(57)【要約】【課題】  新規な結晶性層状化合物、その製造方法及び構造部材を提供する。【解決手段】  ケイ素５員環構造を有するシリケート骨格で形成され、それらの並列層間にイオン半径１．０オングストローム以上の陽イオン、及び、直径３．０オングストローム以上の有機アミン類などの有機結晶化調整剤による層を介在させてなる結晶性層状化合物、その製造方法及び該化合物を構成要素とする構造部材であり、上記ケイ素５員環構造は、ケイ素を基点とするＳｉ−Ｏの４面体配位の繰り返し単位から構成され、陽イオンは、アルカリ金属陽イオンから構成される。【効果】  ゼオライト合成のための前駆体材料、金属担持用固体、分離・吸着剤、形状選択性固体触媒、イオン交換剤、クロマトグラフィー充填剤等の材料又は構造部材に用いることができる。【選択図】図１
2004175661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学組成が、一般式［（Ｓｉ18-x・Ｏ38）・Ｍy ・（ＴＭＡ）z ・（Ｈ2 Ｏ）w ］（式中、ＴＭＡはテトラアルキルアンモニウム陽イオン、Ｍはアルカリ金属陽イオンを表し、ｘは０≦ｘ≦１．２、ｙは０．５≦ｙ≦１．５、ｚは６≦ｚ≦８、ｗは０．０２≦ｗ≦１．５の範囲を表す。）で表され、Ｓｉ原子とＯ原子とからなる共有結合性のネットワークを形成し、ナノサイズの１次元微細孔を有する単一層状骨格を基本構造として有し、且つ粉末Ｘ線回折パターンにおけるｄの格子面間隔が少なくとも下記表に記載されたものであることを特徴とする結晶性層状化合物。
ｄ（Å）        相対強度（ピーク）
１０．４７±０．２      ｖｓ
８．３８±０．１５      ｗ
７．３４±０．１５      ｍ
７．００±０．１        ｍ
６．５１±０．１        ｍ
６．４５±０．１        ｓ
５．８６±０．０５      ｍ
５．８２±０．０４      ｍ
５．６６±０．０４      ｗ
５．２３±０．０４      ｍ
５．０７±０．０４      ｗ
４．９０±０．０４      ｓ
４．７５±０．０４      ｍ
４．５７±０．０４      ｗ
４．４０±０．０４      ｍ
４．３５±０．０４      ｓ
４．２６±０．０４      ｓ
４．１９±０．０４      ｖｓ
４．００±０．０４      ｍ
３．９４±０．０３５    ｓ
３．８５±０．０３５    ｓ
３．８３±０．０３５    ｖｓ
３．７８±０．０３５    ｗ
３．６７±０．０３５    ｍ
３．６３±０．０３５    ｓ
３．６０±０．０３５    ｗ
３．５５±０．０３５    ｍ
３．５１±０．０３５    ｍ
３．５０±０．０３５    ｖｓ
３．４８±０．０３５    ｖｓ
３．３８±０．０３５    ｍ
３．３４±０．０３５    ｗ
３．３２±０．０３５    ｓ
（表中、ｄは格子面間隔を表わす。また、ｗ＝弱い相対強度、ｍ＝中位相対強度、ｓ＝強い相対強度、ｖｓ＝極めて強い相対強度、を意味する。）
【請求項２】
ケイ素−酸素共有結合（Ｓｉ−Ｏ）によるネットワーク中のＳｉ原子周りのＯ原子の局所配位が３配位と４配位から構成される、請求項１記載の結晶性層状化合物。
【請求項３】
結晶構造の層間空隙にアルカリ金属陽イオン及び有機結晶化調整剤を含む、請求項１記載の結晶性層状化合物。
【請求項４】
層間の有効空隙が３Å以上となっている、請求項１記載の結晶性層状化合物。
【請求項５】
ケイ素５員環以上の骨格部位から構成される細孔を有する、請求項１記載の結晶性層状化合物。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の結晶性層状化合物を製造する方法であって、シリカ源、イオン半径１．０オングストローム以上のアルカリ源、直径３．０オングストローム以上の有機結晶化調整剤、及び溶媒からなる原料の混合溶液を、多量の水が存在する状態で加熱処理することを特徴とする結晶性層状化合物の製造方法。
【請求項７】
加熱温度が１００−２００℃、反応時間が３時間−３０日である、請求項６記載の結晶性層状化合物の製造方法。
【請求項８】
有機結晶化調整剤が、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、テトラプロピルアンモニウム塩、テトラブチルアンモニウム塩などの四級アルキルアンモニウム塩、及び有機アミン類から選ばれた少なくとも一種である、請求項６記載の結晶性層状化合物の製造方法。
【請求項９】
請求項１から５のいずれかに記載の結晶性層状化合物を構成要素として含むことを特徴とする構造部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、５員環ネットワーク構造を有する新規結晶性層状化合物及びその製造方法に関するものであり、更に詳しくは、規則的に配列したシリケート骨格を有し、疎水性で、層間相互作用の少ない構造を有する新規な結晶性層状化合物、その製造方法及び該化合物を構成要素とする構造部材に関するものである。
本発明は、次世代の多機能性ゼオライトとしてその実用化が強く期待されている高シリカ型ゼオライトに代表されるニュータイプのゼオライトの合成技術の分野において、これらのゼオライトの基本骨格部位（パーツ）として使用することが可能な新規結晶性層状化合物（ＰＬＳ−１）及びその製造方法を提供するものである。
本発明は、例えば、ゼオライト合成のための前駆体材料、金属担持用固体、分離・吸着剤、形状選択性固体触媒、イオン交換剤、クロマトグラフィー充填剤の材料又は構造部材等に用いることのできる、新規な結晶性層状化合物及びその製造方法を提供すると共に、該結晶性層状化合物を構成要素として含む構造部材を提供するものとして有用である。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ゼオライトは、原子レベルで規則的に配列したミクロレベルの細孔を有し、耐熱性が高く、化学的にも安定なものが数多く得られている。このゼオライトの骨格構造の、Ｓｉの一部がＡｌに置換したアルミノシリケートは、分子オーダー（３−１０Å）の細孔を有し、形状選択的な吸着作用を持つことから、モレキュラーシーブ（分子ふるい）としての機能を有する。これまでに、数十種類の天然ゼオライトの他に、多種のゼオライトが合成されており、例えば、触媒、分離吸着剤、及びイオン交換剤等の分野で幅広く用いられている。また、アルミニウムを含まない純粋なシリケート骨格を有するシリカライトは、高い疎水性を有し、例えば、分離吸着剤として用いられている。
【０００３】
これらのゼオライトの骨格の一部に、金属原子を置換したメタロシリケートは、前記の特徴の他に、更に金属触媒としての性質を加えられることから、新しい化合物として着目されており、具体的には、例えば、チタンを置換導入したＭＦＩ型ゼオライトＴＳ−１なども合成されている（特許文献１参照）。
【０００４】
これらのゼオライトは、一般に、水熱合成法、すなわち、大量の水と、アルミニウム源、シリカ源、アルカリ金属及びアミン類などの有機結晶化調整剤（生成するゼオライトの細孔を形成する鋳型剤）を所望の化学組成になるように調合し、それらをオートクレーブ等の圧力容器に封じ込め、加熱する方法、により、自己圧下で製造されている（非特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、この水熱合成法は、一括合成の場合であることが多く、そのため、ゼオライト合成のための様々な合成条件に加え、金属原子をゼオライトの骨格に規則的に置換させる条件を設定することは、現状ではきわめて困難とされている。この問題は、従来型の合成法では、物質設計に関する明確な設計プロセスが構築されていないためによると考えられている。
【０００６】
多機能なゼオライト化合物を新たに製造するための１つの考え方として、原子レベルで高度に規則化した層状珪酸塩化合物の基本骨格部位（パーツ）を用い、積み木細工のように組み合わせて新化合物を設計し、組織化させることが有望であると考えられている（非特許文献２参照）。また、先行技術文献には、結晶性層状化合物からミクロポーラス物質への変換、結晶性層状化合物ＨＬＳについての詳細な物質の結晶構造、及びその特徴が報告されている（特許文献２、非特許文献３参照）。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第４，４１０，５０１号明細書
【特許文献２】特願２００２−１７７６８５
【非特許文献１】Inorganic Synthesis, Vol. 22, edited byS. L. Holt. Jr (Wiley, New York, 1983)
【非特許文献２】Y. Kiyozumi, F.Mizukami, Y. Akiyama, T. Ikeda, and T. Nishide,Studies in Surface Science and Catalysis, 135H, 02-P-25, 191 (2001)
【非特許文献３】T. Ikeda, Y. Akiyama, F. Izumi, Y. Kiyozumi, F. Mizukami, and T. Kodaira,Chem., Mater. 13, 1286-1295 (2001)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような状況の中で、本発明者らは、上記従来技術に鑑みて、上記技術的背景及び研究の視点を基に、ゼオライトの合成プロセスにおいて、従来の水熱合成法における諸問題を抜本的に解決すると共に、物質設計に関する明確な設計プロセスを構築することが可能な新しい合成技術を開発することを目標として鋭意研究を行った結果、規則的に配列したシリケート骨格を有し、疎水性で、層間相互作用の少ない層状構造を有する新規な結晶性層状化合物を製造することに成功すると共に、該結晶性層状化合物を使用することにより所期の目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、５員環ネットワーク構造を有する新規な結晶性層状化合物及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
また、本発明は、上記結晶性層状化合物を構成要素として含む構造部材を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明は、（１）化学組成が、一般式［（Ｓｉ18-x・Ｏ38）・Ｍy ・（ＴＭＡ）z ・（Ｈ２Ｏ）w ］（式中、ＴＭＡはテトラアルキルアンモニウム陽イオン、Ｍはアルカリ金属陽イオンを表し、ｘは０≦ｘ≦１．２、ｙは０．５≦ｙ≦１．５、ｚは６≦ｚ≦８、ｗは０．０２≦ｗ≦１．５の範囲を表す。）で表され、Ｓｉ原子とＯ原子とからなる共有結合性のネットワークを形成し、ナノサイズの１次元微細孔を有する単一層状骨格を基本構造として有し、且つ粉末Ｘ線回折パターンにおけるｄの格子面間隔が少なくとも下記表に記載されたものであることを特徴とする結晶性層状化合物、である。
ｄ（Å）        相対強度（ピーク）
１０．４７±０．２      ｖｓ
８．３８±０．１５      ｗ
７．３４±０．１５      ｍ
７．００±０．１        ｍ
６．５１±０．１        ｍ
６．４５±０．１        ｓ
５．８６±０．０５      ｍ
５．８２±０．０４      ｍ
５．６６±０．０４      ｗ
５．２３±０．０４      ｍ
５．０７±０．０４      ｗ
４．９０±０．０４      ｓ
４．７５±０．０４      ｍ
４．５７±０．０４      ｗ
４．４０±０．０４      ｍ
４．３５±０．０４      ｓ
４．２６±０．０４      ｓ
４．１９±０．０４      ｖｓ
４．００±０．０４      ｍ
３．９４±０．０３５    ｓ
３．８５±０．０３５    ｓ
３．８３±０．０３５    ｖｓ
３．７８±０．０３５    ｗ
３．６７±０．０３５    ｍ
３．６３±０．０３５    ｓ
３．６０±０．０３５    ｗ
３．５５±０．０３５    ｍ
３．５１±０．０３５    ｍ
３．５０±０．０３５    ｖｓ
３．４８±０．０３５    ｖｓ
３．３８±０．０３５    ｍ
３．３４±０．０３５    ｗ
３．３２±０．０３５    ｓ
（表中、ｄは格子面間隔を表わす。また、ｗ＝弱い相対強度、ｍ＝中位相対強度、ｓ＝強い相対強度、ｖｓ＝極めて強い相対強度、を意味する。）
また、本発明は、（２）Ｓｉ−Ｏネットワーク中のＳｉ原子周りのＯ原子の局所配置が３配位と４配位から構成される上記（１）の結晶性層状化合物、（３）その結晶構造の層間空隙にアルカリ金属陽イオン及び有機結晶化調整剤を含む上記（１）の結晶性層状化合物、（４）層間の有効空隙が５Å以上となっている上記（１）の結晶性層状化合物、（５）ケイ素５員環以上の骨格部位から構成される細孔を有する上記（１）の結晶性層状化合物、を好ましい実施態様とするものである。
また、本発明は、（６）有機結晶化調整剤含有層状ケイ酸塩を多量の水の存在下で加熱することを特徴とする結晶性層状化合物の製造方法、である。
また、本発明は、（７）加熱温度が１００−２００℃、反応時間が３時間−３０日である上記（６）の結晶性層状化合物の製造方法、（８）有機結晶化調整剤が、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、テトラプロピルアンモニウム塩、テトラブチルアンモニウム塩などの四級アルキルアンモニウム塩及び有機アミン類から選ばれた少なくとも一種である上記（６）の結晶性層状化合物の製造方法、を好ましい実施の態様とするものである。
更に、本発明は、（９）上記（１）から（５）のいずれかに記載の結晶性層状化合物を構成要素として含むことを特徴とする構造部材、である。
【００１０】
次に、本発明について更に詳細に説明する。
本発明に係る結晶性層状化合物は、ケイ素５員環構造を有するシリケート骨格で形成され、それらの並列層間にイオン半径１．０オングストローム以上の陽イオン、及び、直径３．０オングストローム以上の有機アミン類などの有機結晶化調整剤による層が介在していることを特徴とするものである。前述のケイ素５員環構造は、ケイ素を基点とするＳｉ−Ｏの４面体配位の繰り返し単位から構成され、前記の陽イオンは、好ましくは、例えば、Ｋである。
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
本発明の結晶性層状化合物を概念的に説明すると、図１に示すように、この層状化合物は、Ｓｉ−Ｏの４面体配位の繰り返し単位をシリケート基本構造に持ち、ケイ素５員環による微細孔がシリケート内に含まれている。そして、シリケート層間にイオン半径１．０オングストローム以上の陽イオン、及び、直径３．０オングストローム以上の有機アミン類などの有機結晶化調整剤による層が介在して全体を構成している。
【００１２】
本発明の方法では、原料であるシリカ源、イオン半径１．０オングストローム以上のアルカリ源（Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ等）、直径３．０オングストローム以上の有機アミン等の有機結晶化調整剤、及び溶媒からなる原料の混合溶液から、有機結晶化調整剤含有層状ケイ酸塩を合成する。本発明において、シリカ源としては、好適には、例えば、ＳｉＯ2 （具体的には、例えば、Ｃａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ  Ｍ５、ＣＡＢＯＴ  Ｃｏ．製）等が使用されるが、これらに制限されるものではない。
【００１３】
有機結晶化調整剤としては、層間内にアクセスできるものであり、層間を広げられるもの、また、シリケート骨格構造を形成する鋳型としての作用を有するものであれば、従来公知のものが全て使用できる。この有機結晶化調整剤として、好適には、例えば、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、テトラプロピルアンモニウム塩、テトラブチルアンモニウム塩などの四級アルキルアンモニウム塩、アミン類、及びホスホニウムイオン（Ｒ4 Ｐ+ ：Ｒは、水素、炭素数１０以下のアルキル基あるいはアリール基を、Ｐは、リンを表す。）などが例示される。これらのうち、本発明では、有機結晶化調整剤としては、好適には、例えば、テトラメチルアンモニウム塩が使用される。
【００１４】
また、本発明の方法において、反応成分及びその反応モル比は、目的とする前記一般式で表される結晶性層状化合物の組成によって適宜定めればよく、それらについては特に制限されないが、好適には、例えば、ＳｉＯ2 ：Ｍ：ＴＭＡ：Ｈ2 Ｏ＝１．０：０．２２：０．０２：８．５のモル比（ここで、Ｍはアルカリ金属陽イオン、ＴＭＡはテトラアルキルアンモニウム陽イオンを表す。）が例示される。
【００１５】
原料を混ぜ合わせてできるゾル・ゲル混合溶液から結晶性層状化合物への反応プロセスでは、多量の水が存在する状態で加熱処理する水熱合成法が採用されるが、この場合、加熱処理は、例えば、オートクレーブなどの反応容器を加熱することで実施される。この場合、加熱温度は特に制限されないが、好ましくは１００−２００℃、より好ましくは１４０−１７０℃、反応時間は、好ましくは３時間−３０日、より好ましくは３−１４日である。これらは、反応成分及びその反応モル比等に応じて最適な条件に設定することが求められる。得られた生成物は、アセトンと水で洗浄し、乾燥させる。
【００１６】
このようにして作り出した化合物は、Ｓｉ原子とＯ原子との共有結合によるネットワークを形成し、ナノサイズの１次元微細孔を有する単一層状骨格を基本構造として有し、且つ粉末Ｘ線回折パターンにおけるｄの格子面間隔が、後記する実施例に示す特定の値を有する。この化合物が層状であることの証明は、29Ｓｉ核における核磁気共鳴（29Ｓｉ−ＭＡＳ  ＮＭＲ）、ＳＥＭ観察及び粉末ＸＲＤ測定で行うことができる。なお、以下の解析データは、後記する実施例１の試料で解析し、得たものであるが、29Ｓｉ−ＭＡＳＮＭＲより解析したＳｉ周りのＯの配位環境（図２）から、スペクトル中にはＱ３及びＱ４に帰属されるピークがみられた。
【００１７】
ここで、Ｑ３とは、シリケート骨格内の１つのＳｉ原子に着目したとき、その周りに−Ｏ−Ｓｉ（−は結合を表す。）の原子配列をもつ結合が３つ存在し、Ｑ４では４つ存在していることを表す。Ｓｉは４官能性であるため、Ｑ３の場合、残り１つの官能基は−Ｏ−Ｓｉとなる原子配列ではない。この場合は、ＯがＯ- もしくはＯＨとなって末端となる。通常、ゼオライトは完全に閉じた篭状ネットワークであるので全てがＱ４となる。Ｑ３が含まれていることは、部分的にネットワークが途切れていること示し、本発明の方法により作製されたシリケートが層状構造であることを意味する。また、ケイ素５員環の存在は、粉末ＸＲＤ構造解析から、図１に示される概念構造に類似した結晶構造を得たことによって明らかとなった。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、（１）５員環ネットワーク構造を有する新規結晶性層状化合物、及びその製造方法を提供できる、（２）本発明の結晶性層状化合物は、規則的に配列したシリケート骨格を有し、疎水性で、層間相互作用の少ない構造を有することから、例えば、ゼオライト合成のための前駆体材料、金属担持用固体、分離・吸着剤、形状選択性固体触媒、イオン交換剤、クロマトグラフィー充填剤等の材料又は構造部材として有用である、更に（３）その層間中にゲストとなる原子や分子を挟み込むことが可能であり、それにより、メソポーラスシリケート等の高機能多孔質材料に供することが可能なナノサイズパーツを作製し、提供することが可能となる、という格別の効果が奏される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明を実施例に基づき具体的に説明するが、本発明は、これらによって何ら限定されるものではない。
【実施例１】
【００２０】
（１）測定方法
粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）パターンは、マックサイエンス社ＭＸ１８ＶＴを使用し、ＣｕＫα線を用いて、０．０２゜間隔の連続スキャンにより得た。また、熱重量分析にはマックサイエンス社ＴＧＤＴＡ２０００を、29Ｓｉ−ＭＡＳ  ＮＭＲにはブルカーバイオスピン社ＡＭＸ−５００を使用した。窒素吸着等温線は、日本ベルソープ３６により、７７Ｋにて測定した。
【００２１】
（２）結晶性層状化合物の製造
ＳｉＯ2 （Ｃａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ  Ｍ５、ＣＡＢＯＴ  Ｃｏ．製）を１０.０ｇ取り、１５％濃度のＴＭＡＯＨ（テトラメチルアンモニウムヒドロキシド）２２．０ｇ、０．５規定のＫＯＨ５．０ｇ、Ｈ2 Ｏ２５．０ｇ、１，４−ｄｉｏｘａｎｅ５０．０ｇに加えた。これを１時間程良く攪拌し、テフロン（登録商標）内筒を有するＳＵＳ３１６製オートクレーブ（内容積３００ｍｌ）に移し、１５０℃で１０日間加熱処理した。オートクレーブから取り出した後、アセトン及び水で洗浄を行い、７０℃の温度下で１２時間乾燥させ、粉末状の生成物を得た。
【００２２】
（３）結晶性層状化合物の特性
本生成物が層状化合物であることを、29Ｓｉ−ＭＡＳ  ＮＭＲ、ＳＥＭ写真及びＸＲＤ測定により確認した。図２に、29Ｓｉ−ＭＡＳ  ＮＭＲにより解析したＳｉ周りのＯの配置環境を示す。前記したように、スペクトル中にはＱ３及びＱ４に帰属されるピークがみられ、得られたシリケートが層状構造を有することが示された。この生成物は、下記の表に示すような、強度データに特徴づけられるＸＲＤパターンを与えた（この生成物をＰＬＳ−１と略記する）。また、このＰＬＳ−１の粉末を示差熱−熱重量分析したところ、３００−５００℃の範囲で、層間からのＴＭＡイオンの脱離に由来する発熱反応が見られた。このＴＭＡの脱離に伴う重量減少は約１４ｗｔ％であった。
【００２３】
ｄ（Å）        相対強度（ピーク）
１０．４７±０．２      ｖｓ
８．３８±０．１５      ｗ
７．３４±０．１５      ｍ
７．００±０．１        ｍ
６．５１±０．１        ｍ
６．４５±０．１        ｓ
５．８６±０．０５      ｍ
５．８２±０．０４      ｍ
５．６６±０．０４      ｗ
５．２３±０．０４      ｍ
５．０７±０．０４      ｗ
４．９０±０．０４      ｓ
４．７５±０．０４      ｍ
４．５７±０．０４      ｗ
４．４０±０．０４      ｍ
４．３５±０．０４      ｓ
４．２６±０．０４      ｓ
４．１９±０．０４      ｖｓ
４．００±０．０４      ｍ
３．９４±０．０３５    ｓ
３．８５±０．０３５    ｓ
３．８３±０．０３５    ｖｓ
３．７８±０．０３５    ｗ
３．６７±０．０３５    ｍ
３．６３±０．０３５    ｓ
３．６０±０．０３５    ｗ
３．５５±０．０３５    ｍ
３．５１±０．０３５    ｍ
３．５０±０．０３５    ｖｓ
３．４８±０．０３５    ｖｓ
３．３８±０．０３５    ｍ
３．３４±０．０３５    ｗ
３．３２±０．０３５    ｓ
【００２４】
（表中、ｄは格子面間隔を表わす。また、ｗ＝弱い相対強度、ｍ＝中位相対強度、ｓ＝強い相対強度、ｖｓ＝極めて強い相対強度、を意味する。）
ＰＬＳ−１の窒素脱・吸着等温線を図３に示す。図中、上のグラフが脱着等温線、下のグラフが吸着等温線、である。この図から、ＰＬＳ−１は、吸着容量が少ないことがわかる。図４に、ＰＬＳ−１の電子顕微鏡写真像を示す。ＰＬＳ−１は、１〜５μｍ程度の薄い鱗片状の結晶形態であり、層状構造に特有の劈開面を有していることがわかる。
【実施例２】
【００２５】
上記実施例１において、ＰＬＳ−１を合成するのに、１６０℃で５日間の加熱処理した以外は同一条件で結晶性層状化合物の製造を行った。本実施例においても、ＰＬＳ−１が生成物として得られた。
【実施例３】
【００２６】
上記実施例１において、ＰＬＳ−１を合成するのに、１６０℃で１０日間の加熱処理した以外は同一条件で結晶性層状化合物の製造を行った。本実施例においても、ＰＬＳ−１が生成物として得られた。
【実施例４】
【００２７】
上記実施例１において、ＰＬＳ−１を合成するのに、１７０℃で５日間の加熱処理した以外は同一条件で結晶性層状化合物の製造を行った。本実施例においても、ＰＬＳ−１が生成物として得られた。
【実施例５】
【００２８】
上記実施例１において、ＰＬＳ−１を合成するのに、１７０℃で１０日間の加熱処理した以外は同一条件で結晶性層状化合物の製造を行った。本実施例においては、ＰＬＳ−１の単相は生成せず、若干のＰＬＳ−１及び非晶質シリカが生成した。このことは、加熱処理が進行しすぎ、ＰＬＳ−１が高密度な非晶質相へ変化したため、ＰＬＳ−１の単相が生成しなかったものと考えられる。
【００２９】
参考例
ゼオライトの製造
このＰＬＳ−１を、内径２５ｍｍのパイレックス（登録商標）又は石英ガラス管に３．０ｇ入れ、真空ラインに接続し、５×１０-6ｔｏｒｒの真空下で、室温から５００℃まで、４時間かけて昇温、４時間保持、１時間かけて室温まで冷却、の３行程からなる熱処理を行い、灰色の粉末である高シリカ型ゼオライトを生成物として得た。このときの重量は２．５５ｇであった。この生成物は、その粉末ＸＲＤパターンから、下記表に示される、回折ピークを有していた。このゼオライト及び層状ケイ酸塩ＰＬＳ−１は、それらの走査型電子顕微鏡写真像より、１辺１２μｍ、厚さ０．２μｍ程度の薄い鱗片状の結晶形態であり、両者の結晶モルフォロジーが殆ど同じなことから、層状構造であるＰＬＳ−１とトポタスティックな構造変化によってゼオライトが生成されたことがわかる。
ｄ（Å）
９．２５±０．０５
８．８５±０．０５
７．６７±０．０５
６．８５±０．０５
６．１４±０．０５
４．７４±０．０５
４．６５±０．０５
４．４９±０．０５
４．４０±０．０５
４．１０±０．０５
３．９０±０．０５
３．８４±０．０５
３．７１±０．０５
３．４４±０．０５
３．３４±０．０５
３．２６±０．０５
３．０８±０．０５
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上詳述したように、本発明は、結晶性層状化合物とその製造方法に係るものであり、本発明により、規則的に配列したシリケート骨格を有し、疎水性で、層間相互作用の少ない構造を有する新規な結晶性層状化合物及びその製造方法を提供することができる。この結晶性層状化合物は、例えば、ゼオライト合成のための前駆体材料、金属担持用固体、分離・吸着剤、形状選択性固体触媒、イオン交換剤、クロマトグラフィー充填剤等の材料又は構造部材として有用である。更に、その層間にゲストとなる原子や分子を挟み込むことができるだけでなく、シリケート骨格自身が準安定構造であるため、容易にフラグメント化することができる。本発明により、メソポーラスシリケート等の高機能多孔質材料の生成に最適な規則構造を持つナノサイズパーツを得ることができ、それにより、原子レベルでの構造部材を構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一般式で表される結晶性層状化合物の概念図を示す。
【図２】図１に示す構造の結晶性層状化合物の29Ｓｉ−ＭＡＳ  ＮＭＲによる解析結果を示す。
【図３】本発明で得られたＰＬＳ−１の窒素脱・吸着等温線を示す（上のグラフが脱着等温線、下のグラフが吸着等温線）。
【図４】本発明で得られたＰＬＳ−１の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図２】
2004175661.tif 000003
【図３】
2004175661.tif 000004
【図１】
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【図４】
2004175661.tif 000006