の条件で測定した。
使用装置 : MAC Science社製MX-Labo粉末X線解析装置
X線源 : CuKα = 1.5405A、印加電圧 : 40 kV、管電流: 20 mA
測定範囲 : 2θ = 2.040〜52.000deg
スキャン速度 : 2.000 deg. / min、サンプリング間隔 : 0.040 deg.
発散スリット: 1.00 deg、散乱スリット: 1.00 deg、受光スリット: 0.30 mm
縦型ゴニオメータ、モノクロメータ使用
測定方法 連続法, 通常法
格子面間隔dはオングストローム単位であり、ピークの相対強度I/I0は、最も強いピークの強度をI0として、それぞれのピークをその百分率で表したものであり、プロフィール適合ルーチン(又は二次導関数アルゴリズム)の使用により導いた。 それらの強度は、ローレンツ効果及び偏光効果について補正は行っていない。
The following examples illustrate the invention but are not intended to limit the invention.
In this example, nitrogen adsorption was measured under the following conditions.
Equipment used: Belsorp 28SA made by Nippon Bell Co., Ltd. Fully automatic adsorption measuring device Measurement temperature: -196 ℃
Air bath temperature: 40 ℃
Equilibrium adsorption time: 300 seconds Sample pretreatment conditions: 400 ° C., 2 hours X-ray diffraction was measured under the following conditions.
Equipment used: MX-Labo powder X-ray analyzer manufactured by MAC Science
X-ray source: CuKα = 1.5405A, applied voltage: 40 kV, tube current: 20 mA
Measuring range: 2θ = 2.040 ~ 52.000deg
Scan speed: 2.000 deg./min, Sampling interval: 0.040 deg.
Diverging slit: 1.00 deg, Scattering slit: 1.00 deg, Receiving slit: 0.30 mm
Using vertical goniometer and monochromator Measurement method Continuous method, normal method Grid spacing d is in angstrom units, and the peak relative intensity I / I 0 is the intensity of the strongest peak I 0 , and each peak is a percentage And was derived by use of a profile fitting routine (or second derivative algorithm). These intensities are not corrected for the Lorentz effect and polarization effect.
製造例1
本合成例では、後記の実施例で用いる鋳型を合成した。
まず、下式で示すようにN,N'-ジエチルビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3:5,6-テトラカルボキシジイミドを合成した。
In this synthesis example, the template used in the examples described later was synthesized.
First, N, N′-diethylbicyclo [2.2.2] oct-7-ene-2,3: 5,6-tetracarboxydiimide was synthesized as shown in the following formula.
次に、N,N'-ジエチルビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3:5,6-ジピロリジンを合成した。
次に、N,N,N',N'-テトラエチルビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3:5,6-ジピロリジニウム二ヨウ化物を合成した。
生成物の分析値を以下に示す。
1H NMR(400 MHz, D2O) δ: 1.25 (12H, t, J=7.2Hz, -CH3), 2.82 (8H, s, CH-CH 2-N+), 2.89 (2H, s, -CH=CH-), 3.28 (8H, q, J=7.5Hz, CH3-CH 2-N+), 3.78 (4H,d, CH-CH-CH2), 6.42 (2H, t, J=3.8 Hz, -CH-CH=)
13C NMR(100 MHz, D2O) δ: 8.14, 8.99, 33.71, 40.59, 53.32, 56.24, 65.05, 134.75
Next, N, N, N ′, N′-tetraethylbicyclo [2.2.2] oct-7-ene-2,3: 5,6-dipyrrolidinium diiodide was synthesized.
The analytical value of the product is shown below.
1 H NMR (400 MHz, D 2 O) δ: 1.25 (12H, t, J = 7.2Hz, -CH 3 ), 2.82 (8H, s, CH-C H 2 -N + ), 2.89 (2H, s , -CH = CH-), 3.28 (8H, q, J = 7.5Hz, CH 3 -C H 2 -N + ), 3.78 (4H, d, CH-C H -CH 2 ), 6.42 (2H, t , J = 3.8 Hz, -C H -CH =)
13 C NMR (100 MHz, D 2 O) δ: 8.14, 8.99, 33.71, 40.59, 53.32, 56.24, 65.05, 134.75
次に、N,N,N',N'-テトラエチルビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3:5,6-ジピロリジウムジヒドロキシドを合成した。
1H NMR(400 MHz, D2O) δ: 1.21 (12H, t, J=7.3Hz, -CH3), 2.77 (8H, s, CH-CH 2-N+), 2.84 (2H, s, -CH=CH-), 3.24 (8H, q, J=7.5Hz, CH3-CH 2-N+), 3.73 (4H,d, CH-CH-CH2), 6.37 (2H, t, J=3.8 Hz, -CH-CH=)
13C NMR(100 MHz, D2O) δ: 7.93, 8.81, 33.62, 40.54, 53.17, 56.16, 64.95, 134.61
Next, N, N, N ′, N′-tetraethylbicyclo [2.2.2] oct-7-ene-2,3: 5,6-dipyrrolidinium dihydroxide was synthesized.
1 H NMR (400 MHz, D 2 O) δ: 1.21 (12H, t, J = 7.3Hz, -CH 3 ), 2.77 (8H, s, CH-C H 2 -N + ), 2.84 (2H, s , -CH = CH-), 3.24 (8H, q, J = 7.5Hz, CH 3 -C H 2 -N + ), 3.73 (4H, d, CH-C H -CH 2 ), 6.37 (2H, t , J = 3.8 Hz, -C H -CH =)
13 C NMR (100 MHz, D 2 O) δ: 7.93, 8.81, 33.62, 40.54, 53.17, 56.16, 64.95, 134.61
参考例1
本比較例ではMCM-68を合成した。
90 ml フッ素樹脂(PFA)製容器にコロイダルシリカ(デュポン社、LUDOX(登録商標)HS-40、SiO2: 40wt%)を6.01 g (40 mmol)入れ、Al(OH)3 312 mg (4.0 mmol)を溶かして10分間攪拌した。次にKOH(8 mol/l、6.05 mmol/g) 2.48 g (15 mmol)を加え、30分間攪拌し、最後に製造例1で合成した鋳型であるN,N,N',N'-テトラエチルビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3:5,6-ジピロリジニウム二ヨウ化物2.23 g (4.0 mmol)を加え3時間攪拌した。調製したゲルを125 mlオートクレーブに移し、160℃のオーブン中で16日間静置した。得られた生成物を遠心分離し、その後80℃オーブン中で乾燥して白色粉末2.55 gを得た。このうち2.46 gをアルミナ製のシャーレに入れ、マッフル炉を用いて空気雰囲気下室温より2℃/minで600℃まで昇温、600℃で5時間保持した。放冷してMCM-68結晶(白色粉末、2.21 g)を得た。Si/Al=12であった。この結晶のX線回折分析結果を後記の表2に示す。
Reference example 1
In this comparative example, MCM-68 was synthesized.
In a 90 ml fluororesin (PFA) container, 6.01 g (40 mmol) of colloidal silica (DuPont, LUDOX (registered trademark) HS-40, SiO 2 : 40 wt%) is placed, and Al (OH) 3 312 mg (4.0 mmol) ) Was dissolved and stirred for 10 minutes. Next, 2.48 g (15 mmol) of KOH (8 mol / l, 6.05 mmol / g) was added, stirred for 30 minutes, and finally, the template synthesized in Production Example 1, N, N, N ′, N′-tetraethyl. Bicyclo [2.2.2] oct-7-ene-2,3: 5,6-dipyrrolidinium diiodide 2.23 g (4.0 mmol) was added and stirred for 3 hours. The prepared gel was transferred to a 125 ml autoclave and left in an oven at 160 ° C. for 16 days. The resulting product was centrifuged and then dried in an oven at 80 ° C. to obtain 2.55 g of a white powder. Of these, 2.46 g was placed in an alumina petri dish, and heated to 600 ° C. at 2 ° C./min from room temperature in an air atmosphere using a muffle furnace and held at 600 ° C. for 5 hours. The mixture was allowed to cool to obtain MCM-68 crystals (white powder, 2.21 g). Si / Al = 12. The results of X-ray diffraction analysis of this crystal are shown in Table 2 below.
実施例1
製造例1で得たN,N,N',N'-テトラエチルビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3:5,6-ジピロリジニウムジヒドロキシドの水溶液(0.480 mmol/g) 2.08g (1.0mmol)、NaOH (6.32 mmol/g) 238 mg (1.5 mmol)をフッ素樹脂製ジャーに量り取り、30分間撹拌した。これにフュームドシリカ(Cabot製 Cab-O-Sil) 601 mg (10 mmol)を加え、3時間撹拌した。その後80℃で攪拌を続け、ゲルの粘度が上がってきたらフッ素樹脂製の棒で攪拌し、全体がドライゲルになるまでこれを続けた。これにより自然に粉末状のドライゲルが得られた。
次に、この粉末状のドライゲル927 mgをフッ素樹脂製カップ(内径21 mm,高さ26mm)に移し、このフッ素樹脂製カップを水(0.2 g)の入った内容積23 mlのオートクレーブ中に置いた。このオートクレーブを150℃で5日間静置した。生成した固体を濾過装置に移し、イオン交換水で洗浄後室温で乾燥して淡褐色粉末670 mgを得た。
Example 1
N, N, N ′, N′-tetraethylbicyclo [2.2.2] oct-7-ene-2,3: 5,6-dipyrrolidinium dihydroxide aqueous solution (0.480 mmol / g) obtained in Production Example 1 ) 2.08 g (1.0 mmol) and NaOH (6.32 mmol / g) 238 mg (1.5 mmol) were weighed in a fluororesin jar and stirred for 30 minutes. To this, 601 mg (10 mmol) of fumed silica (Cabot Cab-O-Sil manufactured by Cabot) was added and stirred for 3 hours. Thereafter, stirring was continued at 80 ° C., and when the viscosity of the gel increased, stirring was performed with a fluororesin rod, and this was continued until the whole became a dry gel. As a result, a powdery dry gel was naturally obtained.
Next, 927 mg of this powdery dry gel was transferred to a fluororesin cup (21 mm inner diameter, 26 mm height), and this fluororesin cup was placed in an autoclave with an internal volume of 23 ml containing water (0.2 g). It was. The autoclave was allowed to stand at 150 ° C. for 5 days. The produced solid was transferred to a filtration device, washed with ion exchange water and dried at room temperature to obtain 670 mg of a light brown powder.
次に、上記で得たままの結晶200 mgを内容積23 mlのオートクレーブに入れ、続いて、1 M HNO3 6.0 g、テトラエチルオルトシリケート(TEOS)(キシダ化学製)30 mgを加え、150℃、48時間、回転下(20 rpm)で処理を行った。その後、サンプルは濾過し、濾過されてくる濾液が中性になるまで蒸留水で洗浄し、80℃のオーブンで乾燥して薄黄色粉末結晶180 mgを得た。得られた結晶10.0 mgをアルミナ製のシャーレに入れ、マッフル炉を用いて空気雰囲気下室温より120℃まで50分間で昇温、120℃で2時間保持し、その後2℃/分で500℃まで昇温、 500℃で3時間保持した。放冷して焼成済み(calcined)サンプルの結晶(白色粉末、9.1 mg)を得た。 Next, 200 mg of the crystal as obtained above was placed in an autoclave having an internal volume of 23 ml, and subsequently, 1 M HNO 3 6.0 g and tetraethylorthosilicate (TEOS) (manufactured by Kishida Chemical) were added at 150 ° C. For 48 hours under rotation (20 rpm). Thereafter, the sample was filtered, washed with distilled water until the filtrate to be filtered became neutral, and dried in an oven at 80 ° C. to obtain 180 mg of light yellow powder crystals. 10.0 mg of the obtained crystals are put in an alumina petri dish and heated in a muffle furnace from room temperature to 120 ° C in an air atmosphere for 50 minutes, held at 120 ° C for 2 hours, and then 2 ° C / min to 500 ° C. The temperature was raised and held at 500 ° C. for 3 hours. The crystals of the calcined sample (white powder, 9.1 mg) were obtained by cooling.
得られた結晶のX線回折パターンを図2に示す。(1)はドライゲル化後の本発明のシリケート、(2)はMCM-68(参考例1)を示す。(1)と(2)は同等のX線パターンを示している。また、(2)よりも(1)の方が明らかに線幅が狭く、(1)の方が結晶性が高いことを示している。 The X-ray diffraction pattern of the obtained crystal is shown in FIG. (1) shows the silicate of the present invention after dry gelation, and (2) shows MCM-68 (Reference Example 1). (1) and (2) show equivalent X-ray patterns. In addition, (1) clearly has a narrower line width than (2), and (1) shows higher crystallinity.
また、得られた結晶のX線回折結果を下表に示す。
ドライゲル化後及びシリル化後ともに、MCM-68(比較例1)と類似のX線回折パターンが得られているが、シリル化後の方がよりMCM-68に近い。
An X-ray diffraction pattern similar to that of MCM-68 (Comparative Example 1) was obtained both after dry gelation and after silylation, but after silylation is closer to MCM-68.
ドライゲル化後(本発明の結晶性多孔質シリケートのas-synthesizedサンプル)及びMCM-68(比較例1)の結晶の走査型電子顕微鏡写真を図3に示す。いずれのサンプルも直方状の結晶形態(モルフォロジー)を有しているが、比較例1のMCM-68の粒子径は0.1μm以下と非常に小さく、ろ過に困難を伴う場合がある。これに対し、本発明のシリケートは粒子径が0.5〜1μmであり、触媒材料、吸着材料として適度な大きさと形状を持っている。 FIG. 3 shows scanning electron micrographs of the crystal after dry gelation (as-synthesized sample of the crystalline porous silicate of the present invention) and MCM-68 (Comparative Example 1). Although all the samples have a rectangular crystal form (morphology), the particle size of MCM-68 of Comparative Example 1 is as small as 0.1 μm or less, and filtration may be difficult. In contrast, the silicate of the present invention has a particle size of 0.5 to 1 μm, and has an appropriate size and shape as a catalyst material and an adsorbing material.
また、それぞれのサンプルを400℃で2時間真空排気し、表面に吸着している水分などを除去した後、サンプルを大気に触れさせること無く自動吸着測定装置に装着し、窒素ガスの吸着を容量法を用いて液体窒素温度(-196℃)で測定した。吸着等温線を図4に示す。(1)は本発明の結晶性多孔質シリケート、(2)はMCM-68(参考例1)を示す。
いずれのサンプルも、相対圧(横軸)が0.2以下の領域で急激な立ち上がりが見られ、両者ともほぼ同等であった。このことから、シリル化によって細孔容積の大きな低下は見られず、シリル化で細孔が塞がっていないことがわかる。
またこの吸着等温線は、本発明の結晶性多孔質シリケート(1)はMCM-68(2)より窒素の吸着量が大きく、優れた吸着剤であることを示している。
In addition, each sample is evacuated at 400 ° C for 2 hours to remove moisture adsorbed on the surface, and then attached to an automatic adsorption measurement device without exposing the sample to the atmosphere. Was measured at liquid nitrogen temperature (−196 ° C.) using the method. The adsorption isotherm is shown in FIG. (1) shows the crystalline porous silicate of the present invention, and (2) shows MCM-68 (Reference Example 1).
Both samples showed a sharp rise in the region where the relative pressure (horizontal axis) was 0.2 or less, and both were almost equal. This shows that the pore volume is not greatly reduced by silylation, and the pores are not blocked by silylation.
This adsorption isotherm indicates that the crystalline porous silicate (1) of the present invention has a larger amount of nitrogen adsorption than MCM-68 (2) and is an excellent adsorbent.
比較例1
実施例1と同様に、製造例3で得たN, N, N', N'-テトラエチルビシクロ[2. 2. 2]オクト-7-エン-2,3:5,6-ジピロリジニウムジヒドロキシド水溶液(0.480 mmol/g)2.08g(1.0mmol)、NaOH(6.32 mmol/g) 238 mg (1.5 mmol)をフッ素樹脂製ジャーに量り取り、30分間撹拌。これにフュームドシリカ(Cabot製 Cab-O-Sil) 601 mg (10 mmol)を加え、3時間撹拌した。その後80℃で攪拌を続け、ゲルの粘土が上がってきたらフッ素樹脂製の棒で攪拌し、全体がドライゲルになるまでこれを続けた。これにより粉末状としたドライゲルを得た。
次にこの粉末状のドライゲルをフッ素樹脂製カップ(内径21 mm,高さ26 mm)に移し、このフッ素樹脂製カップを水(0.2 g)の入った内容積23 mlのオートクレーブ中に置いた。このオートクレーブを150℃で5日間静置した。生成した固体を濾過装置に移し、イオン交換水で洗浄後室温で乾燥して淡褐色粉末670 mgを得た。
次に、上記で得たままの結晶5.0 mgをアルミナ製のシャーレに入れ、マッフル炉を用いて空気雰囲気下で室温から2℃/分で450℃まで昇温し、450℃で2時間保持した。放冷してcalcinedの結晶(白色粉末、3.6 mg)を得た。X線回折分析を行ったが、ピークは得られなかった。結晶が加熱によって崩壊したものと考えられる。
Comparative Example 1
Similar to Example 1, N, N, N ′, N′-tetraethylbicyclo [2.2.2] oct-7-ene-2,3: 5,6-dipyrrolidinium obtained in Production Example 3 Aqueous dihydroxide (0.480 mmol / g) 2.08 g (1.0 mmol) and NaOH (6.32 mmol / g) 238 mg (1.5 mmol) were weighed into a fluororesin jar and stirred for 30 minutes. To this, 601 mg (10 mmol) of fumed silica (Cabot Cab-O-Sil manufactured by Cabot) was added and stirred for 3 hours. Stirring was then continued at 80 ° C., and when the gel clay came up, stirring was carried out with a fluororesin stick, and this was continued until the whole became a dry gel. As a result, a powdered dry gel was obtained.
Next, this powdery dry gel was transferred to a fluororesin cup (21 mm inner diameter, 26 mm height), and this fluororesin cup was placed in an autoclave having an internal volume of 23 ml containing water (0.2 g). The autoclave was allowed to stand at 150 ° C. for 5 days. The produced solid was transferred to a filtration device, washed with ion exchange water and dried at room temperature to obtain 670 mg of a light brown powder.
Next, 5.0 mg of the crystals as obtained above was put in an alumina petri dish, heated from room temperature to 450C at 2C / min in an air atmosphere using a muffle furnace, and held at 450C for 2 hours. . The mixture was allowed to cool to obtain calcined crystals (white powder, 3.6 mg). X-ray diffraction analysis was performed, but no peak was obtained. It is thought that the crystals collapsed by heating.
Claims (8)
2θ(単位:度)=6.88±0.10、8.16±0.10、8.84±0.10、9.72±0.10、19.48±0.10、21.82±0.10、22.70±0.10、23.24±0.10、ただし、2θ=23.24±0.10のピークの半値幅は0.20度以下である。 Composition formula R 4 Si 112-n O 232-m H 8 + 4n-2m (where n = 0 to 12, m = 0 to n, R is N, N, N ′, N′-tetraalkylbicyclo [2. 2.2] Oct-7-ene-2,3: 5,6-dipyrrolidinium (provided that the alkyl group has 4 or less carbon atoms and may be the same or different). As-synthesized crystalline porous silicate with an X-ray diffraction pattern containing the following values:
2θ (unit: degree) = 6.88 ± 0.10, 8.16 ± 0.10, 8.84 ± 0.10, 9.72 ± 0.10, 19.48 ± 0.10, 21.82 ± 0.10, 22.70 ± 0.10, 23.24 ± 0.10, but 2θ = half of the peak at 23.24 ± 0.10 The value range is 0.20 degrees or less.
2θ(単位:度)=6.52±0.10、6.84±0.10、8.12±0.10、8.80±0.10、9.68±0.10、19.44±0.10、21.76±0.10、22.64±0.10、23.16±0.10、ただし、2θ=23.16±0.10のピークの半値幅は0.20度以下である。 Crystalline porous silicate represented by the composition formula Si 112-n O 224-m H 4n-2m (where n = 0 to 12, m = 0 to n) and having an X-ray diffraction pattern including the following values:
2θ (unit: degree) = 6.52 ± 0.10, 6.84 ± 0.10, 8.12 ± 0.10, 8.80 ± 0.10, 9.68 ± 0.10, 19.44 ± 0.10, 21.76 ± 0.10, 22.64 ± 0.10, 23.16 ± 0.10, but 2θ = 23.16 ± 0.10 The full width at half maximum of the peak is 0.20 degrees or less.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006244056A JP5017642B2 (en) | 2006-09-08 | 2006-09-08 | Crystalline porous silicate having MCM-68 topology and process for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006244056A JP5017642B2 (en) | 2006-09-08 | 2006-09-08 | Crystalline porous silicate having MCM-68 topology and process for producing the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008063195A JP2008063195A (en) | 2008-03-21 |
JP5017642B2 true JP5017642B2 (en) | 2012-09-05 |
Family
ID=39286213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006244056A Active JP5017642B2 (en) | 2006-09-08 | 2006-09-08 | Crystalline porous silicate having MCM-68 topology and process for producing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5017642B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8545800B1 (en) * | 2012-04-12 | 2013-10-01 | Chevron U.S.A. Inc. | Molecular sieve SSZ-87 |
JP6749594B2 (en) * | 2017-03-24 | 2020-09-02 | 国立大学法人横浜国立大学 | Method for producing titanosilicate |
JP7438733B2 (en) * | 2019-12-03 | 2024-02-27 | 東ソー株式会社 | STW type zeolite and its manufacturing method |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6049018A (en) * | 1999-01-21 | 2000-04-11 | Mobil Corporation | Synthetic porous crystalline MCM-68, its synthesis and use |
JP4567129B2 (en) * | 1999-11-11 | 2010-10-20 | 株式会社日本触媒 | NU-1 type binderless zeolite molding and method for producing the same |
JP2002068733A (en) * | 2000-08-24 | 2002-03-08 | Nippon Shokubai Co Ltd | Method for manufacturing crystalline microporous material and device therefor |
-
2006
- 2006-09-08 JP JP2006244056A patent/JP5017642B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008063195A (en) | 2008-03-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6430303B2 (en) | Manufacturing method of AFX type zeolite | |
JP5974170B2 (en) | Method for preparing aluminosilicate zeolite SSZ-33 | |
JP4923248B2 (en) | Titanosilicate and process for producing the same | |
JP5867889B2 (en) | Ionic liquid grafted mesoporous silica composition for polar gas / nonpolar gas and olefin / paraffin separation | |
JP6178847B2 (en) | Method for producing aluminosilicate zeolite SSZ-56 | |
US9700879B2 (en) | Molecular sieves with a Linde Type A topology and related methods and systems | |
Dhainaut et al. | Synthesis of FAU and EMT-type zeolites using structure-directing agents specifically designed by molecular modelling | |
JP2017534544A (en) | EMM-26, a novel synthetic crystal material, its preparation and its use | |
CN106608636B (en) | A kind of preparation method of EUO or NES structure molecular screen | |
JP6702759B2 (en) | AEI-type zeolite containing titanium and method for producing the same | |
CN106608635A (en) | Preparation method of ZSM-48 molecular sieve | |
US20100210887A1 (en) | Catalyst for producing a light olefin and method for producing a light olefin | |
JP6190545B2 (en) | Method for producing NaY type molecular sieve having high silica-alumina ratio and product thereof | |
JP5017642B2 (en) | Crystalline porous silicate having MCM-68 topology and process for producing the same | |
JP2014526965A (en) | Reduction of nitrogen oxides in gas stream using molecular sieve SSZ-23 | |
KR102712257B1 (en) | Method for synthesizing composite materials comprising a mixture of AFX- and BEA-structured zeolites in the presence of organic nitrogen-containing structuring agents | |
JP4117374B2 (en) | Spherical porous silica particles and method for producing the same | |
JP2014043371A (en) | Mse type zeolite and method for producing the same | |
JP6966087B2 (en) | Zeolites and their manufacturing methods | |
JP7355762B2 (en) | Method for producing high purity AFX structured zeolite using nitrogen-containing organic structuring agent | |
JP7148641B2 (en) | EMM-37 materials and methods and uses thereof | |
Mohamed et al. | Synthesis of ZSM-5 zeolite of improved bulk and surface properties via mixed templates | |
JP7127130B2 (en) | EMM-31 materials and methods and uses thereof | |
JP2007504077A (en) | Molecular sieve SSZ-61 composition and synthesis thereof | |
JP4415147B2 (en) | New zeolite production method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090828 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111222 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120116 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120116 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |