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JP6879680B2 - Method for producing high silica chabazite type zeolite and high silica chabazite type zeolite - Google Patents
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Method for producing high silica chabazite type zeolite and high silica chabazite type zeolite Download PDF

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Description

本発明は、ケイバン比の高いチャバザイト型ゼオライト(以下、高シリカチャバザイト型ゼオライトともいう。)の製造方法およびケイバン比の高いチャバザイト型ゼオライトに関する。 The present invention relates to a method for producing a chabazite-type zeolite having a high Cavan ratio (hereinafter, also referred to as a high silica chabazite-type zeolite) and a chabazite-type zeolite having a high Cavan ratio.

ゼオライトは、多様な組成及び構造を有する。ゼオライトの構造は、国際ゼオライト学会において、アルファベット3文字を用いた構造コードで分類されている。本発明におけるチャバザイト型ゼオライトは、構造コードでCHAに分類される構造を有している。 Zeolites have a variety of compositions and structures. The structure of zeolite is classified by the structure code using three letters of the alphabet at the International Zeolite Society. The chabazite-type zeolite in the present invention has a structure classified as CHA by a structural code.

チャバザイト型ゼオライトは、ガスの分離、自動車の排気ガス中に含まれる窒素酸化物の還元、低級アルコールおよびその他の酸素含有炭化水素の液体燃料への転換、およびジメチルアミンの製造のための触媒等に使用することができる(特許文献1)。 Chabazite-type zeolite is used for gas separation, reduction of nitrogen oxides contained in automobile exhaust gas, conversion of lower alcohols and other oxygen-containing hydrocarbons to liquid fuels, and catalysts for the production of dimethylamine. It can be used (Patent Document 1).

自動車の排気ガス中に含まれる窒素酸化物を還元する触媒としてチャバザイト型ゼオライトを用いる場合、上記の排気ガス中に含まれる水分によりチャバザイト型ゼオライトの結晶構造が破壊されるという課題(耐水熱性)がある。上記の課題を解決するため、ケイバン比(SiO2/Al23モル比)の高いチャバザイト型ゼオライトが求められている(特許文献2)。 When chabazite-type zeolite is used as a catalyst for reducing nitrogen oxides contained in automobile exhaust gas, there is a problem (water heat resistance) that the crystal structure of chabazite-type zeolite is destroyed by the moisture contained in the exhaust gas. is there. In order to solve the above problems, chabazite-type zeolite having a high Cavan ratio (SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio) is required (Patent Document 2).

また、チャバザイト型ゼオライトは、一般的に有機構造規定剤(Structure−directing agent:SDA)を使用して合成される。有機構造規定剤を用いた合成方法は、環境負荷が大きく、高コストである。したがって、有機構造規定剤を用いないチャバザイト型ゼオライトの合成方法が広く検討されている(特許文献2)。 In addition, chabazite-type zeolite is generally synthesized using an organic structure-determining agent (Structure-directing agent: SDA). The synthetic method using an organic structure defining agent has a large environmental load and is high in cost. Therefore, a method for synthesizing chabazite-type zeolite without using an organic structure-regulating agent has been widely studied (Patent Document 2).

しかし、有機構造規定剤を用いないチャバザイト型ゼオライトの合成方法では、ケイバン比の高いチャバザイト型ゼオライトを得ることが困難であった。 However, it has been difficult to obtain a chabazite-type zeolite having a high Cavan ratio by the method for synthesizing a chabazite-type zeolite without using an organic structure-regulating agent.

フォージャサイト型ゼオライトなどは、酸処理を行うとケイバン比が高くなることが広く知られている(特許文献3)。しかし、チャバザイト型ゼオライトを酸処理した場合、ケイバン比が高くなるものの、結晶構造が破壊されるという課題があった。 It is widely known that faujasite-type zeolite and the like have a high Cavan ratio when acid-treated (Patent Document 3). However, when the chabazite-type zeolite is acid-treated, there is a problem that the crystal structure is destroyed although the Cavan ratio is increased.

米国特許第6709644号公報U.S. Pat. No. 6,709,644 特開2015−101506号公報JP 2015-101506 特開平09−206601号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 09-20601

ケイバン比および結晶性が高いチャバザイト型ゼオライトを、有機構造規定剤を用いなくとも合成できること。 A chabazite-type zeolite having a high Cavan ratio and high crystallinity can be synthesized without using an organic structure-regulating agent.

下記(a)、(b)の特徴を具備するチャバザイト型ゼオライトを酸処理することで、上記の課題を解決することができる。
(a)ケイバン比(SiO2/Al23モル比)が6.5以上
(b)相対結晶度が100%以上
The above problems can be solved by acid-treating the chabazite-type zeolite having the following characteristics (a) and (b).
(A) Cavan ratio (SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio) is 6.5 or more (b) Relative crystallinity is 100% or more

ケイバン比および結晶性(本発明において、相対結晶度ともいう。)が高いチャバザイト型ゼオライトが、有機構造規定剤を用いなくとも得られる。 A chabazite-type zeolite having a high Cavan ratio and crystallinity (also referred to as relative crystallinity in the present invention) can be obtained without using an organic structure defining agent.

実施例1および比較例1におけるX線回折パターンである。5 is an X-ray diffraction pattern in Example 1 and Comparative Example 1. 実施例1におけるSEM画像(倍率30,000倍)である。It is an SEM image (magnification 30,000 times) in Example 1. 比較例1におけるSEM画像(倍率30,000倍)である。It is an SEM image (magnification 30,000 times) in Comparative Example 1. 実施例および比較例における高シリカチャバザイト型ゼオライトのケイバン比(X軸)と相対結晶度(Y軸)との散布図である。It is a scatter diagram of the Cavan ratio (X-axis) and the relative crystallinity (Y-axis) of the high silica chabazite type zeolite in Examples and Comparative Examples.

以下に本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトの製造方法について説明する。 The method for producing the high silica chabazite type zeolite of the present invention will be described below.

本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトの製造方法(以下、本発明の製造方法ともいう。)は、下記1〜2の工程を具備する。
1.チャバザイト型ゼオライトを準備する工程
2.チャバザイト型ゼオライトと酸溶液とを接触させ、高シリカチャバザイト型ゼオライトを得る工程(以下、酸処理工程ともいう。)
The method for producing a high silica chabazite type zeolite of the present invention (hereinafter, also referred to as the production method of the present invention) includes the following steps 1 and 2.
1. 1. Step of preparing chabazite type zeolite 2. A step of contacting a chabazite-type zeolite with an acid solution to obtain a high-silica chabazite-type zeolite (hereinafter, also referred to as an acid treatment step).

[チャバザイト型ゼオライト]
本発明の製造方法に用いるチャバザイト型ゼオライトのケイバン比は、6.5以上である。なお、本発明において、ケイバン比は、下記の式から求められる。
ケイバン比[−]=SiO2[mоl]/Al23[mоl]
チャバザイト型ゼオライトのケイバン比は、下記の範囲にあることが好ましい。ケイバン比が低すぎる場合、酸処理において結晶性が低下するので好ましくない。また、ケイバン比が高すぎるチャバザイト型ゼオライトを、有機構造規定剤を用いずに合成することは困難であるため、好ましくない。
<好ましいチャバザイト型ゼオライトのケイバン比>
ケイバン比=7〜12
[Chavazite type zeolite]
The Cavan ratio of the chabazite-type zeolite used in the production method of the present invention is 6.5 or more. In the present invention, the Cavan ratio is calculated from the following formula.
Keiban ratio [-] = SiO 2 [mоl] / Al 2 O 3 [mоl]
The Cavan ratio of the chabazite-type zeolite is preferably in the following range. If the Cavan ratio is too low, the crystallinity is lowered in the acid treatment, which is not preferable. Further, it is difficult to synthesize a chabazite-type zeolite having an excessively high Cavan ratio without using an organic structure-regulating agent, which is not preferable.
<Preferable Chabazite Zeolite Keiban Ratio>
Kayban ratio = 7-12

本発明の製造方法に用いるチャバザイト型ゼオライトの相対結晶度は、100%以上である。なお、本発明の相対結晶度は、国際ゼオライト学会のHP(http://www.iza-online.org/synthesis/)に記載されたChabaziteの合成方法に基づいて合成したチャバザイト型ゼオライト(R1)と本発明の製造方法に用いるチャバザイト型ゼオライトのX線回折パターンから求められる。具体的には、それぞれのX線回折パターンにおいて、ミラー指数(100)、(20−1)、(3−1−1)に帰属される各ピークの高さの合計値を用い、下記の式により相対結晶度が求められる。
相対結晶度[%]=H/HR1 ×100
H :本発明の製造方法に用いるチャバザイト型ゼオライトの上記の各ピークの高さの合計
R1:国際ゼオライト学会のHPに記載されたChabaziteの合成方法に基づいて合成したチャバザイト型ゼオライト(R1)の上記の各ピークの高さの合計
The relative crystallinity of the chabazite-type zeolite used in the production method of the present invention is 100% or more. The relative crystallinity of the present invention is the chabazite-type zeolite (R1) synthesized based on the Chabazite synthesis method described on the website of the International Zeolite Society (http://www.iza-online.org/synthesis/). It is obtained from the X-ray diffraction pattern of the chabazite-type zeolite used in the production method of the present invention. Specifically, in each X-ray diffraction pattern, the total value of the heights of the peaks attributed to the Miller indexes (100), (20-1), and (3-1-1) is used, and the following formula is used. The relative crystallinity is obtained.
Relative crystallinity [%] = H / H R1 x 100
H: Total H height above the peak of chabazite-type zeolite for use in the production method of the present invention R1: chabazite-type zeolite synthesized based on the method of synthesizing Chabazite described in HP of the International Zeolite Association of (R1) The sum of the heights of each of the above peaks

本発明の製造方法に用いるチャバザイト型ゼオライトの相対結晶度は、下記の範囲にあることが好ましい。相対結晶度が低すぎる場合、酸処理工程で得られる高シリカチャバザイト型ゼオライトの相対結晶度も低くなるため好ましくない。相対結晶度が150%を超えるチャバザイト型ゼオライトは、合成が困難である。
<好ましいチャバザイト型ゼオライトの相対結晶度>
相対結晶度=120〜150[%]
The relative crystallinity of the chabazite-type zeolite used in the production method of the present invention is preferably in the following range. If the relative crystallinity is too low, the relative crystallinity of the high silica chabazite type zeolite obtained in the acid treatment step is also low, which is not preferable. Chabazite-type zeolite having a relative crystallinity of more than 150% is difficult to synthesize.
<Preferable relative crystallinity of chabazite-type zeolite>
Relative crystallinity = 120-150 [%]

また、X線回折パターンが、(100)、(200)、(20−1)、(21−1)、(211)、(3−1−1)、(310)、(3−1−2)のミラー指数に帰属されるピークをすべて有している場合、チャバザイト型ゼオライトであると判断できる。 Further, the X-ray diffraction patterns are (100), (200), (20-1), (21-1), (211), (3-1-1), (310), (3-1-2). ), It can be judged that it is a chabazite type zeolite when it has all the peaks attributed to the Miller index.

本発明の製造方法に用いるチャバザイト型ゼオライトのKの含有量は、K2O換算で下記の範囲にあることが好ましい。Kの含有量が下記の範囲にない場合、酸処理において結晶性が低下する可能性があるので好ましくない。本発明において、Kの含有量は、後述する実施例と同様の方法で測定する。
<好ましいチャバザイト型ゼオライトのKの含有量>
2O=9.7〜15.27[質量%]
The content of K in the chabazite-type zeolite for use in the production method of the present invention is preferably in K 2 O in terms in the following ranges. If the K content is not in the following range, the crystallinity may decrease in the acid treatment, which is not preferable. In the present invention, the K content is measured by the same method as in Examples described later.
<K content of preferable chabazite type zeolite>
K 2 O = 9.7 to 15.27 [mass%]

本発明の製造方法に用いるチャバザイト型ゼオライトは、Si及びAlを含む。本発明の製造方法に用いるチャバザイト型ゼオライトのSi及びAlの含有量は、酸化物換算(SiはSiO2換算、AlはAl23換算)で、下記の範囲にあることが好ましい。
SiO2=67.2〜79.6[質量%]
Al23=10.1〜17.5[質量%]
なお、本発明の製造方法に用いるチャバザイト型ゼオライトのSi及びAlの含有量は、Kの含有量と同様の方法で測定する。
The chabazite-type zeolite used in the production method of the present invention contains Si and Al. The contents of Si and Al of the chabazite-type zeolite used in the production method of the present invention are preferably in the following ranges in terms of oxides (Si is converted to SiO 2 and Al is converted to Al 2 O 3).
SiO 2 = 67.2-79.6 [mass%]
Al 2 O 3 = 10.1 to 17.5 [mass%]
The Si and Al contents of the chabazite-type zeolite used in the production method of the present invention are measured by the same method as the K content.

本発明の製造方法に用いるチャバザイト型ゼオライトは、その結晶構造中にPを実質的に含まないことが好ましい。したがって、Pを結晶構造に含むチャバザイト型ゼオライトの1種であるSAPO−34などは、本発明の製造方法に用いるチャバザイト型ゼオライトには含まれないことが好ましい。また、合成原料等に含まれるPが、本発明の製造方法に用いるチャバザイト型ゼオライトに残留する場合もある。このような場合は、概ね1000ppm以下の含有量であれば、実質的に含んでいないと解してよい。なお、本発明の製造方法に用いるチャバザイト型ゼオライトのPの含有量は、Kの含有量と同様の方法で測定する。 The chabazite-type zeolite used in the production method of the present invention preferably contains substantially no P in its crystal structure. Therefore, it is preferable that SAPO-34, which is one of the chabazite-type zeolites containing P in the crystal structure, is not contained in the chabazite-type zeolite used in the production method of the present invention. In addition, P contained in a synthetic raw material or the like may remain in the chabazite-type zeolite used in the production method of the present invention. In such a case, if the content is about 1000 ppm or less, it can be understood that the content is substantially not contained. The P content of the chabazite-type zeolite used in the production method of the present invention is measured by the same method as the K content.

本発明の製造方法に用いるチャバザイト型ゼオライトの比表面積は、下記の範囲にあることが好ましい。比表面積が低すぎると、触媒等に用いた場合、活性等が低下するため好ましくない。比表面積が600m2/gを超えるチャバザイト型ゼオライトは、合成が困難である。比表面積は、後述する実施例と同様の方法で測定する。
<好ましいチャバザイト型ゼオライトの比表面積>
比表面積=350〜600[m2/g]
The specific surface area of the chabazite-type zeolite used in the production method of the present invention is preferably in the following range. If the specific surface area is too low, the activity and the like will decrease when used as a catalyst and the like, which is not preferable. Chabazite-type zeolite having a specific surface area of more than 600 m 2 / g is difficult to synthesize. The specific surface area is measured by the same method as in Examples described later.
<Specific surface area of preferable chabazite type zeolite>
Specific surface area = 350-600 [m 2 / g]

本発明の製造方法に用いるチャバザイト型ゼオライトの平均粒子径は、下記の範囲にあることが好ましい。平均粒子径は後述する実施例と同様の方法で測定する。
<好ましいチャバザイト型ゼオライトの平均粒子径>
平均粒子径=0.1〜1.2[μm]
The average particle size of the chabazite-type zeolite used in the production method of the present invention is preferably in the following range . Average particle size is measured by the same method as in Example to be described later.
<Preferable average particle size of chabazite zeolite>
Average particle size = 0.1 to 1.2 [μm]

本発明の製造方法に用いるチャバザイト型ゼオライトは、有機構造規定剤を用いずに合成することが好ましい。有機構造規定剤を用いない場合、環境負荷およびコストを低減することができる。有機構造規定剤を用いない合成方法は、例えば、特許文献2のような従来公知の方法を用いることができる。なお、有機構造規定剤を用いて合成したチャバザイト型ゼオライトであっても、本発明の構成を満たす製造方法であれば、本発明の効果を奏するものと考えられる。
ここで、有機構造規定剤として、例えば、TEAH(テトラエチルアンモニウムハイドロオキサイド)のような四級アンモニウム塩や有機アミンが挙げられる。
The chabazite-type zeolite used in the production method of the present invention is preferably synthesized without using an organic structure-determining agent. When the organic structure defining agent is not used, the environmental load and cost can be reduced. As a synthetic method that does not use an organic structure defining agent, for example, a conventionally known method such as Patent Document 2 can be used. Even a chabazite-type zeolite synthesized using an organic structure-determining agent is considered to exert the effect of the present invention as long as it is a production method satisfying the constitution of the present invention.
Here, examples of the organic structure defining agent include quaternary ammonium salts such as TEAH (tetraethylammonium hydroxide) and organic amines.

[酸処理工程]
本発明の製造方法における酸処理工程は、チャバザイト型ゼオライトと酸溶液を接触させる工程である。なお、チャバザイト型ゼオライトが酸溶液中で沈降や凝集する場合は、撹拌や超音波処理等を行うことで、チャバザイト型ゼオライトが酸溶液中に分散した状態を維持することが好ましい。
[Acid treatment process]
The acid treatment step in the production method of the present invention is a step of bringing the chabazite-type zeolite into contact with the acid solution. When the chabazite-type zeolite precipitates or aggregates in the acid solution, it is preferable to maintain the state in which the chabazite-type zeolite is dispersed in the acid solution by performing stirring, sonication, or the like.

酸処理工程において使用する酸溶液は、水と酸を含む。酸は、無機酸または有機酸を用いることができるが、無機酸を用いることが好ましい。更に硫酸であることが好ましい。また、酸の濃度は、下記の範囲にあることが好ましい。酸の濃度が低すぎる場合、酸処理工程においてAlが脱離しにくくなるため好ましくない。また、酸の濃度が高すぎる場合、酸処理工程で得られる高シリカチャバザイト型ゼオライトの相対結晶度が低下するため好ましくない。
<好ましい酸の濃度>
酸の濃度=1.0〜4.0質量%
The acid solution used in the acid treatment step contains water and an acid. As the acid, an inorganic acid or an organic acid can be used, but it is preferable to use an inorganic acid. Further, sulfuric acid is preferable. The acid concentration is preferably in the following range. If the acid concentration is too low, Al is less likely to be desorbed in the acid treatment step, which is not preferable. Further, if the acid concentration is too high, the relative crystallinity of the high silica chabazite type zeolite obtained in the acid treatment step is lowered, which is not preferable.
<Preferable acid concentration>
Acid concentration = 1.0 to 4.0% by mass

酸処理工程において使用する酸溶液のpHは、下記の範囲にあることが好ましい。酸溶液のpHが高すぎる場合、酸処理工程においてAlが脱離しにくくなるため好ましくない。
<好ましい酸溶液のpH>
酸溶液のpH=1.5〜3.0
The pH of the acid solution used in the acid treatment step is preferably in the following range. If the pH of the acid solution is too high, Al is difficult to be desorbed in the acid treatment step, which is not preferable.
<Preferable acid solution pH>
Acid solution pH = 1.5-3.0

本発明の酸処理工程における処理温度は、下記の範囲にあることが好ましい。なお、本発明の酸処理工程における処理温度とは、酸溶液の温度である。処理温度が高すぎる場合、酸処理工程で得られる高シリカチャバザイト型ゼオライトの相対結晶度が低下するため好ましくない。
<好ましい処理温度>
処理温度=20〜98℃
The treatment temperature in the acid treatment step of the present invention is preferably in the following range. The treatment temperature in the acid treatment step of the present invention is the temperature of the acid solution. If the treatment temperature is too high, the relative crystallinity of the high silica chabazite type zeolite obtained in the acid treatment step decreases, which is not preferable.
<Preferable processing temperature>
Processing temperature = 20-98 ° C

以下に本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトについて説明する。
本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトは、前述の本発明の製造方法によって製造できる。
The high silica chabazite type zeolite of the present invention will be described below.
The high silica chabazite type zeolite of the present invention can be produced by the above-mentioned production method of the present invention.

[高シリカチャバザイト型ゼオライト]
本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトのケイバン比は、7.5以上である。本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトのケイバン比は下記の範囲にあることが好ましい。ケイバン比が低すぎる場合、耐水熱性が悪くなるため好ましくない。ケイバン比が高い高シリカチャバザイト型ゼオライトは、従来、有機構造規定剤(SDA)を用いずに合成することは困難であったが、前述の本発明の製造方法によって製造できることを、本発明者は見出した。
<好ましい高シリカチャバザイト型ゼオライトのケイバン比>
ケイバン比=7.5〜12
[High silica chabazite type zeolite]
The Cavan ratio of the high silica chabazite type zeolite of the present invention is 7.5 or more. The Cavan ratio of the high silica chabazite type zeolite of the present invention is preferably in the following range. If the Cavan ratio is too low, the water heat resistance deteriorates, which is not preferable. Conventionally, it has been difficult to synthesize a high silica chabazite type zeolite having a high Cavan ratio without using an organic structure defining agent (SDA), but the present inventor has stated that it can be produced by the above-mentioned production method of the present invention. Found.
<Cayban ratio of preferable high silica chabazite type zeolite>
Cavan ratio = 7.5-12

本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトの相対結晶度は、105%以上である。本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトの相対結晶度は下記の範囲にあることが好ましい。相対結晶度が低すぎると触媒として用いた場合に触媒活性が低くなるため好ましくない。また、本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトにCuを担持して後述するNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトを合成する際に、結晶構造が破壊されやすくなるので好ましくない。
<好ましい高シリカチャバザイト型ゼオライトの相対結晶度>
相対結晶度=105〜150[%]
The relative crystallinity of the high silica chabazite type zeolite of the present invention is 105% or more. The relative crystallinity of the high silica chabazite type zeolite of the present invention is preferably in the following range. If the relative crystallinity is too low, the catalytic activity will be low when used as a catalyst, which is not preferable. Further, when Cu is supported on the high silica chabazite type zeolite of the present invention to synthesize the high silica chabazite type zeolite for the NH 3- SCR reaction described later, the crystal structure is easily destroyed, which is not preferable.
<Preferable relative crystallinity of high silica chabazite type zeolite>
Relative crystallinity = 105-150 [%]

本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトのKの含有量は、K2O換算で7.0〜11.6質量%であってもよい。これは、酸処理前のチャバザイト型ゼオライトに由来するものであるが、必要によってイオン交換等で除去してもよい。 The content of K in the high-silica chabazite-type zeolite of the present invention may be from 7.0 to 11.6% by mass K 2 O conversion. This is derived from the chabazite-type zeolite before the acid treatment, but may be removed by ion exchange or the like if necessary.

本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトは、Si及びAlを含む。本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトのSi及びAlの含有量は、酸化物換算(SiはSiO2換算、AlはAl23換算)で、下記の範囲にあることが好ましい。
SiO2=71.1〜81.9[質量%]
Al23=10.9〜17.0[質量%]
なお、本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトのSi及びAlの含有量は、前述のKの含有量と同様の方法で測定する。
The high silica chabazite type zeolite of the present invention contains Si and Al. The Si and Al contents of the high silica chabazite type zeolite of the present invention are preferably in the following range in terms of oxides (Si is converted to SiO 2 and Al is converted to Al 2 O 3).
SiO 2 = 71.1-81.9 [mass%]
Al 2 O 3 = 10.9 to 17.0 [mass%]
The Si and Al contents of the high silica chabazite type zeolite of the present invention are measured by the same method as the above-mentioned K content.

本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトは、その結晶構造中にPを実質的に含まないことが好ましい。したがって、Pを結晶構造に含むチャバザイト型ゼオライトの1種であるSAPO−34などは、本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトには含まれないことが好ましい。また、合成原料等に含まれるPが、本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトに残留する場合もある。このような場合は、概ね1000ppm以下の含有量であれば、実質的に含んでいないと解してよい。なお、本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトのPの含有量は、前述のKの含有量と同様の方法で測定する。 It is preferable that the high silica chabazite type zeolite of the present invention contains substantially no P in its crystal structure. Therefore, it is preferable that SAPO-34, which is one of the chabazite-type zeolites containing P in the crystal structure, is not contained in the high-silica chabazite-type zeolite of the present invention. In addition, P contained in the synthetic raw material or the like may remain in the high silica chabazite type zeolite of the present invention. In such a case, if the content is about 1000 ppm or less, it can be understood that the content is substantially not contained. The P content of the high silica chabazite type zeolite of the present invention is measured by the same method as the above-mentioned K content.

本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトの比表面積は、下記の範囲にあることが好ましい。比表面積が低すぎると、触媒活性が低くなるため好ましくない。比表面積が600m2/gより大きい高シリカチャバザイト型ゼオライトは、合成が困難である。
<好ましい高シリカチャバザイト型ゼオライトの比表面積>
比表面積=350〜600[m2/g]
The specific surface area of the high silica chabazite type zeolite of the present invention is preferably in the following range. If the specific surface area is too low, the catalytic activity will be low, which is not preferable. High silica chabazite type zeolite having a specific surface area of more than 600 m 2 / g is difficult to synthesize.
<Specific surface area of preferable high silica chabazite type zeolite>
Specific surface area = 350-600 [m 2 / g]

本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトは、大気雰囲気下でH2Oを1ml/minの速度で添加しながら700℃で3時間処理した後の相対結晶度が100%以上である。これは、本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトが、高温、高湿の環境下においても、結晶構造を維持できることを表している。本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトは、大気雰囲気下でH2Oを1ml/minの速度で添加しながら700℃で3時間処理した後の相対結晶度が、下記の範囲にあることが好ましい。これが100%より低い場合、高温・高湿下で本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトを用いると、ゼオライトの結晶構造を有効に使用できなくなるので好ましくない。また、これが150%を超える本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトは、合成が困難である。
<好ましい高シリカチャバザイト型ゼオライトの相対結晶度(大気雰囲気下でH2Oを1ml/minの速度で添加しながら700℃で3時間処理した後)>
100〜150[%]
The high silica chabazite type zeolite of the present invention has a relative crystallinity of 100% or more after being treated at 700 ° C. for 3 hours while adding H 2 O at a rate of 1 ml / min in an air atmosphere. This indicates that the high silica chabazite type zeolite of the present invention can maintain its crystal structure even in a high temperature and high humidity environment. The high silica chabazite type zeolite of the present invention preferably has a relative crystallinity in the following range after being treated at 700 ° C. for 3 hours while adding H 2 O at a rate of 1 ml / min in an air atmosphere. .. If this is lower than 100%, it is not preferable to use the high silica chabazite type zeolite of the present invention under high temperature and high humidity because the crystal structure of the zeolite cannot be effectively used. Further, the high silica chabazite type zeolite of the present invention in which this exceeds 150% is difficult to synthesize.
<Preferable relative crystallinity of high silica chabazite type zeolite (after treatment at 700 ° C. for 3 hours while adding H 2 O at a rate of 1 ml / min in an air atmosphere)>
100-150 [%]

[NH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライト]
本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトは、Cuを担持すると、NH3−SCR反応に触媒活性を示す。以下、NH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトについて、詳述する。
[High silica chabazite type zeolite for NH 3-SCR reaction]
The high silica chabazite type zeolite of the present invention exhibits catalytic activity in the NH 3-SCR reaction when supporting Cu. Hereinafter, the high silica chabazite type zeolite for NH 3- SCR reaction will be described in detail.

本発明のNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトは、Cuを含む。Cuの担持量は、母体となる本発明の高シリカチャバザイト型ゼオライトに対して、下記の範囲にあることが好ましい。Cuの担持量が少なすぎると、NH3−SCR活性が低下するので好ましくない。また、Cuの担持量が多すぎると、耐久性が低下するので好ましくない。特に、水蒸気雰囲気下で高温の状態で使用すると、結晶構造が破壊されやすくなる。
<好ましいCu担持量>
Cu担持量=2〜10質量%
The high silica chabazite type zeolite for NH 3- SCR reaction of the present invention contains Cu. The amount of Cu supported is preferably in the following range with respect to the high silica chabazite type zeolite of the present invention as a base. If the amount of Cu supported is too small, the NH 3- SCR activity is lowered, which is not preferable. Further, if the amount of Cu supported is too large, the durability is lowered, which is not preferable. In particular, when used in a water vapor atmosphere at a high temperature, the crystal structure is liable to be destroyed.
<Preferable Cu loading amount>
Cu loading amount = 2 to 10% by mass

本発明のNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトの組成は、KをK2O換算で0〜0.2質量%含むことが好ましい。組成が下記の範囲にあるNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトは、触媒として用いた場合、NH3−SCR活性がより優れるとともに、耐水熱性がより良好である。Kの含有量が多すぎると、Cuが高シリカチャバザイト型ゼオライトにイオン交換しにくくなるので、好ましくない。
<好ましいNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトの組成>
2O=0〜0.099[質量%]
The composition of the high-silica chabazite-type zeolite for NH 3 -SCR reaction of the present invention preferably contains 0 to 0.2% by weight of K in K 2 O conversion. The high-silica chabazite-type zeolite for NH 3- SCR reaction having a composition in the following range has more excellent NH 3- SCR activity and better water heat resistance when used as a catalyst. If the content of K is too large, it becomes difficult for Cu to exchange ions with the high silica chabazite type zeolite, which is not preferable.
<Composition of high silica chabazite type zeolite for preferable NH 3-SCR reaction>
K 2 O = 0 to 0.099 [mass%]

本発明のNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトのケイバン比は、7.5以上である。本発明のNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトのケイバン比は、下記の範囲にあることが好ましい。ケイバン比が下記の範囲にあるNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトは、NH3−SCR反応が高くなるとともに、耐水熱性が高くなる。
<好ましいNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトのケイバン比>
ケイバン比=8〜9.9
The Cavan ratio of the high silica chabazite type zeolite for the NH 3- SCR reaction of the present invention is 7.5 or more. The Cavan ratio of the high silica chabazite type zeolite for the NH 3- SCR reaction of the present invention is preferably in the following range. NH 3 high-silica chabazite-type zeolite for -SCR reaction silica-alumina ratio is in the range below, together with the NH 3 -SCR reaction increases, hydrothermal resistance is increased.
<Cayban ratio of high silica chabazite type zeolite for preferable NH 3-SCR reaction>
Kayban ratio = 8 to 9.9

本発明のNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトは、Si及びAlを含む。本発明のNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトのSi及びAlの含有量は、酸化物換算(SiはSiO2換算、AlはAl23換算)で、下記の範囲にあることが好ましい。
SiO2=73.3〜86.9質量%
Al23=10.1〜18.1質量%
なお、本発明のNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトのSi及びAlの含有量は、前述のKの含有量と同様の方法で測定する。
The high silica chabazite type zeolite for NH 3- SCR reaction of the present invention contains Si and Al. The Si and Al contents of the high silica chabazite type zeolite for the NH 3- SCR reaction of the present invention are in the following range in terms of oxides (Si is converted to SiO 2 and Al is converted to Al 2 O 3 ). Is preferable.
SiO 2 = 73.3 to 86.9% by mass
Al 2 O 3 = 10.1 to 18.1% by mass
The Si and Al contents of the high silica chabazite type zeolite for the NH 3- SCR reaction of the present invention are measured by the same method as the above-mentioned K content.

本発明のNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトは、その結晶構造中にPを実質的に含まないことが好ましい。したがって、Pを結晶構造に含むチャバザイト型ゼオライトの1種であるSAPO−34などは、本発明のNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトには含まれないことが好ましい。また、合成原料等に含まれるPが、本発明のNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトに残留する場合もある。このような場合は、概ね1000ppm以下の含有量であれば、実質的に含んでいないと解してよい。なお、本発明のNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトのPの含有量は、前述のKの含有量と同様の方法で測定する。 It is preferable that the high silica chabazite type zeolite for the NH 3- SCR reaction of the present invention contains substantially no P in its crystal structure. Therefore, it is preferable that SAPO-34, which is one of the chabazite-type zeolites containing P in the crystal structure, is not contained in the high-silica chabazite-type zeolite for the NH 3-SCR reaction of the present invention. In addition, P contained in the synthetic raw material or the like may remain in the high silica chabazite type zeolite for the NH 3-SCR reaction of the present invention. In such a case, if the content is about 1000 ppm or less, it can be understood that the content is substantially not contained. The P content of the high silica chabazite type zeolite for the NH 3- SCR reaction of the present invention is measured by the same method as the above-mentioned K content.

本発明のNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトの相対結晶度は、100%以上である。本発明のNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトの相対結晶度は、下記の範囲にあることが好ましい。相対結晶度が高ければNH3−SCR活性が増加するが、相対結晶度が下記の範囲より大きい本発明のNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトは合成が困難である。
<好ましいNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトの相対結晶度>
相対結晶度=140〜180%
The relative crystallinity of the high silica chabazite type zeolite for the NH 3- SCR reaction of the present invention is 100% or more. The relative crystallinity of the high silica chabazite type zeolite for the NH 3- SCR reaction of the present invention is preferably in the following range. If the relative crystallinity is high, the NH 3- SCR activity increases, but it is difficult to synthesize the high silica chabazite type zeolite for the NH 3- SCR reaction of the present invention in which the relative crystallinity is larger than the following range.
<Relative crystallinity of high silica chabazite type zeolite for preferable NH 3-SCR reaction>
Relative crystallinity = 140-180%

本発明のNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトの比表面積は、下記の範囲にあることが好ましい。比表面積が低すぎると、NH3−SCR活性が低くなるため好ましくない。比表面積が600m2/gより大きい本発明のNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトは、合成が困難である。
<好ましい本発明のNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトの比表面積>
比表面積=350〜600[m2/g]
The specific surface area of the high silica chabazite type zeolite for the NH 3- SCR reaction of the present invention is preferably in the following range. If the specific surface area is too low, the NH 3- SCR activity will be low, which is not preferable. The high silica chabazite type zeolite for the NH 3- SCR reaction of the present invention having a specific surface area larger than 600 m 2 / g is difficult to synthesize.
<Preferable specific surface area of high silica chabazite type zeolite for NH 3-SCR reaction of the present invention>
Specific surface area = 350-600 [m 2 / g]

本発明のNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトの外表面積は、22m2/g以上であることが好ましい。外表面積が大きい本発明のNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトは、ゼオライトの細孔と界面のアクセスが増えるので、NH3−SCR活性が高くなり好ましい。また、Cuを担持する際に、ゼオライトの細孔内に拡散されやすくなるので好ましい。本発明のNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトは、下記の範囲にあることがより好ましい。外表面積が40m2/gより大きい本発明のNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトを合成することは困難である。
<より好ましいNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトの外表面積>
外表面積=22〜40m2/g
The outer surface area of the high silica chabazite type zeolite for the NH 3- SCR reaction of the present invention is preferably 22 m 2 / g or more. The high silica chabazite type zeolite for the NH 3- SCR reaction of the present invention having a large outer surface area is preferable because the access between the pores and the interface of the zeolite is increased, so that the NH 3- SCR activity is high. Further, when carrying Cu, it is preferable because it is easily diffused into the pores of the zeolite. The high silica chabazite type zeolite for the NH 3- SCR reaction of the present invention is more preferably in the following range. It is difficult to synthesize a high silica chabazite type zeolite for the NH 3- SCR reaction of the present invention having an outer surface area larger than 40 m 2 / g.
<Outer surface area of high silica chabazite type zeolite for more preferable NH 3-SCR reaction>
External surface area = 22-40 m 2 / g

本発明のNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトの比表面積と外表面積の比率(比表面積/外表面積)は、下記の範囲にあることが好ましい。比表面積と外表面積の比率が下記の範囲にある本発明のNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトは、NH3−SCR反応活性が高くなる。
(比表面積/外表面積)=10〜18.5
The ratio of the specific surface area to the outer surface area (specific surface area / outer surface area) of the high silica chabazite type zeolite for the NH 3- SCR reaction of the present invention is preferably in the following range. The high-silica chabazite-type zeolite for the NH 3- SCR reaction of the present invention in which the ratio of the specific surface area to the outer surface area is in the following range has a high NH 3- SCR reaction activity.
(Specific surface area / outer surface area) = 10 to 18.5

本発明のNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトの平均粒子径は、下記の範囲にあることが好ましい。平均粒子径が小さすぎる場合、相対結晶度が低くなりやすいので好ましくない。一方で、平均粒子径が大きすぎても、前述の外表面積が低下しやすくなるので好ましくない。
<好ましいチャバザイト型ゼオライトの平均粒子径>
平均粒子径=0.5〜5[μm]
The average particle size of the high silica chabazite type zeolite for the NH 3- SCR reaction of the present invention is preferably in the following range. If the average particle size is too small, the relative crystallinity tends to be low, which is not preferable. On the other hand, if the average particle size is too large, the above-mentioned outer surface area tends to decrease, which is not preferable.
<Preferable average particle size of chabazite zeolite>
Average particle size = 0.5-5 [μm]

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

[チャバザイト型ゼオライト(1)の合成] [Synthesis of chabazite-type zeolite (1)]

AlをAl23換算濃度として22質量%、NaをNa2O換算濃度として17質量%含むアルミン酸ナトリウム水溶液0.168kgを、NaOH濃度21.65質量%の水酸化ナトリウム水溶液1.35kgに撹拌しながら加えて溶解し、30℃まで冷却した。この溶液を撹拌しながら、SiをSiO2換算濃度として24質量%、NaをNa2O換算濃度として7.7質量%含む珪酸ナトリウム水溶液1.361kgに添加した。このときの溶液の組成は、酸化物モル比で、
Na2O/Al23=16
SiO2/Al23=15
2O/Al23=330
であった。ついで、この溶液を30℃で15時間静置してアルミノシリケート溶液を調製した。
0.168 kg of sodium aluminate aqueous solution containing 22% by mass of Al as an Al 2 O 3 equivalent concentration and 17% by mass of Na as a Na 2 O equivalent concentration was reduced to 1.35 kg of a sodium hydroxide aqueous solution having a NaOH concentration of 21.65% by mass. It was added with stirring to dissolve, and cooled to 30 ° C. While stirring this solution, it was added to 1.361 kg of a sodium silicate aqueous solution containing 24% by mass of Si as a SiO 2 equivalent concentration and 7.7% by mass of Na as a Na 2 O equivalent concentration. The composition of the solution at this time is the oxide molar ratio.
Na 2 O / Al 2 O 3 = 16
SiO 2 / Al 2 O 3 = 15
H 2 O / Al 2 O 3 = 330
Met. Then, this solution was allowed to stand at 30 ° C. for 15 hours to prepare an aluminosilicate solution.

SiをSiO2換算濃度として24質量%、NaをNa2O換算濃度として7.7質量%含む珪酸ナトリウム水溶液22.78kgに、水5.66kgと、SiO2濃度30質量%のシリカゾル(日揮触媒化成製:Cataloid SI−30:平均粒子径10nm)18.97kgと、前記アルミノシリケート溶液2.88kgを加え、攪拌混合した。これに、AlをAl23換算濃度として22質量%、NaをNa2O換算濃度として17質量%含むアルミン酸ナトリウム水溶液10.03kgを加え、室温で3時間攪拌熟成して、混合ヒドロゲルスラリーを調製した。このときの混合ヒドロゲルスラリーの組成は、酸化物モル比で、
Na2O/Al23=2.80
SiO2/Al23=8.70
2O/Al23=108
であった。
A silica sol containing 5.66 kg of water and 30% by mass of SiO 2 in 22.78 kg of an aqueous sodium silicate solution containing 24% by mass of Si as a SiO 2 concentration and 7.7% by mass of Na as a Na 2 O equivalent. Chemicals: Catalyst SI-30: average particle size 10 nm) 18.97 kg and 2.88 kg of the aluminosilicate solution were added and mixed by stirring. To this, 10.03 kg of an aqueous sodium aluminate solution containing 22% by mass of Al as an Al 2 O 3 equivalent concentration and 17% by mass of Na as a Na 2 O equivalent concentration was added, and the mixture was aged with stirring at room temperature for 3 hours to obtain a mixed hydrogel slurry. Was prepared. The composition of the mixed hydrogel slurry at this time is the oxide molar ratio.
Na 2 O / Al 2 O 3 = 2.80
SiO 2 / Al 2 O 3 = 8.70
H 2 O / Al 2 O 3 = 108
Met.

混合ヒドロゲルスラリー60.3kgを結晶化槽にて、95℃で35時間、水熱処理を行った。その後、70℃まで冷却し、濾過してNa−Y型ゼオライトのケーキ29.5kgを得た。得られたNa−Y型ゼオライトのケーキを、更に洗浄し、濾過し、乾燥してNa−Y型ゼオライトを調製した。 60.3 kg of the mixed hydrogel slurry was hydrothermally treated in a crystallization tank at 95 ° C. for 35 hours. Then, it cooled to 70 degreeC and filtered to obtain 29.5 kg of Na-Y type zeolite cake. The obtained Na-Y-type zeolite cake was further washed, filtered, and dried to prepare Na-Y-type zeolite.

Na−Y型ゼオライト500g、硫酸アンモニウム280gを含む水溶液5000gを80℃に昇温し、撹拌しながら2時間イオン交換した後、濾過し、洗浄し、乾燥し、550℃で5時間焼成した。更に、上記の条件でイオン交換、濾過、洗浄、乾燥の操作を2回行い、NHイオン交換率95%の0.95(NH2O・0.05Na2O・Al23・5SiO2ゼオライト(NH4(95)Y型ゼオライトともいう。)を調製した。 An aqueous solution containing 500 g of Na-Y-type zeolite and 280 g of ammonium sulfate was heated to 80 ° C. and ion-exchanged for 2 hours with stirring, filtered, washed, dried and fired at 550 ° C. for 5 hours. Furthermore, the operations of ion exchange, filtration, washing, and drying were performed twice under the above conditions, and 0.95 (NH 4 ) 2 O · 0.05 Na 2 O · Al 2 O 3 · with an NH 4 ion exchange rate of 95%. A 5SiO 2 zeolite ( also referred to as NH 4 (95) Y-type zeolite) was prepared.

ついで、NH4(95)Y型ゼオライトに水を加えて50質量%の水分を含むように水分調整した。水分調整したNH4(95)Y型ゼオライトを容器に充填し、600℃に昇温して2時間スチーム処理することで、超安定性フォージャサイト型ゼオライトを調製した。 Then, water was added to NH 4 (95) Y-type zeolite to adjust the water content so as to contain 50% by mass of water. A container was filled with a moisture-adjusted NH 4 (95) Y-type zeolite, the temperature was raised to 600 ° C., and steam treatment was performed for 2 hours to prepare a hyperstable faujasite-type zeolite.

この超安定性フォージャサイト型ゼオライト500gに、濃度25質量%の硫酸495gを0.5時間で滴下して脱アルミ処理を行い、ケイバン比9.0のフォージャサイト型ゼオライトを調製した。 To 500 g of this hyperstable faujasite-type zeolite, 495 g of sulfuric acid having a concentration of 25% by mass was added dropwise over 0.5 hours to perform a dealumination treatment to prepare a faujasite-type zeolite having a Cavan ratio of 9.0.

このフォージャサイト型ゼオライトの濃度が20質量%であるフォージャサイト型ゼオライトスラリーを調製し、ビーズミル(アシザワファインテック(株)製:LMZ015)で微細化処理を行った。このときの微細化条件は、ジルコニアビーズ0.5mm、周速10m/s、ビーズ充填量は体積換算で85%であった。微細化されたフォージャサイト型ゼオライト型スラリー95gと水60gを混合し、ついでKOH濃度が95.5質量%のKOH5.5gを混合して、合成スラリーを調製した。合成スラリーを150℃で48時間水熱処理した。その後、水熱処理した合成スラリーを取出し、ろ過、洗浄、乾燥してチャバザイト型ゼオライト(1)を調製した。 A faujasite-type zeolite slurry having a concentration of 20% by mass of the faujasite-type zeolite was prepared and subjected to a miniaturization treatment with a bead mill (manufactured by Ashizawa Finetech Co., Ltd .: LMZ015). The miniaturization conditions at this time were 0.5 mm for zirconia beads, a peripheral speed of 10 m / s, and the bead filling amount was 85% in terms of volume. 95 g of the finely divided faujasite type zeolite type slurry and 60 g of water were mixed, and then 5.5 g of KOH having a KOH concentration of 95.5% by mass was mixed to prepare a synthetic slurry. The synthetic slurry was hydrothermally treated at 150 ° C. for 48 hours. Then, the synthetic slurry subjected to hydrothermal treatment was taken out, filtered, washed, and dried to prepare a chabazite type zeolite (1).

[ケイバン比の測定方法]
上記の方法で得られたチャバザイト型ゼオライト(1)について、下記の条件でSi、Al、Kの含有量を測定した。各組成は酸化物換算で質量%として算出した。また、算出したSiO2とAl23の組成をモル比に換算して、ケイバン比(SiO2/Al23)を算出した。結果を第1表における実施例1〜4の欄に示す。
<Si、Al、Kの含有量測定>
測定方法:ICP発光分析
装置 :ICP730−ES(株式会社VARIAN製)
試料溶解:酸溶解
[Measurement method of Cavan ratio]
The contents of Si, Al, and K of the chabazite-type zeolite (1) obtained by the above method were measured under the following conditions. Each composition was calculated as mass% in terms of oxide. Further, the calculated composition of SiO 2 and Al 2 O 3 was converted into a molar ratio to calculate the Cavan ratio (SiO 2 / Al 2 O 3 ). The results are shown in the columns of Examples 1 to 4 in Table 1.
<Measurement of Si, Al, K content>
Measurement method: ICP emission spectrometer: ICP730-ES (manufactured by VARIAN Co., Ltd.)
Sample dissolution: Acid dissolution

[相対結晶度の測定方法]
国際ゼオライト学会のHP(http://www.iza-online.org/synthesis/)に記載されたChabaziteの合成方法に基づいて合成を行った。具体的には、198.2mlのイオン交換水と45質量%のKOH溶液を26.8ml混合した溶液に25.0gのケイバン比5.2のHY型ゼオライトを添加し、30秒間撹拌した。このスラリーを95℃で96時間結晶化した。得られたスラリーは500mlの水で2回洗浄した後、乾燥し、チャバザイト型ゼオライト(R1)を得た。
[Measurement method of relative crystallinity]
The synthesis was carried out based on the Chabazite synthesis method described on the website of the International Zeolite Society (http://www.iza-online.org/synthesis/). Specifically, 25.0 g of HY-type zeolite having a Cavan ratio of 5.2 was added to a solution obtained by mixing 26.8 ml of 198.2 ml of ion-exchanged water and 45% by mass of KOH solution, and the mixture was stirred for 30 seconds. This slurry was crystallized at 95 ° C. for 96 hours. The obtained slurry was washed twice with 500 ml of water and then dried to obtain a chabazite-type zeolite (R1).

上記の方法で得られたチャバザイト型ゼオライト(1)とチャバザイト型ゼオライト(R1)について、下記の条件でX線回折測定を行った。
<X線回折測定条件>
装置 :MiniFlex(株式会社リガク製)
操作軸 :2θ/θ
線源 :CuKα
測定方法 :連続式
電圧 :40kV
電流 :15mA
開始角度 :2θ=5°
終了角度 :2θ=50°
サンプリング幅:0.020°
スキャン速度 :10.000°/min
The chabazite-type zeolite (1) and the chabazite-type zeolite (R1) obtained by the above method were subjected to X-ray diffraction measurement under the following conditions.
<X-ray diffraction measurement conditions>
Equipment: MiniFlex (manufactured by Rigaku Co., Ltd.)
Operation axis: 2θ / θ
Source: CuKα
Measurement method: Continuous voltage: 40 kV
Current: 15mA
Start angle: 2θ = 5 °
End angle: 2θ = 50 °
Sampling width: 0.020 °
Scan speed: 10.000 ° / min

上記のX線回折測定により得られたX線回折パターンから、ミラー指数(100)、(20−1)、(3−1−1)に帰属される各ピークの高さの合計値を求め、下記の式により相対結晶度を求めた。結果を第1表における実施例1〜4の欄に示す。
相対結晶度[%]=H/HR1 ×100
H :チャバザイト型ゼオライト(1)の上記の各ピークの高さの合計
R1:チャバザイト型ゼオライト(R1)の上記の各ピーク高さの合計
From the X-ray diffraction pattern obtained by the above X-ray diffraction measurement, the total value of the heights of the peaks belonging to the Miller indexes (100), (20-1), and (3-1-1) was obtained. The relative crystallinity was calculated by the following formula. The results are shown in the columns of Examples 1 to 4 in Table 1.
Relative crystallinity [%] = H / H R1 x 100
H: The above total height of each peak of chabazite-type zeolite (1) H R1: The above sum of the peak heights of the chabazite-type zeolite (R1)

[比表面積の測定方法]
チャバザイト型ゼオライト(1)10g、硫酸アンモニウム5gを含む水溶液100gを60℃に昇温し、撹拌しながら1時間イオン交換し、その後、濾過、洗浄した。この操作を2回行った。上記の方法で得られたチャバザイト型ゼオライトについて、下記の条件で比表面積の測定を行った。結果を第1表における実施例1〜4の欄に示す。
<比表面積測定条件>
装置 BELSORP−miniII(マイクロトラック・ベル株式会社製)
方法 BET多点法
前処理 300℃−60min電気炉で焼成後、300℃−2hr真空焼成
試料質量 約0.05g
具体的には、試料を測定セルに取り、上記前処理を行い、細孔分布測定装置を使用してN2ガスでの吸着等温線を得る。その吸着等温線より、BET解析法にて相対圧0.05〜0.35の範囲でより直線になる点を結んだ時の切片と傾きから単分子層吸着量を求める。その吸着量からBET式により比表面積を算出する。
[Method of measuring specific surface area]
An aqueous solution containing 10 g of chabazite-type zeolite (1) and 5 g of ammonium sulfate was heated to 60 ° C., ion-exchanged for 1 hour with stirring, and then filtered and washed. This operation was performed twice. The specific surface area of the chabazite-type zeolite obtained by the above method was measured under the following conditions. The results are shown in the columns of Examples 1 to 4 in Table 1.
<Specific surface area measurement conditions>
Equipment BELSORP-miniII (manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.)
Method BET multi-point method Pretreatment 300 ° C-60min After firing in an electric furnace, 300 ° C-2hr vacuum firing Sample mass approx. 0.05 g
Specifically, a sample is taken in a measurement cell, the above pretreatment is performed, and an adsorption isotherm with N 2 gas is obtained using a pore distribution measuring device. From the adsorption isotherm, the amount of monolayer adsorption is determined from the intercept and slope when connecting points that become more straight in the range of relative pressure of 0.05 to 0.35 by the BET analysis method. The specific surface area is calculated from the adsorbed amount by the BET formula.

[平均粒子径の測定方法]
チャバザイト型ゼオライトの走査型電子顕微鏡写真(SEM)画像から、平均粒子径を測定した。具体的には、画像のチャバザイト型ゼオライト粒子1個について、最も大きい径を測定した。この方法で10個の粒子を測定し、その平均値を平均粒子径とした。結果を第1表に示す。
[Measurement method of average particle size]
The average particle size was measured from scanning electron micrographs (SEMs) of chabazite zeolite. Specifically, the largest diameter was measured for one chabazite-type zeolite particle in the image. Ten particles were measured by this method, and the average value was taken as the average particle diameter. The results are shown in Table 1.

[チャバザイト型ゼオライト(2)の合成]
AlをAl23換算濃度で22質量%、NaをNa2O換算濃度で17質量%含むアルミン酸ナトリウム水溶液0.168kgを、NaOHが濃度21.65質量%の水酸化ナトリウム水溶液1.35kgに撹拌しながら加えて溶解し、30℃まで冷却した。この溶液を撹拌しながら、SiをSiO2換算濃度で24質量%、NaをNa2O換算濃度で7.7質量%含む珪酸ナトリウム水溶液1.361kgに添加した。このときの溶液の組成は、酸化物モル比で、
Na2O/Al23=16
SiO2/Al23=15
2O/Al23=330
であった。ついで、この溶液を30℃で15時間静置してアルミノシリケート溶液を調製した。
[Synthesis of chabazite-type zeolite (2)]
0.168 kg of sodium aluminate aqueous solution containing 22% by mass of Al in terms of Al 2 O 3 and 17% by mass of Na in terms of Na 2 O, and 1.35 kg of sodium hydroxide aqueous solution containing 21.65% by mass of NaOH. Was added with stirring to dissolve, and cooled to 30 ° C. While stirring this solution, 1.361 kg of a sodium silicate aqueous solution containing 24% by mass of Si in terms of SiO 2 and 7.7% by mass of Na in terms of Na 2 O was added. The composition of the solution at this time is the oxide molar ratio.
Na 2 O / Al 2 O 3 = 16
SiO 2 / Al 2 O 3 = 15
H 2 O / Al 2 O 3 = 330
Met. Then, this solution was allowed to stand at 30 ° C. for 15 hours to prepare an aluminosilicate solution.

SiをSiO2換算濃度として24質量%、NaをNa2O換算濃度として7.7質量%含む珪酸ナトリウム水溶液22.78kgに、水5.66kgと、SiO2濃度30質量%シリカゾル(日揮触媒化成製:Cataloid SI−30:平均粒子径10nm)18.97kgと、前記アルミノシリケート溶液2.88kgを加え攪拌混合した。これに、AlをAl23換算濃度として22質量%、NaをNa2O換算濃度として17質量%含むアルミン酸ナトリウム水溶液10.03kgを加え、室温で3時間攪拌熟成して、混合ヒドロゲルスラリーを調製した。このとき混合ヒドロゲルスラリーの組成は、酸化物モル比で、
Na2O/Al23=2.80
SiO2/Al23=8.70
2O/Al23=108
であった。
A sodium silicate aqueous solution containing 24% by mass of Si as a SiO 2 equivalent concentration and 7.7% by mass of Na as a Na 2 O equivalent concentration, 5.66 kg of water and 30% by mass of SiO 2 concentration silica sol (JGC Catalysts and Chemicals). Manufacture: Catalyst SI-30: average particle size 10 nm) 18.97 kg and 2.88 kg of the aluminosilicate solution were added and mixed by stirring. To this, 10.03 kg of an aqueous sodium aluminate solution containing 22% by mass of Al as an Al 2 O 3 equivalent concentration and 17% by mass of Na as a Na 2 O equivalent concentration was added, and the mixture was aged with stirring at room temperature for 3 hours to obtain a mixed hydrogel slurry. Was prepared. At this time, the composition of the mixed hydrogel slurry is based on the oxide molar ratio.
Na 2 O / Al 2 O 3 = 2.80
SiO 2 / Al 2 O 3 = 8.70
H 2 O / Al 2 O 3 = 108
Met.

混合ヒドロゲルスラリー60.3kgを、結晶化槽にて、95℃で35時間、水熱処理した。その後、70℃まで冷却し、濾過してNa−Y型ゼオライトのケーキ29.5kgを得た。得られたNa−Y型ゼオライトのケーキを、更に洗浄し、濾過し、乾燥してNa−Y型ゼオライトを調製した。 60.3 kg of the mixed hydrogel slurry was hydrothermally treated in a crystallization tank at 95 ° C. for 35 hours. Then, it cooled to 70 degreeC and filtered to obtain 29.5 kg of Na-Y type zeolite cake. The obtained Na-Y-type zeolite cake was further washed, filtered, and dried to prepare Na-Y-type zeolite.

Na−Y型ゼオライト500g、硫酸アンモニウム280gを含む水溶液5000gを80℃に昇温し、撹拌しながら2時間イオン交換した後、濾過し、洗浄し、乾燥し、550℃で5時間焼成した。更に、上記の条件でイオン交換、濾過、洗浄、乾燥の操作を2回行い、NH4イオン交換率95%の0.95(NH42O・0.05Na2O・Al23・5SiO2ゼオライトを調製した。その後、550℃で5時間焼成し、フォージャサイト型ゼオライトを調製した。 An aqueous solution containing 500 g of Na-Y-type zeolite and 280 g of ammonium sulfate was heated to 80 ° C. and ion-exchanged for 2 hours with stirring, filtered, washed, dried and fired at 550 ° C. for 5 hours. Furthermore, the operations of ion exchange, filtration, washing, and drying were performed twice under the above conditions, and 0.95 (NH 4 ) 2 O · 0.05 Na 2 O · Al 2 O 3 · with an NH 4 ion exchange rate of 95%. A 5SiO 2 zeolite was prepared. Then, it was calcined at 550 ° C. for 5 hours to prepare a faujasite type zeolite.

このフォージャサイト型ゼオライト20gを水80gに分散させ、ついでKOH濃度が95.5質量%のKOH6.5gを混合して、合成スラリーを調製した。合成スラリーを95℃で48時間水熱処理を行った。その後、合成スラリーを取出しろ過、洗浄、乾燥してチャバザイト型ゼオライト(2)を調製した。このチャバザイト型ゼオライト(2)について、チャバザイト型ゼオライト(1)と同様の方法で、ケイバン比、相対結晶度、比表面積、平均粒子径を測定した。結果を第1表における比較例1〜6の欄に示す。 20 g of this faujasite-type zeolite was dispersed in 80 g of water, and then 6.5 g of KOH having a KOH concentration of 95.5% by mass was mixed to prepare a synthetic slurry. The synthetic slurry was hydrothermally treated at 95 ° C. for 48 hours. Then, the synthetic slurry was taken out, filtered, washed, and dried to prepare a chabazite type zeolite (2). For this chabazite-type zeolite (2), the Cavan ratio, relative crystallinity, specific surface area, and average particle size were measured by the same method as for the chabazite-type zeolite (1). The results are shown in the columns of Comparative Examples 1 to 6 in Table 1.

[実施例1]
チャバザイト型ゼオライト(1)10gと、硫酸濃度が1.45質量%である酸溶液を接触させ、95℃で1時間、撹拌したまま保持した。保持が終了した後、濾過、洗浄、乾燥して高シリカチャバザイト型ゼオライトを得た。
[Example 1]
10 g of chabazite-type zeolite (1) was brought into contact with an acid solution having a sulfuric acid concentration of 1.45% by mass, and the mixture was kept stirred at 95 ° C. for 1 hour. After the retention was completed, it was filtered, washed and dried to obtain a high silica chabazite type zeolite.

得られた高シリカチャバザイト型ゼオライトについて、前述の方法を用いて、ケイバン比、相対結晶度(%)、組成、比表面積を測定した。結果を第1表に示す。また、X線回折パターンを図1に示す。更に、SEM画像を図2に示す。 For the obtained high silica chabazite type zeolite, the Cavan ratio, relative crystallinity (%), composition, and specific surface area were measured by using the above-mentioned method. The results are shown in Table 1. The X-ray diffraction pattern is shown in FIG. Further, an SEM image is shown in FIG.

得られた高シリカチャバザイト型ゼオライトについて、次の方法を用いて耐水熱性を評価した。 The obtained high silica chabazite type zeolite was evaluated for water heat resistance using the following method.

[耐水熱性の評価方法]
得られた高シリカチャバザイト型ゼオライトについて、下記の条件における高温下で水蒸気処理を行った。結果を第2表に示す。
<水蒸気処理条件>
装置: 環状炉
温度: 700℃
時間: 3時間
ガス: 大気雰囲気下でH2Oを1ml/minの速度で、環状炉に添加
水蒸気処理後の高シリカチャバザイト型ゼオライトについて、前述の方法で、相対結晶度(%)を測定した。
[Evaluation method of water and heat resistance]
The obtained high silica chabazite type zeolite was steam-treated at a high temperature under the following conditions. The results are shown in Table 2.
<Steam treatment conditions>
Equipment: Ring furnace Temperature: 700 ℃
Time: 3 hours Gas: Add H 2 O to the annular furnace at a rate of 1 ml / min in an air atmosphere. For the high silica chabazite type zeolite after steam treatment, measure the relative crystallinity (%) by the method described above. did.

[実施例2]
硫酸濃度が1.65質量%である以外は、実施例1と同様の方法で高シリカチャバザイト型ゼオライトを得た。実施例1と同様の方法で、高シリカチャバザイト型ゼオライトを測定した結果を、それぞれ第1表および第2表に示す。
[Example 2]
A high silica chabazite type zeolite was obtained in the same manner as in Example 1 except that the sulfuric acid concentration was 1.65% by mass. The results of measuring the high silica chabazite type zeolite by the same method as in Example 1 are shown in Tables 1 and 2, respectively.

[実施例3]
硫酸濃度が2.59質量%である以外は、実施例1と同様の方法で高シリカチャバザイト型ゼオライトを得た。実施例1と同様の方法で、高シリカチャバザイト型ゼオライトを測定した結果を、それぞれ第1表および第2表に示す。
[Example 3]
A high silica chabazite type zeolite was obtained in the same manner as in Example 1 except that the sulfuric acid concentration was 2.59% by mass. The results of measuring the high silica chabazite type zeolite by the same method as in Example 1 are shown in Tables 1 and 2, respectively.

[実施例4]
硫酸濃度が2.93質量%である以外は、実施例1と同様の方法で高シリカチャバザイト型ゼオライトを得た。実施例1と同様の方法で、高シリカチャバザイト型ゼオライトを測定した結果を、それぞれ第1表および第2表に示す。
[Example 4]
A high silica chabazite type zeolite was obtained in the same manner as in Example 1 except that the sulfuric acid concentration was 2.93% by mass. The results of measuring the high silica chabazite type zeolite by the same method as in Example 1 are shown in Tables 1 and 2, respectively.

[比較例1]
チャバザイト型ゼオライト(2)10gと、硫酸濃度が1.74質量%である酸溶液を接触させ、95℃で1時間、撹拌したまま保持した。保持が終了した後、濾過、洗浄、乾燥して高シリカチャバザイト型ゼオライトを得た。実施例1と同様の方法で、高シリカチャバザイト型ゼオライトを測定した結果を、それぞれ第1表および第2表に示す。また、X線回折パターンを図1に示す。更に、SEM画像を図3に示す。
[Comparative Example 1]
10 g of chabazite-type zeolite (2) was brought into contact with an acid solution having a sulfuric acid concentration of 1.74% by mass, and the mixture was kept stirred at 95 ° C. for 1 hour. After the retention was completed, it was filtered, washed and dried to obtain a high silica chabazite type zeolite. The results of measuring the high silica chabazite type zeolite by the same method as in Example 1 are shown in Tables 1 and 2, respectively. The X-ray diffraction pattern is shown in FIG. Further, an SEM image is shown in FIG.

[比較例2]
硫酸濃度が2.58質量%である以外は、比較例1と同様の方法で高シリカチャバザイト型ゼオライトを得た。実施例1と同様の方法で、高シリカチャバザイト型ゼオライトを測定した結果を、それぞれ第1表および第2表に示す。
[Comparative Example 2]
A high silica chabazite type zeolite was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the sulfuric acid concentration was 2.58% by mass. The results of measuring the high silica chabazite type zeolite by the same method as in Example 1 are shown in Tables 1 and 2, respectively.

[比較例3]
硫酸濃度が3.15質量%である以外は、比較例1と同様の方法で高シリカチャバザイト型ゼオライトを得た。実施例1と同様の方法で、高シリカチャバザイト型ゼオライトを測定した結果を、それぞれ第1表および第2表に示す。
[Comparative Example 3]
A high silica chabazite type zeolite was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the sulfuric acid concentration was 3.15% by mass. The results of measuring the high silica chabazite type zeolite by the same method as in Example 1 are shown in Tables 1 and 2, respectively.

[比較例4]
硫酸濃度が3.55質量%である以外は、比較例1と同様の方法で高シリカチャバザイト型ゼオライトを得た。実施例1と同様の方法で、高シリカチャバザイト型ゼオライトを測定した結果を、それぞれ第1表および第2表に示す。
[Comparative Example 4]
A high silica chabazite type zeolite was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the sulfuric acid concentration was 3.55% by mass. The results of measuring the high silica chabazite type zeolite by the same method as in Example 1 are shown in Tables 1 and 2, respectively.

[比較例5]
硫酸濃度が3.86質量%である以外は、比較例1と同様の方法で高シリカチャバザイト型ゼオライトを得た。実施例1と同様の方法で、高シリカチャバザイト型ゼオライトを測定した結果を、それぞれ第1表および第2表に示す。
[Comparative Example 5]
A high silica chabazite type zeolite was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the sulfuric acid concentration was 3.86% by mass. The results of measuring the high silica chabazite type zeolite by the same method as in Example 1 are shown in Tables 1 and 2, respectively.

[比較例6]
硫酸濃度が4.10質量%である以外は、比較例1と同様の方法で高シリカチャバザイト型ゼオライトを得た。実施例1と同様の方法で、高シリカチャバザイト型ゼオライトを測定した結果を、それぞれ第1表および第2表に示す。
[Comparative Example 6]
A high silica chabazite type zeolite was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the sulfuric acid concentration was 4.10% by mass. The results of measuring the high silica chabazite type zeolite by the same method as in Example 1 are shown in Tables 1 and 2, respectively.

実施例1〜4および比較例1〜6について、高シリカチャバザイト型ゼオライトのケイバン比をX軸、相対結晶度をY軸として散布図を作成した(図4)。ケイバン比の高いチャバザイト型ゼオライトを用いると、酸処理工程によってケイバン比が高くなっても、相対結晶度が維持されることが判明した。 For Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 6, scatter plots were prepared with the Cavan ratio of the high silica chabazite type zeolite as the X-axis and the relative crystallinity as the Y-axis (FIG. 4). It was found that when a chabazite-type zeolite having a high Cavan ratio was used, the relative crystallinity was maintained even if the Cavan ratio was increased by the acid treatment step.

[チャバザイト型ゼオライト(3)の合成]
AlをAl23換算濃度で22質量%、NaをNa2O換算濃度で17質量%含むアルミン酸ナトリウム水溶液0.168kgを、NaOHが濃度21.65質量%の水酸化ナトリウム水溶液1.35kgに撹拌しながら加えて溶解し、30℃まで冷却した。この溶液を撹拌しながら、SiをSiO2換算濃度で24質量%、NaをNa2O換算濃度で7.7質量%含む珪酸ナトリウム水溶液1.361kgに添加した。このときの溶液の組成は、酸化物モル比で、
Na2O/Al23=16
SiO2/Al23=15
2O/Al23=330
であった。ついで、この溶液を30℃で15時間静置してアルミノシリケート溶液を調製した。
[Synthesis of chabazite-type zeolite (3)]
0.168 kg of sodium aluminate aqueous solution containing 22% by mass of Al in terms of Al 2 O 3 and 17% by mass of Na in terms of Na 2 O, and 1.35 kg of sodium hydroxide aqueous solution containing 21.65% by mass of NaOH. Was added with stirring to dissolve, and cooled to 30 ° C. While stirring this solution, 1.361 kg of a sodium silicate aqueous solution containing 24% by mass of Si in terms of SiO 2 and 7.7% by mass of Na in terms of Na 2 O was added. The composition of the solution at this time is the oxide molar ratio.
Na 2 O / Al 2 O 3 = 16
SiO 2 / Al 2 O 3 = 15
H 2 O / Al 2 O 3 = 330
Met. Then, this solution was allowed to stand at 30 ° C. for 15 hours to prepare an aluminosilicate solution.

SiをSiO2換算濃度として24質量%、NaをNa2O換算濃度として7.7質量%含む珪酸ナトリウム水溶液22.78kgに、水5.66kgと、SiO2濃度30質量%シリカゾル(日揮触媒化成製:Cataloid SI−30:平均粒子径10nm)18.97kgと、前記アルミノシリケート溶液2.88kgを加え攪拌混合した。これに、AlをAl23換算濃度として22質量%、NaをNa2O換算濃度として17質量%含むアルミン酸ナトリウム水溶液10.03kgを加え、室温で3時間攪拌熟成して、混合ヒドロゲルスラリーを調製した。このとき混合ヒドロゲルスラリーの組成は、酸化物モル比で、
Na2O/Al23=2.80
SiO2/Al23=8.70
2O/Al23=108
であった。
A sodium silicate aqueous solution containing 24% by mass of Si as a SiO 2 equivalent concentration and 7.7% by mass of Na as a Na 2 O equivalent concentration, 5.66 kg of water and 30% by mass of SiO 2 concentration silica sol (JGC Catalysts and Chemicals). Manufacture: Catalyst SI-30: average particle size 10 nm) 18.97 kg and 2.88 kg of the aluminosilicate solution were added and mixed by stirring. To this, 10.03 kg of an aqueous sodium aluminate solution containing 22% by mass of Al as an Al 2 O 3 equivalent concentration and 17% by mass of Na as a Na 2 O equivalent concentration was added, and the mixture was aged with stirring at room temperature for 3 hours to obtain a mixed hydrogel slurry. Was prepared. At this time, the composition of the mixed hydrogel slurry is based on the oxide molar ratio.
Na 2 O / Al 2 O 3 = 2.80
SiO 2 / Al 2 O 3 = 8.70
H 2 O / Al 2 O 3 = 108
Met.

混合ヒドロゲルスラリー60.3kgを、結晶化槽にて、95℃で35時間、水熱処理した。その後、70℃まで冷却し、濾過してNa−Y型ゼオライトのケーキ29.5kgを得た。得られたNa−Y型ゼオライトのケーキを、更に洗浄し、濾過し、乾燥してNa−Y型ゼオライトを調製した。 60.3 kg of the mixed hydrogel slurry was hydrothermally treated in a crystallization tank at 95 ° C. for 35 hours. Then, it cooled to 70 degreeC and filtered to obtain 29.5 kg of Na-Y type zeolite cake. The obtained Na-Y-type zeolite cake was further washed, filtered, and dried to prepare Na-Y-type zeolite.

Na−Y型ゼオライト500g、硫酸アンモニウム280gを含む水溶液5000gを80℃に昇温し、撹拌しながら2時間イオン交換した後、濾過し、洗浄し、乾燥し、550℃で5時間焼成した。更に、上記の条件でイオン交換、濾過、洗浄、乾燥の操作を2回行い、NH4イオン交換率95%の0.95(NH42O・0.05Na2O・Al23・5SiO2ゼオライトを調製した。 An aqueous solution containing 500 g of Na-Y-type zeolite and 280 g of ammonium sulfate was heated to 80 ° C. and ion-exchanged for 2 hours with stirring, filtered, washed, dried and fired at 550 ° C. for 5 hours. Furthermore, the operations of ion exchange, filtration, washing, and drying were performed twice under the above conditions, and 0.95 (NH 4 ) 2 O · 0.05 Na 2 O · Al 2 O 3 · with an NH 4 ion exchange rate of 95%. A 5SiO 2 zeolite was prepared.

ついで、NH4(95)Y型ゼオライトに水を加えて50質量%の水分を含むように水分調整した。水分調整したNH4(95)Y型ゼオライトを容器に充填し、600℃に昇温して2時間スチーム処理することで、超安定性フォージャサイト型ゼオライトを調製した。 Then, water was added to NH 4 (95) Y-type zeolite to adjust the water content so as to contain 50% by mass of water. A container was filled with a moisture-adjusted NH 4 (95) Y-type zeolite, the temperature was raised to 600 ° C., and steam treatment was performed for 2 hours to prepare a hyperstable faujasite-type zeolite.

この超安定性フォージャサイト型ゼオライト500gに、濃度25質量%の硫酸330gを0.5時間で滴下して脱アルミ処理を行い、ケイバン比7.0のフォージャサイト型ゼオライトを調製した。 330 g of sulfuric acid having a concentration of 25% by mass was added dropwise to 500 g of this hyperstable faujasite-type zeolite for 0.5 hours to perform a dealumination treatment to prepare a faujasite-type zeolite having a Cavan ratio of 7.0.

このフォージャサイト型ゼオライト20gを水80gに分散させ、ついでKOH濃度が95.5質量%のKOH7.0gを混合して、合成スラリーを調製した。合成スラリーを95℃で48時間水熱処理を行った。その後、合成スラリーを取出しろ過、洗浄、乾燥してチャバザイト型ゼオライト(3)を調製した。このチャバザイト型ゼオライト(3)について、チャバザイト型ゼオライト(1)と同様の方法で、ケイバン比、相対結晶度、比表面積、平均粒子径を測定した。結果を第1表における実施例5の欄に示す。 20 g of this faujasite-type zeolite was dispersed in 80 g of water, and then 7.0 g of KOH having a KOH concentration of 95.5% by mass was mixed to prepare a synthetic slurry. The synthetic slurry was hydrothermally treated at 95 ° C. for 48 hours. Then, the synthetic slurry was taken out, filtered, washed, and dried to prepare a chabazite type zeolite (3). For this chabazite-type zeolite (3), the Cavan ratio, relative crystallinity, specific surface area, and average particle size were measured by the same method as for the chabazite-type zeolite (1). The results are shown in the column of Example 5 in Table 1.

[実施例5]
チャバザイト型ゼオライト(3)10gと、硫酸濃度が1.45質量%である酸溶液を接触させ、95℃で1時間、撹拌したまま保持した。保持が終了した後、濾過、洗浄、乾燥して高シリカチャバザイト型ゼオライトを得た。実施例1と同様の方法で、高シリカチャバザイト型ゼオライトを測定した結果を、それぞれ第1表および第2表に示す。
[Example 5]
10 g of chabazite-type zeolite (3) was brought into contact with an acid solution having a sulfuric acid concentration of 1.45% by mass, and the mixture was kept stirred at 95 ° C. for 1 hour. After the retention was completed, it was filtered, washed and dried to obtain a high silica chabazite type zeolite. The results of measuring the high silica chabazite type zeolite by the same method as in Example 1 are shown in Tables 1 and 2, respectively.

[NH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライト]
硫酸アンモニウムを用いて、実施例1〜5、比較例1〜6で得られた高シリカチャバザイト型ゼオライトを、Kの濃度がK2O換算で0.1質量%以下となるまでイオン交換した。次に、Cuの担持量がCu換算で約4質量%となるように硝酸銅水溶液に浸漬して、NH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトを得た。具体的には、前述の高シリカチャバザイト型ゼオライト各10gを1mol/Lの硝酸銅3水和物溶液100gに懸濁し80℃に昇温し、撹拌しながら1時間イオン交換した後、ろ過、洗浄した。この操作を目標のCu担持量になるまで繰り返した。
[High silica chabazite type zeolite for NH 3-SCR reaction]
With ammonium sulfate, Examples 1-5, the high-silica chabazite-type zeolite obtained in Comparative Example 1-6, the concentration of K was ion exchanged until 0.1 wt% or less K 2 O conversion. Next, it was immersed in a copper nitrate aqueous solution so that the amount of Cu supported was about 4% by mass in terms of Cu, to obtain a high silica chabazite type zeolite for NH 3-SCR reaction. Specifically, 10 g of each of the above-mentioned high-silica chabazite-type zeolites was suspended in 100 g of a 1 mol / L copper nitrate trihydrate solution, heated to 80 ° C., ion-exchanged for 1 hour with stirring, and then filtered. Washed. This operation was repeated until the target Cu loading amount was reached.

得られたNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトについて、実施例1と同様の方法でSi、Al、K、Cuの含有量を測定した。また、実施例1と同様の方法で、比表面積、相対結晶度を測定した。結果を第3表に示す。 The contents of Si, Al, K, and Cu of the obtained high silica chabazite type zeolite for NH 3- SCR reaction were measured by the same method as in Example 1. Moreover, the specific surface area and the relative crystallinity were measured by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 3.

得られたNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトについて、下記の方法で外表面積を測定した。結果を第3表に示す。
[外表面積測定方法]
測定方法 窒素吸着法
測定装置 BEL SORP−miniII(日本ベル株式会社製)
サンプル量 約0.05g
前処理 300℃、2時間(真空下)
相対圧範囲 0〜1.0
算出方法 外表面積:t−plot法
The outer surface area of the obtained high silica chabazite type zeolite for NH 3-SCR reaction was measured by the following method. The results are shown in Table 3.
[External surface area measurement method]
Measuring method Nitrogen adsorption method Measuring device BEL SORP-miniII (manufactured by Nippon Bell Co., Ltd.)
Sample amount about 0.05g
Pretreatment 300 ° C, 2 hours (under vacuum)
Relative pressure range 0-1.0
Calculation method External surface area: t-plot method

得られたNH3−SCR反応用の高シリカチャバザイト型ゼオライトについて、顆粒状に成型した後、下記の方法でNH3−SCR活性を測定した。結果を第3表に示す。
<NH3−SCR反応評価条件>
反応装置 常圧固定床流通式反応管
触媒成形体 10cc
反応ガス NO:500ppm、NH3:500ppm、O2:10%、N2:バランス
反応ガス流量 6000cc/min
反応温度 150℃、200℃、300℃
<NOx除去率算出方法>
各反応温度において、定常状態になった時点における反応管入口のNOx濃度をCin、
反応管出口のNOx濃度をCoutとして、下記の式から算出した。
NOx除去率[%]={(Cin‐Cout)/Cin}×100
The obtained high silica chabazite type zeolite for NH 3- SCR reaction was molded into granules, and then the NH 3- SCR activity was measured by the following method. The results are shown in Table 3.
<NH 3- SCR reaction evaluation conditions>
Reaction device Normal pressure fixed bed flow type reaction tube catalyst molded product 10cc
Reaction gas NO: 500 ppm, NH 3 : 500 ppm, O 2 : 10%, N 2 : Balanced reaction gas flow rate 6000 cc / min
Reaction temperature 150 ° C, 200 ° C, 300 ° C
<NOx removal rate calculation method>
At each reaction temperature, the NOx concentration at the inlet of the reaction tube at the time of steady state is set to Cin,
The NOx concentration at the outlet of the reaction tube was taken as Cout, and the concentration was calculated from the following formula.
NOx removal rate [%] = {(Cin-Cout) / Cin} x 100

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Claims (4)

硫酸の濃度が1.0〜2.93質量%である酸溶液を用いて、下記(a)、(b)および(c)の特徴を具備するチャバザイト型ゼオライトを酸処理する高シリカチャバザイト型ゼオライトの製造方法。
(a)ケイバン比(SiO2/Al23モル比)が6.5以上
(b)相対結晶度が100%以上
(c)平均粒子径が0.1〜1.2μm
High silica chabazite type for acid treatment of chabazite type zeolite having the following characteristics (a), (b) and (c) using an acid solution having a sulfuric acid concentration of 1.0 to 2.93% by mass. Zeolite production method.
(A) Cavan ratio (SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio) is 6.5 or more (b) Relative crystallinity is 100% or more
(C) Average particle size is 0.1 to 1.2 μm
KをK2O換算で9.7〜15.27質量%含む前記チャバザイト型ゼオライトを用いる、請求項1に記載の高シリカチャバザイト型ゼオライトの製造方法。 K The use of the chabazite-type zeolite containing from 9.7 to 15.27 mass% in K 2 O in terms of method of manufacturing a high-silica chabazite-type zeolite according to claim 1. 硫酸を1〜4質量%含む酸処理溶液で酸処理する請求項1又は2に記載の高シリカチャバザイト型ゼオライトの製造方法。 The method for producing a high silica chabazite type zeolite according to claim 1 or 2, wherein the acid treatment is performed with an acid treatment solution containing 1 to 4% by mass of sulfuric acid. 有機構造規定剤を使用せずに合成した前記チャバザイト型ゼオライトを用いる、請求項1〜3のいずれかに記載の高シリカチャバザイト型ゼオライトの製造方法。 The method for producing a high-silica chabazite-type zeolite according to any one of claims 1 to 3, wherein the chabazite-type zeolite synthesized without using an organic structure-defining agent is used.
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