[发明专利]沸石的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用沸石晶种的沸石的制造方法。

背景技术

合成沸石是结晶性铝硅酸盐，具有由于其晶体结构所引起的埃大小(angstrom-size)的均一细孔。利用该特征，合成沸石可被工业性地用作为仅仅吸附具有特定大小的分子的分子筛吸附剂或吸附亲和力强的分子的吸附分离剂、或催化剂基质。

提出了多种合成沸石的制造方法。例如若以作为合成沸石的一种的β型沸石来举例，则该沸石的一般的制造方法是使用四乙基铵离子作为有机结构导向剂(organic structure-directing agent，以下略称为“有机SDA”)的方法。此种方法例如在以下的专利文献1中有所记载。然而，包含四乙基铵离子的化合物昂贵，而且在β型沸石结晶化结束后基本上已分解，因此无法回收再利用。因此，利用该方法而制造的β型沸石昂贵。另外，在结晶中掺入有四乙基铵离子，因此在作为吸附剂或催化剂而使用时必须将其煅烧除去。此时的废气成为环境污染的原因，而且为了合成母液的无害化处理，亦必需较多的药剂。如上所述，使用有机SDA的沸石的合成方法是不仅仅昂贵，而且环境负荷大的制造方法，因此期望实现不使用有机SDA的制造方法。

在此种状况中，在最近提出了不使用有机SDA的β型沸石的合成方法(参照非专利文献1)。在该方法中，将对使用四乙基铵离子而合成的β型沸石进行煅烧除去有机物成分而成者用作晶种，将其添加在不含有机物的钠铝硅酸盐反应混合物中，通过进行水热处理而进行结晶化。然而，在该方法中，对使用四乙基铵离子而合成的β型沸石进行煅烧而作为晶种使用，因此虽然有机SDA的使用量减少，但变得经常必需作为有机SDA的四乙基铵离子。而且，如果利用该方法，则晶种的种类仅仅为一种，仅仅是钠铝硅酸盐反应混合物的组成亦得到数值限定的一例。因此，所合成的β型沸石的组成虽未明确记载，但可认为仅仅是确定的值。

另一方面，在非专利文献1的作者的专利文献2中，揭示了晶种的SiO₂/Al₂O₃比，且钠铝硅酸盐反应混合物的组成并非点组成而是记载为自点离开的狭窄的范围。然而，专利文献2的揭示内容基本上是与所述非专利文献1的内容相同的技术，反应混合物的组成范围狭窄，因此β型沸石的SiO₂/Al₂O₃比仅仅限定在受限的范围内。为了对应各种各样的需要而期望SiO₂/Al₂O₃比的范围广泛的沸石。而且，为了尽可能地减低环境负荷，期望提出使用无需煅烧的晶种、且不使用有机SDA的新的沸石的制造方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第3,308,069号说明书

专利文献2：中国专利申请公开第101249968A号说明书

非专利文献

非专利文献1：材料化学(Chemistry of Materials)，第20卷，第14期，第4533页～第4535页(2008)

发明内容

因此，本发明的课题在于提供可解除前述现有技术所具有的各种缺点的沸石的制造方法。

为了解决所述课题，本发明者等人进行了锐意研究，结果发现在使沸石的晶种与用以沸石合成的凝胶反应而制造无有机SDA的沸石时，通过在沸石的晶种的种类与凝胶的组成的选择中导入沸石的复合结构单元(composite building units)的概念，可容易地获得目标沸石。

本发明是基于所述发现而成的，通过提供如下的沸石的制造方法而解决所述课题，一种沸石的制造方法，其是使包含氧化硅源、氧化铝源、碱源及水的凝胶与沸石晶种反应，制造具有与该沸石同种骨架结构的沸石的方法，其特征在于：

所述凝胶使用如下组成的凝胶：在仅仅由该凝胶而合成沸石时，所合成的该沸石成为包含目标沸石的复合结构单元中的至少1种作为其复合结构单元的沸石。

(发明的效果)

根据本发明的沸石的制造方法，基于沸石的复合结构单元的观点而适宜选择沸石晶种的种类及凝胶的组成，由此无须使用有机SDA而可容易且廉价地制造目标沸石。本发明的方法特别是在迄今为止如果不使用有机SDA则无法制造的沸石的制造中有效。

附图说明

[图1]图1是表示MFI型沸石的复合结构单元的图。

[图2]图2是表示丝光沸石(MOR)的复合结构单元的图。