(57)【要約】【課題】金属イオンの吸着能に優れる金属イオン吸着剤を提供する。【解決手段】Ｓｉ及びＡｌの元素モル比Ｓｉ／Ａｌが０．３〜３．０であり、２７Ａｌ−ＮＭＲスペクトルが３ｐｐｍ近辺にピークを有し、２９Ｓｉ−ＮＭＲスペクトルが−７８ｐｐｍ近辺及び−８５ｐｐｍ近辺にピークを有し、Ｎａ含有率が２．５質量％以下であるアルミニウムケイ酸塩を含む金属イオン吸着剤。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｉ及びＡｌの元素モル比Ｓｉ／Ａｌが０．３〜３．０であり、
２７Ａｌ−ＮＭＲスペクトルにおいて３ｐｐｍ近辺にピークを有し、
２９Ｓｉ−ＮＭＲスペクトルにおいて−７８ｐｐｍ近辺及び−８５ｐｐｍ近辺にピークを有し、
Ｎａ含有率が２．５質量％以下である、アルミニウムケイ酸塩を含む金属イオン吸着剤。
【請求項２】
前記アルミニウムケイ酸塩の２９Ｓｉ−ＮＭＲスペクトルにおける−７８ｐｐｍ近辺のピークＡと、−８５ｐｐｍ近辺のピークＢとの面積比率（ピークＢ／ピークＡ）が、０．４〜９．０である請求項１に記載の金属イオン吸着剤。
【請求項３】
前記アルミニウムケイ酸塩のＢＥＴ比表面積が、２００ｍ２／ｇ以上である請求項１又は請求項２に記載の金属イオン吸着剤。
【請求項４】
前記アルミニウムケイ酸塩は、Ｘ線源としてＣｕＫα線を用いた粉末Ｘ線回折スペクトルにおいて２θ＝２６°近辺にピークを有する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の金属イオン吸着剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属イオン吸着剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、飲料水中に含まれる遊離残留塩素等の有害物質を除去することが望まれている。また、水道配管として鉛含有材が使われている例が未だ多く、重金属イオンの除去性能にも優れる浄水器が要望されている。
【０００３】
重金属を除去するための活性炭成型体として、例えば、繊維状活性炭、重金属吸着性能を有する粒径０．１μｍ〜９０μｍの微粒子無機化合物及びバインダーからなる混合物を成型させた活性炭成型体が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この活性炭成型体では、微粒子無機化合物として、アルミノケイ酸系ゼオライトが用いられている。
【０００４】
また、溶剤製造工程廃棄物、合成ゴム製造工程廃棄物等の産業廃棄物、各種研究施設からの廃棄物、医療廃棄物、更には家庭ゴミなどに含まれる重金属化合物の除去に関して、気相及び液相で重金属を除去できる重金属吸着剤として、例えば、活性炭、ゼオライト、ケイソウ土、天然砂及びセラミックスからなる群から選ばれる１種以上の多孔質物質に、キレート形成基含有化合物を結合させた重金属吸着剤が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３３４５４３号公報
【特許文献２】特開２０００−３４２９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１には、鉛以外の重金属の除去性能についての記載はなく、特許文献１の技術を金属イオン吸着剤に適用した場合に、金属イオン吸着能が十分ではない場合がある。また、特許文献２に記載の重金属吸着剤では、重金属を吸着するものの、吸着能について更なる向上が望まれている。
本発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、金属イオンの吸着能に優れる金属イオン吸着剤を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を提供するための具体的な手段には、以下の実施態様が含まれる。
【０００８】
＜１＞  Ｓｉ及びＡｌの元素モル比Ｓｉ／Ａｌが０．３〜３．０であり、
２７Ａｌ−ＮＭＲスペクトルにおいて３ｐｐｍ近辺にピークを有し、
２９Ｓｉ−ＮＭＲスペクトルにおいて−７８ｐｐｍ近辺及び−８５ｐｐｍ近辺にピークを有し、
Ｎａ含有率が２．５質量％以下である、アルミニウムケイ酸塩を含む金属イオン吸着剤。
【０００９】
＜２＞  前記アルミニウムケイ酸塩の２９Ｓｉ−ＮＭＲスペクトルにおける−７８ｐｐｍ近辺のピークＡと、−８５ｐｐｍ近辺のピークＢとの面積比率（ピークＢ／ピークＡ）が、０．４〜９．０である＜１＞に記載の金属イオン吸着剤。
【００１０】
＜３＞  前記アルミニウムケイ酸塩のＢＥＴ比表面積が、２００ｍ２／ｇ以上である＜１＞又は＜２＞に記載の金属イオン吸着剤。
【００１１】
＜４＞  前記アルミニウムケイ酸塩は、Ｘ線源としてＣｕＫα線を用いた粉末Ｘ線回折スペクトルにおいて２θ＝２６°近辺にピークを有する＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の金属イオン吸着剤。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、金属イオンの吸着能に優れる金属イオン吸着剤を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１に係るアルミニウムケイ酸塩の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真である。
【図２】実施例１に係るアルミニウムケイ酸塩の２７Ａｌ−ＮＭＲスペクトルである。
【図３】実施例１に係るアルミニウムケイ酸塩の２９Ｓｉ−ＮＭＲスペクトルである。
【図４】実施例における各試料の粉末Ｘ線回折スペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。
本明細書において「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、当該工程も含まれる。
また本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲には、「〜」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
【００１５】
本実施形態の金属イオン吸着剤は、Ｓｉ及びＡｌの元素モル比Ｓｉ／Ａｌが０．３〜３．０であり、２７Ａｌ−ＮＭＲスペクトルにおいて３ｐｐｍ近辺にピークを有し、２９Ｓｉ−ＮＭＲスペクトルにおいて−７８ｐｐｍ近辺及び−８５ｐｐｍ近辺にピークを有し、Ｎａ含有率が２．５質量％以下である、アルミニウムケイ酸塩を含む。
以下、金属イオン吸着剤の成分について詳細に説明する。
【００１６】
＜アルミニウムケイ酸塩＞
本実施形態に係るアルミニウムケイ酸塩は、Ｓｉ及びＡｌの元素モル比Ｓｉ／Ａｌが０．３〜３．０であり、２７Ａｌ−ＮＭＲスペクトルにおいて３ｐｐｍ近辺にピークを有し、２９Ｓｉ−ＮＭＲスペクトルにおいて−７８ｐｐｍ近辺及び−８５ｐｐｍ近辺にピークを有し、Ｎａ含有率が２．５質量％以下である（以下、「特定アルミニウムケイ酸塩」ともいう）。
特定アルミニウムケイ酸塩は、金属イオンの吸着能に優れる。特定アルミニウムケイ酸塩は、アルミニウムとケイ素とを含む酸化物塩であれば、必要に応じて、他の金属元素を含んでいてもよい。アルミニウムケイ酸塩としては、例えば、アロフェン、カオリン、ゼオライト、サポナイト、モンモリロナイト、アタパルジャイト及びイモゴライトが挙げられる。
【００１７】
特定アルミニウムケイ酸塩は、Ｓｉ及びＡｌの元素モル比Ｓｉ／Ａｌが０．３〜３．０であり、金属イオンの吸着能が向上する観点から、０．３５〜２．８であることが好ましく、０．４〜２．６であることがより好ましい。元素モル比Ｓｉ／Ａｌが０．３未満の場合には、特定アルミニウムケイ酸塩の吸着能の向上に寄与しないＡｌの量が過剰になりやすい。また、元素モル比Ｓｉ／Ａｌが３．０を超えると、特定アルミニウムケイ酸塩の吸着能の向上に寄与しないＳｉの量が過剰になりやすい。
【００１８】
Ｓｉ及びＡｌの元素モル比Ｓｉ／Ａｌは、ＩＣＰ発光分光装置（例えば、株式会社日立製作所のＩＣＰ発光分光装置「Ｐ−４０１０」）を用いて、常法により測定できる。
【００１９】
特定アルミニウムケイ酸塩は、２７Ａｌ−ＮＭＲスペクトルにおいて、３ｐｐｍ近辺にピークを有する。２７Ａｌ−ＮＭＲ測定装置としては、例えば、ブルカー・バイオスピン株式会社のＡＶ４００ＷＢ型を用いることができる。具体的な測定条件は以下の通りである。
共鳴周波数：１０４ＭＨｚ
測定方法：ＭＡＳ（シングルパルス）
ＭＡＳ回転数：１０ｋＨｚ
測定領域：５２ｋＨｚ
データポイント数：４０９６
ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ（測定領域／データポイント数）：１２．７Ｈｚ
パルス幅：３．０μｓｅｃ
遅延時間：２秒
化学シフト値基準：α−アルミナを３．９４ｐｐｍ
ｗｉｎｄｏｗ関数：指数関数
Ｌｉｎｅ  Ｂｒｏａｄｅｎｉｎｇ係数：１０Ｈｚ
【００２０】
図２に、特定アルミニウムケイ酸塩の一例として、後述の実施例１に係る特定アルミニウムケイ酸塩の２７Ａｌ−ＮＭＲスペクトルを示す。
【００２１】
図２に示すように、特定アルミニウムケイ酸塩は、２７Ａｌ−ＮＭＲスペクトルにおいて、３ｐｐｍ近辺にピークを有する。３ｐｐｍ近辺のピークは、６配位のＡｌに由来するピークであると推定される。さらに、特定アルミニウムケイ酸塩は、５５ｐｐｍ付近にピークを有していてもよい。５５ｐｐｍ付近のピークは、４配位のＡｌに由来するピークであると推定される。
【００２２】
特定アルミニウムケイ酸塩は、２７Ａｌ−ＮＭＲスペクトルにおいて、３ｐｐｍ近辺のピークに対する、５５ｐｍ付近のピークの面積比率が、２５％以下であることが好ましく、２０％以下であることがより好ましく、１５％以下であることが更に好ましい。
【００２３】
特定アルミニウムケイ酸塩は、２９Ｓｉ−ＮＭＲスペクトルにおいて、−７８ｐｐｍ近辺及び−８５ｐｐｍ近辺にピークを有する。２９Ｓｉ−ＮＭＲ測定装置としては、例えば、ブルカー・バイオスピン株式会社のＡＶ４００ＷＢ型を用いることができる。具体的な測定条件は以下の通りである。
共鳴周波数：７９．５ＭＨｚ
測定方法：ＭＡＳ（シングルパルス）
ＭＡＳ回転数：６ｋＨｚ
測定領域：２４ｋＨｚ
データポイント数：２０４８
ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ（測定領域／データポイント数）：５．８Ｈｚ
パルス幅：４．７μｓｅｃ
遅延時間：６００秒
化学シフト値基準：ＴＭＳＰ−ｄ４（３−（トリメチルシリル）（２，２，３，３−２Ｈ４）プロピオン酸ナトリウム）を１．５２ｐｐｍ
ｗｉｎｄｏｗ関数：指数関数
Ｌｉｎｅ  Ｂｒｏａｄｅｎｉｎｇ係数：５０Ｈｚ
【００２４】
図３に、特定アルミニウムケイ酸塩の一例として、後述の実施例１に係る特定アルミニウムケイ酸塩の２９Ｓｉ−ＮＭＲスペクトルを示す。
【００２５】
図３に示すように、特定アルミニウムケイ酸塩は、２９Ｓｉ−ＮＭＲスペクトルにおいて、−７８ｐｐｍ近辺及び−８５ｐｐｍ近辺にピークを有する。−７８ｐｐｍ近辺に現れるピークＡは、イモゴライト、アロフェン類等の結晶構造のアルミニウムケイ酸塩に由来し、また、ＨＯ−Ｓｉ−（ＯＡｌ）３という構造に起因すると考えられる。−８５ｐｐｍ近辺に現れるピークＢは、粘土構造のアルミニウムケイ酸塩又は非晶質構造のアルミニウムケイ酸塩と考えられる。したがって、−７８ｐｐｍ近辺及び−８５ｐｐｍ近辺にピークを有する特定アルミニウムケイ酸塩は、結晶構造のアルミニウムケイ酸塩と、粘土構造又は非晶質構造のアルミニウムケイ酸塩との混合物又は複合体であると推定される。
【００２６】
特定アルミニウムケイ酸塩は、金属イオンの吸着能が向上する観点から、２９Ｓｉ−ＮＭＲスペクトルにおける−７８ｐｐｍ近辺のピークＡと、−８５ｐｐｍ近辺のピークＢとの面積比率（ピークＢ／ピークＡ）が、０．４〜９．０であることが好ましく、１．５〜９．０であることがより好ましく、２．０〜９．０であることが更に好ましく、２．０〜７．０であることが極めて好ましく、２．０〜５．０であることが特に好ましく、２．０〜４．０であることが最も好ましい。
【００２７】
２９Ｓｉ−ＮＭＲスペクトルにおける上記のピークの面積比率（ピークＢ／ピークＡ）を求める際には、まず２９Ｓｉ−ＮＭＲスペクトルにおいてベースラインを引く。図３では、−５５ｐｐｍと−１４０ｐｐｍとを結んだ直線をベースラインとする。
【００２８】
次に、−７８ｐｐｍ近辺に現れるピークＡと−８５ｐｐｍ近辺のピークＢとの谷に当たる化学シフト値（図３では、−８１ｐｐｍ付近）で２９Ｓｉ−ＮＭＲスペクトルの曲線を区切る。
【００２９】
−７８ｐｐｍ近辺のピークＡの面積は、図３においては、化学シフト軸と直交し−８１ｐｐｍを通る直線と、上記のベースラインと、２９Ｓｉ−ＮＭＲスペクトルの曲線と、に囲まれた領域の面積であり、−８５ｐｐｍ近辺のピークＢの面積は、化学シフト軸と直交し−８１ｐｐｍを通る直線と、上記のベースラインと、２９Ｓｉ−ＮＭＲスペクトルの曲線と、に囲まれた領域の面積である。
なお、上記の各ピークの面積は、ＮＭＲ測定装置に組み込まれた解析ソフトにより求めてもよい。
【００３０】
図１に、特定アルミニウムケイ酸塩の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真の一例を示す。図１に示す特定アルミニウムケイ酸塩は、後述の実施例１の特定アルミニウムケイ酸塩である。
【００３１】
図１に示されるように、特定アルミニウムケイ酸塩は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）において１００，０００倍で観察したときに、長さ５０ｎｍ以上の管状物が存在していないことが好ましい。
【００３２】
特定アルミニウムケイ酸塩の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）の観察は、１００ｋＶの加速電圧で行う。また観察試料としては、後述する特定アルミニウムケイ酸塩の製造方法における脱塩工程前の加熱後の溶液をＴＥＭ観察の試料作製用の支持体上に滴下し、次いで乾燥して薄膜としたものを用いる。なお、ＴＥＭ画像のコントラストが充分に得られない場合には、コントラストが充分に得られるように熱処理後の溶液を適宜希釈したものを用いて観察試料を調製する。
【００３３】
特定アルミニウムケイ酸塩は、粉末Ｘ線回折スペクトルにおいて、２θ＝２６°近辺にピークを有することが好ましい。２θ＝２６°近辺のピークは、特定アルミニウムケイ酸塩に由来するピークと推定される。粉末Ｘ線回折は、Ｘ線源としてＣｕＫα線を用いて行う。粉末Ｘ線回折装置としては、例えば、株式会社リガクのＧｅｉｇｅｒｆｌｅｘ  ＲＡＤ−２Ｘを用いることができる。
【００３４】
具体的な粉末Ｘ線回折スペクトルの測定条件は以下の通りである。
発散スリット：１°
散乱スリット：１°
受光スリット：０．３０ｍｍ
Ｘ線出力：４０ｋＶ、４０ｍＡ
【００３５】
さらに、特定アルミニウムケイ酸塩は、２θ＝１８．８°、２０．３°、２７．８°、４０．６°及び５３．３°近辺にピークを有してもよい。２θ＝１８．８°、２０．３°、２７．８°、４０．６°及び５３．３°近辺のピークは、副生物である水酸化アルミニウムに由来するピークと推定される。なお、後述の特定アルミニウムケイ酸塩の製造方法において、熱処理時の加熱温度を２５０℃以下とすることで水酸化アルミニウムの析出を抑えることができる。また、遠心分離等による脱塩処理時のｐＨを調整することによって、水酸化アルミニウムの含有量を調整することができる。
【００３６】
特定アルミニウムケイ酸塩は、金属イオンの吸着能が向上する観点から、ＢＥＴ比表面積が２００ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、２５０ｍ２／ｇ以上であることがより好ましく、２８０ｍ２／ｇ以上であることが更に好ましい。また、ＢＥＴ比表面積の上限値は特に制限はなく、特定アルミニウムケイ酸塩中のＳｉとＡｌの一部がＳｉ−Ｏ−Ａｌという形で結合し、それが金属イオンの吸着能の向上に寄与しているという観点からは、ＢＥＴ比表面積は１５００ｍ２／ｇ以下であることが好ましく、１２００ｍ２／ｇ以下であることがより好ましく、１０００ｍ２／ｇ以下であることが更に好ましい。
【００３７】
特定アルミニウムケイ酸塩のＢＥＴ比表面積は、ＪＩＳ  Ｚ  ８８３０（２０１３年）に準じて、７７Ｋでの窒素吸着能から測定する。評価装置としては、例えば、ＱＵＡＮＴＡＣＨＲＯＭＥ社のＡＵＴＯＳＯＲＢ−１を用いることができる。ＢＥＴ比表面積の測定を行う際には、試料表面及び構造中に吸着している水分がガス吸着能に影響を及ぼすと考えられることから、まず、加熱による水分除去の前処理を行う。
【００３８】
前処理では、０．０５ｇの測定試料を投入した測定用セルを、真空ポンプで１０Ｐａ以下に減圧した後、１１０℃で加熱し、３時間以上保持した後、減圧した状態を保ったまま常温（２５℃）まで自然冷却する。この前処理を行った後、評価温度を７７Ｋとし、評価圧力範囲を相対圧（飽和蒸気圧に対する平衡圧力）にて１未満として測定する。
【００３９】
特定アルミニウムケイ酸塩のＮａ含有率は２．５質量％以下である。特定アルミニウムケイ酸塩のＮａ含有率が２．５質量％以下であると、特定アルミニウムケイ酸塩の金属イオンの吸着能が向上する。特定アルミニウムケイ酸塩のＮａ含有率は、金属イオンの吸着能がより向上する観点から、２．３質量％以下であることが好ましく、２．０質量％以下であることがより好ましい。
【００４０】
特定アルミニウムケイ酸塩のＮａ含有率は、常法の走査型電子顕微鏡／エネルギー分散型Ｘ線分光法により測定できる。具体的には、エネルギー分散型Ｘ線分析装置付きの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ−ＥＤＸ）により切片化した試料の断面を観察し、特定アルミニウムケイ酸塩中のＮａ元素をエネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）により測定する。エネルギー分散型Ｘ線分析装置付きの走査型電子顕微鏡としては、例えば、株式会社日立ハイテクノロジーズの走査型電子顕微鏡「Ｓ−４８００型」に株式会社堀場製作所のエネルギー分散型Ｘ線分析装置「ＥＭＡＸ  ＥＮＥＲＧＹ  ＥＸ−３５０」を設置した分析装置を用いることができる。この分析装置を用いたときは、加速電圧１５ｋＶの条件で測定を行うことができる。
【００４１】
特定アルミニウムケイ酸塩は、合成してもよく、市販品を購入して用いてもよい。特定アルミニウムケイ酸塩を合成する場合、特定アルミニウムケイ酸塩の製造方法は、ケイ酸イオンを含む溶液及びアルミニウムイオンを含む溶液を混合して反応生成物を得る反応工程と、反応生成物を、水性媒体中、熱処理する熱処理工程と、を有し、必要に応じてその他の工程を有することができる。得られる特定アルミニウムケイ酸塩の収率、構造体形成等の観点から、少なくとも熱処理する工程の後で、脱塩を行う脱塩工程を有することが好ましい。
【００４２】
特定アルミニウムケイ酸塩の好ましい製造方法の一例としては、（ａ）ケイ酸イオンを含む溶液及びアルミニウムイオンを含む溶液を混合して反応生成物を得る工程と、（ｂ）水性媒体中、熱処理する工程（合成工程）と、（ｃ）上記工程（ｂ）で熱処理して得られたものを、脱塩する工程（脱塩工程）と、（ｄ）上記工程（ｃ）で脱塩されたものをイオン交換する工程（イオン交換工程）と、を有し、必要に応じてその他の工程を有する方法である。また、洗浄工程は、必要に応じて上記工程（ｄ）の前又は後に、追加してもよい。以下、この好ましい製造方法に従って、特定アルミニウムケイ酸塩の製造方法を説明する。
【００４３】
（ａ）反応生成物を得る工程
反応生成物を得る工程では、ケイ酸イオンを含む溶液と、アルミニウムイオンを含む溶液とを混合して、反応生成物であるアルミニウムケイ酸塩及び共存イオンを含む混合溶液を得る。ここで共存イオンとは、ナトリウムイオン、塩化物イオン、過塩素酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオン等が挙げられる。
【００４４】
（ａ−１）ケイ酸イオン及びアルミニウムイオン
アルミニウムケイ酸塩を合成する際、原料には、ケイ酸イオン及びアルミニウムイオンが必要となる。ケイ酸イオンを含む溶液（以下、「ケイ酸溶液」ともいう）を構成するケイ酸源としては、溶媒和した際にケイ酸イオンが生じるものであれば特に制限されない。
ケイ酸源としては、オルトケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、水ガラス、テトラエトキシシラン等のテトラアルコキシシランなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、アルミニウムイオンを含む溶液（以下、「アルミニウム溶液」ともいう）を構成するアルミニウム源は、溶媒和した際にアルミニウムイオンが生じるものであれば特に制限されない。アルミニウム源としては、塩化アルミニウム、過塩素酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、アルミニウムｓｅｃ−ブトキシド等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４５】
溶媒としては、原料であるケイ酸源及びアルミニウム源と溶媒和し易いものを適宜選択して使用することができる。具体的には、水、エタノール等を使用することができる。熱処理時における溶液中の共存イオンの低減、及び、取扱いの容易さから、水を用いることが好ましい。
【００４６】
（ａ−２）混合比及び溶液の濃度
原料であるケイ酸源及びアルミニウム源をそれぞれ溶媒に溶解させて原料溶液（ケイ酸溶液及びアルミニウム溶液）を調製した後、原料溶液を互いに混合して混合溶液を得る。混合溶液中のＳｉ及びＡｌの元素モル比Ｓｉ／Ａｌは、得られるアルミニウムケイ酸塩におけるＳｉ及びＡｌの元素モル比Ｓｉ／Ａｌに合わせて、０．３〜３．０となるように調整し、好ましくは０．３５〜２．８となるように調整し、より好ましくは０．４〜２．６となるように調整する。元素モル比Ｓｉ／Ａｌを０．３〜３．０とすることで、所望の特定アルミニウムケイ酸塩が合成され易くなる。
【００４７】
また、原料溶液の混合の際には、アルミニウム溶液に対してケイ酸溶液を徐々に加えることが好ましい。このようにすることで、所望の特定アルミニウムケイ酸塩の形成阻害要因となりうる、ケイ酸の重合を抑えることができる。
【００４８】
ケイ酸溶液のケイ素原子濃度は、特に制限はなく、１ｍｍｏｌ／Ｌ〜３０００ｍｍｏｌ／Ｌが好ましい。
ケイ酸溶液のケイ素原子濃度が１ｍｍｏｌ／Ｌ以上であると、生産性が向上し、効率よく特定アルミニウムケイ酸塩を製造できる傾向にある。またケイ素原子濃度が３０００ｍｍｏｌ／Ｌ以下であると、ケイ素原子濃度に応じて生産性がより向上する。
【００４９】
アルミニウム溶液のアルミニウム原子濃度は、特に制限はなく、１００ｍｍｏｌ／Ｌ〜２０００ｍｍｏｌ／Ｌが好ましい。
アルミニウム溶液のアルミニウム原子濃度が１００ｍｍｏｌ／Ｌ以上であると、生産性が向上し、効率よく特定アルミニウムケイ酸塩を製造できる傾向にある。またアルミニウム原子濃度が２０００ｍｍｏｌ／Ｌ以下であると、アルミニウム原子濃度に応じて生産性がより向上する。
【００５０】
（ｂ）合成工程
合成工程では、水性媒体中、熱処理を行う。特定アルミニウムケイ酸塩を含む溶液（分散液）を、熱処理することで、規則的な構造を有する所望の特定アルミニウムケイ酸塩を形成することができる。
【００５１】
合成工程において特定アルミニウムケイ酸塩を得る場合の条件としては、例えば、ケイ原子濃度が１ｍｍｏｌ／Ｌ以上且つアルミニウム原子濃度が１００ｍｍｏｌ／Ｌ以上とすることができる。中でも金属イオンの吸着能の観点から、ケイ原子濃度が１ｍｍｏｌ／Ｌ以上３０００ｍｍｏｌ／Ｌ以下且つアルミニウム原子濃度が１００ｍｍｏｌ／Ｌ以上２０００ｍｍｏｌ／Ｌ以下であることが好ましく、ケイ原子濃度が１０ｍｍｏｌ／Ｌ以上２５００ｍｍｏｌ／Ｌ以下且つアルミニウム原子濃度が１５０ｍｍｏｌ／Ｌ以上１５００ｍｍｏｌ／Ｌ以下であることがより好ましい。
ケイ原子濃度を１ｍｍｏｌ／Ｌ以上且つアルミニウム原子濃度を１００ｍｍｏｌ／Ｌ以上とすることで、特定アルミニウムケイ酸塩を効率よく製造することができ、更に特定アルミニウムケイ酸塩の生産性も向上する。
【００５２】
また、ケイ原子濃度及びアルミニウム原子濃度は、ＩＣＰ発光分光装置（例えば、株式会社日立製作所の「Ｐ−４０１０」）を用いて、定法により測定される。
【００５３】
ケイ原子濃度及びアルミニウム原子濃度が所定の濃度となるように調整する際には、溶媒を加えてもよい。溶媒としては、原料と溶媒和し易いものを適宜選択して使用することができる。溶媒としては、具体的には、水、エタノール等を使用することができ、熱処理時における溶液中の共存イオンの低減、及び取扱いの容易さから、水を用いることが好ましく、純水を用いることがより好ましい。
【００５４】
熱処理を行うことで、所望の構造を有する特定アルミニウムケイ酸塩を得ることができる。熱処理の温度は特に制限されない。所望の特定アルミニウムケイ酸塩を効率よく得る観点から、８０℃〜２５０℃であることが好ましい。熱処理の温度が２５０℃以下であると、ベーマイト（水酸化アルミニウム）が析出することを抑制する傾向にある。また熱処理の温度が８０℃以上であると、所望の特定アルミニウムケイ酸塩の合成速度が向上し、より効率よく所望の特定アルミニウムケイ酸塩を製造できる傾向にある。
【００５５】
熱処理の時間は特に制限されない。所望の構造を有する特定アルミニウムケイ酸塩をより効率的に得る観点から、９６時間（４日）以内であることが好ましい。
【００５６】
（ｃ）脱塩工程
合成工程において熱処理して得られたものは、脱塩工程において脱塩される。これにより金属イオンの吸着能に優れる金属イオン吸着剤を得ることができる。これは、例えば、以下のように考えることができる。すなわち、合成工程において熱処理して得られたものは、特定アルミニウムケイ酸塩の吸着サイトが共存イオンで塞がれている場合があり、期待する程の金属イオンの吸着能は得られない場合がある。そのため、合成工程で得られた特定アルミニウムケイ酸塩から共存イオンの少なくとも一部を除去する脱塩工程において、脱塩することで、金属イオンの吸着能に優れる金属イオン吸着剤が得られると考える。
【００５７】
脱塩工程で、脱塩する方法は、ケイ酸源及びアルミニウム源に由来するケイ酸イオン以外のアニオン（塩化物イオン、硫酸イオン、硝酸イオン等）及びアルミニウムイオン以外のカチオン（ナトリウムイオン等）の少なくとも一部を除去（脱塩）できればよく、特に制限されるものではない。脱塩工程としては、遠心分離を用いる方法、透析膜を用いる方法、加圧ろ過を用いる方法等が挙げられる。
【００５８】
また、必要に応じて除去したいカチオン（ナトリウムイオン等）に対して、後述の（ｄ）イオン交換工程の前又後に、洗浄工程を追加してもよい。洗浄工程において、別種のカチオンを含む試薬（硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム等）を添加して行ってもよい。
【００５９】
脱塩工程は、共存イオンの濃度が所定の濃度以下になるように行うことが好ましい。ここで共存イオンの濃度としては、例えば、脱塩工程で得られたものを、濃度が６０ｇ／Ｌとなるように純水に分散させた場合、５００ｍｍｏｌ／Ｌ以下とすることができる。このような共存イオン濃度とするには、具体的には例えば脱塩工程で得られたものを、濃度が６０ｇ／Ｌとなるように純水に分散させた場合に、その分散液の電気伝導率が４．０Ｓ／ｍ以下となるように行うことが好ましく、１．０ｍＳ／ｍ〜３．０Ｓ／ｍとなるように行うことがより好ましく、１．０ｍＳ／ｍ〜２．０Ｓ／ｍとなるように行うことがより好ましい。
分散液の電気伝導率が４．０Ｓ／ｍ以下であると、より優れた金属イオン吸着能を有する特定アルミニウムケイ酸塩を得られやすくなる傾向がある。
【００６０】
脱塩工程を、遠心分離を用いて行う場合、例えば以下のようにして行うことができる。熱処理後に得られた生成物に溶媒を添加して混合溶液を得る。混合溶液にアルカリ等を加えてｐＨを５〜１０に調整する。ｐＨを調整した溶液を遠心分離した後、上澄み溶液を排出してゲル状沈殿物として固体分離する。次いで固体分離されたものを溶媒に再分散させる。その際、分散液の容積を、遠心分離前の容積に戻すことが好ましい。再分散させた分散液を同様にして遠心分離して脱塩及び固体分離する操作を繰り返すことで、共存イオンの濃度を所定の濃度以下にすることができる。
【００６１】
脱塩工程においてはｐＨを例えば５〜１０に調整することが好ましく、８〜１０であることがより好ましい。ｐＨ調整に用いるアルカリは特に制限されない。ｐＨの調整に用いるアルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム及びアンモニアが好ましい。
【００６２】
また遠心分離の条件は、製造規模又は使用する容器等に応じて適宜選択される。例えば、室温（２５℃）下、１２００Ｇ以上で１分間〜３０分間とすることができる。遠心分離の条件としては、具体的には例えば、遠心分離装置として株式会社トミー精工のＳｕｐｒｅｍａ２３及び同社のスタンダードロータＮＡ−１６を用いる場合、室温（２５℃）下、３０００ｍｉｎ−１（回転／分）（１４５０Ｇ）以上で５分間〜１０分間とすることができる。
【００６３】
脱塩工程における溶媒としては、熱処理後の生成物と溶媒和し易いものを適宜選択して使用することができ、溶媒としては、具体的には、水、エタノール等を使用することができる。溶媒としては、共存イオンの低減、及び、取扱いの容易さから、水を用いることが好ましく、純水を用いることより好ましい。なお、繰り返し複数回の脱塩を行う際は、ｐＨ調整を省略することが好ましい。
【００６４】
脱塩工程における脱塩の処理回数は、共存イオンの残存量によって設定すればよい。脱塩の処理回数としては、１〜６回が好ましく、１〜３回程度がより好ましい。１〜３回程度の脱塩を行うことで、特定アルミニウムケイ酸塩における共存イオンの残存量が充分に低減される傾向にある。
【００６５】
脱塩工程後の分散液については、残存する共存イオンの中でも、特に特定アルミニウムケイ酸塩の吸着能に影響を与える塩化物イオン及びナトリウムイオンの濃度が低減されていることが好ましい。すなわち、脱塩工程における脱塩後の特定アルミニウムケイ酸塩は、特定アルミニウムケイ酸塩を水に分散させて濃度４００ｍｇ／Ｌの水分散液を調製したとき、水分散液において塩化物イオン濃度１００ｍｇ／Ｌ以下及びナトリウムイオン濃度１００ｍｇ／Ｌ以下となることが好ましい。塩化物イオン濃度１００ｍｇ／Ｌ以下且つナトリウムイオン濃度１００ｍｇ／Ｌ以下であると、特定アルミニウムケイ酸塩の吸着能を更に向上させることができる。塩化物イオン濃度は、５０ｍｇ／Ｌ以下がより好ましく、１０ｍｇ／Ｌ以下が更に好ましい。ナトリウムイオン濃度は、５０ｍｇ／Ｌ以下がより好ましく、１０ｍｇ／Ｌ以下が更に好ましい。塩化物イオン濃度及びナトリウムイオン濃度は、脱塩工程の処理回数又はｐＨ調整に使用するアルカリの種類により調整することができる。
なお、塩化物イオン濃度及びナトリウムイオン濃度は、イオンクロマトグラフィー（例えば、日本ダイオネクス株式会社のＤＸ−３２０及びＤＸ−１００）により通常の条件で測定される。
【００６６】
なお、ここで述べる「脱塩工程後の分散液」とは、脱塩工程を終了した後に溶媒を加えて、脱塩工程を行う前の容積に容積を戻した分散液を意味する。用いる溶媒は、原料と溶媒和し易いものを適宜選択して使用することができ、具体的には、水、エタノール等を使用することができるが、特定アルミニウムケイ酸塩における共存イオンの残存量の低減、及び、取扱いの容易さから、水を用いることが好ましく、純水を用いることがより好ましい。
【００６７】
（ｄ）イオン交換工程
イオン交換工程では、脱塩工程で得られた特定アルミニウムケイ酸塩に対してイオン交換を行い、アルミニウムイオン以外のカチオン（ナトリウムイオン等）の少なくとも一部を除去する。イオン交換工程を行うことで、特定アルミニウムケイ酸塩に含まれるナトリウムイオン等の含有率を低減することができる。
イオン交換する方法は、除去したいカチオン（ナトリウムイオン等）の少なくとも一部が除去できればよく、特に制限されるものではない。イオン交換する方法としては、ナトリウムイオン等のカチオン対して、別種のカチオンを含む試薬（硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム等）を添加して、イオン交換する方法が挙げられる。
【００６８】
特定アルミニウムケイ酸塩のＢＥＴ比表面積は、脱塩工程において、溶媒量の調整により、調整することができる。
【００６９】
＜金属イオン吸着剤＞
本実施形態の金属イオン吸着剤は、特定アルミニウムケイ酸塩を含む。より具体的な使用方法としては、通液性を有するハニカム形状基材又は多孔質基材に金属イオン吸着剤をコーティングしてフィルタとして使用すること、粒状又は球状基材の表面に金属イオン吸着剤をコーティングしてこの基材を容器中に充填して使用すること、金属イオン吸着剤そのものを使用すること等が挙げられる。なお、基材としては、特に限定はなく、金属、セラミック、合成樹脂硬化物、木材等の天然素材などを用いることができる。
【００７０】
金属イオンの具体例としては、ニッケルイオン、銅イオン、マンガンイオン、コバルトイオン等が挙げられる。本実施形態の金属イオン吸着剤はこれらの金属イオンを効果的に吸着する。
【実施例】
【００７１】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、特に断りのない限り、「部」及び「％」は質量基準である。
【００７２】
［実施例１］
＜特定アルミニウムケイ酸塩の作製＞
Ａｌ濃度：１ｍｏｌ／Ｌの硫酸アルミニウム水溶液（６４０ｋｇ）に、Ｓｉ濃度：２ｍｏｌ／Ｌの水ガラス（珪酸ソーダ３号、Ｎａ２Ｏ・３ＳｉＯ２・ｍＨ２Ｏ）（１６０ｋｇ）を加え、３０分間攪拌した。次に、この溶液を乾燥器に入れ、９８℃で５時間加熱した。
【００７３】
加熱後溶液に、濃度：２５％の水酸化ナトリウム水溶液（２８５ｋｇ）を添加し、ｐＨ９に調整した。ｐＨの調整を行うことにより溶液中のアルミニウムケイ酸塩を凝集させ、加圧ろ過により圧搾した。その後、加水を行って、リスラリー化して、ろ液を得た。得られたろ液を、株式会社堀場製作所のｐＨメータ（Ｆ−５５）及び電気伝導率セル（９３８２−１０Ｄ）を用いて、常温（２５℃）で電気伝導率を測定したところ、０．３Ｓ／ｍであった。
上記の脱塩処理後のアルミニウムケイ酸塩溶液に対して、硝酸アンモニウムを７．６ｋｇ（アルミニウムケイ酸塩の固形分を１質量部としたとき、０．１質量部）添加し、３０分攪拌してイオン交換を行った。攪拌後の溶液について、上記と同様の加圧ろ過により圧搾した。その後、加水を行って、リスラリー化して、ろ液を得た。得られたろ液の電気伝導率は０．３Ｓ／ｍであった。
【００７４】
イオン交換後に加圧ろ過し、得られたケーキ状の特定アルミニウムケイ酸塩を、スプレードライにより乾燥して粉末状にした。この粉末状の特定アルミニウムケイ酸塩を試料Ａとした。
【００７５】
＜ＢＥＴ比表面積＞
試料ＡのＢＥＴ比表面積を、窒素吸着能に基づいて測定した。評価装置には、窒素吸着測定装置（ＱＵＡＮＴＡＣＨＲＯＭＥ社のＡＵＴＯＳＯＲＢ−１）を用いた。これらの測定を行う際には、後述する試料の前処理を行った後、評価温度を７７Ｋとし、評価圧力範囲を相対圧（飽和蒸気圧に対する平衡圧力）にて１未満とした。
【００７６】
前処理として、０．０５ｇの試料Ａを投入した測定用セルを、真空ポンプで１０Ｐａ以下に減圧した後、１１０℃で加熱し、３時間以上保持した。減圧した状態を保ったまま常温（２５℃）まで自然冷却した。なお、上記の前処理は自動制御で行った。試料ＡのＢＥＴ比表面積は３６３ｍ２／ｇであった。
【００７７】
＜粉末Ｘ線回折＞
粉末Ｘ線回折は、株式会社リガクのＧｅｉｇｅｒｆｌｅｘ  ＲＡＤ−２Ｘ（商品名）を用い、Ｘ線源として波長０．１５４１８ｎｍのＣｕＫα線を用いて行なった。図４に、試料Ａの粉末Ｘ線回折のスペクトルを示す。２θ＝２６°近辺、そして４０°近辺にブロードなピークが観測された。
【００７８】
＜２７Ａｌ−ＮＭＲ＞
２７Ａｌ−ＮＭＲスペクトルの測定装置として、核磁気共鳴分光装置（ブルカー・バイオスピン株式会社のＡＶ４００ＷＢ型）を用い、下記条件で測定を行った。
共鳴周波数：１０４ＭＨｚ
測定方法：ＭＡＳ（シングルパルス）
ＭＡＳ回転数：１０ｋＨｚ
測定領域：５２ｋＨｚ
データポイント数：４０９６
ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ（測定領域／データポイント数）：１２．７Ｈｚ
パルス幅：３．０μｓｅｃ
遅延時間：２秒
化学シフト値基準：α−アルミナを３．９４ｐｐｍ
ｗｉｎｄｏｗ関数：指数関数
Ｌｉｎｅ  Ｂｒｏａｄｅｎｉｎｇ係数：１０Ｈｚ
【００７９】
図２に試料Ａの２７Ａｌ−ＮＭＲのスペクトルを示す。図２に示されるように、３ｐｐｍ近辺にピークを有していた。また５５ｐｐｍ近辺に若干のピークが見られた。３ｐｐｍ近辺のピークに対する、５５ｐｐｍ付近のピークの面積比率は、１５％であった。
【００８０】
＜２９Ｓｉ−ＮＭＲ＞
２９Ｓｉ−ＮＭＲスペクトル測定装置としては、核磁気共鳴分光装置（ブルカー・バイオスピン株式会社のＡＶ４００ＷＢ型）を用い、下記条件で測定を行った。
共鳴周波数：７９．５ＭＨｚ
測定方法：ＭＡＳ（シングルパルス）
ＭＡＳ回転数：６ｋＨｚ
測定領域：２４ｋＨｚ
データポイント数：２０４８
ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ（測定領域／データポイント数）：５．８Ｈｚ
パルス幅：４．７μｓｅｃ
遅延時間：６００秒
化学シフト値基準：ＴＭＳＰ−ｄ４（３−（トリメチルシリル）（２，２，３，３−２Ｈ４）プロピオン酸ナトリウム）を１．５２ｐｐｍ
ｗｉｎｄｏｗ関数：指数関数
Ｌｉｎｅ  Ｂｒｏａｄｅｎｉｎｇ係数：５０Ｈｚ
【００８１】
図３に試料Ａの２９Ｓｉ−ＮＭＲのスペクトルを示す。図３に示されるように、−７８ｐｐｍ近辺及び−８５ｐｐｍ近辺にピークを有していた。−７８ｐｐｍ及び−８５ｐｐｍ近辺のピークの面積を上記方法により測定した。その結果、−７８ｐｐｍのピークＡの面積を１．０としたとき、−８５ｐｐｍのピークＢの面積比率（ピークＢ／ピークＡ）は２．６であった。
【００８２】
＜元素モル比Ｓｉ／Ａｌ＞
常法のＩＣＰ発光分光分析（株式会社日立製作所のＩＣＰ発光分光装置「Ｐ−４０１０」）から求めたＳｉ及びＡｌの元素モル比Ｓｉ／Ａｌは、０．５であった。
【００８３】
＜透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察＞
図１に、試料Ａを１００，０００倍で観察したときの透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）の写真を示す。なお、ＴＥＭ観察は、透過型電子顕微鏡（株式会社日立ハイテクノロジーズのＨ−７１００ＦＡ型）を用いて、１００ｋＶの加速電圧で行なった。また、ＴＥＭ観察用の試料Ａのサンプルは以下のようにして調製した。すなわち、最終の脱塩処理工程前の、加熱後の溶液（アルミニウムケイ酸塩濃度４７ｇ／Ｌ）を純水で１０倍に希釈し、超音波照射処理を５分間行ったものをＴＥＭ観察の試料作製用の支持体上に滴下し、次いで自然乾燥して薄膜とすることで調製した。
図１に示されるように、試料Ａでは長さ５０ｎｍ以上の管状物が存在していない。
【００８４】
＜Ｎａ含有率＞
常法の走査型電子顕微鏡／エネルギー分散型Ｘ線分光法（株式会社日立ハイテクノロジーズのＳ−４８００型）から求めた試料ＡのＮａ含有率は０．４質量％だった。
【００８５】
［実施例２］
＜特定アルミニウムケイ酸塩の作製＞
Ａｌ濃度：１ｍｏｌ／Ｌの硫酸アルミニウム水溶液（４００ｋｇ）に、Ｓｉ濃度：２ｍｏｌ／Ｌの水ガラス（珪酸ソーダ３号、Ｎａ２Ｏ・３ＳｉＯ２・ｍＨ２Ｏ）（４００ｋｇ）を加え、３０分間攪拌した。次に、この溶液を乾燥器に入れ、９８℃で５時間加熱した。
【００８６】
加熱後の溶液に、濃度：２５％の水酸化ナトリウム水溶液（１２５ｋｇ）を添加し、ｐＨを９に調整した。ｐＨの調整を行うことにより溶液中のアルミニウムケイ酸塩を凝集させ、加圧ろ過により圧搾した。その後、加水を行って、リスラリー化して、ろ液を得た。得られたろ液の電気伝導率は、株式会社堀場製作所のｐＨメータ（Ｆ−５５）及び電気伝導率セル（９３８２−１０Ｄ）を用いて、常温（２５℃）で電気伝導率を測定したところ、０．３Ｓ／ｍであった。
上記の脱塩処理後のアルミニウムケイ酸塩溶液に対して、硝酸アンモニウムを８．６ｋｇ（アルミニウムケイ酸塩の固形分を１質量部としたとき、０．１質量部）添加し、３０分攪拌してイオン交換を行った。攪拌後の溶液について、上記と同様の加圧ろ過により圧搾した。その後、加水を行って、リスラリー化して、ろ液を得た。得られたろ液の電気伝導率は０．２Ｓ／ｍであった。
【００８７】
イオン交換後に加圧ろ過し、得られたケーキ状の特定アルミニウムケイ酸塩をスプレードライにより乾燥して、粉末状にした。この粉末状の特定アルミニウムケイ酸塩を試料Ｂとした。
【００８８】
＜ＢＥＴ比表面積＞
実施例１と同様の方法で、ＢＥＴ比表面積を、窒素吸着能から測定した。試料ＢのＢＥＴ比表面積は３７３ｍ２／ｇであった。
【００８９】
＜粉末Ｘ線回折＞
実施例１と同様の方法で、試料Ｂの粉末Ｘ線回折を行った。図４に、試料Ｂの粉末Ｘ線回折のスペクトルを示す。２θ＝２６°近辺にブロードなピークを有していた。
【００９０】
＜２７Ａｌ−ＮＭＲ＞
実施例１と同様の条件で２７Ａｌ−ＮＭＲのスペクトルを測定した。試料Ｂの２７Ａｌ−ＮＭＲのスペクトルは、実施例１と同等なスペクトルを示した。３ｐｐｍ近辺にピークを有し、また５５ｐｐｍ近辺に若干のピークが見られた。３ｐｐｍ近辺のピークに対する、５５ｐｐｍ近辺のピークの面積比率は、１５％であった。
【００９１】
＜２９Ｓｉ−ＮＭＲ＞
実施例１と同様の条件で２９Ｓｉ−ＮＭＲのスペクトルを測定した。試料Ｂの２９Ｓｉ−ＮＭＲのスペクトルは、実施例１と同等なスペクトルを示し、−７８ｐｐｍ及び−８５ｐｐｍ近辺にピークを有した。−７８ｐｐｍ及び−８５ｐｐｍ近辺のピークの面積を上記方法により測定した。その結果、−７８ｐｐｍ近辺のピークＡの面積を１．０としたとき、−８５ｐｐｍ近辺のピークＢの面積比率（ピークＢ／ピークＡ）は２．６であった。
【００９２】
＜元素モル比Ｓｉ／Ａｌ＞
常法のＩＣＰ発光分分析（株式会社日立製作所のＩＣＰ発光分光装置「Ｐ−４０１０」）から求めたＳｉ及びＡｌの元素モル比Ｓｉ／Ａｌは、２．０であった。
【００９３】
＜透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真観察＞
試料Ｂを実施例１と同様の方法により１００，０００倍で観察したときの透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて確認した結果、試料Ｂでは長さ５０ｎｍ以上の管状物が存在していないことを確認した。
【００９４】
＜Ｎａ含有率＞
常法の走査型電子顕微鏡／エネルギー分散型Ｘ線分光法（株式会社日立ハイテクノロジーズのＳ−４８００型）から求めた試料ＢのＮａ含有率は１．９質量％であった。
【００９５】
［比較例１］
＜特定アルミニウムケイ酸塩の作製＞
Ａｌ濃度が１ｍｏｌ／Ｌの硫酸アルミニウム水溶液（６４０ｋｇ）に、Ｓｉ濃度が２ｍｏｌ／Ｌの水ガラス（珪酸ソーダ３号、Ｎａ２Ｏ・３ＳｉＯ２・ｍＨ２Ｏ）（１６０ｋｇ）を加え、３０分間攪拌した。次に、この溶液を乾燥器に入れ、９８℃で５時間加熱した。
【００９６】
加熱後溶液に、濃度が２５％の水酸化ナトリウム水溶液（２８２ｋｇ）を添加し、ｐＨ９に調整した。ｐＨの調整を行うことにより溶液中のアルミニウムケイ酸塩を凝集させ、加圧ろ過により圧搾した。その後、加水を行って、リスラリー化して、ろ液を得た。得られたろ液の電気伝導率は、株式会社堀場製作所のｐＨメータ（Ｆ−５５）及び電気伝導率セル（９３８２−１０Ｄ）を用いて、常温（２５℃）で電気伝導率を測定したところ、０．２Ｓ／ｍであった。
【００９７】
加圧ろ過し、得られたケーキ状のアルミニウムケイ酸塩を、スプレードライにより乾燥して粉末状にした。この粉末状のアルミニウムケイ酸塩を試料Ｃとした。
【００９８】
＜ＢＥＴ比表面積＞
試料ＣのＢＥＴ比表面積を、窒素吸着能に基づいて測定した。評価装置には、窒素吸着測定装置（ＱＵＡＮＴＡＣＨＲＯＭＥ社のＡＵＴＯＳＯＲＢ−１）を用いた。これらの測定を行う際には、後述する試料の前処理を行った後、評価温度を７７Ｋとし、評価圧力範囲を相対圧（飽和蒸気圧に対する平衡圧力）にて１未満とした。
【００９９】
前処理として、０．０５ｇの試料Ｃを投入した測定用セルを、真空ポンプで１０Ｐａ以下に減圧した後、１１０℃で加熱し、３時間以上保持した。減圧した状態を保ったまま常温（２５℃）まで自然冷却した。なお、上記の前処理は自動制御で行った。試料ＣのＢＥＴ比表面積は１９９ｍ２／ｇであった。
【０１００】
＜粉末Ｘ線回折＞
粉末Ｘ線回折は、株式会社リガクのＧｅｉｇｅｒｆｌｅｘ  ＲＡＤ−２Ｘ（商品名）を用い、Ｘ線源として波長０．１５４１８ｎｍのＣｕＫα線を用いて行なった。図４に、試料Ｃの粉末Ｘ線回折のスペクトルを示す。２θ＝２６°近辺、そして４０°近辺にブロードなピークが観測された。
【０１０１】
実施例１と同様の条件で２９Ｓｉ−ＮＭＲのスペクトルを測定した。試料Ｃの２９Ｓｉ−ＮＭＲのスペクトルは、実施例１と同等なスペクトルを示し、−７８ｐｐｍ近辺及び−８５ｐｐｍ近辺にピークを有していた。−７８ｐｐｍ及び−８５ｐｐｍ近辺のピークの面積を上記方法により測定した。その結果、−７８ｐｐｍのピークＡの面積を１．０としたとき、−８５ｐｐｍのピークＢの面積比率（ピークＢ／ピークＡ）は２．６であった。
【０１０２】
＜元素モル比Ｓｉ／Ａｌ＞
常法のＩＣＰ発光分光分析（株式会社日立製作所のＩＣＰ発光分光装置「Ｐ−４０１０」）から求めたＳｉ及びＡｌの元素モル比Ｓｉ／Ａｌは、０．５であった。
【０１０３】
＜透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真観察＞
試料Ｃを実施例１と同様の方法により１００，０００倍で観察したときの透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて確認した結果、試料Ｃでは長さ５０ｎｍ以上の管状物が存在していないことを確認した。
【０１０４】
＜Ｎａ含有率＞
常法の走査型電子顕微鏡／エネルギー分散型Ｘ線分光法（株式会社日立ハイテクノロジーズのＳ−４８００型）から求めた試料ＣのＮａ含有率は４．２質量％だった。
【０１０５】
＜金属イオン吸着能＞
試薬としてＭｎ（ＢＦ４）２、Ｃｏ（ＢＦ４）２、Ｃｕ（ＢＦ４）２、Ｎｉ（ＢＦ４）２を、溶媒として炭酸ジエチルを用いて、２００ｐｐｍの金属イオン濃度調製溶液（Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃｕ及びＮｉ）をそれぞれ調製した。各金属イオン濃度調製溶液１０ｇに対して、試料Ａ〜試料Ｃをそれぞれ０．１ｇ添加した。４８時間静置後の上澄みの金属イオン濃度（質量基準）を常法のＩＣＰ発光分光分析（株式会社日立製作所のＩＣＰ発光分光装置「Ｐ−４０１０」）から求めた結果を表１に示す。表１から、試料Ａ及びＢは、試料Ｃと比較して、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃｕ及びＮｉのそれぞれの金属イオン濃度が減少した。このことから、試料Ｃと比較して、試料Ａ及び試料Ｂは金属イオン吸着能が高いことが分かる。
【表１】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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