AFX结构的沸石结晶及其合成方法技术

AFX结构的沸石结晶(10)被形成为六角板状，俯视观察时的最大费雷特直径(L1)相对于侧视观察时的板厚(W1)的比值为2以上。

Crystallization and synthesis of zeolite with AFX structure

The crystal of zeolite (10) with AFX structure is formed into hexagonal plate shape, and the ratio of the maximum ferret diameter (L1) in the top view to the plate thickness (W1) in the side view is more than 2.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】AFX结构的沸石结晶及其合成方法
本专利技术涉及AFX结构的沸石结晶及其合成方法。
技术介绍
以往，已知有用作吸附剂、催化剂的AFX结构的沸石。非专利文献1中公开一种AFX结构的沸石结晶，其是通过将结构导向剂、气相二氧化硅、氢氧化铝、磷酸、水、以及AFX结构的沸石晶种混合并进行水热合成而合成的。非专利文献1中所公开的AFX结构的沸石结晶为不规则形状。非专利文献2中公开一种AFX结构的沸石结晶，其是通过将结构导向剂、异丙醇铝、磷酸、乙二醇、以及磷酸氢镁三水合物混合并进行水热合成而合成的。非专利文献2中所公开的AFX结构的沸石结晶为六方双锥形。专利文献1中公开一种AFX结构的沸石结晶，其是通过将结构导向剂、氢氧化钠、以及Y结构的沸石晶种混合并进行水热合成而合成的。专利文献1中所公开的AFX结构的沸石结晶为六方双锥形。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2016－169139号公报非专利文献非专利文献1:日本化学会讲演予稿集，89[1]，(2009)，p.518《AFX型沸石SAPO－56的粒径控制及在MTO反应中的应用》非专利文献2:MICROPOROUSANDMESOPOROUSMATERIALS(微孔及介孔材料)，50，(2001)，145－149《SynthesisandsinglecrystalstructureofanAFX－typemagnesiumaluminophosphate(AFX型磷酸铝镁的合成和单晶结构)》
技术实现思路
然而，非专利文献1中所公开的AFX结构的沸石结晶为不规则形状，且结晶性不高。因此，存在作为吸附剂、催化剂的耐久性低的问题。另外，非专利文献2及专利文献1中所公开的AFX结构的沸石结晶为反映了属于AFX结构的六方晶系的结晶结构的结晶性高的六方双锥形，但是为各向同性的形状，从表面至中心的距离较长。因此，存在如下问题，即，物质不易到达结晶的中心部，难以使整个结晶作为吸附剂、催化剂而有效地发挥作用。本专利技术是鉴于上述状况而实施的，其课题在于，提供一种结晶性高的六角板状的AFX结构的沸石结晶及其合成方法。本专利技术所涉及的AFX结构的沸石结晶被形成为六角板状，俯视观察时的最大费雷特直径相对于侧视观察时的板厚的比值为2以上。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种结晶性高的六角板状的AFX结构的沸石结晶及其合成方法。附图说明图1是AFX结构的沸石结晶的俯视图。图2是AFX结构的沸石结晶的侧视图。图3是实施例1中得到的AFX结构的沸石结晶的SEM观察图像。图4是实施例1中得到的AFX结构的沸石结晶的XRD测定结果。具体实施方式(AFX结构的沸石结晶)图1是本实施方式所涉及的AFX结构的沸石结晶10的俯视图。图2是本实施方式所涉及的AFX结构的沸石结晶10的侧视图。以下的说明中，将AFX结构的沸石结晶10简称为“AFX结晶10”。AFX结晶10是由AFX结构的沸石构成的结晶。所谓AFX结构，是国际沸石学会(InternationalZeoliteAssociation)的StructureCommission规定的IUPAC结构代码中为AFX型的结构。作为构成AFX结晶10的沸石，可以举出：位于构成沸石的氧四面体(TO4)的中心的原子(T原子)包括硅(Si)和铝(Al)的沸石、T原子包括Al和P(磷)的AlPO型的沸石、T原子包括Si、Al以及P的SAPO型的沸石、T原子包括镁(Mg)、Si、Al以及P的MAPSO型的沸石、T原子包括锌(Zn)、Si、Al以及P的ZnAPSO型的沸石等。T原子的一部分可以被其他元素置换。AFX结晶10的内部具有多个八元氧环细孔。所谓八元氧环细孔，是由八元氧环的环构成的细孔。八元氧环也简称为八元环，构成细孔的骨架的氧原子的数量为8个，且该八元氧环为氧原子与前述的T原子结合而形成环状结构的部分。AFX结晶10可以出于赋予针对特定成分的吸附性、催化活性等目的而含有金属或金属离子。作为像这样的金属、金属离子，可以举出从碱金属、碱土金属以及过渡金属构成的组中选择的1种以上的金属。作为过渡金属，具体地可以举出：例如铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)、银(Ag)、铁(Fe)、铜(Cu)、钴(Co)、锰(Mn)以及铟(In)等，但并不限于此。如图1所示，AFX结晶10被形成为俯视为六边形。如图2所示，AFX结晶10被形成为侧视为板状。因此，本实施方式中，AFX结晶10具有六角板状的外形。像这样，AFX结晶10为反映了属于AFX结构的六方晶系的结晶结构的六角板状意味着：与例如不规则形状、球状、或椭圆球状的AFX结晶相比，AFX结晶10的结晶性高。因此，能够使作为吸附剂、催化剂加以利用时的耐久性得到提高。如图1所示，AFX结晶10在俯视观察时具有最大费雷特直径L1。如图2所示，AFX结晶10在侧视观察时具有板厚W1。本实施方式中，最大费雷特直径L1相对于板厚W1的比值(L1/W1比)为2以上。像这样，L1/W1比为2以上意味着：AFX结晶10扁平。因此，与各向同性的形状的同一体积的AFX结晶相比，能够使AFX结晶10的比表面积增大，并且，使从AFX结晶10的表面至中心的距离变短。因此，在用作吸附剂、催化剂时，能够使整个结晶有效地发挥作用。AFX结晶10的L1/W1比为2以上即可，没有特别限制，优选更大的L1/W1比。由此，结晶内部容易更有效地发挥作用。AFX结晶10的L1/W1比的上限值没有特别限制，例如可以为50以下。本实施方式中，最大费雷特直径L1是指：在使用SEM(电子显微镜)俯视观察AFX结晶10的情况下、图1所示的以平行的2条直线A1、A2间的距离最大的方式夹持AFX结晶10时的2条直线A1、A2间的距离。由于AFX结晶10的平面形状为六边形，所以最大费雷特直径L1与俯视观察时从AFX结晶10的大致中央穿过的3条对角线中的最长的对角线的长度大致相同。最大费雷特直径L1没有特别限制，例如可以为0.1μm～50μm。在将AFX结晶10用作催化剂的情况下，最大费雷特直径L1优选为5μm以下，更优选为1μm以下。由此，能够提高催化活性。在将AFX结晶10用作吸附剂的情况下，最大费雷特直径L1优选为1μm～25μm，更优选为2μm～10μm以下。由此，能够确保在废液等液体中使用时的吸附性能，并且，通过对使用后的吸附剂进行沉降、过滤，容易回收。本实施方式中，板厚W1是指：在使用SEM侧视观察AFX结晶10的情况下、图2所示的以平行的2条直线A3、A4间的距离最小的方式夹持AFX结晶10时的2条直线A3、A4间的距离。因此，板厚W1可以称为侧视观察时的最小费雷特直径。板厚W1没有特别限制，例如可以为0.05μm～15μm。AFX结晶10的板厚W1优选为3μm以下，更优选为1μm以下。由此，结晶内部容易更有效地发挥作用。使用X射线衍射(XRD：X－raydiffraction)法对AFX结晶10照射X射线得到的X射线衍射图案中，(004)晶面的峰强度优选为(110)晶面的峰强度的4.5倍以上，更优选为5倍以上。X射线衍射图案是通过使用X射线衍射装置(理学公司制、型号Miniflex600)对AFX结晶10照射CuKα射线得到的。X射线输出：600W(管电压：40kV、管电流：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种AFX结构的沸石结晶，其中，所述AFX结构的沸石结晶被形成为六角板状，俯视观察时的最大费雷特直径相对于侧视观察时的板厚的比值为2以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.31 JP 2017-0715391.一种AFX结构的沸石结晶，其中，所述AFX结构的沸石结晶被形成为六角板状，俯视观察时的最大费雷特直径相对于侧视观察时的板厚的比值为2以上。2.根据权利要求1所述的AFX结构的沸石结晶，其中，所述最大费雷特直径为50μm以下。3.根据权利要求2所述的AFX结构的沸石结晶，其中，所述最大费雷特直径为25μm以下。4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的AFX结构的沸石结晶，其中，所述最大费雷特直径相对于所述板厚的比值为2.5以上。5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的AFX结构的沸石结晶，其中，含有Si、Al、P中的任意2种以上。6.根据权利要求5所述的AFX结构的沸石结晶，其中，至少含有Al、P、以及O。7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的AF...

【专利技术属性】
技术研发人员：萩尾健史，野田宪一，宫原诚，清水克哉，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP