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JPH07121804B2 - Multi-metal columnar intercalated clay product and manufacturing method thereof - Google Patents
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JPH07121804B2 - Multi-metal columnar intercalated clay product and manufacturing method thereof - Google Patents

Multi-metal columnar intercalated clay product and manufacturing method thereof

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JPH07121804B2
JPH07121804B2 JP20187386A JP20187386A JPH07121804B2 JP H07121804 B2 JPH07121804 B2 JP H07121804B2 JP 20187386 A JP20187386 A JP 20187386A JP 20187386 A JP20187386 A JP 20187386A JP H07121804 B2 JPH07121804 B2 JP H07121804B2
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clay
metal
mixture
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明の概要 本発明は、スメクタイト系クレーと重合体カチオン多金
属錯体との反応により得ることのできる柱状物層間挿入
クレーの製造に関する。本発明の柱状物層間挿入クレー
は、クレー層間に長さ6〜16Åの離散せる不連続無機酸
化物粒子ないし柱状物を導入することによつて生ぜしめ
られうる内部微細構造を有する。かかる柱状物は、包含
水の除去後に広がつたクレー層間の空所を保持するのに
役立ち、而してまた内層全体にわたる相互連結した微孔
質構造にして、その大多数の孔が約30Å未満の径である
該構造を構成するのに役立つ。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to the production of pillared intercalated clays obtainable by the reaction of smectite-based clays with polymeric cationic polymetallic complexes. The pillar intercalated clay of the present invention has an internal microstructure that can be created by introducing discrete discrete inorganic oxide particles or pillars of length 6-16Å between clay layers. Such pillars serve to retain the cavities between the expanded clay layers after removal of the entrapped water, and also provide an interconnected microporous structure throughout the inner layer, with the majority of the pores being about 30Å. Helps construct the structure with a diameter less than.

本発明は、16Åまでの層間空所を有する、熱的に安定な
柱状物層間挿入クレーにして該柱状物が1種より多い金
属原子を含むクレーに関する。この層間挿入クレー製品
は、天然産出ないし合成のスメクタイト系クレーを、或
る種の含金属化合物とアルミニウムクロロヒドロキシド
錯体(クロロヒドロール)の如き物質との反応により製
せられる重合体カチオンヒドロキシ多金属錯体に反応さ
せ、そして加水分解せる重合体錯体を無機多金属酸化物
に転化させるべく加熱することによつて製造することが
できる。重合体カチオンヒドロキシ多金属錯体は無論、
他のさまざまな方法例えば、重合体の合成に用いられる
初期酸性アルミニウム溶液に付加金属を導入する方法で
も調製することができる。
The present invention relates to thermally stable columnar intercalated clay having interlayer voids of up to 16 liters, the columnar containing more than one metal atom. This intercalated clay product is a polymeric cationic hydroxy poly-compound produced by reacting naturally occurring or synthetic smectite clay with certain metal-containing compounds and materials such as aluminum chlorohydroxide complexes (chlorohydrols). It can be prepared by heating a polymer complex that reacts with and hydrolyzes a metal complex to convert it to an inorganic multi-metal oxide. Of course, polymer cationic hydroxy polymetallic complex,
It can also be prepared by various other methods, for example, by introducing an addition metal into the initial acidic aluminum solution used for polymer synthesis.

好ましい実施態様の説明 本発明の新規な柱状物層間挿入クレー製品を得るため
に、下記一般的な手順が用いられうる: (1) ジヨハンセン(Johansen)〔Acta.chem.Scan
d.,第14巻(1960年)、第771頁〕が最初に報告している
ように、球形構造体を有しまた〔Al13O4(OH)247+
思われるタイプのカチオン重合体を第4、第5若しくは
第6周期遷移金属に水溶液で反応させる。該金属は主
に、周期律表の第V B族、VI B族、VII B族およびVIII族
のものである。このベース多金属錯体は下記タイプのも
のと考えられる: 〔AlivAl▲vi 12▼O4(OH24)〕+7 上記元素の1種ないし2種以上は、iv若しくはvi配位座
のいずれか一方又は双方へと置換しうる。この置換分子
の一般式は次の如く表わすことができる: Niv(Al12-XMXviO4(OH)24 +a ここでNはAl3+、Si4+、Ga3+、Ge4+、As5+、P5+、C
r3+、Fe3+、V5+、Ru3+、Ru4+、Ni3+であり得、Mは、周
期律表中第4、第5若しくは第6周期のうち第V B族、V
I B族、VII B族およびVIII族元素の1種ないし2種以上
であり得、「x」の値は約1〜約6であり得、そして
「a」の値は置換金属の種類に依る。代表的な多金属の
カチオン重合体錯体として次のものが含まれる: 〔Feiv(Al10Cr2viO4(OH)247+ 〔Aliv(Al9Fe3viO4(OH)247+ 〔Aliv(Al10Ni2viO4(OH)245+ 明らかに、かかる置換物は、重合体分子の電荷を変えう
る。ボーン(Vaughan)等〔Proc.5th Intl.Zeolite Con
f.(1980年)、第94頁〕が示しているように、このよう
な多金属分子は、溶液のpHに依つて加水分解しうる。
Description of the Preferred Embodiments The following general procedures can be used to obtain the novel pillar intercalated clay products of the present invention: (1) Johansen [Acta.chem.Scan.
d., Vol. 14 (1960), p. 771], the cations of the type believed to be [Al 13 O 4 (OH) 24 ] 7+ with a spherical structure. The polymer is reacted with the fourth, fifth or sixth period transition metal in an aqueous solution. The metal is mainly from Group VB, VIB, VIIB and VIII of the Periodic Table. The base polymetallic complex is considered to be of the following type: [Al iv Al ▲ vi 12 ▼ O 4 (OH 24 )] +7 One or more of the above elements are either iv or vi coordination sites. Either or both may be substituted. The general formula of this substitution molecule can be represented as: N iv (Al 12-X M X ) vi O 4 (OH) 24 + a where N is Al 3+ , Si 4+ , Ga 3+ , Ge 4+ , As 5+ , P 5+ , C
It may be r 3+ , Fe 3+ , V 5+ , Ru 3+ , Ru 4+ , Ni 3+ , M is VB group of the 4th, 5th or 6th period in the periodic table, V
It can be one or more of Group IB, VIIB and VIII elements, the value of "x" can be from about 1 to about 6, and the value of "a" depends on the type of substitution metal. Representative polymetallic cationic polymer complexes include: [Fe iv (Al 10 Cr 2 ) viO 4 (OH) 24 ] 7+ [Al iv (Al 9 Fe 3 ) viO 4 ( OH) 24 ] 7+ [Al iv (Al 10 Ni 2 ) viO 4 (OH) 24 ] 5+ Obviously, such substituents can change the charge of the polymer molecule. Vaughan, etc. [Proc. 5th Intl. Zeolite Con
f. (1980, p. 94], such polymetallic molecules can hydrolyze depending on the pH of the solution.

(Al137+の別の製造方法を以下に記す。かかる方法
は、より低いアルミニウムクロロヒドロールの商用液を
以て出発することの代替法として用いられうる。
Another method for producing (Al 13 ) 7+ is described below. Such a method can be used as an alternative to starting with a lower aluminum chlorohydrol commercial liquor.

(2) スメクタイトクレーと、工程(1)で形成せる
重合体カチオンヒドロキシ多金属錯体の水溶液とを、ク
レー対金属錯体溶液の重量比が1:2〜1,000となるような
量で混合する。金属錯体溶液は好ましくは、水の如き適
当な液状媒体中1〜40重量%の固形分を含む。
(2) Smectite clay is mixed with an aqueous solution of the polymer cationic hydroxypolymetal complex formed in step (1) in an amount such that the weight ratio of clay to metal complex solution is 1: 2 to 1,000. The metal complex solution preferably comprises 1-40% by weight solids in a suitable liquid medium such as water.

(3) クレーと金属錯体の混合物を5℃〜200℃の温
度で0.1〜4.0時間保持する。
(3) Hold the mixture of clay and metal complex at a temperature of 5 ° C to 200 ° C for 0.1 to 4.0 hours.

(4) 反応したクレー固形物を回収し、200℃〜700℃
の温度で加熱することにより加水分解した金属錯体を、
多金属酸化物ないし水酸化物と思われる柱状物に分解せ
しめる。
(4) Collect the reacted clay solids, 200 ℃ ~ 700 ℃
The metal complex hydrolyzed by heating at the temperature of
Decomposes into columnar substance which seems to be multi-metal oxide or hydroxide.

本発明の出発物質として用いるのに適するクレーはスメ
クタイトとして知られる鉱物群で、前掲「本発明の背
景」に概記したものである。かかる物質の詳細な説明
は、G.W.ブリンドリ(Brindley)等の編集による「クレ
ー物質の結晶構造とそのX−線同定(Crystal Structur
es of Clay materials and Their X−Ray Identificati
on)」(Mineralogical Soc.)、1980年に示されてい
る。
Clays suitable for use as starting materials in the present invention are the group of minerals known as smectites and are those outlined above in the Background of the Invention. A detailed description of such materials is given in "Crystal Structure of Clay Materials and Their X-Ray Identification (Crystal Structur Identification), edited by GW Brindley et al.
es of Clay materials and Their X−Ray Identificati
on) "(Mineralogical Soc.), 1980.

多金属重合体の製造に出発物質として用いられる無機金
属重合体は通常、アルミニウム塩のの加水分解により形
成される塩基性アルミニウム錯体として知られている。
確かに、加水分解した金属錯体溶液(ないし懸濁物)中
に存在する種の種類については多少の不一致があるけれ
ども、一般的に云つて、これら混合物は、いくつかの金
属イオンが錯形成した高電荷カチオン錯体を含むものと
思われる。
The inorganic metal polymer used as a starting material for the production of the multi-metal polymer is generally known as a basic aluminum complex formed by hydrolysis of an aluminum salt.
Indeed, although there is some discrepancy in the type of species present in the hydrolyzed metal complex solution (or suspension), generally speaking, these mixtures are complexed by some metal ions. It is thought to contain a highly charged cation complex.

カチオンの加水分解は、オール化と呼ばれるプロセスを
経て重合体を生じさせる。アルミニウムの関するこのプ
ロセスについては、C.L.ロリンスン(Rollinson)が
「配位化合物の化学(Chemistry of the Coordination
Compounds)」〔J.C.Bailar編集、Reinhold Publishing
Corp.New York、(1956年)〕で次のように記してい
る。
Hydrolysis of the cation gives rise to the polymer via a process called oarization. CL Rollinson describes this process for aluminum as "Chemistry of the Coordination.
Compounds) ”(edited by JC Bailar, Reinhold Publishing
Corp. New York, (1956)].

このプロセスで、Alイオン同士の間にOH-の単橋ないし
二重橋が形成されうる。より低い酸性溶液では、より大
きな重合体が該プロセスにより形成され、そして架橋OH
-が架橋O-2に添加しうる(オキソレーション)。注意す
べきは、二重OH架橋錯体が一対の稜共有八面体であると
いうことであり、而してこれは、OH-基が層表面で各々
二つのAlO6八面体により共有されたベーマイトAlOOHに
見出される構造と同じタイプである。ギブス石Al(OH)
a3の場合、全ての酸素が同じく二つのAlO6八面体の間で
共有されている。Al重合体を製造するのに用いられてい
る種々の方法については米国特許第4,176,090号に記さ
れている。
In this process, OH between Al ions between - the single bridge or Nijubashi may be formed. At lower acid solutions, larger polymers are formed by the process and crosslinked OH
- it can be added to crosslink O -2 (oxo configuration). It should be noted that the double OH bridged complex is a pair of edge-sharing octahedra, which means that the boehmite AlOOH in which the OH - groups are shared by two AlO 6 octahedra each at the surface of the layer. The same type of structure found in. Gibbs stone Al (OH)
In the case of a3 , all oxygen is also shared between the two AlO 6 octahedra. The various methods used to make Al polymers are described in US Pat. No. 4,176,090.

しかしながら、本発明の新規な置換クレーを製造するた
めに、アルミニウム塩と遷移金属塩の混合物が用いられ
る。
However, mixtures of aluminum salts and transition metal salts are used to make the novel substituted clays of the present invention.

金属イオンは、重合体(Al137+を既に含んでいる溶液
に加えるか、或いは該重合体が形成しつつある溶液に加
えることができる。いずれの方法も類似の混合金属重合
体に生成するように思われる。この作業は、一般式 Niv(Al12-XMXviO4(OH)24 +a を有する(Al13+7の遷移金属カチオン置換形のみにか
かわる。なお、上記式中NはAl3+、Si4+、Ga3+、Ge4+
As5+、P5+、Cr3+、Fe3+、V5+、Ru3+、Ru4+、Ni3+又はこ
れらの混合物であり得、Mは、周期律表中第4、第5若
しくは第6周期のうち第V B族、VI B族、VII B族および
VIII族より選ばれる1種ないし2種以上の元素でありう
る。これらの金属にはV、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Nb、M
o、Tc、Ru、Rh、Pd、Ta、W、Re、Os、IrおよびPtが含
まれる。「x」の値は約1〜6でありうる。「a」の値
は置換金属に依る。
The metal ions can be added to a solution already containing the polymer (Al 13 ) 7+ or to the solution in which the polymer is forming. Both methods appear to produce similar mixed metal polymers. This work involves only the transition metal cation substituted form of (Al 13 ) +7 having the general formula N iv (Al 12-X M X ) vi O 4 (OH) 24 + a . In the above formula, N is Al 3+ , Si 4+ , Ga 3+ , Ge 4+ ,
As 5+ , P 5+ , Cr 3+ , Fe 3+ , V 5+ , Ru 3+ , Ru 4+ , Ni 3+ or a mixture thereof, and M is the 4th or the 4th element in the periodic table. VB group, VIB group, VIIB group in the 5th or 6th period and
It may be one or more elements selected from Group VIII. These metals include V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Nb, M
o, Tc, Ru, Rh, Pd, Ta, W, Re, Os, Ir and Pt. The value of "x" can be about 1-6. The value of "a" depends on the substitution metal.

好ましいのは、Nがa1又はA1およびRuであるときMが
V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni又はこれらの混合物である物質
である。
Preferred are materials where M is V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni or mixtures thereof when N is a1 or A1 and Ru.

上記重合体は、膨潤したクレーを形成すべくカチオン交
換又は他の膨化方法によりスメクタイト系クレー内へと
交換せしめられる。典型的には、該クレーは微粉砕さ
れ、過剰の水にスラリー化される。このクレースラリー
の多金属重合体が大量に加えられる。次いで、この混合
物は、ホストクレーの小板間の或る位置に重合体を導入
させるのに十分な期間熟成せしめられる。
The polymer is exchanged into smectite clay by cation exchange or other swelling methods to form swollen clay. Typically, the clay is comminuted and slurried in excess water. A large amount of the polymetallic polymer of this clay slurry is added. The mixture is then aged for a period of time sufficient to introduce the polymer in position between the host clay platelets.

図面に言及するに、第1図は、本発明の教示に従い多金
属錯体重合体で処理された、16〜24Åの反復距離(a)
を有する典型的スメクタイトを示している。層間距離
(b)は6〜16Å範囲である。柱状物の高さ(b)は、
クレー小板間に挿入された柱状多金属錯体重合体が温度
200℃〜700℃範囲の燒により分解するときに確立され
る。図中に示した距離は、種々の生成物に関しX線回折
図形から容易に得られ、一次基本反射パラメーターすな
わち001を表わしている。
Referring to the drawings, FIG. 1 shows a repeating distance (a) of 16-24Å treated with a polymetallic complex polymer according to the teachings of the present invention.
3 shows a typical smectite with. The interlayer distance (b) is in the range of 6 to 16Å. The height (b) of the pillar is
The temperature of the columnar polymetallic complex polymer inserted between the clay platelets
Established when decomposed by burning in the range of 200 ℃ -700 ℃. The distances shown in the figure are easily obtained from the X-ray diffraction patterns for various products and represent the primary fundamental reflection parameter or 001.

理解すべきは、所定のクレー構造内で層は一様でなく、
或る層の組成がその隣接層の組成とは厳密に云つて幾分
異なりうる不均質な化学混合物を構成するということで
ある。これは、層間にわずかな電荷変動をもたらし、そ
れゆえに異なる層で重合体交換量のわずかな相違をきた
すと思われる。層間距離を設定する際多金属重合体の寸
法が制御要因となるので、層上の電荷不均質性は層同士
間の重合体種の数にのみ(すなわち柱状物の寸法ではな
くその数に)影響する。
It should be understood that the layers are not uniform within a given clay structure,
It is that the composition of one layer constitutes a heterogeneous chemical mixture that may differ somewhat from that of its adjacent layers. This is likely to result in slight charge fluctuations between the layers, and therefore in small differences in polymer exchange between different layers. Since the dimension of the polymetallic polymer is a controlling factor when setting the interlayer distance, the charge inhomogeneity on the layers is only dependent on the number of polymer species between layers (ie not on the size of the pillars). Affect.

一般的に云つて、本発明の焼物は、6〜16Åの層間距
離、150〜600m2/gの窒素BET表面積および0.1〜0.6cc/g
の窒素気孔容量を有する。また、新規な多金属柱状物層
間挿入クレー組成物は実質的内部微孔質構造を保有す
る。これは、大部分の気孔が25Å未満範囲にあることを
示す窒素気孔寸法分布分析によつて判明する。柱状物自
体は、それが既述の如き多金属重合体の加熱により形成
されることから確かに或る程度のアルミニウムを含みう
る。而して、アルミニウムの一部分は、既述の如き種々
の金属ないし半金属によつて置換されうる。すなわち、
カチオン多金属重合体において、NivはAl、Si、Ga、G
e、As、P、Cr、Fe、V、Ru又はNiのうちの1種若しく
は2種以上でありうる。また、柱状物における金属化合
物のかなりの部分はV、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Nb、Mo、
Tc、Ru、Rh、Pd、Ta、W、Re、Os、Ir又はPtのうち少く
とも1種以上でなければならない。重合体中間体のMx成
分がこれら金属の給源である。柱状物中の化合物は、
焼後、主として、単一タイプ若しくは複合タイプの酸化
物である。しかしながら、多少の水酸化物が残存しう
る。
Generally speaking, the ware of the present invention has an interlayer distance of 6 to 16Å, a nitrogen BET surface area of 150 to 600 m 2 / g, and 0.1 to 0.6 cc / g.
It has a nitrogen pore volume of. Also, the novel multimetallic columnar intercalated clay composition possesses a substantially internal microporous structure. This is evidenced by nitrogen pore size distribution analysis, which shows that most of the pores are in the <25Å range. The pillars themselves may certainly contain some aluminum as they are formed by heating the polymetallic polymer as described above. Thus, a part of aluminum can be replaced by various metals or metalloids as described above. That is,
In the cationic multi-metal polymer, N iv is Al, Si, Ga, G
It may be one or more of e, As, P, Cr, Fe, V, Ru or Ni. In addition, a considerable part of the metal compound in the pillar is V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Nb, Mo,
It must be at least one of Tc, Ru, Rh, Pd, Ta, W, Re, Os, Ir or Pt. The Mx component of the polymer intermediate is the source of these metals. The compound in the column is
After firing, it is primarily a single or complex type oxide. However, some hydroxide may remain.

かかる層間挿入製品は吸収剤、触媒担体そして多くの場
合触媒として有用である。また、この層間挿入クレー製
品は、シリカ、アルミナ、シリカ−マグネシア、シリカ
−アルミナ、ヒドロゲル、天然若しくは合成ゼオライト
および粘土の如き他の無機酸化物吸収剤ないしは触媒と
の併用も企図される。かかる組成物は、シリカ、アルミ
ナおよびシリカ−アルミナヒドロゲルの如きマトリツク
ス成分並びに、白金、パラジウム、コバルト、モリブデ
ン、ニツケル、タングステン、希土類等の如き他の活性
若しくは安定化用金属を含む触媒の製造で有用となりう
る。得られた触媒は、モレキユラーシーブ分離や、接触
分解、水素化分解、水素化処理、異性化、改質の如き慣
用石油転化方法、重合および他の石油化学で用いること
ができる。また、これら組成物は、第一の金属触媒がイ
オン交換によりクレー内に導入され且つ第二の機能触媒
物質が多金属柱状物の一部分として該柱状物に混入され
ている二重機能触媒の製造で特に有用となりうることが
企図される。
Such intercalated products are useful as absorbents, catalyst supports and often catalysts. The intercalated clay product is also contemplated for use with other inorganic oxide absorbents or catalysts such as silica, alumina, silica-magnesia, silica-alumina, hydrogels, natural or synthetic zeolites and clays. Such compositions are useful in the manufacture of catalysts containing matrix components such as silica, alumina and silica-alumina hydrogels, and other active or stabilizing metals such as platinum, palladium, cobalt, molybdenum, nickel, tungsten, rare earths and the like. Can be. The resulting catalysts can be used in conventional petroleum conversion processes such as molecular sieve separation, catalytic cracking, hydrocracking, hydrotreating, isomerization, reforming, polymerization and other petrochemistry. In addition, these compositions are for producing a dual-function catalyst in which the first metal catalyst is introduced into clay by ion exchange and the second functional catalyst substance is mixed into the pillar as a part of the multi-metal pillar. It is contemplated that can be particularly useful in

以上、本発明の基本的特徴を述べてきたが、好ましい特
定の実施態様を例示する目的で次の如き特定例を示す。
Having described the basic features of the present invention, the following specific examples are given for the purpose of illustrating preferred specific embodiments.

例 1 本例では、アルミニウムクロロヒドロールAl13O4(OH)
24Cl7(「クロロヒドロール」)溶液に、組成Al11Cr2O4
(OH)24Cl7の純理的柱状物を得るのに十分なCr3+を加
えた。
Example 1 In this example, aluminum chlorohydrol Al 13 O 4 (OH)
In a 24 Cl 7 (“chlorohydrol”) solution, the composition Al 11 Cr 2 O 4
Sufficient Cr 3+ was added to obtain a pure columnar (OH) 24 Cl 7 .

50重量%の水性クロロヒドロール溶液(Reheis Chemica
l社)20gにCrCl3・6H2O 0.5gを室温で溶かした。この溶
液を22℃で16時間かき混ぜ、次いで100℃で2時間加熱
した。ベントライト(Bentolite)Lスメクタイト(Geo
rgia Kaolin社)10gを加え、生成せるスラリーを95℃で
75分間かき混ぜた。この混合物を過し、青灰色フイル
ターケークを凍結乾燥器で16時間乾燥した。X−線回折
分析では、クレーの約30%が膨化して18.8Åの(001)
層間隔となつたことが示された。これとは対照的に、Cr
Cl3の溶液とのみ交換処理せるクレーの類似試料は、(0
01)反射15.1Åを有する緑灰色生成物をもたらした。55
0℃での焼後、重合体処理クレーは薄い黄褐色であつ
たが、Cr3+交換クレーは灰褐色であつた。
50% by weight aqueous chlorohydrol solution (Reheis Chemica
(Company l) 0.5 g of CrCl 3 .6H 2 O was dissolved in 20 g at room temperature. The solution was stirred at 22 ° C for 16 hours and then heated at 100 ° C for 2 hours. Bentolite L smectite (Geo
rgia Kaolin) 10g, the resulting slurry at 95 ℃
Stir for 75 minutes. The mixture was passed and the blue-grey filter cake was dried in the freeze dryer for 16 hours. According to X-ray diffraction analysis, about 30% of the clay swelled to 18.8Å (001)
It was shown that there was a layer spacing. In contrast, Cr
A similar sample of clay that can only be exchanged with a solution of Cl 3 (0
01) gave a green-grey product with reflection 15.1Å. 55
After calcination at 0 ° C., the polymer-treated clay was a light tan color, while the Cr 3+ exchanged clay was a grey-brown color.

例 2 CrCl3・6H2O 0.5gをH2O 10gに溶かし、クロロヒドロー
ル(例1と同じ)20gと混合した。22℃で16時間の熟成
後重合体溶液を95℃で75分間熱熟成した。ベントライト
Lスメクタイト10gを加え、生成せるスラリーを95℃で9
0分間かき混ぜた。クレー過して青灰色フイルターケ
ークと類似色の液を得た。交換クレーを16時間凍結乾
燥、クレー粉末は、X−線回折(001)間隔18.2Å(60
%)および15.2Å(25%)(これはH2O相互焼のみを
示す。また9.8Åは膨潤がなかつたことを示す)を示し
た。焼後、試料は薄い黄褐〜クリーム色になつた。
Example 2 0.5 g of CrCl 3 .6H 2 O was dissolved in 10 g of H 2 O and mixed with 20 g of chlorohydrol (same as in example 1). After aging at 22 ° C for 16 hours, the polymer solution was thermally aged at 95 ° C for 75 minutes. Bentrite L smectite (10 g) was added, and the resulting slurry was mixed at 95 ° C
Stir for 0 minutes. Clay to obtain a liquid having a color similar to that of a blue-grey filter cake. The exchanged clay was freeze-dried for 16 hours, and the clay powder had an X-ray diffraction (001) interval of 18.2Å (60
%) And 15.2Å (25%) (this indicates only H 2 O mutual firing, and 9.8Å indicates no swelling). After baking, the sample turned a light tan to cream color.

例 3 本例では、Ni2+を柱状物中に置換させる。Example 3 In this example, Ni 2+ is substituted into the columnar body.

NiCl26・6H2O 0.5gをH2O 20gに溶かし、50重量%のクロ
ロヒドロール溶液(Reheis Chemical社)20gに加えた。
得られた混合物を室温で10分間かき混ぜた。ベントライ
トLモリモリロン石10g試料を加え、全体を23℃で16時
間かき混ぜた。過後、フイルターケークを凍結乾燥し
た。X−線回折では、試料が21.7Åおよび11.8Åで強い
反射を有することが示された。この物質を450℃で1時
間焼したのち、該試料をCaCl2の飽和溶液上相対湿度8
8%で平衡させた。この試料を熱重量分析した結果、全
減量は26重量%であり、450℃を下回る温度で23重量%
が失われた。X−線回折では、試料が18.2Åで強い(00
1)反射を有することが示された。n−ヘキサンの吸収
では、3.8重量%の増量が示された。大気中650℃で2時
間焼し且つ88%の水と2時間再平衡させたのち、試料
は9重量%のH2Oを吸収した。もし、この実験で二つのN
i2+が二つのAl3+と置き代わつていれば、挿入重合体は
式〔Al11Ni2O4(OH)245+を有する。
0.5 g of NiCl 2 6 · 6H 2 O was dissolved in 20 g of H 2 O and added to 20 g of a 50 wt% chlorohydrol solution (Reheis Chemical Co.).
The resulting mixture was stirred at room temperature for 10 minutes. Bentrite L Mori Morillonite 10 g sample was added and the whole was stirred at 23 ° C. for 16 hours. After the filtration, the filter cake was freeze-dried. X-ray diffraction showed the sample to have strong reflections at 21.7Å and 11.8Å. After baking this material for 1 hour at 450 ° C., the sample was placed on a saturated solution of CaCl 2 at a relative humidity of 8
Equilibrated at 8%. As a result of thermogravimetric analysis of this sample, the total weight loss was 26% by weight, and 23% by weight at a temperature below 450 ° C.
Was lost. In X-ray diffraction, the sample is strong at 18.2Å (00
1) It was shown to have reflection. Absorption of n-hexane showed an increase of 3.8% by weight. After baking in air at 650 ° C for 2 hours and re-equilibration with 88% water for 2 hours, the sample absorbed 9 wt% H 2 O. If in this experiment two N
If i 2+ replaces two Al 3+ , the insertion polymer has the formula [Al 11 Ni 2 O 4 (OH) 24 ] 5+ .

以上、本発明を説示し且つそのプラクテイスにおけるい
くつかの例を示したけれども、種々の均等物が当業者に
自明であり、しかもそれらが前掲特許請求の範囲内に入
ることは明らかである。
While the invention has been illustrated and some examples of its practice have been shown, it is obvious that various equivalents will be obvious to those skilled in the art and that they fall within the scope of the following claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、クレー層間に柱状層間物を形成するよう重合
体カチオンヒドロキシ多金属錯体で処理した代表的スメ
クタイト型クレーの組織構造の概略断面図を表す。
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of the texture structure of a typical smectite-type clay treated with a polymer cationic hydroxypolymetallic complex so as to form columnar interlayers between clay layers.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】概ね離隔した層を有する柱状物入りスメク
タイトクレー製品にして、層間距離が、未隔離のほかは
同じクレーの先駆物質よりも実質的に大きく、前記製品
に含まれる柱状物がアルミニウム化合物と少くとも1種
の金属化合物とからなり、該化合物の金属がV、Cr、M
n、Fe、Co、Ni、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ta、W、R
e、Os、Ir、Pt又はこれらの混合物より選ばれ、そして
前記柱状物が前記層を分け隔てている、スメクタイトク
レー製品。
1. A smectite clay product containing pillars having substantially separated layers, wherein the interlayer distance is substantially larger than the precursor of the same clay except unisolated, and the pillars contained in the product are aluminum compounds. And at least one metal compound, wherein the metal of the compound is V, Cr, M
n, Fe, Co, Ni, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ta, W, R
A smectite clay product selected from e, Os, Ir, Pt or mixtures thereof and wherein the pillars separate the layers.
【請求項2】柱状物が式: N(Al12-XMX)O4(OH)24 +a (ここで NはAl、Si、Ga、Ge、As、P、Cr、Fe、V、Ru若しくは
Ni又はこれらの混合物であり、 MはV、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、P
d、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt又はこれらの混合物であ
り、 xは1〜6であり、そして aはM及びNの選択に依る) のカチオン重合体錯体である、特許請求の範囲第1項記
載の製品。
2. The columnar material has the formula: N (Al 12-X M X ) O 4 (OH) 24 + a (where N is Al, Si, Ga, Ge, As, P, Cr, Fe, V, Ru or
Ni or a mixture thereof, M is V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, P
d, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt or a mixture thereof, x is 1 to 6, and a is a cationic polymer complex of) depending on the selection of M and N). Products in the range 1
【請求項3】MがV、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Ruおよびこ
れらの混合物よりなる群から選ばれる、特許請求の範囲
第1項記載の製品。
3. A product according to claim 1 wherein M is selected from the group consisting of V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Ru and mixtures thereof.
【請求項4】柱状物が実質上酸化物である、特許請求の
範囲第1項記載の製品。
4. A product according to claim 1, wherein the pillars are substantially oxides.
【請求項5】スメクタイトが、ヘクトライト、クロライ
ト、ベントナイト、モンモリロン石、バイデライトおよ
びこれらの混合物よりなる群から選ばれる、特許請求の
範囲第1項記載の製品。
5. A product according to claim 1 wherein the smectite is selected from the group consisting of hectorite, chlorite, bentonite, montmorillonite, beidellite and mixtures thereof.
【請求項6】(a)式: N(Al12-XMX)O4(OH)24 +a (ここで NはAl、Si、Ga、Ge、As、P、Cr、Fe、V、Ru若しくは
Ni又はこれらの混合物であり、 MはV、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、P
d、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt又はこれらの混合物であ
り、 xは1〜6であり、そして aはM及びNの選択に依る) の重合体カチオンヒドロキシ多金属錯体を含む水性組成
物とスメクタイトとを反応させて層間挿入スメクタイト
製品を形成し、 (b)該層間挿入スメクタイト製品を混合物から分離す
る ことよりなる、多金属層間挿入スメクタイトクレー製品
の製造方法。
6. (a) Formula: N (Al 12-X M X ) O 4 (OH) 24 + a (where N is Al, Si, Ga, Ge, As, P, Cr, Fe, V, Ru or
Ni or a mixture thereof, M is V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, P
d, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt or mixtures thereof, x is 1 to 6 and a is dependent on the selection of M and N) Aqueous containing polymeric cationic hydroxy polymetallic complex A method of making a multi-metal intercalated smectite clay product, comprising reacting the composition with smectite to form an intercalated smectite product, and (b) separating the intercalated smectite product from the mixture.
【請求項7】MがV、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Ruおよびこ
れらの混合物よりなる群から選ばれる、特許請求の範囲
第6項記載の方法。
7. The method of claim 6 wherein M is selected from the group consisting of V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Ru and mixtures thereof.
【請求項8】混合物が5℃〜200℃の温度で0.1〜4時間
反応せしめられる、特許請求の範囲第6項記載の方法。
8. The method according to claim 6, wherein the mixture is reacted at a temperature of 5 ° C. to 200 ° C. for 0.1 to 4 hours.
【請求項9】層間挿入スメクタイト製品が200℃〜700℃
の温度で反応せしめられる、特許請求の範囲第6項記載
の方法。
9. Intercalated smectite product is 200 ℃ ~ 700 ℃
The method according to claim 6, wherein the reaction is carried out at the temperature of.
【請求項10】スメクタイト1重量部に対し金属錯体0.
05〜2.0重量部が混合せしめられる、特許請求の範囲第
6項記載の方法。
10. A metal complex of 0 to 1 part by weight of smectite.
The method according to claim 6, wherein 05 to 2.0 parts by weight are mixed.
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