DDR型沸石的制造方法技术

提供可使用对环境有害性低的材料、水热合成时间短、无需对原料溶液始终搅拌的DDR型沸石的制造方法。该DDR型沸石的制造方法具有：制备含有1-金刚烷胺与二氧化硅(SiO2)和水的摩尔比为1-金刚烷胺/SiO2为0.002～0.5，且水/SiO2为10～500，且不含乙二胺的原料溶液的原料溶液制备工序，以及通过将原料溶液与DDR型沸石粉末在接触状态进行水热合成，将上述DDR型沸石粉末作为晶种令DDR型沸石晶体生长的晶体生长工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术关于可用于催化剂、催化剂载体、吸附剂、气体分离膜、渗透汽化膜等的DDR型沸石的制造方法。
技术介绍
沸石根据其晶体结构分类，存在被称为LTA、MFI、MOR、AFI、FER、FAU、DDR的许多种类。其中，DDR(Deca_Dodecasil 3R)是主成分为二氧化硅构成的晶体，其晶体构造内，通过含有氧八元环的多面体而形成细孔。DDR型沸石的细孔径为4. 4X3. 6埃，在沸石的细孔径中是比较小的。 DDR型沸石，除了具有较小的细孔径之外，对不同的低分子气体具有不同的吸附特性。因此，适宜用作只分离特定低分子气体的吸附剂。例如，DDR型沸石为膜状时，可用作对于低分子气体的分子筛膜。DDR型沸石的制造方法，所知的有，作为结构导向剂使用I-金刚烷胺，再以胶体二氧化硅(Colloidal silica)、乙二胺和水为原料，通过在原料中添加DDR型沸石的晶种，进行水热合成，令DDR型沸石晶体生长的方法。该制造方法得到不含铝的全硅DDR型沸石(专利文献1、2)。现有技术文献专利文献I日本专利特开2004-83375号公报专利文献2日本专利特开2005-67991号公报但是，传统的DDR型沸石的制造方法中，水热合成需时长，为得到DDR型沸石的单晶，还必须在水热合成中始终搅拌原料溶液。专利文献1、2记载的DDR型沸石的制造方法中，通过将I-金刚烷胺溶解在乙二胺中，改善了水热合成的条件。但是，乙二胺是PRTR制度对象物质，为了进一步减少对于环境的有害性，需要有不使用乙二胺的DDR型沸石的制造方法。鉴于上述问题，本专利技术的课题是提供可使用对环境有害性低的材料，水热合成的时间短，无需对原料溶液始终进行搅拌的DDR型沸石的制造方法。
技术实现思路
为解决上述课题，本专利技术者等发现了令I-金刚烷胺溶解于原料溶液中的适宜条件，从而完成了本专利技术。即，根据本专利技术，可提供以下所示的DDR型沸石的制造方法。[I] 一种DDR型沸石的制造方法，包括制备含有I-金刚烷胺、二氧化硅(SiO2)和水的摩尔比为I-金刚烷胺/SiO2为0. 002 0. 5且水/SiO2为10 500，且不含乙二胺的原料溶液的原料溶液制备工序，以及通过将上述原料溶液与DDR型沸石粉末在接触状态进行水热合成，将上述DDR型沸石粉末作为晶种令DDR型沸石晶体生长的晶体生长工序。[2]根据上述[I]所述的DDR型沸石的制造方法，其中，上述原料溶液制备工序包括使所述原料溶液的温度达到40 100°C的工序。[3]根据上述[I]或[2]所述的DDR型沸石的制造方法，其中，上述原料溶液制备工序包括促进上述I-金刚烷胺溶解的溶解促进工序。[4]根据上述[3]所述的DDR型沸石的制造方法，其中，上述溶解促进工序包括向上述原料溶液照射超声波的工序。[5]根据上述[I] [4]任意一项所述的DDR型沸石的制造方法，其中，上述晶体生长工序中，通过在上述原料溶液中分散DDR型沸石粉末，令上述原料溶液与上述DDR型沸石粉末接触。[6]根据上述[I] [4]任意一项所述的DDR型沸石的制造方法，其中，上述晶体生长工序中，通过在上述原料溶液中浸溃附着了 DDR型沸石粉末的载体，令上述原料溶液与上述DDR型沸石粉末接触。[7]根据上述[I] [5]任意一项所述的DDR型沸石的制造方法，其中，上述晶体 生长工序中，通过在分散有DDR型沸石粉末的上述原料溶液中浸溃载体，在上述载体上形成DDR型沸石。本专利技术的DDR型沸石的制造方法，水热合成的时间短，无需对原料溶液始终进行搅拌。此外，本专利技术的DDR型沸石的制造方法，可以不使用被指出对环境有害的乙二胺。附图说明[图I]显示实施例I的DDR型沸石的粉末的X射线衍射图谱的图。[图2]显示实施例2的水热合成后氧化铝制载体的X射线衍射图谱的图。具体实施例方式以下参照附图说明本专利技术的实施方式。本专利技术不限定于以下实施方式，在不脱离本专利技术的范围内可进行变更、修正、改良。I.本专利技术的DDR型沸石的制造方法概要本专利技术的DDR型沸石的制造方法，包括制备含有I-金刚烷胺、二氧化硅(SiO2)和水且不含乙二胺的原料溶液的原料溶液制备工序，以及通过将原料溶液与DDR型沸石粉末在接触状态下水热合成而将DDR型沸石粉末作为晶种令DDR型沸石晶体生长的晶体生长工序。本专利技术的DDR型沸石的制造方法中，通过在原料溶液制备工序中使所述原料溶液的温度达到40 100°C，即使原料溶液中不含乙二胺，也可令I-金刚烷胺溶解于原料溶液中。本专利技术的DDR型沸石的制造方法，由于没有使用PRTR制度对象物质的乙二胺，因此对环境的有害性更小。本专利技术的DDR型沸石的制造方法中，可令足够量的处于可作为结构导向剂发挥功能的状态的I-金刚烷胺溶解于原料溶液中。因此，本专利技术的DDR型沸石的制造方法中，DDR型沸石的晶体生长有效进行，得到的沸石晶体不会成为与DDR型以外的晶型的混相。以下详细说明本专利技术的DDR型沸石的制造方法中的各工序。1-1.原料溶液制备工序原料溶液制备工序中，制备含有I-金刚烷胺、二氧化硅(SiO2)和水的原料溶液。原料溶液中的二氧化硅(SiO2)，在晶体生长工序中的晶体生长时，成为构成DRR型沸石的硅(Si)原子和氧(0)原子的供给源。I-金刚烷胺，在DDR型沸石晶体生长时，是作为形成DDR型沸石的晶体结构的模板的物质，即所谓的结构导向剂。原料溶液，含有I-金刚烷胺/SiO2摩尔比为0. 002 0. 5。通过使该1_金刚烷胺/SiO2的摩尔比在0. 002以上，不会发生原料溶液中溶解的I-金刚烷胺不足，不会令DDR型沸石的晶体生长速度下降。另一方面，I-金刚烷胺/Si02的摩尔比在0. 5以下，I-金刚烷胺的量就足够了。因此，I-金刚烷胺/SiO2的摩尔比在0.5以下时，可以防止过量使用I-金刚烷胺，因此在制造成本方面较为理想。 原料溶液，含有水/SiO2的摩尔比为10 500。水/SiO2的摩尔比在此数值范围内适宜DDR型沸石的晶体生长。原料溶液优选使用二氧化硅溶胶(Silica sol)来制备。二氧化硅溶胶，可以使用将微粉末状的二氧化硅溶解于水而制备的，也可使用市售的胶体二氧化硅，也可将TEOS等醇盐(alkoxide)水解来制作。此外，原料溶液制备工序中，也可将成为晶种的DDR型沸石粉末预先分散于原料溶液中。原料溶液制备工序中，通过使所述原料溶液的温度达到40 100°C，可以使I-金刚烷胺易溶于原料溶液。其结果是I-金刚烷胺溶解为适宜DDR型沸石的晶体生长的足够的浓度。使所述原料溶液的温度达到40 100°C时，优选将原料溶液通过水浴等加热，到达目标温度后保持该温度。此外，上述原料溶液的加热，可以是原料溶液与成为晶种的DDR型沸石粉末在接触状态下，也可不是此种状态。原料溶液制备工序中，如果是在原料溶液与DDR型晶体粉末接触状态下使所述原料溶液的温度达到40 100°C，优选设为40 100°C中也不进行DDR型沸石的晶体生长的温度。1-2 晶体生长工序晶体生长工序中，通过原料溶液与DDR型沸石粉末在接触状态下水热合成，以DDR型沸石粉末为晶种，令DDR型沸石晶体生长。晶体生长工序中的水热合成，原料溶液的温度通常为120 170°C，基于加快晶体生长速度的观点，更优选150 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.10.16 JP 2009-2397521.ー种DDR型沸石的制造方法，包括制备含有I-金刚烷胺、ニ氧化硅(SiO2)和水的摩尔比为I-金刚烷胺/SiO2为O. 002 O. 5且水/SiO2为10 500，且不含こニ胺的原料溶液的原料溶液制备エ序，以及 通过将所述原料溶液与DDR型沸石粉末在接触状态进行水热合成，将所述DDR型沸石粉末作为晶种令DDR型沸石晶体生长的晶体生长エ序。2.根据权利要求I所述的DDR型沸石的制造方法，其中，所述原料溶液制备エ序包括使所述原料溶液的温度达到40 100°C的エ序。3.根据权利要求I或2所述的DDR型沸石的制造方法，其中，所述原料溶液制备エ序包括促进所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：内川哲哉，新野真纪子，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：