(57)【要約】【課題】  混合ガスから低濃度でもキセノンを効率よく吸着することができるキセノン吸着剤を提供する。【解決手段】  細孔径が３．５〜５Åの範囲で、シリカアルミナモル比が１０〜３０の範囲であるゼオライトを含有することを特徴とするキセノン吸着剤。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
細孔径が３．５〜５Åの範囲で、シリカアルミナモル比が１０〜３０の範囲であるゼオライトを含有することを特徴とするキセノン吸着剤。
【請求項２】
ゼオライトに含まれる金属成分として、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、鉄、銅、銀から選択される少なくとも１種類を含むことを特徴とする請求項１に記載のキセノン吸着剤。
【請求項３】
金属成分が、ゼオライトのアルミニウムに対して０．１〜１．０当量（価数ｎの金属イオンについて、金属／Ａｌモル比に金属の価数ｎを乗じた値）であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のキセノン吸着剤。
【請求項４】
空気中５００℃で焼成後に測定した紫外可視吸光スペクトルが２９０〜３５０ｎｍに吸光ピークを有し、かつ、該吸光ピークが３１０〜３３０ｎｍに最大値を有する銀を含有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの項に記載のキセノン吸着剤。
【請求項５】
ゼオライトが、ＣＨＡ型、ＦＥＲ型、ＨＥＵ型、ＭＷＷ型から選択される少なくとも１種類の構造を含むことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかの項に記載のキセノン吸着剤。
【請求項６】
キセノン吸着剤が成形体であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかの項に記載のキセノン吸着剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キセノン吸着剤に関する。本発明のキセノン吸着剤は、例えば、混合ガスからのキセノンを選択的に吸着して回収する用途に有用である。
【背景技術】
【０００２】
キセノンの用途としては、特許文献１に記載されているような、医療業界での麻酔ガス、医学画像、イオン推進エンジン（宇宙空間）、フラットパネルディスプレイ（プラズマ）及び高輝度放電（ＨＩＤ）ライトが挙げられる。
【０００３】
また、特許文献２に記載されているような、半導体集積回路、液晶パネル、太陽電池パネル、磁気ディスク等の半導体製品を製造する工程でもキセノンは使用され、近年はより高度な処理を行うためにキセノンの使用量が増加している。
【０００４】
しかし、キセノンは大気の微量成分（８７ｐｐｂ）であり、空気からの分離により得るためには、１Ｌのキセノンを得るのに１１，０００，０００Ｌの空気を必要とする。このため、キセノンは非常に高価なガスとなる。
【０００５】
このため、キセノンを含む混合ガスからキセノンを吸着回収することが求められる。
【０００６】
特許文献１には、Ｘｅ／Ｎ２選択比が６５未満の吸着剤として、アルミナ、ゼオライト、シリカゲル及び活性炭が挙げられているが、具体的な吸着剤は例示されていない。
【０００７】
特許文献２には、易吸着成分としてのキセノンを吸着する吸着剤として、活性炭、Ｎａ−Ｘ型ゼオライト、Ｃａ−Ｘ型ゼオライト、Ｃａ−Ａ型ゼオライト、Ｌｉ−Ｘ型ゼオライトが開示されているが、低濃度のキセノンを吸着させる吸着剤としては十分な性能を有しているとは言えなかった。
【０００８】
キセノン吸着剤として、特許文献３には銀イオン交換ＺＳＭ５が、特許文献４にはＣａ−Ｘ型ゼオライトまたはＮａ−Ｙ型ゼオライトが開示されているが、低濃度のキセノンを吸着させる吸着剤としては十分な性能を有しているとは言えなかった。
【０００９】
また、特許文献５にはキセノン吸着剤として細孔径５Å以上の合成ゼオライト、細孔径５Å以上のモレキュラーシービングカーボンが挙げられているが、具体的な吸着剤は例示がない。
【００１０】
いずれの吸着剤も、特に低濃度のキセノンを吸着させる吸着剤としては十分な性能を有しているとは言えなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第５４４９２８９号
【特許文献２】特開２００６−６１８３１号
【特許文献３】特許第５３９２７４５号
【特許文献４】特許第３８２４８３８号
【特許文献５】特開２００８−１３７８４７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、従来のキセノン吸着剤よりも、特に低濃度のキセノン吸着量が大きく、更には空気成分の一種である窒素に対する選択性が高いキセノン吸着剤を提供するものである。本発明のキセノン吸着剤は、混合ガスから効率的にキセノンを吸着させることが可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、キセノン吸着剤として、細孔径が３．５〜５Åの範囲で、シリカアルミナモル比が１０〜３０の範囲であるゼオライトが優れることを見出し、本発明を完成したものである。すなわち、本発明は、細孔径が３．５〜５Åの範囲で、シリカアルミナモル比が１０〜３０の範囲であるゼオライトを含有することを特徴とするキセノン吸着剤である。
【００１４】
以下、本発明について説明する。
【００１５】
本発明のキセノン吸着剤は、細孔径が３．５〜５Åの範囲で、シリカアルミナモル比が１０〜３０の範囲であるゼオライトを含有するものである。
【００１６】
ここに、細孔径とは、国際ゼオライト学会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｚｅｏｌｉｔｅ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）２００７年発行のゼオライト構造データ集「Ａｔｌａｓ  ｏｆ  Ｚｅｏｌｉｔｅ  Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ  Ｔｙｐｅｓ」（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ出版）に記載の細孔径を指す（ただし、細孔が楕円状の場合は吸着分子を形状的に制限する短径とする）。
【００１７】
細孔径３．５〜５Åの範囲のゼオライトのキセノン吸着性能が優れる理由は定かではないが、キセノン分子の大きさである約４Åと近いことが影響している可能性がある。細孔径が４Åより小さいゼオライトでも、結晶骨格の熱振動により細孔径は変化するため、キセノンの吸着は可能となる。細孔径が３．５Å未満の場合は、キセノンが吸着されず、５Åを超える場合はキセノンと共存する他の成分の吸着が優勢となる。細孔径は、キセノンをより吸着させるため、３．５Å以上４．５Å未満の範囲であることが好ましい。
【００１８】
シリカアルミナモル比とは、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比のことであり、１０未満の場合は、吸着点となる金属成分が多く、極性が強くなりすぎてキセノンと共存する他の成分の吸着が優勢となり、３０を超える場合は吸着点となる金属成分が少なく、十分な吸着性能を有さない。
【００１９】
本発明のキセノン吸着剤に用いられるゼオライトに含まれる金属成分として、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、鉄、銅、銀から選択される少なくとも１種類を含んでいることが好ましく、特に、ナトリウム、銀から選択される少なくとも１種類を含んでいることが好ましい。キセノンは単原子分子であるため極性を持たない分子であるが、外部から電場を与えることで双極子が誘起され、極性を持つようになり、ゼオライトに吸着するようになる。双極子を誘起する金属成分として前記の金属成分が優れる。
【００２０】
前記の金属成分は、キセノンをより効果的に吸着させるために、ゼオライトのアルミニウムに対して０．１〜１．０当量（価数ｎの金属イオンについて、金属／Ａｌモル比に金属の価数ｎを乗じた値。以下同じ）が好ましく、０．４〜１．０当量がさらに好ましく、０．５〜１．０当量が特に好ましい。
【００２１】
さらに、本発明のキセノン吸着剤が含有する銀は、空気中５００℃で焼成後に測定した紫外可視吸光スペクトルが２９０〜３５０ｎｍに吸光ピークを有し、かつ、該吸光ピークが３１０〜３３０ｎｍに最大値を有する特徴がある。紫外可視吸光スペクトルを測定するキセノン吸着剤の焼成は、一般的な箱型のマッフル炉を用いて、１．０〜１．２分間当りマッフル炉の内容積と等しい量の乾燥空気を吹き込みながら、１時間４０分間で昇温し、５００℃で３時間焼成を行った。紫外可視吸光スペクトルは上記のように５００℃で焼成した試料を拡散反射法により室温で測定したものである。
【００２２】
本発明のキセノン吸着剤は、より高いキセノン吸着量を得るために、銀の含有量が１〜２０重量％であることが好ましく、３〜１８重量％がさらに好ましく、４〜１５重量％が特に好ましい。
【００２３】
ゼオライトに金属成分を修飾する方法は特に限定されず、イオン交換法、含浸法、蒸発乾固法などが使用できる。イオン交換法としては、ゼオライトと所望のイオンを含有する溶液とをゼオライト中のイオン量が所望の濃度になるまで接触させることにより達成される。回分法、流通法など一般的なイオン交換法が適用可能である。なお、金属成分の修飾は、キセノン吸着剤が粉末であっても、成形体であってもよく、いずれでも可能である。成形体のキセノン吸着剤を製造する際には、ゼオライト粉末を金属修飾した後に成形体とすることも、ゼオライト粉末を成形体とした後に金属修飾を行うことも、何れでも可能である。さらに、銀を含有するキセノン吸着剤は３００℃から７００℃、好ましくは４００℃から６００℃の温度で熱処理（焼成）することによりキセノンの吸着性能を向上させることができる。焼成雰囲気は空気、窒素などの不活性雰囲気のいずれでもよい。
【００２４】
本発明のキセノン吸着剤に用いられるゼオライトとしては、ＣＨＡ型、ＦＥＲ型、ＨＥＵ型、ＭＷＷ型から選択される少なくとも１種類の構造を含むことが好ましい。中でもＣＨＡ型、ＦＥＲ型、ＨＥＵ型、ＭＷＷ型が好ましく、ＦＥＲ型が最も好ましい。ＦＥＲ型は細孔径が４．２Å程度であり、キセノン分子サイズと細孔径が最も近いため、キセノン吸着性能が優れるものと推測される。ＣＨＡ型のゼオライトとしては、例えば、チャバサイト等があげられ、ＦＥＲ型のゼオライトとしては、例えば、フェリエライト等があげられ。ＨＥＵ型のゼオライトとしては、例えば、ヒューランダイト、クリノプチロライト等があげられ、ＭＷＷ型のゼオライトとしては、例えば、ＭＣＭ−２２、ＩＴＱ−１、ＳＳＺ−２５等があげられる。
【００２５】
本発明のキセノン吸着剤に用いられる細孔径が３．５〜５Åの範囲で、シリカアルミナモル比が１０〜３０の範囲のゼオライトであり、好ましくはＣＨＡ型、ＦＥＲ型、ＨＥＵ型、ＭＷＷ型のゼオライトは、シリカ源、アルミナ源、アルカリ源、必要に応じて構造指向剤の混合物を水熱下で結晶化することで製造することができる。
【００２６】
シリカ源は、例えば、コロイダルシリカ、無定型シリカ、珪酸ナトリウム、テトラエチルオルトシリケート、アルミノシリケートゲル等を使用することができる。
【００２７】
アルミナ源は、例えば、硫酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、水酸化アルミニウム、塩化アルミニウム、アルミノシリケートゲル、金属アルミニウム等を用いることができる。シリカ源及びアルミナ源は、他の原料と十分均一に混合できる形態のものが好ましい。
【００２８】
アルカリ源は、例えば、ナトリウム、カリウム、アンモニウムの水酸化物、ハロゲン化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩などの各種の塩、アルミン酸塩中、珪酸塩中、アルミノシリケートゲル中のアルカリ成分等を用いることができる。
【００２９】
構造指向剤も必要に応じて使用することができる。構造指向剤としては、例えば、アミン類等が使用でき、アミン類としては、例えば、テトラメチルアンモニウム水酸化物、テトラメチルアンモニウムハロゲン化物、テトラエチルアンモニウム水酸化物、テトラエチルアンモニウムハロゲン化物、テトラプロピルアンモニウム水酸化物、テトラプロピルアンモニウムハロゲン化物、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアダマンタンアンモニウム水酸化物、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアダマンタンアンモニウムハロゲン化物、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアダマンタンアンモニウム炭酸塩、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアダマンタンアンモニウムメチルカーボネート塩、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアダマンタンアンモニウム硫酸塩などから選ばれる少なくとも１種類を含んで使用することができる。
【００３０】
ゼオライトの結晶化はオートクレーブを使用することができ、結晶化の温度は１００℃以上、２５０℃以下、好ましくは１１０℃以上、２００℃以下、更に好ましくは１２０℃以上、１９０℃以下とすることができる。結晶化時間は１２時間以上、９６時間以内、好ましくは１４時間以上、８４時間以内、更に好ましくは１６時間以上、７２時間以内とすることができる。結晶化は静置、撹拌下のいずれでも行うことができる。
【００３１】
結晶化終了後は、固液分離を行い、余剰のアルカリ溶液を純水、温水などで洗浄することができる。洗浄後は乾燥することができる。乾燥温度は８０℃以上、２００℃以下であればよい。構造指向剤を含む場合は、乾燥後に熱分解処理によって除去することができる。
【００３２】
上に記載した方法で製造されたゼオライトは、そのままでキセノン吸着剤とすることができる。また、ゼオライトをバインダーと混合して成形体のキセノン吸着剤とすることもできる。
【００３３】
本発明のキセノン吸着剤は成形体とすることができる。混合ガスを分離する時は成形体とする方が扱いやすい。成形する方法は特に限定されない。成形に使用されるバインダーとしては、例えば、粘土、アルミナ、シリカなどの無機系バインダー等が使用できる。また成形する時には成形助剤としてセルロースなどの有機系助剤、リン酸塩などの無機系助剤等を使用することができる。成形体の形状は、例えば、球状、円柱状、三つ葉型、楕円状、俵型、リング状等とすることができる。成形体の大きさは、直径として０．５〜３ｍｍの大きさとすることができる。成形体はバインダーを焼結させるために４００〜６５０℃程度の温度で、空気、窒素などの不活性ガス中で焼成することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明のキセノン吸着剤は混合ガスから低濃度でもキセノンを効率よく吸着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】銀を含有するキセノン吸着剤の紫外可視吸光スペクトルである。
【図２】図１の３２０ｎｍ付近の吸光ピークを拡大したものである。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３７】
＜キセノン吸着量及び窒素吸着量の測定＞
吸着量の測定は、定容量式吸着測定装置（ＢＥＬＳＯＲＰ  ２８ＳＡ：マイクロトラックベル社製）を使用した。吸着剤は３５０℃で２時間、０．０１Ｐａ以下の真空下で前処理した。吸着温度は２５℃で測定した。キセノン吸着量は圧力１ｋＰａの時の吸着量、窒素吸着量は１００ｋＰａの時の吸着量を求めた。
【００３８】
＜キセノン選択性＞
キセノン選択性は式（１）で算出した。
【００３９】
キセノン選択性＝（１ｋＰａのキセノン吸着量／１ｋＰａ）／（１００ｋＰａの窒素吸着量／１００ｋＰａ）        （１）
＜紫外可視吸光スペクトルの測定＞
銀を含有するキセノン吸着剤の紫外可視吸光スペクトルの測定は、内容積３０Ｌのマッフル炉に２５Ｌ／ｍｉｎの流量で乾燥空気を吹き込みながら、１時間４０分間で昇温し、５００℃で３時間焼成を行った試料を、積分球ユニットを備えた紫外可視分光光度計（Ｖ−６５０：日本分光社製）を使用して拡散反射法により室温で測定した。測定条件は、２００〜４００ｎｍの波長範囲を２分間で測定を行った。
【００４０】
実施例１
Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアダマンタンアンモニウム水酸化物２５％水溶液７．５ｇ、純水３７．０ｇ、水酸化ナトリウム４８％水溶液１．０ｇ、水酸化カリウム４８％水溶液１．４ｇ、及び、無定形アルミノシリケートゲル９．３ｇを加え、よく混合して原料組成物を得た。原料組成物の組成は、ＳｉＯ２を１とした場合のモル比として、Ａｌ２Ｏ３：０．０７２、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアダマンタンアンモニウム水酸化物：０．０６５、Ｎａ２Ｏ：０．０４４、Ｋ２Ｏ：０．０４４、Ｈ２Ｏ：１８であった。
【００４１】
この原料組成物を８０ｃｃのステンレス製オートクレーブに密閉し、５５ｒｐｍで回転させながら１５０℃で７０時間加熱した。加熱後の生成物を固液分離し、得られた固相を十分量の純水で洗浄し、１１０℃で乾燥して生成物を得た。粉末Ｘ線回折と蛍光Ｘ線分析から、生成物はＣＨＡ型ゼオライト単相であった。得られたＣＨＡ型ゼオライトの乾燥粉末を空気流通下６００℃で２時間焼成した（ＣＨＡ型ゼオライトの細孔径：３．８Å）。ＣＨＡ型ゼオライトのＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比は１３、Ｎａ／Ａｌ比は０．２、Ｋ／Ａｌ比は０．４であった（アルミニウムに対する金属（Ｎａ＋Ｋ）量：０．６当量）。
【００４２】
このＣＨＡ型ゼオライト（キセノン吸着剤）の２５℃、１ｋＰａにおけるキセノン吸着量は０．１４ｍｏｌ／ｋｇで、２５℃、１００ｋＰａにおける窒素吸着量は０．４７ｍｏｌ／ｋｇであった。また、キセノン選択性は２９．８であった。
【００４３】
実施例２
純水８２５ｇ、水酸化ナトリウム４８％水溶液４．９ｇ、水酸化カリウム４８％水溶液１３．５ｇ、及び、無定形アルミノシリケートゲル５５７ｇを加え、よく混合して原料組成物を得た。原料組成物の組成は、ＳｉＯ２を１とした場合のモル比として、Ａｌ２Ｏ３：０．０５１、Ｎａ２Ｏ：０．０７１、Ｋ２Ｏ：０．０１９、Ｈ２Ｏ：２１であった。
【００４４】
この原料組成物を２０００ｃｃのステンレス製オートクレーブに密閉し、撹拌しながら１８０℃で７２時間加熱した。加熱後の生成物を固液分離し、得られた固相を十分量の純水で洗浄し、１１０℃で乾燥して生成物を得た。粉末Ｘ線回折と蛍光Ｘ線分析から、生成物はＦＥＲ型ゼオライト（細孔径：４．２Å）単相であった。ＦＥＲ型ゼオライトのＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比は１８、Ｎａ／Ａｌ比は０．３、Ｋ／Ａｌ比は０．７であった（アルミニウムに対する金属（Ｎａ＋Ｋ）量：１．０当量）。
【００４５】
得られたＦＥＲ型ゼオライト１００重量部に対して、アタパルジャイト粘土（ミニゲルＭＢ：アクティブミネラルズ製）２０重量部、カルボキシメチルセルロース３重量部、レオドール（ＴＷＬ−１２０：花王製）１重量部、純水１１０重量部を添加して、ミックスマラーで混練した。混練物を直径１．５ｍｍφの円柱状に押出し、成形した。成形物を１１０℃で乾燥した後、６５０℃で３時間を空気下で焼成し、キセノン吸着剤（成形体）を得た。
【００４６】
得られたキセノン吸着剤の２５℃、１ｋＰａにおけるキセノン吸着量は０．３４ｍｏｌ／ｋｇで、２５℃、１００ｋＰａにおける窒素吸着量は０．６０ｍｏｌ／ｋｇであった。また、キセノン選択性は５６．７であった。
【００４７】
実施例３
実施例１で得られた焼成後のＣＨＡ型ゼオライト（細孔径：３．８Å）を硝酸ナトリウム溶液でイオン交換を行った。得られたナトリウム交換ＣＨＡ型ゼオライトのＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比は１３で、Ｎａ／Ａｌ比は０．８（アルミニウムに対する金属（Ｎａ）量：０．８当量）で、Ｋは含有していなかった。なお、イオン交換前のＮａ／Ａｌ比は０．２、Ｋ／Ａｌ比は０．４であった。
【００４８】
このナトリウム交換ＣＨＡ型ゼオライト（キセノン吸着剤）の２５℃、１ｋＰａにおけるキセノン吸着量は０．１７ｍｏｌ／ｋｇで、２５℃、１００ｋＰａにおける窒素吸着量は０．６４ｍｏｌ／ｋｇであった。また、キセノン選択性は２６．６であった。
【００４９】
実施例４〜７
実施例２で得られた結晶化後のＦＥＲ型ゼオライト（細孔径：４．２Å、成形する前の粉体、実施例６）、このＦＥＲ型ゼオライトを硝酸ナトリウム溶液（実施例４、５）、硝酸カリウム（実施例７）でイオン交換を行って、Ｎａ、Ｋ含有量の異なる４種のＦＥＲ型ゼオライトを調製した（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比は１８）。それぞれの２５℃、１ｋＰａにおけるキセノン吸着量、２５℃、１００ｋＰａにおける窒素吸着量、キセノン選択性を表１に記す。
【００５０】
【表１】
2019077603.tif 000002
【００５１】
表１に示すように、ナトリウム交換量が多いほどキセノン吸着量が多く、またキセノン選択性に優れていた。
【００５２】
実施例８
アルミン酸ナトリウム水溶液（浅田化学製、Ａｌ２Ｏ３１９．３％、Ｎａ２Ｏ１９．６％）１．０７ｇと、４８％水酸化ナトリウム水溶液０．３９ｇと、純水５１．６ｇをよく混合し、これにヘキサメチレンイミン２．２７ｇ、無定形シリカ（Ｎｉｐｓｉｌ−ＶＮ３：東ソーシリカ製、ＳｉＯ２９０．２％、Ａｌ２Ｏ３０．３８％、Ｎａ２Ｏ０．２５％）４．４０ｇを添加して、さらによく混合して原料組成物を得た。原料組成物の組成は、ＳｉＯ２を１とした場合のモル比として、Ａｌ２Ｏ３：０．０３３、ヘキサメチレンイミン：０．３５、Ｎａ２Ｏ：０．０９、Ｈ２Ｏ：４５であった。
【００５３】
この原料組成物を８０ｃｃのステンレス製オートクレーブに密封し、５５ｒｐｍで回転させながら１５０℃で７日間加熱した。加熱後の生成物を固液分離し、得られた固相を十分量の純水で洗浄し、１１０℃で乾燥し、さらに空気流通下６００℃で２時間焼成した。粉末Ｘ線回折から生成物はＭＷＷ型ゼオライト（細孔径：４．０Å）であった。また、蛍光Ｘ線分析から、ＭＷＷ型ゼオライトのＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比は２０であった。
【００５４】
得られたＭＷＷ型ゼオライト焼成品を硝酸ナトリウム溶液でイオン交換を行った。得られたナトリウム交換ＭＷＷ型ゼオライトのＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比は２０で、Ｎａ／Ａｌ比は０．６（アルミニウムに対する金属（Ｎａ）量：０．６当量）であった。
【００５５】
このナトリウム交換ＭＷＷ型ゼオライト（キセノン吸着剤）の２５℃、１ｋＰａにおけるキセノン吸着量は０．１７ｍｏｌ／ｋｇで、２５℃、１００ｋＰａにおける窒素吸着量は０．４７ｍｏｌ／ｋｇであった。また、キセノン選択性は３６．２であった。
【００５６】
実施例９
実施例１で得られた焼成後のＣＨＡ型ゼオライト（細孔径：３．８Å）を硝酸銀溶液でイオン交換を行った。得られた銀交換ＣＨＡ型ゼオライトのＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比は１３で、Ａｇ／Ａｌ比は０．６（アルミニウムに対する金属（Ａｇ）量：０．６当量）で、Ｎａ、Ｋは含有していなかった。この銀交換ＣＨＡ型ゼオライトの紫外可視吸光スペクトルを図１と図２に示した。図から明らかなように３１０〜３３０ｎｍにピークトップを有する吸光ピークを有していた。
【００５７】
この銀交換ＣＨＡ型ゼオライト（キセノン吸着剤）の２５℃、１ｋＰａにおけるキセノン吸着量は０．８８ｍｏｌ／ｋｇで、２５℃、１００ｋＰａにおける窒素吸着量は０．６５ｍｏｌ／ｋｇであった。また、キセノン選択性は１３５であった。
【００５８】
実施例１０
実施例２で得られた結晶化後のＦＥＲ型ゼオライト（細孔径：４．２Å、成形する前の粉体）を硝酸銀溶液でイオン交換を行った。得られた銀交換ＦＥＲ型ゼオライトのＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比は１８で、Ａｇ／Ａｌ比は０．５（アルミニウムに対する金属（Ａｇ）量：０．５当量）で、Ｎａ、Ｋは含有していなかった。この銀交換ＦＥＲ型ゼオライトの紫外可視吸光スペクトルを図１と図２に示した。図から明らかなように３１０〜３３０ｎｍにピークトップを有する吸光ピークを有していた。
【００５９】
この銀交換ＦＥＲ型ゼオライト（キセノン吸着剤）の２５℃、１ｋＰａにおけるキセノン吸着量は０．７９ｍｏｌ／ｋｇで、２５℃、１００ｋＰａにおける窒素吸着量は０．６３ｍｏｌ／ｋｇであった。また、キセノン選択性は１２５であった。
【００６０】
この銀交換ＦＥＲ型ゼオライトを乾燥空気雰囲気で４００、５００、６００℃で３時間焼成を行った（昇温速度：何れも５℃／ｍｉｎ）。焼成後の銀交換ゼオライトそれぞれの２５℃、１ｋＰａにおけるキセノン吸着量、２５℃、１００ｋＰａにおける窒素吸着量、キセノン選択性を表２に記す。
【００６１】
【表２】
2019077603.tif 000003
【００６２】
表２に示すように、４００℃から６００℃の焼成により、銀交換ゼオライトのキセノン吸着量は増加した。
【００６３】
実施例１１
実施例１０で得られた銀交換ＦＥＲ型ゼオライトを再度硝酸銀溶液でイオン交換を行った。得られた銀交換ＦＥＲ型ゼオライトのＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比は１８で、Ａｇ／Ａｌ比は０．８（アルミニウムに対する金属（Ａｇ）量：０．８当量）で、Ｎａ、Ｋは含有していなかった。この銀交換ＦＥＲ型ゼオライトの紫外可視吸光スペクトルを図１と図２に示した。図から明らかなように３１０〜３３０ｎｍにピークトップを有する吸光ピークを有していた。
【００６４】
この銀交換ＦＥＲ型ゼオライト（キセノン吸着剤）の２５℃、１ｋＰａにおけるキセノン吸着量は０．９８ｍｏｌ／ｋｇで、２５℃、１００ｋＰａにおける窒素吸着量は０．７４ｍｏｌ／ｋｇであった。また、キセノン選択性は１３２であった。
【００６５】
この銀交換ＦＥＲ型ゼオライトを乾燥空気雰囲気で５００℃で３時間焼成を行った（昇温速度：何れも５℃／ｍｉｎ）。焼成後の銀交換ゼオライトそれぞれの２５℃、１ｋＰａにおけるキセノン吸着量、２５℃、１００ｋＰａにおける窒素吸着量、キセノン選択性を表２に記す。
【００６６】
表２に示すように、５００℃の焼成により、銀交換ゼオライトのキセノン吸着量は増加した。
【００６７】
実施例１２
実施例８で得られたＭＷＷ型ゼオライト（細孔径：４．０Å）を硝酸銀溶液でイオン交換を行った。得られた銀交換ＭＷＷ型ゼオライトのＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比は２０で、Ａｇ／Ａｌ比は０．５（アルミニウムに対する金属（Ａｇ）量：０．５当量）で、Ｎａは含有していなかった。この銀交換ＭＷＷ型ゼオライトの紫外可視吸光スペクトルを図１と図２に示した。図から明らかなように３１０〜３３０ｎｍにピークトップを有する吸光ピークを有していた。
【００６８】
この銀交換ＭＷＷ型ゼオライト（キセノン吸着剤）の２５℃、１ｋＰａにおけるキセノン吸着量は０．４９ｍｏｌ／ｋｇで、２５℃、１００ｋＰａにおける窒素吸着量は０．３８ｍｏｌ／ｋｇであった。また、キセノン選択性は１２９であった。
【００６９】
実施例１３
実施例１で得られた焼成後のＣＨＡ型ゼオライト（細孔径：３．８Å）を硝酸銀溶液でイオン交換を行った。得られた銀交換ＣＨＡ型ゼオライトのＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比は１３で、Ａｇ／Ａｌ比は０．５（アルミニウムに対する金属（Ａｇ）量：０．５当量）で、Ｎａ、Ｋは含有していなかった。この銀交換ＣＨＡ型ゼオライトの紫外可視吸光スペクトルを図１と図２に示した。図から明らかなように３１０〜３３０ｎｍにピークトップを有する吸光ピークを有していた。
【００７０】
この銀交換ＣＨＡ型ゼオライト（キセノン吸着剤）の２５℃、１ｋＰａにおけるキセノン吸着量は０．７９ｍｏｌ／ｋｇで、２５℃、１００ｋＰａにおける窒素吸着量は０．５９ｍｏｌ／ｋｇであった。また、キセノン選択性は１３４であった。
【００７１】
この銀交換ＣＨＡ型ゼオライトを乾燥空気雰囲気で４００、５００℃で３時間焼成を行った（昇温速度：何れも５℃／ｍｉｎ）。焼成後の銀交換ゼオライトそれぞれの２５℃、１ｋＰａにおけるキセノン吸着量、２５℃、１００ｋＰａにおける窒素吸着量、キセノン選択性を表２に記す。
【００７２】
表２に示すように、４００℃から５００℃の焼成により、銀交換ゼオライトのキセノン吸着量は増加した。
【００７３】
実施例１４
実施例２で得られた結晶化後のＦＥＲ型ゼオライト（細孔径：４．２Å、成形する前の粉体）を塩化アンモニウム溶液でイオン交換を行い、続いて硝酸カルシウム溶液でイオン交換を行った。得られたカルシウム交換ＦＥＲ型ゼオライトのＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比は１８で、Ｃａ／Ａｌ比は０．４５（アルミニウムに対する金属（Ｃａ）量：０．９０当量）で、Ｎａ、Ｋは含有していなかった。
【００７４】
このカルシウム交換ＦＥＲ型ゼオライト（キセノン吸着剤）の２５℃、１ｋＰａにおけるキセノン吸着量は０．５５ｍｏｌ／ｋｇで、２５℃、１００ｋＰａにおける窒素吸着量は０．７０ｍｏｌ／ｋｇであった。また、キセノン選択性は７８．６であった。
【００７５】
実施例１５
実施例２で得られた結晶化後のＦＥＲ型ゼオライト（細孔径：４．２Å、成形する前の粉体）を塩化アンモニウム溶液でイオン交換を行い、続いて硝酸マグネシウム溶液でイオン交換を行った。得られたマグネシウム交換ＦＥＲ型ゼオライトのＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比は１８で、Ｍｇ／Ａｌ比は０．４５（アルミニウムに対する金属（Ｍｇ）量：０．９０当量）で、Ｎａ、Ｋは含有していなかった。
【００７６】
このマグネシウム交換ＦＥＲ型ゼオライト（キセノン吸着剤）の２５℃、１ｋＰａにおけるキセノン吸着量は０．３６ｍｏｌ／ｋｇで、２５℃、１００ｋＰａにおける窒素吸着量は０．５０ｍｏｌ／ｋｇであった。また、キセノン選択性は７２．０であった。
【００７７】
実施例１６
実施例２で得られた結晶化後のＦＥＲ型ゼオライト（細孔径：４．２Å、成形する前の粉体）を塩化アンモニウム溶液でイオン交換を行い、続いて塩化リチウム溶液でイオン交換を行った。得られたリチウム交換ＦＥＲ型ゼオライトのＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比は１８で、Ｌｉ／Ａｌ比は１．０（アルミニウムに対する金属（Ｌｉ）量：１．０当量）で、Ｎａ、Ｋは含有していなかった。
【００７８】
このリチウム交換ＦＥＲ型ゼオライト（キセノン吸着剤）の２５℃、１ｋＰａにおけるキセノン吸着量は０．６３ｍｏｌ／ｋｇで、２５℃、１００ｋＰａにおける窒素吸着量は１．０８ｍｏｌ／ｋｇであった。また、キセノン選択性は５８．３であった。
【００７９】
比較例１
ＮａＸ型ゼオライト成形体（ゼオラム（登録商標）Ｆ−９ＨＡ：東ソー製、ゼオライトの細孔径：７．４Å、シリカアルミナモル比：２．５）のキセノン吸着量と窒素吸着量を測定した。２５℃、１ｋＰａにおけるキセノン吸着量は０．０３ｍｏｌ／ｋｇで、２５℃、１００ｋＰａにおける窒素吸着量は０．４３ｍｏｌ／ｋｇであった。また、キセノン選択性は７．０であった。
【００８０】
比較例２
ＬｉＬＳＸ型ゼオライト成形体（ゼオラム（登録商標）ＮＳＡ−７００：東ソー製、ゼオライトの細孔径：７．４Å、シリカアルミナモル比：２．０）のキセノン吸着量と窒素吸着量を測定した。２５℃、１ｋＰａにおけるキセノン吸着量は０．０３ｍｏｌ／ｋｇで、２５℃、１００ｋＰａにおける窒素吸着量は１．１３ｍｏｌ／ｋｇであった。また、キセノン選択性は２．７であった。
【００８１】
比較例３
ＣａＸ型ゼオライト成形体（ゼオラム（登録商標）ＳＡ−６００Ａ：東ソー製、ゼオライトの細孔径：７．４Å、シリカアルミナモル比：２．５）のキセノン吸着量と窒素吸着量を測定した。２５℃、１ｋＰａにおけるキセノン吸着量は０．１１ｍｏｌ／ｋｇで、２５℃、１００ｋＰａにおける窒素吸着量は１．１４ｍｏｌ／ｋｇであった。また、キセノン選択性は９．６であった。
【００８２】
比較例４
ＣａＡ型ゼオライト成形体（ゼオラム（登録商標）ＳＡ−５００Ａ：東ソー製、ゼオライトの細孔径：４．１Å、シリカアルミナモル比：２．０）のキセノン吸着量と窒素吸着量を測定した。２５℃、１ｋＰａにおけるキセノン吸着量は０．０５ｍｏｌ／ｋｇで、２５℃、１００ｋＰａにおける窒素吸着量は０．５７ｍｏｌ／ｋｇであった。また、キセノン選択性は８．８であった。
【００８３】
比較例５
ＮａＹ型ゼオライト（ＨＳＺ−３２０ＮＡＡ：東ソー製、ゼオライトの細孔径：７．４Å、シリカアルミナモル比：５．７）を塩化アンモニウム溶液でイオン交換を行い、続いて硝酸銀溶液でイオン交換を行った。得られた銀交換ＦＡＵ型ゼオライトのＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比は５．７、Ａｇ／Ａｌ比は０．２、Ｎａ／Ａｌ比は０．２であった。
【００８４】
この銀交換ＦＡＵ型ゼオライト（キセノン吸着剤）の２５℃、１ｋＰａにおけるキセノン吸着量は０．０２ｍｏｌ／ｋｇであった。
【００８５】
この銀交換ＦＡＵ型ゼオライトを乾燥空気雰囲気で５００℃で３時間焼成を行った（昇温速度：何れも５℃／ｍｉｎ）。焼成後の銀交換ゼオライトの２５℃、１ｋＰａにおけるキセノン吸着量は０．０２ｍｏｌ／ｋｇであった。５００℃の焼成により、銀交換ゼオライトのキセノン吸着量は増加しなかった。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明のキセノン吸着剤は、低濃度のキセノン吸着量が多いため、混合ガスから効率的にキセノンを吸着することができる。
【図１】
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【図２】
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