(57)【要約】  吸着材料と、式［Ｚ３Ｚ４ＳｉＣＨ２］３（Ｉ）［式中、各Ｚ３は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、または別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子を表し、各Ｚ４は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、または別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子を表す］の独立単位を含むポリマーであるオルガノシリカ材料を含む結合剤とを含むコーティングで基体をコーティングするための方法が提供される。気体分離の方法も提供される。
2018502704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）式［Ｚ１Ｚ２ＳｉＣＨ２］３（Ｉａ）
［式中、各Ｚ１は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、または別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子を表し、各Ｚ２は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、または別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子を表す］
の少なくとも１種の化合物を、構造指向剤またはポロゲンを本質的に含有しない水性混合物に添加し、溶液を形成することと；
（ｂ）前記溶液に吸着材料を添加し、スラリーを形成することと；
（ｃ）前記スラリーを基体上にコーティングすることと；
（ｄ）前記スラリーをエイジングさせることと；
（ｅ）前記スラリーを乾燥させて、
前記吸着材料と、
式［Ｚ３Ｚ４ＳｉＣＨ２］３（Ｉ）
［式中、各Ｚ３は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、または別の単位のケイ素原子もしくは前記基体上の活性部位に結合した酸素原子を表し、各Ｚ４は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、または別の単位のケイ素原子もしくは前記基体上の活性部位に結合した酸素原子を表す］
の独立単位を含むポリマーであるオルガノシリカ材料を含む結合剤と
を含むコーティングを得ることと
を含む、基体をコーティングするための方法。
【請求項２】
各Ｚ１が、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基を表し、各Ｚ２が、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基を表す、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１種の式（Ｉａ）の化合物が、１，１，３，３，５，５−ヘキサエトキシ−１，３，５−トリシラシクロヘキサンである、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
各Ｚ３が、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基、または別の単位のケイ素原子もしくは前記基体上の活性部位に結合した酸素を表し、Ｚ４が、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基、または別の単位のケイ素原子もしくは前記基体上の活性部位に結合した酸素を表す、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記水性混合物に、
（ｉ）式（Ｉａ）のさらなる化合物、
（ｉｉ）式Ｒ１ＯＲ２Ｒ３Ｒ４Ｓｉ（ＩＩ）
［式中、各Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基を表し、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、窒素含有Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基、窒素含有ヘテロアルキル基、および窒素を含有する任意に置換されたヘテロシクロアルキル基からなる群から選択される］
の化合物、
（ｉｉｉ）式Ｚ５Ｚ６Ｚ７Ｓｉ−Ｒ−ＳｉＺ５Ｚ６Ｚ７（ＩＩＩ）
［式中、各Ｚ５は、独立して、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基を表し、各Ｚ６およびＺ７は、独立して、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基またはＣ１〜Ｃ４アルキル基を表し、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン基、Ｃ２〜Ｃ８アルケニレン基、Ｃ２〜Ｃ８アルキニレン基、窒素含有Ｃ１〜Ｃ１０アルキレン基、任意に置換されたＣ６〜Ｃ２０アラルキルおよび任意に置換されたＣ４〜Ｃ２０ヘテロシクロアルキル基からなる群から選択される］
の化合物、
（ｉｖ）式Ｍ１（ＯＺ８）３（ＩＶ）
［式中、Ｍ１は、第１３族金属を表し、各Ｚ８は、独立して、Ｃ１〜Ｃ６アルキルを表す］
の化合物、
（ｖ）式（Ｚ９Ｏ）２-Ｍ２−Ｏ−Ｓｉ（ＯＺ１０）３（Ｖ）
［式中、Ｍ２は、第１３族金属を表し、各Ｚ９および各Ｚ１０は、独立して、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基を表す］
の化合物、
（ｖｉ）式
【化１】
2018502704.tif 000030
［式中、各Ｒ１は、独立して、Ｘ１ＯＸ２Ｘ３ＳｉＸ４基であり、各Ｘ１は、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基を表し、Ｘ２およびＸ３は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基を表し、Ｘ４は、環式化合物の窒素原子に結合したＣ１〜Ｃ８アルキレン基を表す］
の環式化合物
からなる群から選択される少なくとも第２の化合物を添加することをさらに含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
（ｉ）前記第２の化合物が、式（Ｉａ）の化合物：１，３，５−トリメチル−１，３，５−トリエトキシ−１，３，５−トリシラシクロヘキサンであること、
（ｉｉ）前記第２の化合物が、テトラエチルオルトシリケート、メチルトリエトキシシラン、（Ｎ，Ｎ−ジメチル−アミノプロピル）トリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、４−メチル−１−（３−トリエトキシシリルプロピル）−ピペラジン、４−（２−（トリエトキシシリル）エチル）ピリジン、１−（３−（トリエトキシシリル）プロピル）−４，５−ジヒドロ−１Ｈ−イミダゾールおよび（３−アミノプロピル）トリエトキシシランからなる群から選択される式（ＩＩ）の化合物であること、
（ｉｉｉ）前記第２の化合物が、１，２−ビス（メチルジエトキシシリル）エタン、ビス（トリエトキシシリル）メタン、１，２−ビス−（トリエトキシシリル）エチレン、Ｎ，Ｎ’−ビス［（３−トリメトキシシリル）プロピル］エチレンジアミン、ビス［（メチル−ジエトキシシリル）プロピル］アミンおよびビス［（メチルジメトキシシリル）プロピル］−Ｎ−メチルアミンからなる群から選択される式（ＩＩＩ）の化合物であること、
（ｉｖ）前記第２の化合物が、式（ＩＶ）の化合物：アルミニウムトリメトキシド、アルミニウムトリエトキシド、アルミニウムイソプロポキシドおよびアルミニウム−トリ−ｓｅｃ−ブトキシドであること、
（ｖ）前記第２の化合物が、式（Ｖ）［式中、Ｍ２は、ＡｌまたはＢであり、Ｚ９およびＺ１０は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基を表す］の化合物であること、および
（ｖｉ）前記第２の化合物が、式（ＶＩ）の化合物：トリス（３−トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレートであること
の１つまたはそれ以上を満たす、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記水性混合物が、水酸化アンモニウムまたは金属ヒドロキシドなどの塩基を含み、約８〜約１５のｐＨを有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記水性混合物が、塩酸などの酸を含み、約０．０１〜約６．０のｐＨを有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記工程（ｄ）において、前記スラリーが、２４時間まで、約２０℃〜約１２５℃の温度でエイジングされ、前記スラリーが、約７０℃〜約１５０℃の温度で乾燥される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
より厚いコーティングを製造するために、前記工程（ｃ）が１回またはそれ以上繰り返される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記基体を前処理することをさらに含み、前記基体を前処理することが、過酸化水素などの酸化剤および硫酸などの任意に無機酸を含む溶液を前記基体に適用することを含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
（ｉ）前記オルガノシリカ材料が、約２．０ｎｍ〜約２５．０ｎｍの平均細孔直径を有すること、
（ｉｉ）前記オルガノシリカ材料が、約２００ｍ２／ｇ〜約２５００ｍ２／ｇの全表面積を有すること、および
（ｉｉｉ）前記オルガノシリカ材料が、０．１ｃｍ３／ｇ〜約３．０ｃｍ３／ｇの細孔体積を有すること
の１つまたはそれ以上を満たす、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
コーティングの前に、前記スラリーをかき混ぜることをさらに含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記吸着材料が、ミクロポーラス吸着材料、メソポーラス吸着材料、類似周期的メソポーラス吸着材料、金属酸化物、炭素およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記吸着材料が、カチオン型のゼオライトＡ、Ｙ、脱アルミニウム化ＹまたはリンデＬ、チャバザイト、エリオナイト、モルデナイト、ゼオライトベータ、ＺＳＭ型ゼオライト、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−４９、Ｎｕ−８７、ＵＴＤ−１、ＣＩＴ−５、ＥＭＣ−２およびクロバライトからなる群から選択されるゼオライトである、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記吸着材料を添加する前に、前記溶液が少なくとも１８時間攪拌される、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記溶液に、エタノールなどのＣ１〜Ｃ４アルコールを添加することをさらに含む、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記スラリーに、追加量の前記式（Ｉａ）の化合物：１，１，３，３，５，５−ヘキサエトキシ−１，３，５−トリシラシクロヘキサンを添加することをさらに含む、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
コーティングの後に、前記基体にパージガスを供給することをさらに含み、前記パージガスが、窒素などの不活性ガスである、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記基体が、キャピラリーチューブ、マイクロチャネル、モノリス、球状シリカ粒子およびシリコンウエハからなる群から選択される、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
焼成工程を含まない、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記コーティングが、約１５０μｍまでの厚さを有し、前記コーティングが、結合剤として、約１％〜約５０％のオルガノシリカ材料を含む、請求項１〜２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
請求項１〜２２のいずれか１項に記載の方法に従って製造された、オルガノシリカ材料でコーティングされた基体。
【請求項２４】
ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィーまたは超臨界クロマトグラフィーなどのクロマトグラフィーにおいて使用するための請求項２３に記載のオルガノシリカ材料でコーティングされた基体。
【請求項２５】
ＣＨ４と、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｓ、ＮＯｘおよびＳＯｘからなる群から選択される少なくとも１種のコンタミナントとを含む気体混合物を、請求項２３に記載のオルガノシリカ材料でコーティングされた基体と接触させることを含み、ＰＳＡ、ＴＳＡ、ＰＰＳＡ、ＰＴＳＡ、ＲＣＰＳＡ、ＲＣＴＳＡ、ＲＣＰＰＳＡまたはＲＣＰＴＳＡを含む、気体分離プロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、結合剤（又はバインダー）としてオルガノシリカ材料を使用する吸着材料（又は吸着剤材料（adsorbent material））のコーティング方法、ならびに気体および液体の分離のためのプロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
ガス流から望ましくないコンタミナント（又は汚染物質）（contaminants）を除去するため、および望ましいガス組成を達成するために、気体分離は多くの産業で重要である。例えば、多くのガス田からの天然ガスは、有意な量のＨ２Ｏ、ＳＯ２、Ｈ２Ｓ、ＣＯ２、Ｎ２、メルカプタンおよび／または重炭化水素を含有するおそれがあり、これらは、ガスが市場に送られる前に、様々な程度まで除去されなければならない。回収成分としてメタンが残るように、可能な限り多くの酸性気体（例えば、Ｈ２ＳおよびＣＯ２）が天然ガスから除去されることが好ましい。メタン回収のわずかな増加によって、プロセス経済学における有意な改善がもたらされ、また、望ましくない資源損失を防ぐために有用となる可能性がある。有害な不純物を除去する場合、８０体積％より多く、好ましくは９０体積％より多くのメタンを回収することが望ましい。
【０００３】
追加的に、合成ガス（合成ガス）は、典型的に、それを燃料、化学および電力用途で使用する前に、これらの用途の全ては、プロセスに必要とされる合成ガスの正確な組成の規格を有するため、様々な成分の除去および分離を必要とする。製造される場合、合成ガスは、少なくともＣＯおよびＨ２を含有することが可能である。合成ガス中の他の分子成分は、ＣＨ４、ＣＯ２、Ｈ２Ｓ、Ｈ２Ｏ、Ｎ２およびそれらの組合せであることが可能である。ガス中の少量（または微量）成分は、炭化水素、ＮＨ３、ＮＯｘなどおよびそれらの組合せを含むことが可能である。ほとんど全ての用途において、Ｈ２Ｓの大部分は、典型的に、それが使用される前に、合成ガスから除去されるべきであり、多くの用途において、ＣＯ２の多くを除去することが望ましくなる可能性がある。
【０００４】
吸着気体分離技術は、活性炭、あるいはアルミナ、シリカ−アルミナ、シリカまたは結晶質ゼオライトなどの多孔性固体酸化物などの固体収着剤材料を使用する種々の産業で共通である。吸着分離は、平衡または動力学的メカニズムによって達成され得る。大多数のプロセスは、吸着選択性が主に、吸着剤の細孔サイズなどのパラメーターに基づく、１つまたはそれ以上の種の差分平衡取込みに基づく、気体混合物の平衡吸着を通して実行される。動力学ベースの分離では、ガス混合物の異なる成分の拡散速度における差異が関連し、そして異なる種が、類似の平衡吸着パラメーターにもかかわらず、分離されることが可能となる。
【０００５】
吸着分離プロセスは、吸着剤微粒子の充てん床または構造化吸着剤床、例えば、モノリスを、単一ブロックの形態、あるいは複数のチャネルまたはセルを有する押出物、例えば、ハニカム構造モノリスの形態のいずれかで使用してもよい。気体分離プロセスでの使用のための構造化吸着剤床（例えば、モノリス）を調製するために、床が吸着材料（例えば、ゼオライト）でコーティングされてもよい。しかしながら、均一吸着剤コーティングは、高いガス速度が吸着剤コーティングの分解をもたらす可能性がある、圧力スイング吸着（ＰＳＡ）などの気体分離プロセスでの使用の間、コーティングの完全性を達成ならびに維持することが困難である。したがって、種々の分離プロセスを通して物理的な完全性を維持することが可能な、均一吸着剤コーティングをもたらす、吸着材料のコーティング法が必要である。
【０００６】
多孔性無機固体は、工業的応用のための分離媒体として大いに有益であることが見出されている。特に、メソ細孔の周期的配列を有するシリカおよびアルミナなどのメソポーラス材料は、それらの均一かつ調整可能な細孔、高い表面積および大きい細孔体積のため、吸着および分離プロセスでの使用に魅力的な材料である。そのようなメソポーラス材料は、大きい比表面積（例えば、１０００ｍ２／ｇ）および大きい細孔体積（例えば、１ｃｍ３／ｇ）を有することが知られている。これらの理由のため、そのようなメソポーラス材料によって、分子が細孔中に迅速に拡散することが可能となる。したがって、そのようなメソポーラス材料は、大容量吸着剤として有用となることが可能である。追加的に、そのようなメソポーラスオルガノシリカは、分離プロセスのための吸着剤コーティングを形成するために、他の吸着材料（例えば、ゼオライト）と一緒に結合剤として使用されてもよい。
【０００７】
しかしながら、吸着剤および／または結合剤として使用され得るメソポーラスオルガノシリカは、慣例的に、構造指向剤（structure directing agent）、ポロゲン（porogen）および／またはフレームワーク要素の存在下でのシルセキオクサン（ｓｉｌｓｅｑｕｉｏｘａｎｅ）前駆体の自己集合によって形成される。この前駆体は、加水分解性であり、構造指向剤の周囲で凝縮する。これらの材料は、平行配列されたメソスケールチャネルの周期的配列の存在のため、周期的メソポーラスオルガノシリケート（Ｐｅｒｉｏｄｉｃ  Ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ  Ｏｒｇａｎｏｓｉｌｉｃａｔｅ）（ＰＭＯ）と呼ばれている。例えば、非特許文献１は、Ｒが架橋性有機基であるＳｉＯ３ＲまたはＳｉＯ２Ｒ２ビルディングブロックからなる周期的メソポーラスフレームワークを有する、架橋されたオルガノシリカであるＰＭＯを形成するための、塩基および構造指向剤、セチルトリメチルアンモニウムブロミドの存在下での１，３，５−トリス［ジエトキシシリカ］シクロヘキサン［（ＥｔＯ）２ＳｉＣＨ２］３の自己集合を報告する。ＰＭＯ中、有機基は、細孔壁中に均一に分配されることが可能である。特許文献１は、ＮａＡｌＯ２および塩基の存在下、１，１，３，３，５，５−ヘキサエトキシ−１，３，５−トリシリルシクロヘキサンから形成された結晶質ハイブリッド有機−無機シリケートの調製を報告する。特許文献２は、プロピレングリコールモノメチルエーテルの存在下、１，１，３，３，５，５−ヘキサエトキシ−１，３，５−トリシリルシクロヘキサンから形成された組成物の調製を報告する。
【０００８】
しかしながら、オルガノシリカ材料の調製において、界面活性剤などの構造指向剤を使用することによって、調製プロセスの最後に構造指向剤を除去するための複雑で、エネルギー集約的プロセスが必要となる。例えば、構造指向剤を処分するために、焼成、ならびに廃水処分ステップおよび関連費用が必要とされ得る。このことによって、工業的応用のためにプロセスの規模を大きくする能力が限定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１２／００５９１８１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００７／００３４９２号明細書
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Ｌａｎｄｓｋｒｏｎ，Ｋ．ら［Ｓｃｉｅｎｃｅ，３０２：２６６−２６９（２００３）］
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、構造指向剤、ポロゲンまたは界面活性剤の不在下で実行可能な方法によって調製することが可能であるオルガノシリカ材料を使用する、気体分離プロセスのための吸着材料の改善されたコーティング法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（発明の要旨）
構造指向剤、ポロゲンまたは界面活性剤を必要とすることなく、吸着材料およびオルガノシリカ材料結合剤によって基体を首尾よくコーティングすることができることが見出された。
【００１３】
したがって、一態様において、本発明の実施形態は、
式［Ｚ１Ｚ２ＳｉＣＨ２］３（Ｉａ）［式中、各Ｚ１は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、または別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子を表し、各Ｚ２は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、または別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子を表す］の少なくとも１種の化合物を、構造指向剤またはポロゲンを本質的に含有しない水性混合物に添加し、溶液を形成すること（又は工程もしくはステップ）と；
前記溶液に吸着材料を添加し、スラリーを形成すること（又は工程もしくはステップ）と；
前記スラリーを基体上にコーティングすること（又は工程もしくはステップ）と；
前記スラリーをエイジング（又は老化）させること（又は工程もしくはステップ）と；
前記スラリーを乾燥させて、
前記吸着材料と、
式［Ｚ３Ｚ４ＳｉＣＨ２］３（Ｉ）
［式中、各Ｚ３は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、または別の単位のケイ素原子もしくは前記基体上の活性部位に結合した酸素原子を表し、各Ｚ４は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、または別の単位のケイ素原子もしくは前記基体上の活性部位に結合した酸素原子を表す］
の独立単位を含むポリマーであるオルガノシリカ材料を含む結合剤と
を含むコーティングを得ること（又は工程もしくはステップ）と
を含む、基体をコーティングするための方法を提供する。
【００１４】
なお別の態様において、本発明の実施形態は、本明細書に記載の方法に従って製造された、オルガノシリカ材料でコーティングされた基体を提供する。
【００１５】
なお別の態様において、本発明の実施形態は、ＣＨ４と、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｓ、ＮＯｘおよびＳＯｘからなる群から選択される少なくとも１種のコンタミナント（又は汚染物質）とを含む気体混合物を、本明細書に記載されるオルガノシリカ材料でコーティングされた基体と接触させること（又は工程もしくはステップ）を含む、気体分離プロセスを提供する。
【００１６】
上記で要約された実施形態の特定の態様を含む他の実施形態は、以下の詳細な説明から明白となるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１ａ】毛管カラム上のコーティング１の断面の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）像を示す。
【図１ｂ】毛管カラム上のコーティング１の断面の拡大ＳＥＭ像を示す。
【図２ａ】毛管カラム上のコーティング２の断面のＳＥＭ像を示す。
【図２ｂ】毛管カラム上のコーティング２の断面の拡大ＳＥＭ像を示す。
【図３ａ】毛管カラム上のコーティング３の断面のＳＥＭ像を示す。
【図３ｂ】毛管カラム上のコーティング３の断面の拡大ＳＥＭ像を示す。
【図４ａ】毛管カラム上のコーティング４の断面のＳＥＭ像を示す。
【図４ｂ】毛管カラム上のコーティング４の断面の拡大ＳＥＭ像を示す。
【図５ａ】毛管カラム上のコーティング５の断面のＳＥＭ像を示す。
【図５ｂ】毛管カラム上のコーティング５の断面の別のＳＥＭ像を示す。
【図５ｃ】毛管カラム上のコーティング５の断面の別のＳＥＭ像を示す。
【図５ｄ】毛管カラム上のコーティング５の断面の拡大ＳＥＭ像を示す。
【図６ａ】毛管カラム上のコーティング６の断面のＳＥＭ像を示す。
【図６ｂ】毛管カラム上のコーティング６の断面の拡大ＳＥＭ像を示す。
【図７ａ】毛管カラム上のコーティング７の拡大ＳＥＭ像を示す。
【図７ｂ】毛管カラム上のコーティング７の別の拡大ＳＥＭ像を示す。
【図７ｃ】毛管上のコーティング７の断面のＳＥＭを示す。
【図７ｄ】毛管カラム上のコーティング７の断面の拡大ＳＥＭ像を示す。
【図７ｅ】毛管カラム上のコーティング７の断面の別の拡大ＳＥＭ像を示す。
【図８ａ】毛管カラム上のコーティング８の断面のＳＥＭ像を示す。
【図８ｂ】毛管カラム上のコーティング８の断面の拡大ＳＥＭ像を示す。
【図９ａ】毛管カラム上のコーティング９の断面のＳＥＭ像を示す（上段）。
【図９ｂ】図９ａの各像と相互に関係する、毛管カラム上のコーティング９の断面の拡大ＳＥＭ像を示す（下段）。
【図１０ａ】高速Ｎ２パージ前の毛管カラム上のコーティング２の断面のＳＥＭ像を示す。
【図１０ｂ】高速Ｎ２パージ前の毛管カラム上のコーティング２の断面のＳＥＭ像を示す。
【図１０ｃ】高速Ｎ２パージ後の毛管カラム上のコーティング２の断面のＳＥＭ像を示す。
【図１０ｄ】高速Ｎ２パージ後の毛管カラム上のコーティング２の断面のＳＥＭ像を示す。
【図１１ａ】高速Ｎ２パージ前の毛管カラム上のコーティング３の断面のＳＥＭ像を示す。
【図１１ｂ】高速Ｎ２パージ前の毛管カラム上のコーティング３の断面のＳＥＭ像を示す。
【図１１ｃ】高速Ｎ２パージ後の毛管カラム上のコーティング３の断面のＳＥＭ像を示す。
【図１１ｄ】高速Ｎ２パージ後の毛管カラム上のコーティング３の断面のＳＥＭ像を示す。
【図１２ａ】高速Ｎ２パージ後の毛管カラム上の比較コーティングＡの断面のＳＥＭ像を示す。
【図１２ｂ】高速Ｎ２パージ後の毛管カラム上の比較コーティングＡの断面のＳＥＭ像を示す。
【図１２ｃ】高速Ｎ２パージ後の毛管カラム上の比較コーティングＡの断面のＳＥＭ像を示す。
【図１２ｄ】高速Ｎ２パージ後の毛管カラム上の比較コーティングＡの断面のＳＥＭ像を示す。
【図１２ｅ】高速Ｎ２パージ後の毛管カラム上の比較コーティングＡの断面のＳＥＭ像を示す。
【図１２ｆ】高速Ｎ２パージ後の毛管カラム上の比較コーティングＡの断面のＳＥＭ像を示す。
【図１３ａ】ＳｉＯ２／Ｓｉウエハ上のコーティング１０の上面のＳＥＭ像を示す。
【図１３ｂ】ＳｉＯ２／Ｓｉウエハ上のコーティング１０の上面の拡大ＳＥＭ像を示す。
【図１３ｃ】ＳｉＯ２／Ｓｉウエハ上のコーティング１０の断面のＳＥＭ像を示す。
【図１３ｄ】ＳｉＯ２／Ｓｉウエハ上のコーティング１０の断面の拡大ＳＥＭ像を示す。
【図１４ａ】モノリス表面上のコーティング１１のＳＥＭ像を示す。
【図１４ｂ】モノリス表面上のコーティング１１のＳＥＭ像を示す。
【図１４ｃ】モノリス表面上のコーティング１１のＳＥＭ像を示す。
【図１４ｄ】モノリス表面上のコーティング１１のＳＥＭ像を示す。
【図１４ｅ】モノリス表面上のコーティング１１のＳＥＭ像を示す。
【図１４ｆ】モノリス表面上のコーティング１１のＳＥＭ像を示す。
【図１５】毛管カラム上のコーティング１を使用する、気体流からの水蒸気の除去を試験するために使用された試験ユニットの概略図を示す。
【図１６】６００ｐｓｉｇにおいて気体流を脱水するための、毛管カラム上のコーティング１を使用する、ＰＳＡサイクルの結果を示す。
【図１７】２００ｐｓｉｇにおいて気体流を脱水するための、毛管カラム上のコーティング１を使用する、ＰＳＡサイクルの結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（発明の詳細な説明）
本発明の様々な態様において、基体のコーティング法、オルガノシリカ材料でコーティングされた基体、ならびにオルガノシリカ材料でコーティングされた基体を使用する気体および分離プロセスが提供される。
【００１９】
Ｉ．定義
本発明およびそれに対する請求の範囲の目的のため、周期表の命番方式は、ＩＵＰＡＣ元素周期表による。
【００２０】
本明細書中、「Ａおよび／またはＢ」などの句で使用される「および／または」という用語は、「ＡおよびＢ」、「ＡまたはＢ」、「Ａ」ならびに「Ｂ」を含むように意図される。
【００２１】
「置換基」、「ラジカル」、「基」および「部分（又は部位）（moiety）」という用語は、互換的に使用され得る。
【００２２】
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「Ｃｎ」という用語は、１分子あたりｎ個の炭素原子を有する炭化水素を意味し、ｎは正整数である。
【００２３】
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「炭化水素」という用語は、炭素に結合した水素を含有する化合物の種類を意味して、（ｉ）飽和炭化水素化合物、（ｉｉ）不飽和炭化水素化合物、ならびに（ｉｉｉ）異なるｎ値を有する炭化水素化合物の混合物を含む、（飽和および／または不飽和の）炭化水素化合物の混合物が包括される。
【００２４】
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「アルキル」という用語は、１〜１２個の炭素原子（すなわち、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル）、特に１〜８個の炭素原子（すなわち、Ｃ１〜Ｃ８アルキル）、特に１〜６個の炭素原子（すなわち、Ｃ１〜Ｃ６アルキル）、特に１〜４個の炭素原子（すなわち、Ｃ１〜Ｃ４アルキル）を有する飽和炭化水素基を意味する。アルキル基の例としては、限定されないが、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、デシルなどが含まれる。アルキル基は、直鎖、分岐鎖または環式であってよい。「アルキル」は、アルキル基の全ての構造異性体の形態を包含するように意図される。例えば、本明細書で使用される場合、プロピルは、ｎ−プロピルおよびイソプロプルの両方を含み、ブチルは、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチルおよびｔｅｒｔ−ブチルなどを含む。本明細書で使用される場合、「Ｃ１アルキル」はメチル（−ＣＨ３）を指し、「Ｃ２アルキル」はエチル（−ＣＨ２ＣＨ３）を指し、「Ｃ３アルキル」はプロピル（−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３）を指し、そして「Ｃ４アルキル」はブチル（例えば、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３、−（ＣＨ３）ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）２など）を指す。さらに、本明細書で使用される場合、「Ｍｅ」はメチルを指し、そして「Ｅｔ」はエチルを指し、「ｉ−Ｐｒ」は「イソプロプルを指し、「ｔ−Ｂｕ」はｔｅｒｔ−ブチルを指し、そして「Ｎｐ」はネオペンチルを指す。
【００２５】
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「アルキレン」という用語は、長さにおいて１〜１２個の炭素原子を含有する二価アルキル部分（すなわち、Ｃ１〜Ｃ１２アルキレン）を指し、アルキレン部分が、アルキル単位の両端において分子の残基に結合することを意味する。例えば、アルキレンとしては、限定されないが、−ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−などが含まれる。アルキレン基は、直鎖または分岐鎖であってよい。
【００２６】
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「窒素含有アルキル」という用語は、アルキル基中の１個またはそれ以上の炭素原子が、窒素原子、または２〜１０個の炭素原子を有する窒素含有環式炭化水素（すなわち、窒素含有環式Ｃ２〜Ｃ１０炭化水素）、特に２〜５個の炭素原子を有する窒素含有環式炭化水素（すなわち、窒素含有環式Ｃ２〜Ｃ５炭化水素）、特に２〜５個の炭素原子を有する窒素含有環式炭化水素（すなわち、窒素含有環式Ｃ２〜Ｃ５炭化水素）によって置換されている、本明細書に定義されたアルキル基を指す。窒素含有環式炭化水素は、１個またはそれ以上の窒素原子を有していてもよい。窒素原子は、任意に、１個または２個のＣ１〜Ｃ６アルキル基によって置換されていてもよい。窒素含有アルキルは、１〜１２個の炭素原子を有することが可能であるか（すなわち、Ｃ１〜Ｃ１２窒素含有アルキル）、特に１〜１０個の炭素原子を有することが可能であるか（すなわち、Ｃ１〜Ｃ１０窒素含有アルキル）、特に２〜１０個の炭素原子を有することが可能であるか（すなわち、Ｃ２〜Ｃ１０窒素含有アルキル）、特に３〜１０個の炭素原子を有することが可能であるか（すなわち、Ｃ３〜Ｃ１０窒素含有アルキル）、特に３〜８個の炭素原子を有することが可能である（すなわち、Ｃ３〜Ｃ８窒素含有アルキル）。窒素含有アルキルの例としては、限定されないが、
【化１】
2018502704.tif 000003
が含まれる。
【００２７】
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「窒素含有アルキレン」という用語は、アルキル基中の１個またはそれ以上の炭素原子が、窒素原子によって置換されている、本明細書に定義されたアルキレン基を指す。窒素原子は、任意に、１個または２個のＣ１〜Ｃ６アルキル基によって置換されていてもよい。窒素含有アルキレンは、１〜１２個の炭素原子を有することが可能であるか（すなわち、Ｃ１〜Ｃ１２窒素含有アルキレン）、特に２〜１０個の炭素原子を有することが可能であるか（すなわち、Ｃ２〜Ｃ１０窒素含有アルキレン）、特に３〜１０個の炭素原子を有することが可能であるか（すなわち、Ｃ３〜Ｃ１０窒素含有アルキレン）、特に４〜１０個の炭素原子を有することが可能であるか（すなわち、Ｃ４〜Ｃ１０窒素含有アルキレン）、特に３〜８個の炭素原子を有することが可能である（すなわち、Ｃ３〜Ｃ８窒素含有アルキル）。窒素含有アルキレンの例としては、限定されないが、
【化２】
2018502704.tif 000004
が含まれる。
【００２８】
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「アルケニル」という用語は、２〜１２個の炭素原子（すなわち、Ｃ２〜Ｃ１２アルケニル）、特に２〜８個の炭素原子（すなわち、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル）、特に２〜６個の炭素原子（すなわち、Ｃ２〜Ｃ６アルケニル）を有し、１個またはそれ以上（例えば、２個、３個など）の炭素−炭素二重結合を有する不飽和炭化水素基を指す。アルケニル基は、直鎖、分岐鎖または環式であってよい。アルケニルの例としては、限定されないが、エテニル（ビニル）、２−プロペニル、３−プロペニル、１，４−ペンタジエニル、１，４−ブタジエニル、１−ブテニル、２−ブテニルおよび３−ブテニルが含まれる。「アルケニル」は、アルケニルの全ての構造異性体の形態を包含するように意図される。例えば、ブテニルには、１，４−ブタジエニル、１−ブテニル、２−ブテニルおよび３−ブテニルなどが含まれる。
【００２９】
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「アルケニレン」という用語は、長さにおいて２〜約１２個の炭素原子を含有する二価アルケニル部分（すなわち、Ｃ２〜Ｃ１２アルケニレン）を指し、アルキレン部分が、アルキル単位の両端において分子の残基に結合することを意味する。例えば、アルケニレンとしては、限定されないが、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２−など、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−などが含まれる。アルケニレン基は、直鎖または分岐鎖であってよい。
【００３０】
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「アルキニル」という用語は、２〜１２個の炭素原子（すなわち、Ｃ２〜Ｃ１２アルキニル）、特に２〜８個の炭素原子（すなわち、Ｃ２〜Ｃ８アルキニル）、特に２〜６個の炭素原子（すなわち、Ｃ２〜Ｃ６アルキニル）を有し、１個またはそれ以上（例えば、２個、３個など）の炭素−炭素三重結合を有する不飽和炭化水素基を指す。アルキニル基は、直鎖、分岐鎖または環式であってよい。アルキニルの例としては、限定されないが、エチニル、１−プロピニル、２−ブチニルおよび１，３−ブタジイニルが含まれる。「アルキニル」は、アルキニルの全ての構造異性体の形態を包含するように意図される。例えば、ブチニルは、２−ブチニルおよび１，３−ブタジイニルを包含し、プロピニルは、１−プロピニルおよび２−プロピニル（プロパルギル）を包含する。
【００３１】
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「アルキニレン」という用語は、長さにおいて２〜約１２個の炭素原子を含有する二価アルキニル部分（すなわち、Ｃ２〜Ｃ１２アルキニレン）を指し、アルキレン部分が、アルキル単位の両端において分子の残基に結合することを意味する。例えば、アルケニレンとしては、限定されないが、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ≡ＣＣＨ２−、−Ｃ≡ＣＣＨ２Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２Ｃ≡ＣＣＨ２−など、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−などが含まれる。アルキニレン基は、直鎖または分岐鎖であってよい。
【００３２】
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「アルコキシ」という用語は、１〜約１０個の炭素原子を含有する−Ｏ−アルキルを指す。アルコキシは、直鎖または分枝鎖であってよい。非限定的な例としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシ、ペントキシおよびヘキソキシが含まれる。「Ｃ１アルコキシ」はメトキシを指し、「Ｃ２アルコキシ」はエトキシを指し、「Ｃ３アルコキシ」はプロポキシを指し、そして「Ｃ４アルコキシ」はブトキシを指す。さらに、本明細書で使用される場合、「ＯＭｅ」はメトキシを指し、そして「ＯＥｔ」はエトキシを指す。
【００３３】
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「芳香族」という用語は、非局在化共役π系を有し、５〜２０個の炭素原子（芳香族Ｃ５〜Ｃ２０炭素原子）、特に５〜１２個の炭素原子（芳香族Ｃ５〜Ｃ１２炭化水素）、特に５〜１０個の炭素原子（芳香族Ｃ５〜Ｃ１２炭化水素）を有する、不飽和環式炭化水素を指す。代表的な芳香族としては、限定されないが、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、クメン、ナフタレン、メチルナフタレン、ジメチルナフタレン、エチルナフタレン、アセナフタレン、アントラセン、フェナントレン、テトラフェン、ナフタセン、ベンズアントラセン、フルオラントレン、ピレン、クリセン、トリフェニレンなど、およびそれらの組合せが含まれる。加えて、芳香族は、１個またはそれ以上のヘテロ原子を含んでいてもよい。ヘテロ原子の例としては、限定されないが、窒素、酸素および／または硫黄が含まれる。１個またはそれ以上のヘテロ原子を有する芳香族としては、限定されないが、フラン、ベンゾフラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、オキサゾール、チアゾールなど、およびそれらの組合せが含まれる。芳香族は、単環式、二環式、三環式および／または他環式環（いくつかの実施形態において、少なくとも単環式環、単環式および二環式環のみ、または単環式環のみ）を含んでいてもよく、縮合環であってもよい。
【００３４】
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「アリール」という用語は、少なくとも１個の環が芳香族炭化水素である、６〜１４個の炭素環原子を含有する、いずれかの単環式または多環式環化炭素基を指す。アリールの例としては、限定されないが、フェニル、ナフチル、ピリジニルおよびインオリルが含まれる。
【００３５】
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「アラルキル」という用語は、アリール基で置換されたアルキル基を指す。アルキル基は、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基、特にＣ１〜Ｃ６、特にＣ１〜Ｃ４アルキル基、特にＣ１〜Ｃ３アルキル基であってよい。アラルキル基の例としては、限定されないが、フェニルメチル、フェニルエチルおよびナフチルメチルが含まれる。アラルキルは、１個またはそれ以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、「ヘテロアルキル」と呼ばれてもよい。ヘテロ原子の例としては、限定されないが、窒素（すなわち、窒素含有ヘテロアラルキル）、酸素（すなわち、酸素含有ヘテロアラルキル）および／または硫黄（すなわち、硫黄含有ヘテロアラルキル）が含まれる。ヘテロアラルキル基の例としては、限定されないが、ピリジニルエチル、インドリルメチル、フリルエチルおよびキノリニルプロピルが含まれる。
【００３６】
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「ヘテロシクロ」という用語は、４〜２０個の炭素環原子を含有し、１個またはそれ以上のヘテロ原子を含有する、完全飽和、部分的飽和または不飽和、あるいは多環式環化炭素基を指す。ヘテロ原子の例としては、限定されないが、窒素（すなわち、窒素含有ヘテロシクロ）、酸素（すなわち、酸素含有ヘテロシクロ）および／または硫黄（すなわち、硫黄含有ヘテロシクロ）が含まれる。ヘテロシクロの例としては、限定されないが、チエニル、フリル、ピロリル、ピペラジニル、ピリジル、ベンゾキサゾリル、キノリニル、イミダゾリル、ピロリジニルおよびピペリジニルが含まれる。
【００３７】
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「ヘテロシクロアルキル」という用語は、ヘテロシクロ基で置換されたアルキル基を指す。アルキル基は、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基、特にＣ１〜Ｃ６、特にＣ１〜Ｃ４アルキル基、特にＣ１〜Ｃ３アルキル基であってよい。ヘテロシクロアルキル基の例としては、限定されないが、チエニルメチル、フリルエチル、ピロリルメチル、ピペラジニルエチル、ピリジルメチル、ベンゾキサゾリルエチル、キノリニルプロピルおよびイミダゾリルプロピルが含まれる。
【００３８】
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「ヒドロキシル」という用語は−ＯＨ基を指す。
【００３９】
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「メソポーラス」という用語は、約２ｎｍ〜約５０ｎｍの範囲の直径を有する細孔を有する固体材料を指す。
【００４０】
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「オルガノシリカ」という用語は、２個以上のケイ素原子に結合した１個またはそれ以上の有機基を含むオルガノシロキサン化合物を指す。
【００４１】
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「シラノール」という用語は、Ｓｉ−ＯＨ基を指す。
【００４２】
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「シラノール含有量」という用語は、化合物中のＳｉ−ＯＨ基のパーセントを指し、そしてＮＭＲなどの標準法によって算出することが可能である。
【００４３】
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「構造指向剤」、「ＳＤＡ」および／または「ポロゲン」という用語は、オルガノシリカ材料のフレームワークを形成するビルディングブロックの重合および／または重縮合および／または組織化を補助および／または誘導するために合成媒体に添加される１種またはそれ以上の化合物を指す。さらに、「ポロゲン」は、得られるオルガノシリカ材料フレームワーク中に空隙または細孔を形成することが可能な化合物であると理解される。本明細書で使用される場合、「構造指向剤に」は、「鋳型剤」および「テンプレート」という用語を包括し、それらと同意語であり、それらと交換可能である。
【００４４】
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「吸着」という用語には、物理収着、化学吸着および固体材料への凝縮、ならびにそれらの組合せが含まれる。
【００４５】
ＩＩ．基体をコーティングするための方法
本発明は、
（ａ）式［Ｚ１Ｚ２ＳｉＣＨ２］３（Ｉａ）
［式中、各Ｚ１は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、または別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子を表し、各Ｚ２は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、または別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子を表す］
の少なくとも１種の化合物を、構造指向剤またはポロゲンを本質的に含有しない水性混合物に添加し、溶液を形成すること（又は工程もしくはステップ）と；
（ｂ）前記溶液に吸着材料を添加し、スラリーを形成すること（又は工程もしくはステップ）と；
（ｃ）前記スラリーを基体上にコーティングすること（又は工程もしくはステップ）と；
（ｄ）前記スラリーをエイジング（又は老化）させること（又は工程もしくはステップ）と；
（ｅ）前記スラリーを乾燥させて、
前記吸着材料と、
式［Ｚ３Ｚ４ＳｉＣＨ２］３（Ｉ）
［式中、各Ｚ３は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、または別の単位のケイ素原子もしくは前記基体上の活性部位に結合した酸素原子を表し、各Ｚ４は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、または別の単位のケイ素原子もしくは前記基体上の活性部位に結合した酸素原子を表す］
の独立単位を含むポリマーであるオルガノシリカ材料を含む結合剤と
を含むコーティングを得ること（又は工程もしくはステップ）と
を含む、基体をコーティングするための方法に関する。
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子」は、酸素原子が、存在する場合、別の単位のケイ素原子上の部分（特に、ヒドロキシル、アルコキシなどの酸素含有部分）、または、存在する場合、基体の活性部位上の部分（特に、ヒドロキシル、アルコキシなどの酸素含有部分）に有利に置き換わることが可能であって、酸素原子が別の単位のケイ素原子に直接結合し得、それによって、例えば、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合によって、２つの単位が連結すること、または酸素原子が基体上の活性部位に直接結合し得、それによって、その単位が基体に連結することを意味する。本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位への結合」は、結合が、存在する場合、別の単位のケイ素原子上の部分（特に、ヒドロキシル、アルコキシなどの酸素含有部分）、または、存在する場合、基体の活性部位上の部分（特に、ヒドロキシル、アルコキシなどの酸素含有部分）に有利に置き換わることが可能であって、別の単位のケイ素原子への直接結合が存在し得、それによって、例えば、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合によって、２つの単位が連結すること、または基体上の活性部位への直接結合が存在し得、それによって、その単位が基体に連結することを意味する。明快さのために、この結合状態において、「別の単位」は、同一種類の単位または異なる種類の単位であることが可能である。基体上の活性部位としては、限定されないが、Ｔｉ原子、Ｓｉ原子、Ｚｒ原子およびそれらの組合せを含むことができる。いずれの金属酸化物表面も活性部位となることが可能である。追加的に、または代わりに、酸素原子に加えて、他のヘテロ原子（例えば、Ｎ、Ｓ）が、ポリマーのＳｉ原子を基体の活性部位に架橋し得る。
【００４６】
ＩＩ．Ａ．水性混合物
水性混合物は、添加された構造指向剤および／または添加されたプロゲンを本質的に含有しない。
【００４７】
本明細書で使用される場合、「構造指向剤が添加されない」および「プロゲンが添加されない」は、（ｉ）オルガノシリカ材料のフレームワークを形成するビルディングブロックの重合および／または重縮合および／または組織化を補助および／または誘導する成分がオルガノシリカ材料の合成において存在しないこと、あるいは（ｉｉ）、成分が、オルガノシリカ材料のフレームワークを形成するビルディングブロックの重合および／または重縮合および／または組織化を補助および／または誘導するとは言うことが不可能であるように、少量または非実質的な量または無視できる量で、そのような成分がオルガノシリカ材料の合成において存在することのいずれかを意味する。さらに、「構造指向剤が添加されない」は、「追加テンプレートがない」および「鋳型剤が添加されない」と類語である。
【００４８】
１．構造指向剤
構造指向剤の例としては、限定されないが、非イオン性界面活性剤、イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ケイ素界面活性剤、両性界面活性剤、ポリアルキレンオキシド界面活性剤、フルオロ界面活性剤、コロイド性結晶、ポリマー、ハイパー分枝状分子、星型分子、巨大分子、デンドリマーおよびそれらの組合せを含むことが可能である。追加的に、または代わりに、表面指向剤は、ポロキサマー、トリブロックポリマー、テトラアルキルアンモニウム塩、非イオン性ポリオキシエチレンアルキル、ジェミニ界面活性剤、またはそれらの混合物を含むことが可能であるか、あるいはそれらであることが可能である。テトラアルキルアンモニウム塩の例としては、限定されないが、セチルトリメチルアンモニウムクロリド（ＣＴＡＣ）、セチルトリメチルアンモニウムブロミド（ＣＴＡＢ）およびオクタデシルトリメチルアンモニウムクロリドなどの、セチルトリメチルアンモニウムハライドを含むことが可能である。他の代表的な表面指向剤は、追加的に、または代わりに、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロリドおよび／またはセチルピリジニウムブロミドを含むことが可能である。
【００４９】
ポロキサマーは、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのブロックコポリマー、より特に、ポリオキシエチレン（ポリ（エチレンオキシド））の２個の親水性鎖によって挾まれた、ポリオキシプロピレン（ポリ（プロピレンオキシド））の中央疎水性鎖からなる非イオン性トリブロックコポリマーである。特に、「ポロキサマー」という用語は、「ａ」および「ｂ」が、それぞれ、ポリオキシエチレンおよびポリオキシプロピレン単位の数を意味する、式ＨＯ（Ｃ２Ｈ４））ａ（Ｃ３Ｈ６Ｏ）ｂ（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ａＨを有するポリマーを指す。ポロキサマーは、商標名Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（登録商標）、例えば、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（登録商標）１２３およびＰｌｕｒｏｎｉｃ（登録商標）Ｆ１２７によっても既知である。追加的なトリブロックポリマーは、Ｂ５０−６６００である。
【００５０】
非イオン性ポリオキシエチレンアルキルエーテルは、商標名Ｂｒｉｊ（登録商標）、例えば、Ｂｒｉｊ（登録商標）５６、Ｂｒｉｊ（登録商標）５８、Ｂｒｉｊ（登録商標）７６、Ｂｒｉｊ（登録商標）７８によっても既知である。ジェミニ界面活性剤は、１分子あたり、少なくとも２個の疎水基を有し、少なくとも１個、または任意に２個の親水基が導入された化合物である。
【００５１】
２．ポロゲン
ポロゲン材料は、オルガノシリカ材料において、ドメイン、離散的領域、空隙および／または細孔を形成することが可能である。本明細書で使用される場合、ポロゲンとしては水を含まない。ポロゲンの例は、ブロックコポリマー（例えば、ジブロックポリマー）である。ポリマーポロゲンの例としては、限定されないが、ポリビニル芳香族、例えば、ポリスチレン、ポリビニルピリジン、水素化ポリビニル芳香族、ポリアクリロニトリル、ポリアルキレンオキシド、例えば、ポリエチレンオキシドおよびポリプロピレンオキシド、ポリエチレン、ポリ乳酸、ポリシロキサン、ポリカプロラクトン、ポリカプロラクタム、ポリウレタン、ポリメタクリレート、例えば、ポリメチルメタクリレートまたはポリメタクリルさん、ポリアクリレート、例えば、ポリメタクリレートおよびポリアクリル酸、ポリジエン、例えば、ポリブタジエンおよびポリイソプレン、ポリビニルクロリド、ポリアセタールおよびアミンキャップアルキレンオキシド、ならびにそれらの組合せを含むことができる。
【００５２】
追加的に、または代わりに、ポロゲンは、熱可塑性ホモポリマーおよびランダム（ブロックとは対照的な）コポリマーであることが可能である。本明細書で使用される場合、「ホモポリマー」は、単一モノマーから繰返単位を含む化合物を意味する。適切な熱可塑性材料としては、限定されないが、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリフェニレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリエチレンオキシド、ポリ（ジメチルシロキサン）、ポリテトラヒドロフラン、ポリエチレン、ポリシクロヘキシルエチレン、ポリエチルオキサゾリン、ポリビニルピリジン、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸のホモポリマーまたはコポリマー、これらの材料のコポリマーおよびこれらの材料の混合物を含むことが可能である。ポリスチレンの例としては、限定されないが、アニオン重合ポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン、未置換および置換ポリスチレン（例えば、ポリ（α−メチルスチレン））が含まれる。熱可塑性材料は、天然で、線形、分岐状、超分岐状、樹状または星形であり得る。
【００５３】
追加的に、または代わりにポロゲンは、溶媒であることが可能である。溶媒の例としては、限定されないが、ケトン（例えば、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、２−ヘプタノン、シクロヘプタノン、シクロオクタノン、シクロヘキシルピロリジノン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、アセトン）、カーボネート化合物（例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート）、複素環式化合物（例えば、３−メチル−２−オキサゾリジノン、ジメチルイミダゾリジノン、Ｎ−メチルピロリドン、ピリジン）、環式エーテル（例えば、ジオキサン、テトラヒドロフラン）、鎖エーテル（例えば、ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル）、アルコール（例えば、メタノール、エタノール）、多価アルコール（例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、ジプロピレングリコール）、ニトリル化合物（例えば、アセトニトリル、グルタロジニトリル、メトキシアセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル）、エステル（例えば、エチルアセテート、ブチルアセテート、メチルラクテート、エチルラクテート、メチルメトキシプロピオネート、エチルエトキシプロピオネート、メチルピルベート、エチルピルベート、プロピルピルベート、２−メトキシエチルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、ブチロラクトン、リン酸エステル、ホスホン酸エステル）、非プロトン性極性物質（例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド）、非極性溶媒（例えば、トルエン、キシレン、メシチレン）、塩素ベースの溶媒（例えば、メチレンジクロリド、エチレンジクロリド）、ベンゼン、ジクロロベンゼン、ナフタレン、ビフェニルエーテル、ジイソプロピルベンゼン、トリエチルアミン、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸ブチル、モノメチルエーテルアセテートヒドロキシエーテル、例えば、ジベンジルエーテル、ダイグライム、トリグライムおよびそれらの混合物を含むことが可能である。
【００５４】
３．塩基／酸
種々の実施形態において、本明細書で提供される方法で使用される水性混合物は、塩基および／または酸を含むことが可能である。
【００５５】
水性混合物が塩基を含む特定の実施形態において、水性混合物は、約８〜約１５、約８〜約１４．５、約８〜約１４、約８〜約１３．５、約８〜約１３、約８〜約１２．５、約８〜約１２、約８〜約１１．５、約８〜約１１、約８〜約１０．５、約８〜約１０、約８〜約９．５、約８〜約９、約８〜約８．５、約８．５〜約１５、約８．５〜約１４．５、約８．５〜約１４、約８．５〜約１３．５、約８．５〜約１３、約８．５〜約１２．５、約８．５〜約１２、約８．５〜約１１．５、約８．５〜約１１、約８．５〜約１０．５、約８．５〜約１０、約８．５〜約９．５、約８．５〜約９、約９〜約１５、約９〜約１４．５、約９〜約１４、約９〜約１３．５、約９〜約１３、約９〜約１２．５、約９〜約１２、約９〜約１１．５、約９〜約１１、約９〜約１０．５、約９〜約１０、約９〜約９．５、約９．５〜約１５、約９．５〜約１４．５、約９．５〜約１４、約９．５〜約１３．５、約９．５〜約１３、約９．５〜約１２．５、約９．５〜約１２、約９．５〜約１１．５、約９．５〜約１１、約９．５〜約１０．５、約９．５〜約１０、約１０〜約１５、約１０〜約１４．５、約１０〜約１４、約１０〜約１３．５、約１０〜約１３、約１０〜約１２．５、約１０〜約１２、約１０〜約１１．５、約１０〜約１１、約１０〜約１０．５、約１０．５〜約１５、約１０．５〜約１４．５、約１０．５〜約１４、約１０．５〜約１３．５、約１０．５〜約１３、約１０．５〜約１２．５、約１０．５〜約１２、約１０．５〜約１１．５、約１０．５〜約１１、約１１〜約１５、約１１〜約１４．５、約１１〜約１４、約１１〜約１３．５、約１１〜約１３、約１１〜約１２．５、約１１〜約１２、約１１〜約１１．５、約１１．５〜約１５、約１１．５〜約１４．５、約１１．５〜約１４、約１１．５〜約１３．５、約１１．５〜約１３、約１１．５〜約１２．５、約１１．５〜約１２、約１２〜約１５、約１２〜約１４．５、約１２〜約１４、約１２〜約１３．５、約１２〜約１３、約１２〜約１２．５、約１２．５〜約１５、約１２．５〜約１４．５、約１２．５〜約１４、約１２．５〜約１３．５、約１２．５〜約１３、約１２．５〜約１５、約１２．５〜約１４．５、約１２．５〜約１４、約１２．５〜約１３．５、約１２．５〜約１３、約１３〜約１５、約１３〜約１４．５、約１３〜約１４、約１３〜約１３．５、約１３．５〜約１５、約１３．５〜約１４．５、約１３．５〜約１４、約１４〜約１５、約１４〜約１４．５および約１４．５〜約１５のｐＨを有することが可能である。
【００５６】
塩基を含む特定の実施形態において、ｐＨは、約９〜約１５、約９〜約１４または約８〜約１４であることが可能である。
【００５７】
代表的な塩基としては、限定されないが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、ピリジン、ピロール、ピペラジン、ピロリジン、ピペリジン、ピコリン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジメチルモノエタノールアミン、モノメチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジアザビシクロオクタン、ジアザビシクロノナン、ジアザビシクロウンデカン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、アンモニア、アンモニウムヒドロキシド、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、シクロヘキシルアミン、トリメチルイミジン、１−アミノ−３−メチルブタン、ジメチルグリシン、３−アミノ−３−メチルアミンなどを含むことができる。これらの塩基は、単一で、または組み合わせてのいずれかで使用されてよい。特定の実施形態において、塩基は、水酸化ナトリウムおよび／または水酸化アンモニウムを含むことが可能であるか、またはそれらであることが可能である。
【００５８】
水性混合物が酸を含む特定の実施形態において、水性混合物は、約０．０１〜約６．０、約０．０１〜約５、約０．０１〜約４、約０．０１〜約３、約０．０１〜約２、約０．０１〜約１、約０．１〜約６．０、約０．１〜約５．５、約０．１〜約５．０、約０．１〜約４．８、約０．１〜約４．５、約０．１〜約４．２、約０．１〜約４．０、約０．１〜約３．８、約０．１〜約３．５、約０．１〜約３．２、約０．１〜約３．０、約０．１〜約２．８、約０．１〜約２．５、約０．１〜約２．２、約０．１〜約２．０、約０．１〜約１．８、約０．１〜約１．５、約０．１〜約１．２、約０．１〜約１．０、約０．１〜約０．８、約０．１〜約０．５、約０．１〜約０．２、約０．２〜約６．０、約０．２〜約５．５、約０．２〜約５、約０．２〜約４．８、約０．２〜約４．５、約０．２〜約４．２、約０．２〜約４．０、約０．２〜約３．８、約０．２〜約３．５、約０．２〜約３．２、約０．２〜約３．０、約０．２〜約２．８、約０．２〜約２．５、約０．２〜約２．２、約０．２〜約２．０、約０．２〜約１．８、約０．２〜約１．５、約０．２〜約１．２、約０．２〜約１．０、約０．２〜約０．８、約０．２〜約０．５、約０．５〜約６．０、約０．５〜約５．５、約０．５〜約５、約０．５〜約４．８、約０．５〜約４．５、約０．５〜約４．２、約０．５〜約４．０、約０．５〜約３．８、約０．５〜約３．５、約０．５〜約３．２、約０．５〜約３．０、約０．５〜約２．８、約０．５〜約２．５、約０．５〜約２．２、約０．５〜約２．０、約０．５〜約１．８、約０．５〜約１．５、約０．５〜約１．２、約０．５〜約１．０、約０．５〜約０．８、約０．８〜約６．０、約０．８〜約５．５、約０．８〜約５、約０．８〜約４．８、約０．８〜約４．５、約０．８〜約４．２、約０．８〜約４．０、約０．８〜約３．８、約０．８〜約３．５、約０．８〜約３．２、約０．８〜約３．０、約０．８〜約２．８、約０．８〜約２．５、約０．８〜約２．２、約０．８〜約２．０、約０．８〜約１．８、約０．８〜約１．５、約０．８〜約１．２、約０．８〜約１．０、約１．０〜約６．０、約１．０〜約５．５、約１．０〜約５．０、約１．０〜約４．８、約１．０〜約４．５、約１．０〜約４．２、約１．０〜約４．０、約１．０〜約３．８、約１．０〜約３．５、約１．０〜約３．２、約１．０〜約３．０、約１．０〜約２．８、約１．０〜約２．５、約１．０〜約２．２、約１．０〜約２．０、約１．０〜約１．８、約１．０〜約１．５、約１．０〜約１．２、約１．２〜約６．０、約１．２〜約５．５、約１．２〜約５．０、約１．２〜約４．８、約１．２〜約４．５、約１．２〜約４．２、約１．２〜約４．０、約１．２〜約３．８、約１．２〜約３．５、約１．２〜約３．２、約１．２〜約３．０、約１．２〜約２．８、約１．２〜約２．５、約１．２〜約２．２、約１．２〜約２．０、約１．２〜約１．８、約１．２〜約１．５、約１．５〜約６．０、約１．５〜約５．５、約１．５〜約５．０、約１．５〜約４．８、約１．５〜約４．５、約１．５〜約４．２、約１．５〜約４．０、約１．５〜約３．８、約１．５〜約３．５、約１．５〜約３．２、約１．５〜約３．０、約１．５〜約２．８、約１．５〜約２．５、約１．５〜約２．２、約１．５〜約２．０、約１．５〜約１．８、約１．８〜約６．０、約１．８〜約５．５、約１．８〜約５．０、約１．８〜約４．８、約１．８〜約４．５、約１．８〜約４．２、約１．８〜約４．０、約１．８〜約３．８、約１．８〜約３．５、約１．８〜約３．２、約１．８〜約３．０、約１．８〜約２．８、約１．８〜約２．５、約１．８〜約２．２、約１．８〜約２．０、約２．０〜約６．０、約２．０〜約５．５、約２．０〜約５．０、約２．０〜約４．８、約２．０〜約４．５、約２．０〜約４．２、約２．０〜約４．０、約２．０〜約３．８、約２．０〜約３．５、約２．０〜約３．２、約２．０〜約３．０、約２．０〜約２．８、約２．０〜約２．５、約２．０〜約２．２、約２．２〜約６．０、約２．２〜約５．５、約２．２〜約５．０、約２．２〜約４．８、約２．２〜約４．５、約２．２〜約４．２、約２．２〜約４．０、約２．２〜約３．８、約２．２〜約３．５、約２．２〜約３．２、約２．２〜約３．０、約２．２〜約２．８、約２．２〜約２．５、約２．５〜約６．０、約２．５〜約５．５、約２．５〜約５．０、約２．５〜約４．８、約２．５〜約４．５、約２．５〜約４．２、約２．５〜約４．０、約２．５〜約３．８、約２．５〜約３．５、約２．５〜約３．２、約２．５〜約３．０、約２．５〜約２．８、約２．８〜約６．０、約２．８〜約５．５、約２．８〜約５．０、約２．８〜約４．８、約２．８〜約４．５、約２．８〜約４．２、約２．８〜約４．０、約２．８〜約３．８、約２．８〜約３．５、約２．８〜約３．２、約２．８〜約３．０、約３．０〜約６．０、約３．５〜約５．５、約３．０〜約５．０、約３．０〜約４．８、約３．０〜約４．５、約３．０〜約４．２、約３．０〜約４．０、約３．０〜約３．８、約３．０〜約３．５、約３．０〜約３．２、約３．２〜約６．０、約３．２〜約５．５、約３．２〜約５、約３．２〜約４．８、約３．２〜約４．５、約３．２〜約４．２、約３．２〜約４．０、約３．２〜約３．８、約３．２〜約３．５、約３．５〜約６．０、約３．５〜約５．５、約３．５〜約５、約３．５〜約４．８、約３．５〜約４．５、約３．５〜約４．２、約３．５〜約４．０、約３．５〜約３．８、約３．８〜約５、約３．８〜約４．８、約３．８〜約４．５、約３．８〜約４．２、約３．８〜約４．０、約４．０〜約６．０、約４．０〜約５．５、約４．０〜約５、約４．０〜約４．８、約４．０〜約４．５、約４．０〜約４．２、約４．２〜約５、約４．２〜約４．８、約４．２〜約４．５、約４．５〜約５、約４．５〜約４．８または約４．８〜約５のｐＨを有することが可能である。
【００５９】
酸を含む特定の実施形態において、ｐＨは、約０．０１〜約６．０、約０．２〜約６．０、約０．２〜約５．０または約０．２〜約４．５であることが可能である。
【００６０】
代表的な酸としては、限定されないが、塩酸、硝酸、硫酸、フッ化水素酸、リン酸、ホウ酸およびシュウ酸などの無機酸；ならびに酢酸、プロピオン酸、酪酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、シュウ酸、マレイン酸、メチルマロン酸、アジピン酸、セバシン酸、没食子酸、酪酸、メリト酸、アラキドン酸、シキミ酸、２−エチルヘキサン酸、オレイン酸、ステアリン酸、リノール酸、リノレン酸、サリチル酸、安息香酸、ｐ−アミノ−安息香酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、ギ酸、マロン酸、スルホン酸、フタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、コハク酸、イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸、リンゴ酸、グルタル酸の加水分解物、無水マレイン酸の加水分解物、無水フタル酸の加水分解物などの有機酸などを含むことが可能である。これらの酸は、単一で、または組み合わせてのいずれかで使用されてよい。特定の実施形態において、酸は、塩酸を含むことが可能であるか、またはそれらであることが可能である。
【００６１】
ＩＩ．Ｂ．式（Ｉａ）の化合物
本明細書に提供される方法は、各Ｚ１が、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基または別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子を表し、各Ｚ２が、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基または別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子を表す、少なくとも１種の式［Ｚ１Ｚ２ＳｉＣＨ２］３（Ｉａ）の化合物を、水性混合物に添加するステップを含む。
【００６２】
本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「別の化合物のケイ素原子への結合」は、結合が、存在する場合、別の化合物のケイ素原子上の部分（特に、ヒドロキシル、アルコキシなどの酸素含有部分）に有利に置き換わることが可能であって、別の化合物のケイ素原子に直接結合が存在し得、それによって、例えば、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合によって、２つの化合物が連結することを意味する。本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子」は、酸素原子が、存在する場合、別の化合物のケイ素原子上の部分（特に、ヒドロキシルなどの酸素含有部分）に有利に置き換わることが可能であって、酸素原子が別の化合物のケイ素原子に直接結合し得、それによって、例えば、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合によって、２つの化合物が連結することを意味する。明快さのために、これらの結合状態において、「別の化合物」は、同一種類の化合物または異なる種類の化合物であることが可能である。
【００６３】
一実施形態において、各Ｚ１は、ヒドロキシル基であることが可能である。
【００６４】
追加的に、または代わりに、各Ｚ１は、Ｃ１〜Ｃ３アルコキシまたはメトキシまたはエトキシを含むことが可能である。
【００６５】
追加的に、または代わりに、各Ｚ１は、ヒドロキシル基またはＣ１〜Ｃ２アルコキシ基であることが可能である。
【００６６】
追加的に、または代わりに、各Ｚ１は、別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である。
【００６７】
追加的に、または代わりに、各Ｚ１は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基または別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である。
【００６８】
追加的に、または代わりに、各Ｚ２は、ヒドロキシル基であることが可能である。
【００６９】
追加的に、または代わりに、各Ｚ２は、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ３アルコキシまたはメトキシまたはエトキシを含むことが可能である。追加的に、または代わりに、各Ｚ２は、メチル、エチルまたはプロピル、例えば、メチルまたはエチルを含むことが可能である。
【００７０】
追加的に、または代わりに、各Ｚ２は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基またはＣ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能である。
【００７１】
追加的に、または代わりに、各Ｚ１は、別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である。
【００７２】
追加的に、または代わりに、各Ｚ２は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基または別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である。
【００７３】
追加的に、または代わりに、各Ｚ１は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基または別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ２は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基または別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である。
【００７４】
追加的に、または代わりに、各Ｚ１は、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基であることが可能であり、各Ｚ２は、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基またはＣ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能である。
【００７５】
追加的に、または代わりに、各Ｚ１は、ヒドロキシル、メトキシ、エトキシまたは別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ２は、メチルまたはエチルであることが可能である。
【００７６】
特定の実施形態において、式（Ｉａ）に相当する化合物が、１，１，３，３，５，５−ヘキサエトキシ−１，３，５−トリシラシクロヘキサン［（ＥｔＯ）２ＳｉＣＨ２］３であることが可能であるように、各Ｚ１および各Ｚ２は、エトキシであることが可能である。
【００７７】
特定の実施形態において、式（Ｉａ）に相当する化合物が、１，３，５−トリメチル−１，３，５−トリエトキシ−１，３，５−トリシラシクロヘキサン［ＥｔＯＣＨ３ＳｉＣＨ２］３であることが可能であるように、各Ｚ１は、エトキシであることが可能であり、各Ｚ２は、メチルであることが可能である。
【００７８】
様々な態様において、２種以上の式（Ｉａ）の化合物（例えば、同一または異なる化合物）が水性混合物に添加されて、溶液が形成されてもよい。例えば、［（ＥｔＯ）２ＳｉＣＨ２］３および［ＥｔＯＣＨ３ＳｉＣＨ２］３の両方が水性混合物に添加されて、溶液が形成されてもよい。
【００７９】
様々な態様において、２種以上の式（Ｉａ）の化合物（例えば、同一または異なる化合物）が水性混合物に添加されて、溶液が形成されてもよい。例えば、［（ＥｔＯ）２ＳｉＣＨ２］３および［ＥｔＯＣＨ３ＳｉＣＨ２］３の両方が水性混合物に添加されて、溶液が形成されてもよい。
【００８０】
２種以上の式（Ｉａ）の化合物が使用される場合、それぞれの化合物は、広範囲の種々のモル比で使用されてよい。例えば、２種の式（Ｉａ）の化合物が使用される場合、各化合物のモル比は、１：９９〜９９：１、例えば、１０：９０〜９０：１０で変動してよい。式（Ｉａ）の異なる化合物の使用によって、本発明のプロセスによって製造されたオルガノシリカ材料の特性を調整することが可能となる。これについては、実施例において、および本プロセスによって製造されたオルガノシリカの特性を記載する本明細書の項目において、さらに説明する。
【００８１】
ＩＩ．Ｃ．式（ＩＩ）の化合物
追加的な態様において、本明細書に提供される方法は、各Ｒ１が、水素原子、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基または別の化合物のケイ素原子への結合であることが可能であり、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４が、それぞれ独立して、水素原子、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ基、窒素含有Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基、窒素含有ヘテロアラルキル基、窒素を含有し、任意に置換されたヘテロシクロアルキル基および別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子からなる群から選択されることが可能である、式Ｒ１ＯＲ２Ｒ３Ｒ４Ｓｉ（ＩＩ）の化合物を、水性混合物に添加すること（又は工程もしくはステップ）をさらに含むことが可能である。
【００８２】
一実施形態において、Ｒ１は、水素原子であることが可能である。
【００８３】
追加的に、または代わりに、各Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ５アルキル基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、Ｃ１〜Ｃ３アルキル基、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基またはメチルであることが可能である。特に、各Ｒ１は、メチルまたはエチルであることが可能である。
【００８４】
追加的に、または代わりに、各Ｒ１は、別の化合物のケイ素原子への結合であることが可能である。
【００８５】
追加的に、または代わりに、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ５アルキル基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、Ｃ１〜Ｃ３アルキル基、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基またはメチルであることが可能である。
【００８６】
追加的に、または代わりに、各Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能であり、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能である。
【００８７】
追加的に、または代わりに、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ５アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ３アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基またはメトキシであることが可能である。
【００８８】
追加的に、または代わりに、各Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能であり、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基であることが可能である。
【００８９】
追加的に、または代わりに、各Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能であり、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基またはＣ１〜Ｃ２アルコキシ基であることが可能である。
【００９０】
追加的に、または代わりに、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、窒素含有Ｃ１〜Ｃ９アルキル基、窒素含有Ｃ１〜Ｃ８アルキル基、窒素含有Ｃ１〜Ｃ７アルキル基、窒素含有Ｃ１〜Ｃ６アルキル基、窒素含有Ｃ１〜Ｃ５アルキル基、窒素含有Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、窒素含有Ｃ１〜Ｃ３アルキル基、窒素含有Ｃ１〜Ｃ２アルキル基またはメチルアミンであることが可能である。特に、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、窒素含有Ｃ２〜Ｃ１０アルキル基、窒素含有Ｃ３〜Ｃ１０アルキル基、窒素含有Ｃ３〜Ｃ９アルキル基または窒素含有Ｃ３〜Ｃ８アルキル基であることが可能である。上記窒素含有アルキル基は、１個またはそれ以上（例えば、２個、３個など）の窒素原子を有していてもよい。窒素含有Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基の例としては、限定されないが、
【化３】
2018502704.tif 000005
が含まれる。
【００９１】
追加的に、または代わりに、各Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能であり、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、窒素含有Ｃ３〜Ｃ８アルキル基であることが可能である。
【００９２】
追加的に、または代わりに、各Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能であり、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基または窒素含有Ｃ３〜Ｃ８アルキル基であることが可能である。
【００９３】
追加的に、または代わりに、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、窒素含有ヘテロアラルキル基であることが可能である。窒素含有ヘテロアラルキル基は、窒素含有Ｃ４〜Ｃ１２ヘテロアラルキル基、窒素含有Ｃ４〜Ｃ１０ヘテロアラルキル基または窒素含有Ｃ４〜Ｃ８ヘテロアラルキル基であることが可能である。窒素含有ヘテロアラルキル基の例としては、限定されないが、ピリジニルエチル、ピリジニルプロピル、ピリジニルメチル、インドリルメチル、ピラジニルエチルおよびピラジニルプロピルが含まれる。上記窒素含有ヘテロアラルキル基は、１個またはそれ以上（例えば、２個、３個など）の窒素原子を有していてもよい。
【００９４】
追加的に、または代わりに、各Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能であり、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、窒素含有ヘテロアラルキル基であることが可能である。
【００９５】
追加的に、または代わりに、各Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能であり、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基、窒素含有Ｃ３〜Ｃ８アルキル基または窒素含有ヘテロアラルキル基であることが可能である。
【００９６】
追加的に、または代わりに、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、窒素含有ヘテロシクロアルキル基であることが可能であり、ヘテロシクロアルキル基は、任意に、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基、特にＣ１〜Ｃ４アルキル基で置換されていてもよい。窒素含有ヘテロシクロアルキル基は、窒素含有Ｃ４〜Ｃ１２ヘテロシクロアルキル基、窒素含有Ｃ４〜Ｃ１０ヘテロシクロアルキル基または窒素含有Ｃ４〜Ｃ８ヘテロシクロアルキル基であることが可能である。窒素含有ヘテロシクロアルキル基の例としては、限定されないが、ピペラジニルエチル、ピペラジニルプロピル、ピペリジニルエチル、ピペリジニルプロピルが含まれる。上記窒素含有ヘテロシクロアルキル基は、１個またはそれ以上（例えば、２個、３個など）の窒素原子を有していてもよい。
【００９７】
追加的に、または代わりに、各Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能であり、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、窒素を含有し、任意に置換されたヘテロシクロアルキル基であることが可能である。
【００９８】
追加的に、または代わりに、各Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能であり、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基、窒素含有Ｃ３〜Ｃ８アルキル基、窒素含有ヘテロアラルキル基、または窒素を含有し、任意に置換されたヘテロシクロアルキル基であることが可能である。
【００９９】
追加的に、または代わりに、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である。
【０１００】
追加的に、または代わりに、各Ｒ１は、水素原子、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基または別の化合物のケイ素原子への結合であることが可能であり、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基、窒素含有Ｃ３〜Ｃ１０アルキル基、窒素含有Ｃ４〜Ｃ１０ヘテロアラルキル基、窒素を含有し、任意に置換されたＣ４〜Ｃ１０ヘテロシクロアルキル基または別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である。
【０１０１】
追加的に、または代わりに、各Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能であり、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基、窒素含有Ｃ３〜Ｃ１０アルキル基、窒素含有Ｃ４〜Ｃ１０ヘテロアラルキル基、または窒素を含有し、任意に置換されたＣ４〜Ｃ１０ヘテロシクロアルキル基であることが可能である。
【０１０２】
特定の実施形態において、式（ＩＩ）に相当する化合物が、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）（（ＥｔＯ）４Ｓｉ）であることが可能であるように、各Ｒ１は、エチルであることが可能であり、各Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、エトキシであることが可能である。
【０１０３】
別の特定の実施形態において、式（ＩＩ）に相当する化合物が、メチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＳ）（（ＥｔＯ）３ＣＨ３-Ｓｉ）であることが可能であるように、各Ｒ１は、エチルであることが可能であり、各Ｒ２は、メチルであることが可能であり、各Ｒ３およびＲ４は、エトキシであることが可能である。
【０１０４】
別の特定の実施形態において、式（ＩＩ）に相当する化合物が、（３−アミノプロピル）トリエトキシシラン（Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３（ＥｔＯ）３Ｓｉ）であることが可能であるように、各Ｒ１は、エチルであることが可能であり、各Ｒ２およびＲ３は、エトキシであることが可能であり、各Ｒ４は、
【化４】
2018502704.tif 000006
であることが可能である。
【０１０５】
別の特定の実施形態において、式（ＩＩ）に相当する化合物が、（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル）トリメトキシシラン（（（ＣＨ３）２Ｎ（ＣＨ２）３）（ＭｅＯ）３Ｓｉ）であることが可能であるように、各Ｒ１は、メチルであることが可能であり、各Ｒ２およびＲ３は、メトキシであることが可能であり、各Ｒ４は、
【化５】
2018502704.tif 000007
であることが可能である。
【０１０６】
別の特定の実施形態において、式（ＩＩ）に相当する化合物が、（Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン（（Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３）（ＥｔＯ）２-Ｓｉ）であることが可能であるように、各Ｒ１は、エチルであることが可能であり、各Ｒ２およびＲ３は、エトキシであることが可能であり、各Ｒ４は、
【化６】
2018502704.tif 000008
であることが可能である。
【０１０７】
別の特定の実施形態において、式（ＩＩ）に相当する化合物が、４−メチル−１−（３−トリエトキシシリルプロピル）−ピペラジンであることが可能であるように、各Ｒ１は、エチルであることが可能であり、各Ｒ２およびＲ３は、エトキシであることが可能であり、各Ｒ４は、
【化７】
2018502704.tif 000009
であることが可能である。
【０１０８】
別の特定の実施形態において、式（ＩＩ）に相当する化合物が、４−（２−（トリエトキシシリル）エチル）ピリジンであることが可能であるように、各Ｒ１は、エチルであることが可能であり、各Ｒ２およびＲ３は、エトキシであることが可能であり、各Ｒ４は、
【化８】
2018502704.tif 000010
であることが可能である。
【０１０９】
別の特定の実施形態において、式（ＩＩ）に相当する化合物が、１−（３−（トリエトキシシリル）プロピル）−４，５−ジヒドロ−１Ｈ−イミダゾールであることが可能であるように、各Ｒ１は、エチルであることが可能であり、各Ｒ２およびＲ３は、エトキシであることが可能であり、Ｒ４は、
【化９】
2018502704.tif 000011
であることが可能である。
【０１１０】
式（Ｉａ）の化合物対式（ＩＩ）の化合物のモル比は、広範囲、例えば、約９９：１〜約１：９９、約１：５〜約５：１、約４：１〜約１：４または約３：２〜約２：３に変動し得る。例えば、式（Ｉａ）の化合物対式（ＩＩ）の化合物のモル比は、約４：１〜１：４または約２．５：１〜約１：２．５、約２：１〜約１：２、例えば、約１．５：１〜約１．５：１であることが可能である。
【０１１１】
ＩＩ．Ｄ．式（ＩＩＩ）の化合物
追加的な態様において、本明細書に提供される方法は、各Ｚ５が、独立して、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基または別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ６およびＺ７が、独立して、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基または別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｒが、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン基、Ｃ２〜Ｃ８アルケニレン基、Ｃ２〜Ｃ８アルキニレン基、窒素含有Ｃ１〜Ｃ１０アルキレン基、任意に置換されたＣ６〜Ｃ２０アラルキル基および任意に置換されたＣ４〜Ｃ２０ヘテロシクロアルキル基からなる群から選択されることが可能である、式Ｚ５Ｚ６Ｚ７Ｓｉ−Ｒ−Ｓｉ  Ｚ５Ｚ６Ｚ７（ＩＩＩ）の化合物を、水性混合物に添加すること（又は工程もしくはステップ）をさらに含むことが可能である。
【０１１２】
一実施形態において、各Ｚ５は、ヒドロキシル基であることが可能である。
【０１１３】
追加的に、または代わりに、各Ｚ５は、Ｃ１〜Ｃ３アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基またはメトキシであることが可能である。
【０１１４】
追加的に、または代わりに、各Ｚ５は、別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である。
【０１１５】
追加的に、または代わりに、各Ｚ６およびＺ７は、独立して、ヒドロキシル基であることが可能である。
【０１１６】
追加的に、または代わりに、各Ｚ６およびＺ７は、独立して、Ｃ１〜Ｃ３アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基またはメトキシであることが可能である。
【０１１７】
追加的に、または代わりに、各Ｚ５は、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基であることが可能であり、各Ｚ６およびＺ７は、独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基であることが可能である。
【０１１８】
追加的に、または代わりに、各Ｚ６およびＺ７は、独立して、Ｃ１〜Ｃ３アルキル基、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基またはメチルであることが可能である。
【０１１９】
追加的に、または代わりに、各Ｚ５は、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基であることが可能であり、各Ｚ６およびＺ７は、独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能である。
【０１２０】
追加的に、または代わりに、各Ｚ６およびＺ７は、独立して、別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である。
【０１２１】
追加的に、または代わりに、各Ｚ５は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基または別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ６およびＺ７は、独立して、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基または別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である。
【０１２２】
追加的に、または代わりに、各Ｚ５は、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基であることが可能であり、各Ｚ６およびＺ７は、独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基またはＣ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能である。
【０１２３】
追加的に、または代わりに、各Ｒは、Ｃ１-〜Ｃ７アルキレン基、Ｃ１-〜Ｃ６アルキレン基、Ｃ１-〜Ｃ５アルキレン基、Ｃ１-〜Ｃ４アルキレン基、Ｃ１-〜Ｃ３アルキレン基、Ｃ１-〜Ｃ２アルキレン基または−ＣＨ２−であることが可能である。
【０１２４】
追加的に、または代わりに、各Ｚ５は、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基であることが可能であり、各Ｚ６およびＺ７は、独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基またはＣ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能であり、各Ｒは、Ｃ１〜Ｃ２アルキレン基であることが可能である。
【０１２５】
追加的に、または代わりに、各Ｒは、Ｃ２-〜Ｃ７アルケニレン基、Ｃ１〜Ｃ６アルケニレン基、Ｃ２-〜Ｃ５アルケニレン基、Ｃ２-〜Ｃ４アルケニレン基、Ｃ２-〜Ｃ３アルケニレン基または−ＣＨ＝ＣＨ−であることが可能である。
【０１２６】
追加的に、または代わりに、各Ｚ５は、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基であることが可能であり、各Ｚ６およびＺ７は、独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基またはＣ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能であり、各Ｒは、Ｃ１〜Ｃ２アルケニレン基であることが可能である。
【０１２７】
追加的に、または代わりに、各Ｚ５は、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基であることが可能であり、各Ｚ６およびＺ７は、独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基またはＣ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能であり、各Ｒは、Ｃ１〜Ｃ２アルキレン基またはＣ１〜Ｃ２アルケニレン基であることが可能である。
【０１２８】
追加的に、または代わりに、各Ｒは、Ｃ２-〜Ｃ７アルキニレン基、Ｃ１〜Ｃ６アルキニレン基、Ｃ２-〜Ｃ５アルキニレン基、Ｃ２-〜Ｃ４アルキニレン基、Ｃ２-〜Ｃ３アルキニレン基または−Ｃ≡Ｃ−であることが可能である。
【０１２９】
追加的に、または代わりに、各Ｚ５は、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基であることが可能であり、各Ｚ６およびＺ７は、独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基またはＣ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能であり、各Ｒは、Ｃ２〜Ｃ４アルキニレン基であることが可能である。
【０１３０】
追加的に、または代わりに、各Ｚ５は、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基であることが可能であり、各Ｚ６およびＺ７は、独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基またはＣ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能であり、各Ｒは、Ｃ２〜Ｃ４アルキレン基、Ｃ２〜Ｃ４アルケニレン基またはＣ２〜Ｃ４アルキニレン基であることが可能である。
【０１３１】
追加的に、または代わりに、各Ｒは、窒素含有Ｃ２-〜Ｃ１０アルキレン基、窒素含有Ｃ３〜Ｃ１０アルキレン基、窒素含有Ｃ４〜Ｃ１０アルキレン基、窒素含有Ｃ４-〜Ｃ９アルキレン基、窒素含有Ｃ４-〜Ｃ８アルキレン基または窒素含有Ｃ３-〜Ｃ８アルキレン基であることが可能である。上記窒素含有アルキレン基は、１個またはそれ以上（例えば、２個、３個など）の窒素原子を有していてもよい。窒素含有アルキレン基の例としては、限定されないが、
【化１０】
2018502704.tif 000012
が含まれる。
【０１３２】
追加的に、または代わりに、各Ｚ５は、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基であることが可能であり、各Ｚ６およびＺ７は、独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基またはＣ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能であり、各Ｒは、窒素含有Ｃ４〜Ｃ１０アルキレン基であることが可能である。
【０１３３】
追加的に、または代わりに、各Ｚ５は、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基であることが可能であり、各Ｚ６およびＺ７は、独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基またはＣ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能であり、各Ｒは、Ｃ２〜Ｃ４アルキレン基、Ｃ２〜Ｃ４アルケニレン基、Ｃ２〜Ｃ４アルキニレン基または窒素含有Ｃ４〜Ｃ１０アルキレン基であることが可能である。
【０１３４】
追加的に、または代わりに、各Ｒは、任意に置換されたＣ６〜Ｃ２０アラルキル、任意に置換されたＣ６〜Ｃ１４アラルキルまたは任意に置換されたＣ６〜Ｃ１０アラルキルであることが可能である。Ｃ６〜Ｃ２０アラルキルの例としては、限定されないが、フェニルメチル、フェニルエチルおよびナフチルメチルが含まれる。アラルキルは、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基、特にＣ１〜Ｃ４アルキル基によって任意に置換されていてもよい。
【０１３５】
追加的に、または代わりに、各Ｚ５は、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基であることが可能であり、各Ｚ６およびＺ７は、独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基またはＣ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能であり、各Ｒは、任意に置換されたＣ６〜Ｃ１０アラルキルであることが可能である。
【０１３６】
追加的に、または代わりに、各Ｚ５は、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基であることが可能であり、各Ｚ６およびＺ７は、独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基またはＣ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能であり、各Ｒは、Ｃ２〜Ｃ４アルキレン基、Ｃ２〜Ｃ４アルケニレン基、Ｃ２〜Ｃ４アルキニレン基、窒素含有Ｃ４〜Ｃ１０アルキレン基または任意に置換されたＣ６〜Ｃ１０アラルキルであることが可能である。
【０１３７】
追加的に、または代わりに、各Ｒは、任意に置換されたＣ４〜Ｃ２０ヘテロシクロアルキル基、任意に置換されたＣ４〜Ｃ１６ヘテロシクロアルキル基、任意に置換されたＣ４〜Ｃ１２ヘテロシクロアルキル基または任意に置換されたＣ４〜Ｃ１０ヘテロシクロアルキル基であることが可能である。Ｃ４〜Ｃ２０ヘテロシクロアルキル基の例としては、限定されないが、チエニルメチル、フリルエチル、ピロリルメチル、ピペラジニルエチル、ピリジルメチル、ベンゾキサゾリルエチル、キノリニルプロピルおよびイミダゾリルプロピルが含まれる。ヘテロシクロアルキルは、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基、特にＣ１〜Ｃ４アルキル基によって任意に置換されていてもよい。
【０１３８】
追加的に、または代わりに、各Ｚ５は、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基であることが可能であり、各Ｚ６およびＺ７は、独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基またはＣ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能であり、各Ｒは、任意に置換されたＣ４〜Ｃ１２ヘテロシクロアルキル基であることが可能である。
【０１３９】
追加的に、または代わりに、各Ｚ５は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基または別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ６およびＺ７は、独立して、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基またはＣ１〜Ｃ２アルキル基または別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｒは、Ｃ２〜Ｃ４アルキレン基、Ｃ２〜Ｃ４アルケニレン基、Ｃ２〜Ｃ４アルキニレン基、窒素含有Ｃ４〜Ｃ１０アルキレン基、任意に置換されたＣ６〜Ｃ１０アラルキルまたは任意に置換されたＣ４〜Ｃ１２ヘテロシクロアルキル基であることが可能である。
【０１４０】
追加的に、または代わりに、各Ｚ５は、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基であることが可能であり、各Ｚ６およびＺ７は、独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基またはＣ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能であり、各Ｒは、Ｃ２〜Ｃ４アルキレン基、Ｃ２〜Ｃ４アルケニレン基、Ｃ２〜Ｃ４アルキニレン基、窒素含有Ｃ４〜Ｃ１０アルキレン基、任意に置換されたＣ６〜Ｃ１０アラルキルまたは任意に置換されたＣ４〜Ｃ１２ヘテロシクロアルキル基であることが可能である。
【０１４１】
特定の実施形態において、式（ＩＩＩ）に相当する化合物が、１，２−ビス（メチルジエトキシシリル）エタン（ＣＨ３（ＥｔＯ）２Ｓｉ−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＥｔＯ）２ＣＨ３）であることが可能であるように、各Ｚ５およびＺ６は、エトキシであることが可能であり、各Ｚ７は、メチルであることが可能であり、各Ｒは、−ＣＨ２ＣＨ２-−であることが可能である。
【０１４２】
特定の実施形態において、式（ＩＩＩ）に相当する化合物が、ビス（トリエトキシシリル）メタン（（ＥｔＯ）３Ｓｉ−ＣＨ２−Ｓｉ（ＥｔＯ）３）であることが可能であるように、各Ｚ５、Ｚ６およびＺ７は、エトキシであることが可能であり、各Ｒは、−ＣＨ２-−であることが可能である。
【０１４３】
特定の実施形態において、式（ＩＩＩ）に相当する化合物が、１，２−ビス（トリエトキシシリル）エチレン（（ＥｔＯ）３Ｓｉ−ＨＣ＝ＣＨ−Ｓｉ（ＥｔＯ）３）であることが可能であるように、各Ｚ５、Ｚ６およびＺ７は、エトキシであることが可能であり、各Ｒは、−ＨＣ＝ＣＨ−であることが可能である。
【０１４４】
特定の実施形態において、式（ＩＩＩ）に相当する化合物が、Ｎ，Ｎ’−ビス［（３−トリメトキシシリル）プロピル］エチレンジアミンであることが可能であるように、各Ｚ５、Ｚ６およびＺ７は、メトキシであることが可能であり、各Ｒは、
【化１１】
2018502704.tif 000013
であることが可能である。
【０１４５】
特定の実施形態において、式（ＩＩＩ）に相当する化合物が、ビス［（メチルジエトキシシリル）プロピル］アミンであることが可能であるように、各Ｚ５およびＺ６は、エトキシであることが可能であり、各Ｚ７は、メチルであることが可能であり、各Ｒは、
【化１２】
2018502704.tif 000014
であることが可能である。
【０１４６】
特定の実施形態において、式（ＩＩＩ）に相当する化合物が、ビス［（メチルジメトキシシリル）プロピル］−Ｎ−メチルアミンであることが可能であるように、各Ｚ５およびＺ６は、メトキシであることが可能であり、各Ｚ７は、メチルであることが可能であり、各Ｒは、
【化１３】
2018502704.tif 000015
であることが可能である。
【０１４７】
ＩＩ．Ｅ．三価金属酸化物の供給源
追加的な実施形態において、本明細書で提供される方法は、水性溶液に、三価金属酸化物の供給源を添加すること（又は工程もしくはステップ）をさらに含むことが可能である。
【０１４８】
三価金属酸化物の供給源としては、限定されないが、三価金属の相当する塩、アルコキシド、オキシドおよび／またはヒドロキシド、例えば、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、コロイド性アルミナ、アルミニウムトリヒドロキシド、ヒドロキシル化アルミナ、Ａｌ２Ｏ３、ハロゲン化アルミニウム（例えば、ＡｌＣｌ３）、ＮａＡｌＯ２、窒化ホウ素、Ｂ２Ｏ３および／またはＨ３ＢＯ３を含むことが可能である。
【０１４９】
種々の実施形態において、三価金属酸化物の供給源は、Ｍ１が、第１３族金属であることが可能であり、各Ｚ８が、独立して、水素原子、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基または別の化合物のケイ素原子への結合であることが可能である式Ｍ１（ＯＺ８）３の化合物であってよい。
【０１５０】
一実施形態において、Ｍ１は、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、ＩｌまたはＵｕｔであることが可能である。特に、Ｍ１は、ＡｌまたはＢであることが可能である。
【０１５１】
追加的に、または代わりに、各Ｚ８は、水素原子であることが可能である。
【０１５２】
追加的に、または代わりに、各Ｚ８は、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基、Ｃ１〜Ｃ５アルキル基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、Ｃ１〜Ｃ３アルキル基、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基またはメチルであることが可能である。特に、各Ｚ８は、メチル、エチル、プロピルまたはブチルであることが可能である。
【０１５３】
追加的に、または代わりに、各Ｚ８は、別の化合物のケイ素原子への結合であることが可能である。
【０１５４】
追加的に、または代わりに、Ｍ１は、ＡｌまたはＢであることが可能であり、各Ｚ８は、水素原子、メチル、エチル、プロピル、ブチルまたは別の化合物のケイ素原子への結合であることが可能である。
【０１５５】
追加的に、または代わりに、Ｍ１は、ＡｌまたはＢであることが可能であり、各Ｚ８は、メチル、エチル、プロピルまたはブチルであることが可能である。
【０１５６】
特定の実施形態において、式（ＩＶ）に相当する化合物が、アルミニウムトリメトキシドであることが可能であるように、Ｍ１は、Ａｌであることが可能であり、各Ｚ８は、メチルであることが可能である。
【０１５７】
特定の実施形態において、式（ＩＶ）に相当する化合物が、アルミニウムトリエトキシドであることが可能であるように、Ｍ１は、Ａｌであることが可能であり、各Ｚ８は、エチルであることが可能である。
【０１５８】
特定の実施形態において、式（ＩＶ）に相当する化合物が、アルミニウムイソプロポキシドであることが可能であるように、Ｍ１は、Ａｌであることが可能であり、各Ｚ８は、プロピルであることが可能である。
【０１５９】
特定の実施形態において、式（ＩＶ）に相当する化合物が、アルミニウムトリ−ｓｅｃ−ブトキシドであることが可能であるように、Ｍ１は、Ａｌであることが可能であり、各Ｚ８は、ブチルであることが可能である。
【０１６０】
追加的に、または代わりに、三価金属酸化物の供給源は、Ｍ２が、第１３族金属であることが可能であり、各Ｚ９および各Ｚ１０が、独立して、水素原子、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基または別の化合物のケイ素原子への結合であることが可能である式（Ｚ９Ｏ）２-Ｍ２−Ｏ−Ｓｉ（ＯＺ１０）３（Ｖ）の化合物であってよい。
【０１６１】
一実施形態において、Ｍ２は、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、ＩｌまたはＵｕｔであることが可能である。特に、Ｍ１は、ＡｌまたはＢであることが可能である。
【０１６２】
追加的に、または代わりに、各Ｚ９および各Ｚ１０は、独立して、水素原子であることが可能である。
【０１６３】
追加的に、または代わりに、各Ｚ９および各Ｚ１０は、独立して、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基、Ｃ１〜Ｃ５アルキル基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、Ｃ１〜Ｃ３アルキル基、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基またはメチルであることが可能である。特に、Ｚ９および各Ｚ１０は、独立して、メチル、エチル、プロピルまたはブチルであることが可能である。
【０１６４】
追加的に、または代わりに、各Ｚ９および各Ｚ１０は、独立して、別の化合物のケイ素原子への結合であることが可能である。
【０１６５】
追加的に、または代わりに、Ｍ１は、ＡｌまたはＢであることが可能であり、各Ｚ９および各Ｚ１０は、独立して、水素原子、メチル、エチル、プロピル、ブチルまたは別の化合物のケイ素原子への結合であることが可能である。
【０１６６】
追加的に、または代わりに、Ｍ１は、ＡｌまたはＢであることが可能であり、各Ｚ９および各Ｚ１０は、独立して、メチル、エチル、プロピルまたはブチルであることが可能である。
【０１６７】
追加的に、または代わりに、三価金属酸化物の供給源は、式（ＩＶ）の化合物の供給源（例えば、ＡｌＣｌ３）および／または式（Ｖ）の化合物の供給源であってよい。
【０１６８】
式（Ｉａ）の化合物対式（ＩＩＩ）の化合物のモル比は、広範囲、例えば、約９９：１〜約１：９９、約１：５〜約５：１、約４：１〜約１：４または約３：２〜約２：３に変動し得る。例えば、式（Ｉａ）の化合物対式（ＩＩＩ）の化合物のモル比は、約４：１〜１：４または約２．５：１〜１：２．５、約２：１〜約１：２、例えば、約１．５：１〜約１．５：１であることが可能である。
【０１６９】
ＩＩ．Ｆ．式（ＶＩ）の化合物
追加的な態様において、本明細書に提供される方法は、各Ｒ１が、独立して、Ｘ１ＯＸ２Ｘ３ＳｉＸ４基であることが可能であり、各Ｘ１が、水素原子、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基または別の化合物のケイ素原子への結合であることが可能であり、Ｘ２およびＸ３が、それぞれ、独立して、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基または別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｘ４が、環式化合物の窒素原子に結合したＣ１〜Ｃ８アルキレン基であることが可能である、少なくとも１種の次式
【化１４】
2018502704.tif 000016
の環式化合物を、水性混合物に添加して、溶液を形成すること（又は工程もしくはステップ）をさらに含むことが可能である。
【０１７０】
様々な実施形態において、各Ｘ１は、水素原子であることが可能である。
【０１７１】
追加的に、または代わりに、各Ｘ１は、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、Ｃ１〜Ｃ３アルキル、Ｃ１〜Ｃ２アルキルまたはメチルであることが可能である。
【０１７２】
追加的に、または代わりに、各Ｘ１は、別の化合物のケイ素原子への結合であることが可能である。
【０１７３】
追加的に、または代わりに、各Ｘ２およびＸ３は、それぞれ独立して、ヒドロキシル基であることが可能である。
【０１７４】
追加的に、または代わりに、各Ｘ２およびＸ３は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、Ｃ１〜Ｃ３アルキル基、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基またはメチルであることが可能である。
【０１７５】
追加的に、または代わりに、各Ｘ２およびＸ３は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ３アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基またはメトキシであることが可能である。
【０１７６】
追加的に、または代わりに、各Ｘ２およびＸ３それぞれは、独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基またはＣ１〜Ｃ２アルコキシ基であることが可能である。
【０１７７】
追加的に、または代わりに、各Ｘ２およびＸ３は、それぞれ独立して、別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である。
【０１７８】
追加的に、または代わりに、各Ｘ１は、水素原子、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基または別の化合物のケイ素原子への結合であることが可能であり、Ｘ２およびＸ３は、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基または別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である。
【０１７９】
追加的に、または代わりに、各Ｘ１は、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能であり、Ｘ２およびＸ３は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基またはＣ１〜Ｃ２アルコキシ基であることが可能である。
【０１８０】
追加的に、または代わりに、各Ｘ４は、環式化合物の窒素原子に結合したＣ１〜Ｃ７アルキレン基、環式化合物の窒素原子に結合したＣ１〜Ｃ７アルキレン基、環式化合物の窒素原子に結合したＣ１〜Ｃ６アルキレン基、環式化合物の窒素原子に結合したＣ１〜Ｃ４アルキレン基、環式化合物の窒素原子に結合したＣ１〜Ｃ３アルキレン基、環式化合物の窒素原子に結合したＣ１〜Ｃ２アルキレン基または環式化合物の窒素原子に結合した−ＣＨ--２−であることが可能である。
【０１８１】
追加的に、または代わりに、各Ｘ１は、で水素原子、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基または別の化合物のケイ素原子への結合あることが可能であり、Ｘ２およびＸ３は、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基または別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能であり、Ｘ４は、環式化合物の窒素原子に結合したＣ１〜Ｃ４アルキレン基であることが可能である。
【０１８２】
追加的に、または代わりに、各Ｘ１は、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基であることが可能であり、Ｘ２およびＸ３は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基またはＣ１〜Ｃ２アルコキシ基であることが可能であり、Ｘ４は、環式化合物の窒素原子に結合したＣ１〜Ｃ４アルキレン基であることが可能である。
【０１８３】
特定の実施形態において、式（Ｉａ）に相当する化合物が、トリス（３−トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレートであることが可能であるように、各Ｘ１は、メチルであることが可能であり、Ｘ２およびＸ３は、それぞれ独立して、メトキシであることが可能であり、Ｘ４は、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−であることが可能である。
【０１８４】
いくつかの実施形態において、式（ＶＩ）の化合物（例えば、トリス（３−トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレート）のみが水性混合物に添加されてよく、他の式（Ｉ）〜（Ｖ）の化合物は添加されない。追加的に、または代わりに、式（ＶＩ）の化合物（例えば、トリス（３−トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレート）および式ＩＩ）の化合物（例えば、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）（（ＥｔＯ）４Ｓｉ）のみが水性混合物に添加されてよく、他の式（Ｉ）および（ＩＩＩ）〜（Ｖ）の化合物は添加されない。
【０１８５】
ＩＩ．Ｇ．金属キレート供給源
追加的な実施形態において、本明細書で提供される方法は、水性溶液に、金属キレート化合物の供給源を添加すること（又は工程もしくはステップ）をさらに含むことが可能である。
【０１８６】
存在する場合、金属キレート化合物の例としては、チタンキレート化合物、例えば、トリエトキシ−モノ（アセチルアセトナト）チタン、トリ−ｎ−プロポキシ−モノ（アセチルアセトナト）チタン、トリ−ｉ−プロポキシ−モノ（アセチルアセトナト）チタン、トリ−ｎ−ブトキシ−モノ（アセチルアセトナト）チタン、トリ−ｓｅｃ−ブトキシ−モノ（アセチルアセトナト）チタン、トリ−ｔ−ブトキシ−モノ（アセチルアセトナト）チタン、ジエトキシ−ビス（アセチルアセトナト）チタン、ジ−ｎ−プロポキシ−ビス（アセチルアセトナト）チタン、ジ−ｉ−プロポキシ−ビス（アセチルアセトナト）チタン、ジ−ｎ−ブトキシ−ビス（アセチルアセトナト）チタン、ジ−ｓｅｃ−ブトキシ−ビス（アセチルアセトナト）チタン、ジ−ｔ−ブトキシ−ビス（アセチルアセトナト）チタン、モノエトキシ−トリス（アセチルアセトナト）チタン、モノ−ｎ−プロポキシ−トリス（アセチルアセトナト）チタン、モノ−ｉ−プロポキシ−トリス（アセチルアセトナト）チタン、モノ−ｎ−ブトキシ−トリス（アセチルアセトナト）チタン、モノ−ｓｅｃ−ブトキシ−トリス（アセチルアセトナト）チタン、モノ−ｔ−ブトキシ−トリス（アセチルアセトナト）チタン、テトラキス（アセチルアセトナト）チタン、トリエトキシ−モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリ−ｎ−プロポキシ−モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリ−ｉ−プロポキシ−モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリ−ｎ−ブトキシ−モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリ−ｓｅｃ−ブトキシ−モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリ−ｔ−ブトキシ−モノ（エチルアセトアセテート）チタン、ジエトキシ−ビス（エチルアセトアセテート）チタン、ジ−ｎ−プロポキシ−ビス（エチルアセトアセテート）チタン、ジ−ｉ−プロポキシ−ビス（エチルアセトアセテート）チタン、ジ−ｎ−ブトキシ−ビス（エチルアセトアセテート）チタン、ジ−ｓｅｃ−ブトキシ−ビス（エチルアセトアセテート）チタン、ジ−ｔ−ブトキシ−ビス（エチルアセトアセテート）チタン、モノエトキシ−トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノ−ｎ−プロポキシ−トリス（エチル汗とアセテート）チタン、モノ−ｉ−プロポキシ−トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノ−ｎ−ブトキシ−トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノ−ｓｅｃ−ブトキシ−トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノ−ｔ−ブトキシ−トリス（エチルアセトアセテート）チタン、テトラキス（エチルアセトアセテート）チタン、モノ（アセチルアセトナト）トリス（エチルアセトアセテート）チタン、ビス（アセチルアセトナト）ビス（エチルアセトアセテート）チタンおよびトリス（アセチルアセトナト）モノ（エチルアセトアセテート）チタン、ジルコニウムキレート化合物、例えば、トリエトキシ−モノ（アセチルアセトナト）ジルコニウム、トリ−ｎ−プロポキシ−モノ（アセチルアセトナト）ジルコニウム、トリ−ｉ−プロポキシ−モノ（アセチルアセトナト）ジルコニウム、トリ−ｎ−ブトキシ−モノ（アセチルアセトナト）ジルコニウム、トリ−ｓｅｃ−ブトキシ−モノ（アセチルアセトナト）ジルコニウム、トリ−ｔ−ブトキシ−モノ（アセチルアセトナト）ジルコニウム、ジエトキシ−ビス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、ジ−ｎ−プロポキシ−ビス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、ジ−ｉ−プロポキシ−ビス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、ジ−ｎ−ブトキシ−ビス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、ジ−ｓｅｃ−ブトキシ−ビス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、ジ−ｔ−ブトキシ−ビス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、モノエトキシ−トリス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、モノ−ｎ−プロポキシ−トリス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、モノ−ｉ−プロポキシ−トリス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、モノ−ｎ−ブトキシ−トリス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、モノ−ｓｅｃ−ブトキシ−トリス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、モノ−ｔ−ブトキシ−トリス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、テトラキス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、トリエトキシ−モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリ−ｎ−プロポキシ−モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリ−ｉ−プロポキシ−モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリ−ｎ−ブトキシ−モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリ−ｓｅｃ−ブトキシ−モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリ−ｔ−ブトキシ−モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジエトキシ−ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジ−ｎ−プロポキシ−ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジ−ｉ−プロポキシ−ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジ−ｎ−ブトキシ−ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジ−ｓｅｃ−ブトキシ−ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジ−ｔ−ブトキシ−ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノエトキシ−トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノ−ｎ−プロポキシ−トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノ−ｉ−プロポキシ−トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノ−ｎ−ブトキシ−トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノ−ｓｅｃ−ブトキシ−トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノ−ｔ−ブトキシ−トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、テトラキス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノ（アセチルアセトナト）トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ビス（アセチルアセトナト）ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウムおよびトリス（アセチルアセトナト）モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ならびにアルミニウムキレート化合物、例えば、トリス（アセチルアセトナト）アルミニウムおよびトリス（エチルアセトアセテート）アルミニウムを含むことができる。これらの中で、チタンまたはアルミニウムのキレート化合物は、注目に値するものであることが可能であり、特にチタンのキレート化合物は、注目に値するものであることが可能である。これらの金属キレート化合物は、単一で、または組み合わせて使用されてよい。
【０１８７】
ＩＩ．Ｈ．モル比
上記の方法において、約９９：１〜約１：９９、約７５：１〜約１：９９、約５０：１〜約１：９９、約２５：１〜約１：９９、約１５：１〜約１：９９、約５０：１〜約１：５０、約２５：１〜約１：２５または約１５：１〜約１：１５の式（Ｉａ）：式（Ｉａ）、式（Ｉａ）：式（ＩＩ）、式（Ｉａ）：式（ＩＩＩ）、式（ＩＩＩ）：式（ＩＩ）、式（Ｉａ）：式（ＩＶ）、式（Ｉａ）：式（Ｖ）、式（ＶＩ）：（ＩＩ）および式（Ｉａ）：式（ＶＩ）のモル比が使用されてよい。例えば、約３：２、約４：１、約４：３、約５：１、約２：３、約１：１約５：２および約１５：１のモル比が使用されてよい。例えば、式（Ｉａ）：式（Ｉａ）のモル比は、約３：２であることが可能である。式（Ｉａ）：式（ＩＩ）のモル比は、約２：３、約４：３、約４：１または約３：２であることが可能である。式（Ｉａ）：式（ＩＩＩ）のモル比は、約２：３および約４：１であることが可能である。式（ＩＩＩ）：式（ＩＩ）のモル比は、約５：２、約１：１、約１：２または約２：３であることが可能である。式（Ｉａ）：式（ＩＶ）および式（Ｉａ）：式（Ｖ）のモル比は、約１５：１または約５：１であることが可能である。式（Ｉａ）：式（ＶＩ）のモル比は、約３：２であることが可能である。式（ＶＩ）：式（ＩＩ）のモル比は、約２：３であることが可能である。
【０１８８】
以下の考察のために、式（Ｉａ）、（ＩＩ）および（ＩＩＩ）の化合物は、集合的に出発シロキサンと呼ばれるであろう。出発材料の選択次第で、溶液は、様々な組成を有し得る。例えば、塩基が使用される場合、溶液は、１：５〜約１：２０、例えば、約１：５〜約１：１５もしくは約１：５〜１：１０、または約１：６〜１：２０の出発シロキサン対ＯＨ−のモル比を有し得る。酸が使用される場合、溶液は、０：１〜約５：１、例えば、約４５：１〜約１０：１の出発シロキサン：Ｈ＋のモル比を有し得る。酸または塩基が使用される両ケースにおいて、出発シロキサン対Ｈ２Ｏのモル比は、約１：５０〜約１：１０００、例えば、約１：１００〜約１：５００に変動し得る。
【０１８９】
ＩＩ．Ｉ．溶液への吸着材料の添加
様々な態様において、本明細書に記載の方法は、溶液に吸着材料を添加して、スラリーを形成すること（又は工程もしくはステップ）を含む。任意に、吸着材料を溶液に添加する前に、溶液は、少なくとも約４時間、少なくとも約６時間、少なくとも約８時間、少なくとも約１２時間、少なくとも約１８時間または少なくとも約２４時間、攪拌されてもよい。吸着材料は、いずれかの適切なミクロポーラス材料、メソポーラス材料、類似周期的メソポーラス材料（例えば、ＭＣＭ−４１、ＭＣＭ−４８およびＫＩＴ−６）、金属酸化物、炭素およびそれらの組合せであってよい。ミクロポーラス材料の例としては、限定されないが、ゼオライト、チタノシリケート、アルミノホスフェート（すなわち、ＡｌＰＯ）、ＭｅＡｌＰＯ（Ｍｅ＝Ｓｉ、ＴｉまたはＺｒ）、シリコアルミノホスフェート（すなわち、ＳＡＰＯ）、金属−有機フレーム構造（ＭＯＦ）（例えば、ゼオライトイミダゾレートフレーム構造（ＺＩＦ））が含まれる。ＡＬＰＯ系列の例としては、限定されないが、ＡＬＰＯ−５、ＡＬＰＯ−１１、ＡＬＰＯ−１６、ＡＬＰＯ−１８、ＡＬＰＯ−２２、ＡＬＰＯ−３４、ＡＬＰＯ−３５、ＡＬＰＯ−４７、ＡＬＰＯ−５２、ＡＬＰＯ−６１、ＡＬＰＯ−ＡＦＩ、ＡＬＰＯ−カネマイト、ＡＬＰＯ４−ＺＯＮ、ＡＬＰＯ４−Ｌ、ＡＬＰＯ４−５、ＡＬＰＯ４−３４およびメソ−ＡＬＰＯが含まれる。ＳＡＰＯ系列の例としては、限定されないが、ＳＡＰＯ−５、ＳＡＰＯ−８、ＳＡＰＯ−１１、ＳＡＰＯ−１８、ＳＡＰＯ−２３、ＳＡＰＯ−３１、ＳＡＰＯ−３４、ＳＡＰＯ−３５、ＳＡＰＯ−３７、ＳＡＰＯ−４０、ＳＡＰＯ−４４、ＳＡＰＯ−４７、ＳＡＰＯ−ＳＯＤ、ＳＡＰＯ４−Ｌ、メソ−ＳＡＰＯが含まれる。ＭＯＦ系列の例としては、限定されないが、ＭＯＦ−５、ＭＯＦ−７、ＭＩＬ−１００、ＭＩＬ１０１、ＺＩＦ−８、ＺＩＦ−１１などが含まれる。メソポーラス材料の例としては、限定されないが、Ｍ４１Ｓ系列材料（例えば、ＭＣＭ−４１、ＭＣＭ−４８、ＫＩＴ−６）が含まれる。金属酸化物の例としては、限定されないが、シリカ（例えば、ＳｉＯ２）、アルミナ（例えば、Ａｌ２Ｏ３）、チタニア（例えば、ＴｉＯ２、Ｔｉ２Ｏ３、ＴｉＯ）、マグネシア（例えば、ＭｇＯ）、ボリア（例えば、Ｂ２Ｏ、Ｂ２Ｏ３、Ｂ６Ｏ）、クレーおよびそれらの組合せが含まれる。炭素の例としては、活性炭、炭素モレキュラーシーブ、カーボンナノチューブおよびそれらの組合せが含まれる。
【０１９０】
特に、吸着材料はゼオライトである。ゼオライトは、以下のフレーム構造の種類の群：ＡＢＷ、ＡＣＯ、ＡＥＩ、ＡＥＬ、ＡＥＮ、ＡＥＴ、ＡＦＧ、ＡＦＩ、ＡＦＮ、ＡＦＯ、ＡＦＲ、ＡＦＳ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＡＦＹ、ＡＨＴ、ＡＮＡ、ＡＰＣ、ＡＰＤ、ＡＳＴ、ＡＳＶ、ＡＴＮ、ＡＴＯ、ＡＴＳ、ＡＴＴ、ＡＴＶ、ＡＷＯ、ＡＷＷ、ＢＣＴ、ＢＥＡ、ＢＥＣ、ＢＩＫ、ＢＯＧ、ＢＰＨ、ＢＲＥ、ＣＡＧ、ＣＡＮ、ＣＡＳ、ＣＤＯ、ＣＦＩ、ＣＧＦ、ＣＧＳ、ＣＨＡ、ＣＨＩ、ＣＬＯ、ＣＯＮ、ＣＲＢ、ＣＺＰ、ＤＡＣ、ＤＤＲ、ＤＦＯ、ＤＦＴ、ＤＩＡ、ＤＯＨ、ＤＯＮ、ＥＡＢ、ＥＤＩ、ＥＭＴ、ＥＯＮ、ＥＰＩ、ＥＲＩ、ＥＳＶ、ＥＴＲ、ＥＵＯ、ＥＺＴ、ＦＡＲ、ＦＡＵ、ＦＥＲ、ＦＲＡ、ＦＲＬ、ＧＩＳ、ＧＩＵ、ＧＭＥ、ＧＯＮ、ＧＯＯ、ＨＥＵ、ＩＦＲ、ＴＨＷ、ＩＳＶ、ＩＴＥ、ＩＴＨ、ＩＴＷ、ＴＷＲ、ＩＷＶ、ＩＷＷ、ＪＢＷ、ＫＦＩ、ＬＡＵ、ＬＣＳ、ＬＥＶ、ＬＩＯ、ＬＩＴ、ＬＯＳ、ＬＯＶ、ＬＴＡ、ＬＴＬ、ＬＴＮ、ＭＡＲ、ＭＡＺ、ＭＥＩ、ＭＥＬ、ＭＥＰ、ＭＥＲ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＯＮ、ＭＯＲ、ＭＯＺ、ＭＳＥ、ＭＳＯ、ＭＴＦ、ＭＴＮ、ＭＴＴ、ＭＴＷ、ＭＷＷ、ＮＡＢ、ＮＡＴ、ＮＥＳ、ＮＯＮ、ＮＰＯ、ＮＳＩ、ＯＢＷ、ＯＦＦ、ＯＳＩ、ＯＳＯ、ＯＷＥ、ＰＡＲ、ＰＡＵ、ＰＨＩ、ＰＯＮ、ＰＯＺ、ＲＨＯ、ＲＯＮ、ＲＲＯ、ＲＳＮ、ＲＴＥ、ＲＴＨ、ＲＵＴ、ＲＷＲ、ＲＷＹ、ＳＡＯ、ＳＡＳ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＢＥ、ＳＢＳ、ＳＢＴ、ＳＦＥ、ＳＦＦ、ＳＦＧ、ＳＦＨ、ＳＦＮ、ＳＦＯ、ＳＧＴ、ＳＩＶ、ＳＯＤ、ＳＯＳ、ＳＳＹ、ＳＴＦ、ＳＴＩ、ＳＴＴ、ＳＺＲ、ＴＥＲ、ＴＨＯ、ＴＯＮ、ＴＳＣ、ＴＵＮ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＵＯＺ、ＵＳＩ、ＵＴＬ、ＶＥＴ、ＶＦＩ、ＶＮＩ、ＶＳＶ、ＷＥＩ、ＷＥＮ、ＹＵＧ、ＺＮＩおよびＺＯＮから選択されるフレーム構造の種類を有し得る。これらのフレーム構造の種類の特定の例としては、ＢＥＡ、ＣＨＡ、ＣＦＩ、ＣＬＯ、ＤＤＲ、ＤＯＮ、ＥＭＴ、ＥＲＩ、ＦＥＲ、ＦＡＵ、ＬＴＬ、ＬＴＡ、ＭＷＷ、ＭＯＺ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＥＬ、ＭＥＩ、ＭＴＷ、ＭＯＲ、ＭＴＴ、ＭＡＺ、ＭＦＳ、ＭＴＮ、ＮＥＳならびにそれらの組合せおよび相互成長が含まれる。
【０１９１】
ＡＥＬ、ＡＦＯ、ＡＨＴ、ＡＴＯ、ＣＡＮ、ＥＵＯ、ＦＥＲ、ＨＥＵ、ＩＭＦ、ＩＴＨ、ＬＡＵ、ＭＥＬ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＲＥ、ＭＳＥ、ＭＴＴ、ＭＴＷ、ＭＷＷ、ＮＥＳ、ＯＢＷ、ＯＳＩ、ＰＯＮ、ＲＲＯ、ＳＦＦ、ＳＦＧ、ＳＴＦ、ＳＴＩ、ＳＺＲ、ＴＯＮ、ＴＵＮおよびＶＥＴ。当業者は、上記フレーム構造の製造方法を知っている。例えば、ｗｗｗ．ｉｚａ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．ｏｒｇ／ｄａｔａｂａｓｅｓに見られるゼオライト構造のＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｚｅｏｌｉｔｅ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎのデータベースに提供される参考を参照のこと。
【０１９２】
一般に、吸着材料として本発明の方法で利用されるゼオライトは、典型的に、少なくとも２、例えば、約２〜約５００、または約２０〜約２００のシリカ対アルミナモル比を有することが可能である。いくつかの場合、ＳｉＯ２：Ａｌ２Ｏ３比は、２から５００より高く、本質的に純粋なＳｉＯ２に対してであることが可能である。適切なゼオライトとしては、限定されないが、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１１、ＺＳＭ−１２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−５７、ＺＳＭ−５８（ＤＤＲ、Ｓｉｇｍａ  １、ＳＳＺ−２８）、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−４９、ＮＵ−８７、ＵＴＤ−１、ＣＩＴ−５、ＥＭＣ−２、ゼオライトＡ（３Ａ、４Ａ、５Ａおよび中間サイズ）、ゼオライトＹ、脱アルミニウム化Ｙ、ゼオライトＬ（Ｌｉｎｄｅ型Ｌ）、モルデナイト、エリオナイト、斜方沸石（自然形を含む）、ゼオライトベータ、ＩＴＱ−２９（［Ｓｉ］ＬＴＡ）など、ならびにそれらの相互成長および組合せが含まれる。特定の実施形態において、ゼオライトは、ＺＳＭ−５から本質的になることが可能であるか、またはＺＳＭ−５であることが可能である。
【０１９３】
追加的に、または代わりに、ゼオライトは、吸着材料（例えば、ＨＺＳＭ−５）中で少なくとも部分的に水素型で存在していてもよい。ゼオライトを合成するために使用される条件次第で、これには、例えば、アルカリ（例えば、ナトリウム）型からゼオライトを変換すること（又は工程もしくはステップ）が関連し得る。これは、例えば、イオン交換によってゼオライトをアンモニウム型に変換し、それに続いて、約４００℃〜約７００℃の温度において空気または不活性雰囲気中で焼成することによって、アンモニウム型を活性水素型に変換することによって達成することができる。ゼオライトの合成で有機構造指向剤が使用される場合、有機構造指向剤を除去するために、追加の焼成が望ましくなり得る。
【０１９４】
追加的に、または代わりに、吸着材料は、材料の細孔に組み込まれた、本明細書に記載の触媒金属を有し得る。
【０１９５】
ＩＩ．Ｊ．基体のコーティング
本明細書に記載の方法は、基体上でスラリーをコーティングすること（又は工程もしくはステップ）をさらに含むことが可能である。任意に、スラリーは、基体上にコーティングされる前に、（例えば、超音波処理によって）混合されてよい。基体の例としては、限定されないが、毛管、マイクロチャネル、モノリス、球状であり得るシリカ粒子およびシリコンウエハが含まれる。
【０１９６】
ＩＩ．Ｋ．スラリーの老化
本明細書に記載の方法で形成されたスラリーは、少なくとも約４時間、少なくとも約６時間、少なくとも約１２時間、少なくとも約１８時間、少なくとも約２４時間（１日）、少なくとも約３０時間、少なくとも約３６時間、少なくとも約４２時間、少なくとも約４８時間（２日）、少なくとも約５４時間、少なくとも約６０時間、少なくとも約６６時間、少なくとも約７２時間（３日）、少なくとも約９６時間（４日）、少なくとも約１２０時間（５日）または少なくとも約１４４時間（６日）老化することが可能である。特に、スラリーは、約２４時間まで老化することが可能である。
【０１９７】
追加的に、または代わりに、本明細書に記載の方法で形成された溶液は、約４時間〜約１４４時間（６日）、約４時間〜約１２０時間（５日）、約４時間〜約９６時間（４日）、約４時間〜約７２時間（３日）、約４時間〜約６６時間、約４時間〜約６０時間、約４時間〜約５４時間、約４時間〜約４８時間（２日）、約４時間〜約４２時間、約４時間〜約３６時間、約４時間〜約３０時間、約４時間〜約２４時間（１日）、約４時間〜約１８時間、約４時間〜約１２時間、約４時間〜約６時間、約６時間〜約１４４時間（６日）、約６時間〜約１２０時間（５日）、約６時間〜約９６時間（４日）、約６時間〜約７２時間（３日）、約６時間〜約６６時間、約６時間〜約６０時間、約６時間〜約５４時間、約６時間〜約４８時間（２日）、約６時間〜約４２時間、約６時間〜約３６時間、約６時間〜約３０時間、約６時間〜約２４時間（１日）、約６時間〜約１８時間、約６時間〜約１２時間、約１２時間〜約１４４時間（６日）、約１２時間〜約１２０時間（５日）、約１２時間〜約９６時間（４日）、約１２時間〜約７２時間（３日）、約１２時間〜約６６時間、約１２時間〜約６０時間、約１２時間〜約５４時間、約１２時間〜約４８時間（２日）、約１２時間〜約４２時間、約１２時間〜約３６時間、約１２時間〜約３０時間、約１２時間〜約２４時間（１日）、約１２時間〜約１８時間、約１８時間〜約１４４時間（６日）、約１８時間〜約１２０時間（５日）、約１８時間〜約９６時間（４日）、約１８時間〜約７２時間（３日）、約１８時間〜約６６時間、約１８時間〜約６０時間、約１８時間〜約５４時間、約１８時間〜約４８時間（２日）、約１８時間〜約４２時間、約１８時間〜約３６時間、約１８時間〜約３０時間、約１８時間〜約２４時間（１日）、約２４時間（１日）〜約１４４時間（６日）、約２４（１日）時間（１日）〜約１２０時間（５日）、約２４時間（１日）〜約９６時間（４日）、約２４時間（１日）〜約７２時間（３日）、約２４時間（１日）〜約６６時間、約２４時間（１日）〜約６０時間、約２４時間（１日）〜約５４時間、約２４時間（１日）〜約４８時間（２日）、約２４時間（１日）〜約４２時間、約２４時間（１日）〜約３６時間、約２４時間（１日）〜約３０時間、約３０時間〜約１４４時間（６日）、約３０時間〜約１２０時間（５日）、約３０時間〜約９６時間（４日）、約３０時間〜約７２時間（３日）、約３０時間〜約６６時間、約３０時間〜約６０時間、約３０時間〜約５４時間、約３０時間〜約４８時間（２日）、約３０時間〜約４２時間、約３０時間〜約３６時間、約３６時間〜約１４４時間（６日）、約３６時間〜約１２０時間（５日）、約３６時間〜約９６時間（４日）、約３６時間〜約７２時間（３日）、約３６時間〜約６６時間、約３６時間〜約６０時間、約３６時間〜約５４時間、約３６時間〜約４８時間（２日）、約３６時間〜約４２時間、約４２時間〜約１４４時間（６日）、約４２時間〜約１２０時間（５日）、約４２時間〜約９６時間（４日）、約４２時間〜約７２時間（３日）、約４２時間〜約６６時間、約４２時間〜約６０時間、約４２時間〜約５４時間、約４２時間〜約４８時間（２日）、約４８時間（２日）〜約１４４時間（６日）、約４８時間（２日）〜約１２０時間（５日）、約４８時間（２日）〜約９６時間（４日）、約４８時間（２日）〜約７２時間（３日）、約４８時間（２日）〜約６６時間、約４８時間（２日）〜約６０時間、約４８時間（２日）〜約５４時間、約５４時間〜約１４４時間（６日）、約５４時間〜約１２０時間（５日）、約５４時間〜約９６時間（４日）、約５４時間〜約７２時間（３日）、約５４時間〜約６６時間、約５４時間〜約６０時間、約６０時間〜約１４４時間（６日）、約６０時間〜約１２０時間（５日）、約６０時間〜約９６時間（４日）、約６０時間〜約７２時間（３日）、約６０時間〜約６６時間、約６６時間〜約１４４時間（６日）、約６６時間〜約１２０時間（５日）、約６６時間〜約９６時間（４日）、約６６時間〜約７２時間（３日）、約７２時間（３日）〜約１４４時間（６日）、約７２時間（３日）〜約１２０時間（５日）、約７２時間（３日）〜約９６時間（４日）、約９６時間（４日）〜約１４４時間（６日）、約９６時間（４日）〜約１２０時間（５日）または約１２０時間（５日）〜約１４４時間（６日）老化することが可能である。
【０１９８】
追加的に、または代わりに、本方法で形成された溶液は、少なくとも約１０℃、少なくとも約２０℃、少なくとも約３０℃、少なくとも約４０℃、少なくとも約５０℃、少なくとも約６０℃、少なくとも約７０℃、少なくとも約８０℃、少なくとも約９０℃、少なくとも約１００℃、少なくとも約１１０℃、少なくとも約１２０℃、少なくとも約１２５℃少なくとも約１３０℃、少なくとも約１４０℃、少なくとも約１５０℃、少なくとも約１７５℃、少なくとも約２００℃、少なくとも約２５０℃または約３００℃の温度で老化することが可能である。
【０１９９】
追加的に、または代わりに、本方法で形成された溶液は、約１０℃〜約３００℃、約１０℃〜約２５０℃、約１０℃〜約２００℃、約１０℃〜約１７５℃、約１０℃〜約１５０℃、約１０℃〜約１４０℃、約１０℃〜約１３０℃、約１０℃〜約１２０℃、約１０℃〜約１１０℃、約１０℃〜約１００℃、約１０℃〜約９０℃、約１０℃〜約８０℃、約１０℃〜約７０℃、約１０℃〜約６０℃、約１０℃〜約５０℃、約２０℃〜約３００℃、約２０℃〜約２５０℃、約２０℃〜約２００℃、約２０℃〜約１７５℃、約２０℃〜約１５０℃、約２０℃〜約１４０℃、約２０℃〜約１３０℃、約２０℃〜約１２５℃、約２０℃〜約１２０℃、約２０℃〜約１１０℃、約２０℃〜約１００℃、約２０℃〜約９０℃、約２０℃〜約８０℃、約２０℃〜約７０℃、約２０℃〜約６０℃、約２０℃〜約５０℃、約３０℃〜約３００℃、約３０℃〜約２５０℃、約３０℃〜約２００℃、約３０℃〜約１７５℃、約３０℃〜約１５０℃、約３０℃〜約１４０℃、約３０℃〜約１３０℃、約３０℃〜約１２５℃、約３０℃〜約１２０℃、約３０℃〜約１１０℃、約３０℃〜約１００℃、約３０℃〜約９０℃、約３０℃〜約８０℃、約３０℃〜約７０℃、約３０℃〜約６０℃、約３０℃〜約５０℃、約５０℃〜約３００℃、約５０℃〜約２５０℃、約５０℃〜約２００℃、約５０℃〜約１７５℃、約５０℃〜約１５０℃、約５０℃〜約１４０℃、約５０℃〜約１３０℃、約５０℃〜約１２５℃、約５０℃〜約１２０℃、約５０℃〜約１１０℃、約５０℃〜約１００℃、約５０℃〜約９０℃、約５０℃〜約８０℃、約５０℃〜約７０℃、約５０℃〜約６０℃、約７０℃〜約３００℃、約７０℃〜約２５０℃、約７０℃〜約２００℃、約７０℃〜約１７５℃、約７０℃〜約１５０℃、約７０℃〜約１４０℃、約７０℃〜約１３０℃、約７０℃〜約１２５℃、約７０℃〜約１２０℃、約７０℃〜約１１０℃、約７０℃〜約１００℃、約７０℃〜約９０℃、約７０℃〜約８０℃、約８０℃〜約３００℃、約８０℃〜約２５０℃、約８０℃〜約２００℃、約８０℃〜約１７５℃、約８０℃〜約１５０℃、約８０℃〜約１４０℃、約８０℃〜約１３０℃、約８０℃〜約１２５℃、約８０℃〜約１２０℃、約８０℃〜約１１０℃、約８０℃〜約１００℃、約８０℃〜約９０℃、約９０℃〜約３００℃、約９０℃〜約２５０℃、約９０℃〜約２００℃、約９０℃〜約１７５℃、約９０℃〜約１５０℃、約９０℃〜約１４０℃、約９０℃〜約１３０℃、約９０℃〜約１２５℃、約９０℃〜約１２０℃、約９０℃〜約１１０℃、約９０℃〜約１００℃、約１００℃〜約３００℃、約１００℃〜約２５０℃、約１００℃〜約２００℃、約１００℃〜約１７５℃、約１００℃〜約１５０℃、約１００℃〜約１４０℃、約１００℃〜約１３０℃、約１００℃〜約１２０℃、約１００℃〜約１１０℃、約１１０℃〜約３００℃、約１１０℃〜約２５０℃、約１１０℃〜約２００℃、約１１０℃〜約１７５℃、約１１０℃〜約１５０℃、約１１０℃〜約１４０℃、約１１０℃〜約１３０℃、約１１０℃〜約１２０℃、約１２０℃〜約３００℃、約１２０℃〜約２５０℃、約１２０℃〜約２００℃、約１２０℃〜約１７５℃、約１２０℃〜約１５０℃、約１２０℃〜約１４０℃、約１２０℃〜約１３０℃、約１３０℃〜約３００℃、約１３０℃〜約２５０℃、約１３０℃〜約２００℃、約１３０℃〜約１７５℃、約１３０℃〜約１５０℃または約１３０℃〜約１４０℃の温度で老化することが可能である。特に、スラリーは、約２０℃〜約１２５℃の温度で、上記の時間量で老化される。
【０２００】
ＩＩ．Ｌ．スラリーの乾燥
本明細書に記載の方法は、スラリーを乾燥させ、吸着材料と、各Ｚ３が、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基または別の単位のケイ素原子に結合した酸素原子を表し、各Ｚ４が、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基または別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子を表す、式［Ｚ３Ｚ４ＳｉＣＨ２］３（Ｉ）の独立単位を含むポリマーであるオルガノシリカ材料を含む結合剤とを含むコーティングを得ること（又は工程もしくはステップ）を含む。
【０２０１】
いくつかの実施形態において、本方法で形成されたスラリーは、約２５℃以上、約５０℃以上、約７０℃以上、約８０℃以上、約１００℃以上、約１１０℃以上、約１２０℃以上、約１５０℃以上、約２００℃以上、約２５０℃以上、約３００℃以上、約３５０℃以上、約４００℃以上、約４５０℃以上、約５００℃以上、約５５０℃以上または約６００℃以上の温度で乾燥させることが可能である。
【０２０２】
追加的に、または代わりに、本方法で形成されたスラリーは、約２５℃〜約６００℃、約２５℃〜約５５０℃、約２５℃〜約５００℃、約２５℃〜約４５０℃、約２５℃〜約４００℃、約２５℃〜約３５０℃、約２５℃〜約３００℃、約２５℃〜約２５０℃、約２５℃〜約２００℃、約２５℃〜約１５０℃、約２５℃〜約１２０℃、約２５℃〜約１１０℃、約２５℃〜約１００℃、約２５℃〜約８０℃、約２５℃〜約７０℃、約５０℃〜約６００℃、約５０℃〜約５５０℃、約５０℃〜約５００℃、約５０℃〜約４５０℃、約５０℃〜約４００℃、約５０℃〜約３５０℃、約５０℃〜約３００℃、約５０℃〜約２５０℃、約５０℃〜約２００℃、約５０℃〜約１５０℃、約５０℃〜約１２０℃、約５０℃〜約１１０℃、約５０℃〜約１００℃、約５０℃〜約８０℃、約５０℃〜約７０℃、約７０℃〜約６００℃、約７０℃〜約５５０℃、約７０℃〜約５００℃、約７０℃〜約４５０℃、約７０℃〜約４００℃、約７０℃〜約３５０℃、約７０℃〜約３００℃、約７０℃〜約２５０℃、約７０℃〜約２００℃、約７０℃〜約１５０℃、約７０℃〜約１２０℃、約７０℃〜約１１０℃、約７０℃〜約１００℃、約７０℃〜約８０℃、約８０℃〜約６００℃、約７０℃〜約５５０℃、約８０℃〜約５００℃、約８０℃〜約４５０℃、約８０℃〜約４００℃、約８０℃〜約３５０℃、約８０℃〜約３００℃、約８０℃〜約２５０℃、約８０℃〜約２００℃、約８０℃〜約１５０℃、約８０℃〜約１２０℃、約８０℃〜約１１０℃または約８０℃〜約１００℃の温度で乾燥させることが可能である。
【０２０３】
特定の実施形態において、本方法で形成されたスラリーは、約７０℃〜約１５０℃の温度で乾燥させることが可能である。
【０２０４】
追加的に、または代わりに、本方法で形成されたスラリーは、真空下、不活性雰囲気（例えば、Ｎ２、Ａｒ）、還元雰囲気および／または空気雰囲気中で乾燥させることが可能である。
【０２０５】
基体上のコーティングの厚さを調整するために、２回以上のコーティングステップを実行してもよい。より厚いコーティングを製造するために、複数回のコーティングステップを実行してもよい。様々な態様において、基体上のコーティングは、約０．１０μｍまで、約１．０μｍまで、約１０μｍまで、約５０μｍまで、約１００μｍまで、約１５０μｍまで、約２００μｍまで、約２５０μｍまで、約３００μｍまで、約３５０μｍまで、約４００μｍまで、約４５０μｍまで、約５００μｍまで、約５５０μｍまで、約６００μｍまで、約６５０μｍまで、約７００μｍまで、約７５０μｍまで、約８００μｍまで、約８５０μｍまで、約９００μｍまで、約９５０μｍまで、または約１０００μｍまでの厚さを有し得る。特に、基体上のコーティングは、約１５０μｍまでの厚さを有し得る。
【０２０６】
追加的に、または代わりに、基体上のコーティングは、約０．１０μｍ〜約１０００μｍ、約０．１０μｍ〜約９５０μｍ、約０．１０μｍ〜約９００μｍ、約０．１０μｍ〜約８５０μｍ、約０．１０μｍ〜約８００μｍ、約０．１０μｍ〜約７５０μｍ、約０．１０μｍ〜約７００μｍ、約０．１０μｍ〜約６５０μｍ、約０．１０μｍ〜約６００μｍ、約０．１０μｍ〜約５５０μｍ、約０．１０μｍ〜約５００μｍ、約０．１０μｍ〜約４５０μｍ、約０．１０μｍ〜約４００μｍ、約０．１０μｍ〜約３５０μｍ、約０．１０μｍ〜約３００μｍ、約０．１０μｍ〜約２５０μｍ、約０．１０μｍ〜約２００μｍ、約０．１０μｍ〜約２５０μｍ、約０．１０μｍ〜約２００μｍ、約０．１０μｍ〜約１５０μｍ、約０．１０μｍ〜約１００μｍ、約０．１０μｍ〜約５０μｍ、約０．１０μｍ〜約１０μｍ、約０．１０μｍ〜約１．０μｍ、約１．０μｍ〜約１０００μｍ、約１．０μｍ〜約９５０μｍ、約１．０μｍ〜約９００μｍ、約１．０μｍ〜約８５０μｍ、約１．０μｍ〜約８００μｍ、約１．０μｍ〜約７５０μｍ、約１．０μｍ〜約７００μｍ、約１．０μｍ〜約６５０μｍ、約１．０μｍ〜約６００μｍ、約１．０μｍ〜約５５０μｍ、約１．０μｍ〜約５００μｍ、約１．０μｍ〜約４５０μｍ、約１．０μｍ〜約４００μｍ、約１．０μｍ〜約３５０μｍ、約１．０μｍ〜約３００μｍ、約１．０μｍ〜約２５０μｍ、約１．０μｍ〜約２００μｍ、約１．０μｍ〜約２５０μｍ、約１．０μｍ〜約２００μｍ、約１．０μｍ〜約１５０μｍ、約１．０μｍ〜約１００μｍ、約１．０μｍ〜約５０μｍまたは約１．０μｍ〜約１０μｍの厚さを有し得る。特に、基体上のコーティングは、約０．１０μｍ〜約１０００μｍ、約０．１０μｍ〜約５００μｍ、約１．０μｍ〜約５００μｍまたは約１．０μｍ〜約１５０μｍの厚さを有し得る。
【０２０７】
いくつかの場合、基体が毛管である場合、毛管上のコーティングは、毛管の内径の約１０％まで、約２０％まで、約３０％まで、または約４０％までであってよい。
【０２０８】
ＩＩ．Ｍ．任意のさらなるステップ
いくつかの実施形態において、本方法は、オルガノシリカ材料および／またはコーティングを焼成して、シリカ材料を得ること（又は工程もしくはステップ）をさらに含むことが可能である。焼成は、空気、または窒素もしくは窒素が豊富な空気などの不活性気体中で実行することが可能である。焼成は、少なくとも約３００℃、少なくとも約３５０℃、少なくとも約４００℃、少なくとも約４５０℃、少なくとも約５００℃、少なくとも約５５０℃、少なくとも約６００℃または少なくとも約６５０℃、例えば、少なくとも約４００℃の温度で実行することが可能である。追加的に、または代わりに、焼成は、約３００℃〜約６５０℃、約３００℃〜約６００℃、約３００℃〜約５５０℃、約３００℃〜約４００℃、約３００℃〜約４５０℃、約３００℃〜約４００℃、約３００℃〜約３５０℃、約３５０℃〜約６５０℃、約３５０℃〜約６００℃、約３５０℃〜約５５０℃、約３５０℃〜約４００℃、約３５０℃〜約４５０℃、約３５０℃〜約４００℃、約４００℃〜約６５０℃、約４００℃〜約６００℃、約４００℃〜約５５０℃、約４００℃〜約５００℃、約４００℃〜約４５０℃、約４５０℃〜約６５０℃、約４５０℃〜約６００℃、約４５０℃〜約５５０℃、約４５０℃〜約５００℃、約５００℃〜約６５０℃、約５００℃〜約６００℃、約５００℃〜約５５０℃、約５５０℃〜約６５０℃、約５５０℃〜約６００℃または約６００℃〜約６５０℃の温度で実行することが可能である。
【０２０９】
追加的に、または代わりに、本明細書に記載の方法は、焼成ステップを含み得ない。
【０２１０】
いくつかの実施形態において、本方法は、触媒金属をオルガノシリカ材料および／または吸着材料の細孔内に組み込むこと（又は工程もしくはステップ）をさらに含むことが可能である。代表的な触媒金属としては、限定されないが、第６族元素、第８族元素、第９族元素、第１０族元素またはそれらの組合せを含むことが可能である。代表的な第６族元素としては、限定されないが、クロム、モリブデンおよび／またはタングステンが含まれ、特にモリブデンおよび／またはタングステンを含むことが可能である。代表的な第８族元素としては、限定されないが、鉄、ルテニウムおよび／またはオスミウムを含むことが可能である。代表的な第９族元素としては、限定されないが、コバルト、ロジウムおよび／またはイリジウムが含まれ、特にコバルトを含むことが可能である。代表的な第１０族元素としては、限定されないが、ニッケル、パラジウムおよび／または白金を含むことが可能である。
【０２１１】
触媒金属は、含浸によって、イオン交換によって、または表面部位への錯化によってなどのいずれかの慣例的な方法によって、オルガノシリカ材料および／または吸着材料中に組み込むことが可能である。そのようにして組み込まれた触媒金属は、一般に石油精製または石油化学製品製造で実行される多数の触媒変換のいずれか１つを促進するために利用され得る。そのような触媒プロセスの例としては、限定されないが、水素化、脱水素、芳香族化、芳香族飽和、水素化脱硫、オレフィンオリゴマー形成、重合、水素化脱窒素、水素化分解、ナフサ改質、パラフィン異性化、芳香族アルキル交換、二重／三重結合の飽和など、ならびにそれらの組合せを含むことが可能である。
【０２１２】
したがって、別の実施形態において、本明細書に記載されるオルガノシリカ材料を含む触媒材料が提供される。触媒材料は、任意に、結合剤を含み得るか、または自己結合し得る。適切な結合剤としては、限定されないが、活性および不活性材料、合成または天然由来ゼオライト、ならびに無機材料、例えば、クレーおよび／または酸化物、例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ−アルミナ、酸化セリウム、酸化マグネシウム、あるいはそれらの組合せが含まれる。特に、結合剤は、シリカ−アルミナ、アルミナおよび／またはゼオライト、特にアルミナであってよい。シリカ−アルミナは、天然由来であり得るか、あるいはシリカおよび酸化金属の混合物を含む、ゼラチン状沈殿物またはゲルの形態のいずれかであり得る。本明細書において、ゼオライト結合剤材料と関連する、すなわち、それと組み合わせて、またはその合成の間に存在する、それ自体が触媒的に活性である材料の使用は、最終触媒の変換および／または選択性を変更し得ることが認識されることは留意すべきである。本明細書において、不活性材料は、本発明がアルキル化プロセスに利用され、そして反応速度を制御するための他の手段を利用せずに経済的に、秩序的にアルキル化製品を得ることができる場合、変換の量を制御するための希釈剤として適切に役立つことが可能であることも認識される。これらの不活性材料は、商業的な作動条件下での触媒の粉砕強度を改善するため、そして触媒のための結合剤またはマトリックスとして機能するために、天然由来のクレー、例えば、ベントナイトおよびカオリン中に組み込まれてよい。本明細書に記載される触媒は、複合化された形態で、約８０部の支持体材料対２０部の結合剤材料〜２０部の支持体材料対８０部の結合剤材料の範囲の支持体材料対結合剤材料の比率を含むことが可能である。全ての比率は重量によるものであり、典型的に、８０：２０〜５０：５０、好ましくは６５：３５〜３５：６５の支持体材料：結合剤材料である。複合化は、材料を一緒に混練することを含む従来の手段によって、そしてそれに続いて、所望の最終触媒粒子へとペレット化する押出成形によって実行され得る。
【０２１３】
いくつかの実施形態において、本方法は、含浸または有機前駆体による表面への錯化などのいずれかの都合のよい方法によって、あるいはいずれかの他の方法によって、オルガノシリカ材料および／または吸着材料の網目構造にカチオン性金属部位を組み込むこと（又は工程もしくはステップ）をさらに含むことが可能である。このようなオルガノ金属材料は、石油精製または石油化学製品製造において実行される多くの炭化水素分離において使用され得る。石油化学製品／燃料から望ましく分離される、そのような化合物の例としては、オレフィン、パラフィン、芳香族などを含むことができる。
【０２１４】
追加的に、または代わりに、本法は、オルガノシリカ材料および／または吸着材料の細孔内に表面金属を組み込むこと（又は工程もしくはステップ）をさらに含むことが可能である。表面金属は、第１族元素、第２族元素、第１３族元素およびそれらの組合せから選択されることが可能である。第１族元素が存在維する場合、それは、好ましくは、ナトリウムおよび／またはカリウムを含むことが可能であるか、あるいはそれらであることが可能である。第２族元素が存在維する場合、それは、限定されないが、マグネシウムおよび／またはカルシウムを含み得る。第１３族元素が存在維する場合、それは、限定されないが、ホウ素および／またはアルミニウムを含み得る。
【０２１５】
第１、２、６、８〜１０および／または１３族元素の１種またはそれ以上は、オルガノシリカ材料および／または吸着材料の外部および／または内部表面上に存在し得る。例えば、第１、２および／または１３族元素の１種またはそれ以上は、オルガノシリカ材料上の第１の層に存在し得、第６、８、９および／または１０族元素の１種またはそれ以上は、第２の層に、例えば、少なくとも部分的に、第１、２および／または１３族元素の上部に存在し得る。追加的に、または代わりに、第６、８、９および／または１０族元素の１種またはそれ以上のみが、オルガノシリカ材料および／または吸着材料の外部および／または内部表面上に存在し得る。表面金属は、含浸、析出、グラフト化、共縮合、イオン交換などの、いずれかの都合のよい方法によって、オルガノシリカ材料および／または吸着材料中／上に組み込まれることが可能である。
【０２１６】
いくつかの実施形態において、基体はコーティングの前に前処理されていてもよい。様々な態様において、基体の前処理は、酸化剤および任意に本明細書に記載されるような無機酸を含む溶液を適用すること（又は工程もしくはステップ）を含んでいてもよい。適切な酸化剤の例としては、限定されないが、ペルオキシドおよび硫酸が含まれる。例えば、コーティングの前に基体を前処理するために、過酸化水素のみ、または過酸化水素および硫酸の両方が使用されてもよい。
【０２１７】
追加的に、または代わりに、本明細書に記載される溶液にアルコールが添加されてもよい。本明細書で使用される場合、「アルコール」という用語は、飽和炭素原子（すなわち、アルキル）に結合したヒドロキシ基（−ＯＨ）を指す。アルコールのアルキル部分の例としては、限定されないが、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、イソ−プロピル、イソ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチルなどが含まれる。アルコールは、直鎖であっても、または分枝鎖であってもよい。「アルコール」は、アルコールの全ての構造異性体型を包括するように意図される。適切なアルコールの例としては、限定されないが、Ｃ１〜Ｃ６アルコールまたはＣ１〜Ｃ４アルコール、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、ｎ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、ペンタノールおよびヘキサノールが含まれる。特に、アルコールはエタノールであってよい。
【０２１８】
追加的に、または代わりに、本明細書に記載の方法は、式（Ｉａ）および（ＩＩ）〜（ＶＩ）の化合物のいずれか１種の追加量をスラリーに添加すること（又は工程もしくはステップ）をさらに含むことが可能である。特に、式（Ｉａ）の化合物（例えば、１，１，３，３，５，５−ヘキサエトキシ−１，３，５−トリシラシクロヘキサン）の追加量がスラリーに添加されてよい。
【０２１９】
追加的に、または代わりに、本明細書に記載の方法は、コーティング後に基体にパージガスを供給すること（又は工程もしくはステップ）をさらに含むことが可能である。パージガスは、いずれかの適切な不活性ガス（例えば、Ｎ２、Ａｒなど）であってよい。
【０２２０】
ＩＩＩ．オルガノシリカ材料がコーティングされた基体
オルガノシリカ材料がコーティングされた基体は、本明細書に記載の方法によって製造することが可能である。
【０２２１】
いくつかの場合、オルガノシリカ材料がコーティングされた基体は、クロマトグラフィー、例えば、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィーおよび／または超臨界クロマトグラフィーにおいて使用されてもよい。
【０２２２】
様々な態様において、基体上のコーティングは、約１％、約５％、約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％または約７５％の量で、結合剤としてオルガノシリカ材料を含んでいてもよい。特に、基体上のコーティングは、約１％〜約７５％、約１％〜約６０％、約１％〜約５０％または約１０％〜約５０％の量で、結合剤としてオルガノシリカ材料を含んでいてもよい。
【０２２３】
上記の通り、コーティングは、各Ｚ３が、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基または別の単位のケイ素原子に結合した酸素原子を表し、各Ｚ４が、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基または別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子を表す、式［Ｚ３Ｚ４ＳｉＣＨ２］３（Ｉ）の独立単位を含むポリマーであるオルガノシリカ材料を含む結合剤として、吸着材料を含む。
【０２２４】
一実施形態において、各Ｚ３は、ヒドロキシル基であることが可能である。
【０２２５】
追加的に、または代わりに、各Ｚ３は、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ３アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基またはメトキシであることが可能である。
【０２２６】
追加的に、または代わりに、各Ｚ３は、別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能である。
【０２２７】
追加的に、または代わりに、各Ｚ３は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基または別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能である。
【０２２８】
追加的に、または代わりに、各Ｚ４は、ヒドロキシル基であることが可能である。
【０２２９】
追加的に、または代わりに、各Ｚ４は、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ３アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基またはメトキシであることが可能である。
【０２３０】
追加的に、または代わりに、各Ｚ４は、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、Ｃ１〜Ｃ３アルキル基、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基またはメチルであることが可能である。
【０２３１】
追加的に、または代わりに、各Ｚ４は、別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能である。
【０２３２】
追加的に、または代わりに、各Ｚ４は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基または別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能である。
【０２３３】
追加的に、または代わりに、各Ｚ３は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基または別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ４は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基または別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能である。
【０２３４】
追加的に、または代わりに、各Ｚ３は、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ４は、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能である。
【０２３５】
追加的に、または代わりに、各Ｚ３は、ヒドロキシル基または別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ４は、ヒドロキシル基または別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能である。
【０２３６】
式（Ｉａ）の化合物が本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、式Ｉの独立単位を含むホモポリマーであることが可能である。
【０２３７】
特定の実施形態において、式（Ｉａ）の化合物、例えば、［（ＥｔＯ）２ＳｉＣＨ２］３が、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、各Ｚ３が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ４が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能である、式（Ｉ）の独立単位を含むホモポリマーであることが可能である。
【０２３８】
別の特定の実施形態において、２種の式（Ｉａ）の化合物、例えば、［（ＥｔＯ）２ＳｉＣＨ２］３および［ＥｔＯＣＨ３ＳｉＣＨ２］３が、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、各Ｚ３が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ４が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能である、式Ｉの独立単位と、各Ｚ３が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ４が、メチルであることが可能である、式（Ｉ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。
【０２３９】
式（Ｉａ）の化合物および式（ＩＩ）の化合物が、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、式Ｉの独立単位と、各Ｚ１１が、水素原子またはＣ１〜Ｃ４アルキル基または別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位への結合であることが可能であり、Ｚ１２、Ｚ１３およびＺ１４が、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、窒素含有Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基、窒素含有ヘテロアルキル基、窒素を含有し、任意に置換されたヘテロシクロアルキル基および別のモノマーのケイ素原子または基体上の活性部位に結合した酸素原子からなる群から選択することが可能である、式Ｚ１１ＯＺ１２Ｚ１３Ｚ１４（ＶＩ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。
【０２４０】
別の特定の実施形態において、式（Ｉａ）の化合物、例えば、［（ＥｔＯ）２ＳｉＣＨ２］３および式（ＩＩ）の化合物、例えば、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）が、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、各Ｚ３が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ４が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能である、式（Ｉ）の独立単位と、各Ｚ１１が、水素原子、エチルまたは別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位への結合であることが可能であり、Ｚ１２、Ｚ１３およびＺ１４が、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、エトキシおよび別のモノマーのケイ素原子または基体上の活性部位に結合した酸素原子からなる群から選択することが可能である、式（ＶＩ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。
【０２４１】
別の特定の実施形態において、式（Ｉａ）の化合物、例えば、［（ＥｔＯ）２ＳｉＣＨ２］３および式（ＩＩ）の化合物、例えば、メチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＳ）が、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、各Ｚ３が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ４が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能である、式（Ｉ）の独立単位と、各Ｚ１１が、水素原子、エチルまたは別のモノマーのケイ素原子への結合であることが可能であり、Ｚ１２、Ｚ１３が、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、エトキシおよび別のモノマーのケイ素原子または基体上の活性部位に結合した酸素原子からなる群から選択することが可能であり、各Ｚ１４が、メチルであることが可能である、式（ＶＩ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。
【０２４２】
別の特定の実施形態において、式（Ｉａ）の化合物、例えば、［（ＥｔＯ）２ＳｉＣＨ２］３および式（ＩＩ）の化合物、例えば、（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル）トリメトキシシランが、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、各Ｚ３が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ４が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能である、式（Ｉ）の独立単位と、各Ｚ１１が、水素原子、メチルまたは別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位への結合であることが可能であり、Ｚ１２、Ｚ１３が、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、メトキシおよび別のモノマーのケイ素原子または基体上の活性部位に結合した酸素原子からなる群から選択することが可能であり、Ｚ１４が、
【化１５】
2018502704.tif 000017
であることが可能である、式（ＶＩ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。
【０２４３】
別の特定の実施形態において、式（Ｉａ）の化合物、例えば、［（ＥｔＯ）２ＳｉＣＨ２］３および式（ＩＩ）の化合物、例えば、（Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシランが、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、各Ｚ３が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ４が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能である、式（Ｉ）の独立単位と、各Ｚ１１が、水素原子、エチルまたは別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位への結合であることが可能であり、Ｚ１２、Ｚ１３が、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、エトキシおよび別のモノマーのケイ素原子または基体上の活性部位に結合した酸素原子からなる群から選択することが可能であり、各Ｚ１４が、
【化１６】
2018502704.tif 000018
であることが可能である、式（ＶＩ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。
【０２４４】
別の特定の実施形態において、式（Ｉａ）の化合物、例えば、［（ＥｔＯ）２ＳｉＣＨ２］３および式（ＩＩ）の化合物、例えば、４−メチル−１−（３−トリエトキシシリルプロピル）−ピペラジンが、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、各Ｚ３が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ４が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能である、式（Ｉ）の独立単位と、各Ｚ１１が、水素原子、エチルまたは別のモノマーのケイ素原子への結合であることが可能であり、Ｚ１２、Ｚ１３が、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、エトキシおよび別のモノマーのケイ素原子または基体上の活性部位に結合した酸素原子からなる群から選択することが可能であり、各Ｚ１４が、
【化１７】
2018502704.tif 000019
であることが可能である、式（ＶＩ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。
【０２４５】
別の特定の実施形態において、式（Ｉａ）の化合物、例えば、［（ＥｔＯ）２ＳｉＣＨ２］３および式（ＩＩ）の化合物、例えば、４−（２−（トリエトキシシリル）エチル）ピペリジンが、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、各Ｚ３が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ４が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能である、式（Ｉ）の独立単位と、各Ｚ１１が、水素原子、エチルまたは別のモノマーのケイ素原子への結合であることが可能であり、Ｚ１２、Ｚ１３が、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、エトキシおよび別のモノマーのケイ素原子または基体上の活性部位に結合した酸素原子からなる群から選択することが可能であり、各Ｚ１４が、
【化１８】
2018502704.tif 000020
であることが可能である、式（ＶＩ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。
【０２４６】
別の特定の実施形態において、式（Ｉａ）の化合物、例えば、［（ＥｔＯ）２ＳｉＣＨ２］３および式（ＩＩ）の化合物、例えば、１−（３−（トリエトキシシリル）プロピル）−４，５−ジヒドロ−１Ｈ−イミダゾールが、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、各Ｚ３が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ４が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能である、式（Ｉ）の独立単位と、各Ｚ１１が、水素原子、エチルまたは別のモノマーのケイ素原子への結合であることが可能であり、Ｚ１２、Ｚ１３が、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、エトキシおよび別のモノマーのケイ素原子または基体上の活性部位に結合した酸素原子からなる群から選択することが可能であり、各Ｚ１４が、
【化１９】
2018502704.tif 000021
であることが可能である、式（ＶＩ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。
【０２４７】
別の特定の実施形態において、式（Ｉａ）の化合物、例えば、［（ＥｔＯ）２ＳｉＣＨ２］３および式（ＩＩ）の化合物、例えば、（３−アミノプロピル）トリエトキシシランが、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、各Ｚ３が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ４が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能である、式（Ｉ）の独立と、各Ｚ１１が、水素原子、エチルまたは別のモノマーのケイ素原子への結合であることが可能であり、Ｚ１２、Ｚ１３が、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、エトキシおよび別のモノマーのケイ素原子または基体上の活性部位に結合した酸素原子からなる群から選択することが可能であり、各Ｚ１４が、
【化２０】
2018502704.tif 000022
であることが可能である、式（ＶＩ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。
【０２４８】
式（Ｉａ）の化合物および式（ＩＩＩ）の化合物が、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、式Ｉの独立単位と、各Ｚ１５が、独立して、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基または別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、Ｚ１６およびＺ１７が、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基または別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｒ５が、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン基、Ｃ２〜Ｃ８アルケニレン基、Ｃ２〜Ｃ８アルキニレン基、窒素含有Ｃ１〜Ｃ１０アルキレン基、任意に置換されたＣ６〜Ｃ２０アラルキルおよび任意に置換されたＣ４〜Ｃ２０ヘテロシクロアルキル基からなる群から選択される、式Ｚ１５Ｚ１６Ｚ１７Ｓｉ−Ｒ５−ＳｉＺ１５Ｚ１６Ｚ１７（ＶＩＩ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。
【０２４９】
別の特定の実施形態において、式（Ｉａ）の化合物、例えば、［（ＥｔＯ）２ＳｉＣＨ２］３および式（ＩＩＩ）の化合物、例えば、（１，２−ビス（メチルジエトキシシリル）エタンが、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、各Ｚ３が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ４が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能である、式（Ｉ）の独立単位と、各Ｚ１５が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ１６が、ヒドロキシル基、エトキシ基または別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ１７が、メチルであることが可能であり、各Ｒ５が、−ＣＨ２ＣＨ２−であることが可能である、式（ＶＩＩ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。
【０２５０】
別の特定の実施形態において、式（Ｉａ）の化合物、例えば、［（ＥｔＯ）２ＳｉＣＨ２］３および式（ＩＩＩ）の化合物、例えば、（ビス（トリエトキシシリル）メタンが、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、各Ｚ３が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ４が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素であることが可能である式（Ｉ）の独立単位と、各Ｚ１５が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、Ｚ１６およびＺ１７が、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、エトキシ基または別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子からなる群から選択されることが可能であり、各Ｒ５が、−ＣＨ２−であることが可能である、式（ＶＩＩ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。
【０２５１】
別の特定の実施形態において、式（Ｉａ）の化合物、例えば、［（ＥｔＯ）２ＳｉＣＨ２］３および式（ＩＩＩ）の化合物、例えば、１，２−ビス（トリエトキシシリル）エチレンが、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、各Ｚ３が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ４が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能である、式（Ｉ）の独立単位と、各Ｚ１５が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、Ｚ１６およびＺ１７が、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、エトキシ基または別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子からなる群から選択されることが可能であり、各Ｒ５が、−ＨＣ＝ＣＨ−であることが可能である、式（ＶＩＩ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。
【０２５２】
別の特定の実施形態において、式（Ｉａ）の化合物、例えば、［（ＥｔＯ）２ＳｉＣＨ２］３および式（ＩＩＩ）の化合物、例えば、Ｎ，Ｎ’−ビス［（３−トリメトキシシリル）プロピル］エチレンジアミンが、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、各Ｚ３が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ４が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能である、式（Ｉ）の独立単位と、Ｚ１５が、ヒドロキシル基、メトキシまたは別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ１６およびＺ１７が、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、メトキシ基または別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子からなる群から選択されることが可能であり、各Ｒ５が、
【化２１】
2018502704.tif 000023
であることが可能である、式（ＶＩＩ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。
【０２５３】
別の特定の実施形態において、式（Ｉａ）の化合物、例えば、［（ＥｔＯ）２ＳｉＣＨ２］３および式（ＩＩＩ）の化合物、例えば、ビス［（メチルジエトキシシリル）プロピル］アミンが、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、各Ｚ３が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ４が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能である、式（Ｉ）の独立単位と、各Ｚ１５が、ドロキシル基、エトキシまたは別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ１６が、ヒドロキシル基、エトキシ基または別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、Ｚ１７が、メチルであることが可能であり、各Ｒ５が、
【化２２】
2018502704.tif 000024
であることが可能である、式（ＶＩＩ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。
【０２５４】
別の特定の実施形態において、式（Ｉａ）の化合物、例えば、［（ＥｔＯ）２ＳｉＣＨ２］３および式（ＩＩＩ）の化合物、例えば、ビス［（メチルジメトキシシリル）プロピル］−Ｎ−メチルアミンが、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、各Ｚ３が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ４が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能である、式（Ｉ）の独立単位と、各Ｚ１５が、ヒドロキシル基、メトキシまたは別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ１６が、ヒドロキシル基、メトキシ基または別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、Ｚ１７が、メチルであることが可能であり、各Ｒ５が、
【化２３】
2018502704.tif 000025
であることが可能である、式（ＶＩＩ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。
【０２５５】
式（Ｉａ）の化合物および式（ＩＶ）の化合物が、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、式Ｉの独立単位と、Ｍ３が、第１３族金属であることが可能であり、各Ｚ１８が、独立して、水素原子、Ｃ１〜Ｃ６アルキルまたは別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位への結合であることが可能である、式Ｍ３（ＯＺ１８）３（ＶＩＩＩ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。
【０２５６】
別の特定の実施形態において、式（Ｉａ）の化合物、例えば、［（ＥｔＯ）２ＳｉＣＨ２］３および式（ＩＶ）の化合物、例えば、アルミニウムトリ−ｓｅｃ−ブトキシドが、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、Ｚ３が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、Ｚ４が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能である、式（Ｉ）の独立単位と、Ｍ１３が、第１３族金属であることが可能であり、Ｚ１８が、水素原子、ｓｅｃ−ブチルまたは別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位への結合であることが可能である、式（ＶＩＩＩ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。
【０２５７】
式（Ｉａ）の化合物および式（Ｖ）の化合物が、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、式Ｉの独立単位と、Ｍ４が、第１３族金属を表し、Ｚ１９およびＺ２０が、それぞれ独立して、水素原子、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基または別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位への結合を表す、式（Ｚ１９Ｏ）２-Ｍ４−Ｏ−Ｓｉ（ＯＺ２０）３（ＩＸ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。
【０２５８】
式（Ｉａ）の化合物および式（ＶＩ）の化合物が、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、式Ｉの独立単位と、各Ｒ６が、独立して、Ｚ２１ＯＺ２２Ｚ２３ＳｉＺ２４基であることが可能であり、各Ｚ２１が、水素原子、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基または別のモノマー単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位への結合であることが可能であり、Ｚ２２およびＺ２３が、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基または別のモノマー単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ２４が、環式ポリウレアの窒素原子に結合したＣ１〜Ｃ８アルキレン基であることが可能である、式
【化２４】
2018502704.tif 000026
の独立環式ポリウレア単位とを含むコポリマーであることが可能である。
【０２５９】
別の特定の実施形態において、式（ＶＩ）の化合物、例えば、トリス（３−トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレートのみが、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、各Ｚ２１が、水素原子、メチルまたは別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位への結合であることが可能であり、Ｚ２２およびＺ２３が、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、メトキシまたは別のモノマー単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、Ｚ２４が、環式ポリウレアの窒素原子に結合した−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−であることが可能である、式の独立単位（Ｘ）を含むホモポリマーであることが可能である。
【０２６０】
別の特定の実施形態において、式（Ｉａ）の化合物、例えば、［（ＥｔＯ）２ＳｉＣＨ２］３および式（ＶＩ）の化合物、例えば、トリス（３−トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレートが、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、各Ｚ３が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、各Ｚ４が、ヒドロキシル基、エトキシまたは別の単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能である、式（Ｉ）の独立単位と、各Ｚ２１が、水素原子、メチルまたは別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位への結合であることが可能であり、Ｚ２２およびＺ２３が、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、メトキシまたは別のモノマー単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、Ｚ２４が、環式ポリウレアの窒素原子に結合した−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−であることが可能である、式（Ｘ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。
【０２６１】
別の特定の実施形態において、式（ＩＩ）の化合物、例えば、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）および式（ＶＩ）の化合物、例えば、トリス（３−トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレートが、本明細書に記載の方法において使用される場合、製造されたオルガノシリカ材料は、各Ｚ１１が、水素原子、エチルまたは別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位への結合であることが可能であり、Ｚ１２、Ｚ１３およびＺ１４が、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、エトキシおよび別のモノマーのケイ素原子または基体上の活性部位に結合した酸素原子からなる群から選択することが可能である、式（ＶＩ）の独立単位と、各Ｚ２１が、水素原子、メチルまたは別のモノマーのケイ素原子もしくは基体上の活性部位への結合であることが可能であり、Ｚ２２およびＺ２３が、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、メトキシまたは別のモノマー単位のケイ素原子もしくは基体上の活性部位に結合した酸素原子であることが可能であり、Ｚ２４が、環式ポリウレアの窒素原子に結合した−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−であることが可能である、式（Ｘ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。
【０２６２】
本明細書に記載の方法によって製造されたオルガノシリカ材料は、以下の項目で記載されるように特徴決定することが可能である。
【０２６３】
ＩＩＩ．Ａ．Ｘ線回折ピーク
本明細書に記載の方法によって製造され、結合剤として使用されるオルガノシリカ材料は、約１〜約４度２θの１つのブロードピーク、特に約１〜約３度２θの１つのブロードピークを有する粉末Ｘ線回折パターンを示すことが可能である。追加的に、または代わりに、オルガノシリカ材料は、約０．５〜約１０度２θ、約０．５〜約１２度２θの範囲、約０．５〜約１５度２θ、約０．５〜約２０度２θ、約０．５〜約３０度２θ、約０．５〜約４０度２θ、約０．５〜約５０度２θ、約０．５〜約６０度２θ、約０．５〜約７０度２θ、約２〜約１０度２θ、約２〜約１２度２θの範囲、約２〜約１５度２θ、約２〜約２０度２θ、約２〜約３０度２θ、約２〜約４０度２θ、約２〜約５０度２θ、約２〜約６０度２θ、約２〜約７０度２θ、約３〜約１０度２θ、約３〜約１２度２θの範囲、約３〜約１５度２θ、約３〜約２０度２θ、約３〜約３０度２θ、約３〜約４０度２θ、約３〜約５０度２θ、約３〜約６０度２θまたは約３〜約７０度２θの範囲においてピークを実質的に示さないことが可能である。
【０２６４】
ＩＩＩ．Ｂ．シラノール含有量
様々な態様において、本明細書において結合剤として使用されるオルガノシリカ材料は、約５％より高い、約１０％より高い、約１５％より高い、約２０％より高い、約２５％より高い、約３０％より高い、約３３％より高い、３５％より高い、約４０％より高い、約４１％より高い、約４４％より高い、約４５％より高い、約５０％より高い、約５５％より高い、約６０％より高い、約６５％より高い、約７０％より高い、約７５％より高い、または約８０％より高いシラノール含有量を有することが可能である。特定の実施形態において、シラノール含有量は、約３０％より高いか、または約４１％より高いことが可能である。
【０２６５】
追加的に、または代わりに、本明細書において結合剤として使用されるオルガノシリカ材料は、約５％〜約８０％、約５％〜約７５％、約５％〜約７０％、約５％〜約６５％、約５％〜約６０％、約５％〜約５５％、約５％〜約５０％、約５％〜約４５％、約５％〜約４４％、約５％〜約４１％、約５％〜約４０％、約５％〜約３５％、約５％〜約３３％、約５％〜約３０％、約５％〜約２５％、約５％〜約２０％、約５％〜約１５％、約５％〜約１０％、約１０％〜約８０％、約１０％〜約７５％、約１０％〜約７０％、約１０％〜約６５％、約１０％〜約６０％、約１０％〜約５５％、約１０％〜約５０％、約１０％〜約４５％、約１０％〜約４４％、約１０％〜約４１％、約１０％〜約４０％、約１０％〜約３５％、約１０％〜約３３％、約１０％〜約３０％、約１０％〜約２５％、約１０％〜約２０％、約２０％〜約８０％、約２０％〜約７５％、約２０％〜約７０％、約２０％〜約６５％、約２０％〜約６０％、約２０％〜約５５％、約２０％〜約５０％、約２０％〜約４５％、約２０％〜約４４％、約２０％〜約４１％、約２０％〜約４０％、約２０％〜約３５％、約２０％〜約３３％、約２０％〜約３０％、約２０％〜約２５％、約３０％〜約８０％、約３０％〜約７５％、約３０％〜約７０％、約３０％〜約６５％、約３０％〜約６０％、約３０％〜約５５％、約３０％〜約５０％、約３０％〜約４５％、約３０％〜約４４％、約３０％〜約４１％、約３０％〜約４０％、約３０％〜約３５％、約３０％〜約３３％、約４０％〜約８０％、約４０％〜約７５％、約４０％〜約７０％、約４０％〜約６５％、約４０％〜約６０％、約４０％〜約５５％、約４０％〜約５０％、約４０％〜約４５％、約４０％〜約４４％または約４０％〜約４１％のシラノール含有量を有し得る。
【０２６６】
ＩＩＩ．Ｃ．細孔径
本明細書に記載の方法によって製造され、結合剤として使用されるオルガノシリカ材料は、有利にメソポーラス形態であることが可能である。上記の通り、メソポーラスという用語は、約２ｎｍ〜約５０ｎｍの範囲の直径を有する細孔を有する固体材料を指す。オルガノシリカ材料の平均細孔直径は、例えば、ＢＥＴ（Ｂｒｕｎａｕｅｒ  Ｅｍｍｅｔ  Ｔｅｌｌｅｒ）法などの当業者の専門知識の範囲内の窒素吸着−脱着等温線技術を使用して決定することが可能である。
【０２６７】
結合剤として使用されるオルガノシリカ材料は、約０．２ｎｍ、約０．４ｎｍ、約０．５ｎｍ、約０．６ｎｍ、約０．８ｎｍ、約１．０ｎｍ、約１．５ｎｍ、約１．８ｎｍまたは約２．０ｎｍ未満の平均細孔直径を有することが可能である。
【０２６８】
追加的に、または代わりに、結合剤として使用されるオルガノシリカ材料は、有利に、約２．０ｎｍ、約２．５ｎｍ、約３．０ｎｍ、約３．１ｎｍ、約３．２ｎｍ、約３．３ｎｍ、約３．４ｎｍ、約３．５ｎｍ、約３．６ｎｍ、約３．７ｎｍ、約３．８ｎｍ、約３．９ｎｍ約４．０ｎｍ、約４．１ｎｍ、約４．５ｎｍ、約５．０ｎｍ、約６．０ｎｍ、約７．０ｎｍ、約７．３ｎｍ、約８ｎｍ、約８．４ｎｍ、約９ｎｍ、約１０ｎｍ、約１１ｎｍ、約１３ｎｍ、約１５ｎｍ、約１８ｎｍ、約２０ｎｍ、約２３ｎｍ、約２５ｎｍ、約３０ｎｍ、約４０ｎｍ、約４５ｎｍまたは約５０ｎｍのメソ細孔範囲内の平均細孔直径を有することが可能である。
【０２６９】
追加的に、または代わりに、結合剤として使用されるオルガノシリカ材料は、０．２ｎｍ〜約５０ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約４０ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約３０ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約２５ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約２３ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約２０ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約１８ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約１５ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約１３ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約１１ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約１０ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約９ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約８．４ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約８ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約７．３ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約７．０ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約６．０ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約５．０ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約４．５ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約４．１ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約４．０ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約３．９ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約３．８ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約３．７ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約３．６ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約３．５ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約３．４ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約３．３ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約３．２ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約３．１ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約３．０ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約２．５ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約２．０ｎｍ、約０．２ｎｍ〜約１．０ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約５０ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約４０ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約３０ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約２５ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約２３ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約２０ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約１８ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約１５ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約１３ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約１１ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約１０ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約９ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約８．４ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約８ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約７．３ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約７．０ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約６．０ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約５．０ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約４．５ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約４．１ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約４．０ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約３．９ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約３．８ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約３．７ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約３．６ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約３．５ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約３．４ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約３．３ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約３．２ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約３．１ｎｍ、約１．０ｎｍ〜約３．０ｎｍまたは約１．０ｎｍ〜約２．５ｎｍの平均細孔直径を有することが可能である。
【０２７０】
特に、オルガノシリカ材料は、有利に、約２．０ｎｍ〜約５０ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約４０ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約３０ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約２５ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約２３ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約２０ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約１８ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約１５ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約１３ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約１１ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約１０ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約９ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約８．４ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約８ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約７．３ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約７．０ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約６．０ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約５．０ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約４．５ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約４．１ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約４．０ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約３．９ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約３．８ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約３．７ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約３．６ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約３．５ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約３．４ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約３．３ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約３．２ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約３．１ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約３．０ｎｍ、約２．０ｎｍ〜約２．５ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約５０ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約４０ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約３０ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約２５ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約２３ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約２０ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約１８ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約１５ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約１３ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約１１ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約１０ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約９ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約８．４ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約８ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約７．３ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約７．０ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約６．０ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約５．０ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約４．５ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約４．１ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約４．０ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約３．９ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約３．８ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約３．７ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約３．６ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約３．５ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約３．４ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約３．３ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約３．２ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約３．１ｎｍ、約２．５ｎｍ〜約３．０ｎｍ、約３．０ｎｍ〜約５０ｎｍ、約３．０ｎｍ〜約４０ｎｍ、約３．０ｎｍ〜約３０ｎｍ、約３．０ｎｍ〜約２５ｎｍ、約３．０ｎｍ〜約２３ｎｍ、約３．０ｎｍ〜約２０ｎｍ、約３．０ｎｍ〜約１８ｎｍ、約３．０ｎｍ〜約１５ｎｍ、約３．０ｎｍ〜約１３ｎｍ、約３．０ｎｍ〜約１１ｎｍ、約３．０ｎｍ〜約１０ｎｍ、約３．０ｎｍ〜約９ｎｍ、約３．０ｎｍ〜約８．４ｎｍ、約３．０ｎｍ〜約８ｎｍ、約３．０ｎｍ〜約７．３ｎｍ、約３．０ｎｍ〜約７．０ｎｍ、約３．０ｎｍ〜約６．０ｎｍ、約３．０ｎｍ〜約５．０ｎｍ、約３．０ｎｍ〜約４．５ｎｍ、約３．０ｎｍ〜約４．１ｎｍまたは約３．０ｎｍ〜約４．０ｎｍのメソ細孔範囲内の平均細孔直径を有することが可能である。
【０２７１】
１つの特定の実施形態において、本明細書に記載の方法によって製造されたオルガノシリカ材料は、約１．０ｎｍ〜約３０．０ｎｍ、特に約１．０ｎｍ〜約２５．０ｎｍ、特に約１．５ｎｍ〜約２５．０ｎｍ、特に約２．０ｎｍ〜約２５．０ｎｍ、特に約２．０ｎｍ〜約２０．０ｎｍ、特に約２．０ｎｍ〜約１５．０ｎｍまたは特に約２．０ｎｍ〜約１０．０ｎｍの平均細孔直径を有することが可能である。
【０２７２】
メソポーラス材料を合成するためのテンプレートとして界面活性剤を使用することによって、非常に規則的な構造、例えば、良好に画定された円柱状様細孔チャネルを作成することができる。いくつかの場合、Ｎ２吸着等温線から観察された履歴現象ループがなくてもよい。他の場合、例えばメソポーラス材料が、それほど規則的ではない細孔構造を有することが可能である場合、Ｎ２吸着等温線実験から履歴現象ループが観察されてもよい。そのような場合、理論によって拘束されないが、履歴現象は、細孔形状／径の規則性の欠如から、および／またはそのような不規則細孔におけるボトルネック狭窄からの結果として生じる可能性がある。
【０２７３】
ＩＩＩ．Ｄ．表面積
オルガノシリカ材料の表面積は、例えば、ＢＥＴ（Ｂｒｕｎａｕｅｒ  Ｅｍｍｅｔ  Ｔｅｌｌｅｒ）法などの当業者の専門知識の範囲内の窒素吸着−脱着等温線技術を使用して決定することが可能である。この方法によって、全表面積、外部表面積およびミクロポーラス表面積が決定され得る。本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「全表面積」は、ＢＥＴ法によって決定される全表面積を指す。本明細書で使用される場合、および他に明示されない限り、「ミクロポーラス表面積」は、ＢＥＴ法によって決定されるミクロポーラス表面積を指す。
【０２７４】
様々な実施形態において、オルガノシリカ材料は、約１００ｍ２／ｇ以上、約２００ｍ２／ｇ以上、約３００ｍ２／ｇ以上、約４００ｍ２／ｇ以上、約４５０ｍ２／ｇ以上、約５００ｍ２／ｇ以上、約５５０ｍ２／ｇ以上、約６００ｍ２／ｇ以上、約７００ｍ２／ｇ以上、約８００ｍ２／ｇ以上、約８５０ｍ２／ｇ以上、約９００ｍ２／ｇ以上、約１，０００ｍ２／ｇ以上、約１，０５０ｍ２／ｇ以上、約１，１００ｍ２／ｇ以上、約１，１５０ｍ２／ｇ以上、約１，２００ｍ２／ｇ以上、約１，２５０ｍ２／ｇ以上、約１，３００ｍ２／ｇ以上、約１，４００ｍ２／ｇ以上、約１，４５０ｍ２／ｇ以上、約１，５００ｍ２／ｇ以上、約１，５５０ｍ２／ｇ以上、約１，６００ｍ２／ｇ以上、約１，７００ｍ２／ｇ以上、約１，８００ｍ２／ｇ以上、約１，９００ｍ２／ｇ以上、約２，０００ｍ２／ｇ以上、約２，１００ｍ２／ｇ以上、約２，２００ｍ２／ｇ以上、約２，３００ｍ２／ｇ以上または約２，５００ｍ２／ｇ以上の全表面積を有することが可能である。
【０２７５】
追加的に、または代わりに、オルガノシリカ材料は、約５０ｍ２／ｇ〜約２，５００ｍ２／ｇ、約５０ｍ２／ｇ〜約２，０００ｍ２／ｇ、約５０ｍ２／ｇ〜約１，５００ｍ２／ｇ、約５０ｍ２／ｇ〜約１，０００ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約２，５００ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約２，３００ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約２，２００ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約２，１００ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約２，０００ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約１，９００ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約１，８００ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約１，７００ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約１，６００ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約１，５５０ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約１，５００ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約１，４５０ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約１，４００ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約１，３００ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約１，２５０ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約１，２００ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約１，１５０ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約１，１００ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約１，０５０ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約１，０００ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約９００ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約８５０ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約８００ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約７００ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約６００ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約５５０ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約５００ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約４５０ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約４００ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約３００ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ〜約２００ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約２，５００ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約２，３００ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約２，２００ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約２，１００ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約２，０００ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約１，９００ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約１，８００ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約１，７００ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約１，６００ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約１，５５０ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約１，５００ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約１，４５０ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約１，４００ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約１、３００ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約１，２５０ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約１，２００ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約１，１５０ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約１，１００ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約１，０５０ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約１，０００ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約９００ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約８５０ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約８００ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約７００ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約６００ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約５５０ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約５００ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約４５０ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約４００ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ〜約３００ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約２，５００ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約２，３００ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約２，２００ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約２，１００ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約２，０００ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約１，９００ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約１，８００ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約１，７００ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約１，６００ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約１，５５０ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約１，５００ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約１，４５０ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約１，４００ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約１，３００ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約１，２５０ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約１，２００ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約１，１５０ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約１，１００ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約１，０５０ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約１，０００ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約９００ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約８５０ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約８００ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約７００ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約６００ｍ２／ｇ、約５００ｍ２／ｇ〜約５５０ｍ２／ｇ、約１，０００ｍ２／ｇ〜約２，５００ｍ２／ｇ、約１，０００ｍ２／ｇ〜約２，３００ｍ２／ｇ、約１，０００ｍ２／ｇ〜約２，２００ｍ２／ｇ、約１，０００ｍ２／ｇ〜約２，１００ｍ２／ｇ、約１，０００ｍ２／ｇ〜約２，０００ｍ２／ｇ、約１，０００ｍ２／ｇ〜約１，９００ｍ２／ｇ、約１，０００ｍ２／ｇ〜約１，８００ｍ２／ｇ、約１，０００ｍ２／ｇ〜約１，７００ｍ２／ｇ、約１，０００ｍ２／ｇ〜約１，６００ｍ２／ｇ、約１，０００ｍ２／ｇ〜約１，５５０ｍ２／ｇ、約１，０００ｍ２／ｇ〜約１，５００ｍ２／ｇ、約１，０００ｍ２／ｇ〜約１，４５０ｍ２／ｇ、約１，０００ｍ２／ｇ〜約１，４００ｍ２／ｇ、約１，０００ｍ２／ｇ〜約１、３００ｍ２／ｇ、約１，０００ｍ２／ｇ〜約１，２５０ｍ２／ｇ、約１，０００ｍ２／ｇ〜約１，２００ｍ２／ｇ、約１，０００ｍ２／ｇ〜約１，１５０ｍ２／ｇ、約１，０００ｍ２／ｇ〜約１，１００ｍ２／ｇまたは約１，０００ｍ２／ｇ〜約１，０５０ｍ２／ｇの全表面積を有し得る。
【０２７６】
１つの特定の実施形態において、本明細書に記載のオルガノシリカ材料は、約１００ｍ２／ｇ〜約２，５００ｍ２ｇ、特に約２００ｍ２／ｇ〜約２，５００ｍ２／ｇ、特に約２００ｍ２／ｇ〜約２，０００ｍ２／ｇ、特に約５００ｍ２／ｇ〜約２，０００ｍ２／ｇまたは特に約１，０００ｍ２／ｇ〜約２，０００ｍ２／ｇの全表面積を有し得る。
【０２７７】
ＩＩＩ．Ｅ．細孔体積
本明細書に記載の方法によって製造されたオルガノシリカ材料の細孔体積は、例えば、ＢＥＴ（Ｂｒｕｎａｕｅｒ  Ｅｍｍｅｔ  Ｔｅｌｌｅｒ）法などの当業者の専門知識の範囲内の窒素吸着−脱着等温線技術を使用して、決定することが可能である。
【０２７８】
様々な実施形態において、オルガノシリカ材料は、約０．１ｃｍ３／ｇ以上、約０．２ｃｍ３／ｇ以上、約０．３ｃｍ３／ｇ以上、約０．４ｃｍ３／ｇ以上、約０．５ｃｍ３／ｇ以上、約０．６ｃｍ３／ｇ以上、約０．７ｃｍ３／ｇ以上、約０．８ｃｍ３／ｇ以上、約０．９ｃｍ３／ｇ以上、約１．０ｃｍ３／ｇ以上、約１．１ｃｍ３／ｇ以上、約１．２ｃｍ３／ｇ以上、約１．３ｃｍ３／ｇ以上、約１．４ｃｍ３／ｇ以上、約１．５ｃｍ３／ｇ以上、約１．６ｃｍ３／ｇ以上、約１．７ｃｍ３／ｇ以上、約１．８ｃｍ３／ｇ以上、約１．９ｃｍ３／ｇ以上、約２．０ｃｍ３／ｇ以上、約２．５ｃｍ３／ｇ以上、約３．０ｃｍ３／ｇ以上、約３．５ｃｍ３／ｇ以上、約４．０ｃｍ３／ｇ以上、約５．０ｃｍ３／ｇ以上、約６．０ｃｍ３／ｇ以上、約７．０ｃｍ３／ｇ以上または約１０．０ｃｍ３／ｇ以上の細孔体積を有することが可能である。
【０２７９】
追加的に、または代わりに、オルガノシリカ材料は、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約１０．０ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約７．０ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約６．０ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約５．０ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約４．０ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約３．５ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約３．０ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約２．５ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約２．０ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約１．９ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約１．８ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約１．７ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約１．６ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約１．５ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約１．４ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約１．３ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約１．２ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約１．１、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約１．０ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約０．９ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約０．８ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約０．７ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約０．６ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約０．５ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約０．４ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約０．３ｃｍ３／ｇ、約０．１ｃｍ３／ｇ〜約０．２ｃｍ３／ｇ、０．２ｃｍ３／ｇ〜約１０．０ｃｍ３／ｇ、約０．２ｃｍ３／ｇ〜約７．０ｃｍ３／ｇ、約０．２ｃｍ３／ｇ〜約６．０ｃｍ３／ｇ、約０．２ｃｍ３／ｇ〜約５．０ｃｍ３／ｇ、約０．２ｃｍ３／ｇ〜約４．０ｃｍ３／ｇ、約０．２ｃｍ３／ｇ〜約３．５ｃｍ３／ｇ、約０．２ｃｍ３／ｇ〜約３．０ｃｍ３／ｇ、約０．２ｃｍ３／ｇ〜約２．５ｃｍ３／ｇ、約０．２ｃｍ３／ｇ〜約２．０ｃｍ３／ｇ、約０．２ｃｍ３／ｇ〜約１．９ｃｍ３／ｇ、約０．２ｃｍ３／ｇ〜約１．８ｃｍ３／ｇ、約０．２ｃｍ３／ｇ〜約１．７ｃｍ３／ｇ、約０．２ｃｍ３／ｇ〜約１．６ｃｍ３／ｇ、約０．２ｃｍ３／ｇ〜約１．５ｃｍ３／ｇ、約０．２ｃｍ３／ｇ〜約１．４ｃｍ３／ｇ、約０．２ｃｍ３／ｇ〜約１．３ｃｍ３／ｇ、約０．２ｃｍ３／ｇ〜約１．２ｃｍ３／ｇ、約０．２ｃｍ３／ｇ〜約１．１、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約１．０ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約０．９ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約０．８ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約０．７ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約０．６ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約０．５ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約０．４ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約０．３ｃｍ３／ｇ、０．５ｃｍ３／ｇ〜約１０．０ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約７．０ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約６．０ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約５．０ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約４．０ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約３．５ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約３．０ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約２．５ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約２．０ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約１．９ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約１．８ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約１．７ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約１．６ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約１．５ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約１．４ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約１．３ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約１．２ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約１．１、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約１．０ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約０．９ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約０．８ｃｍ３／ｇ、約０．５ｃｍ３／ｇ〜約０．７ｃｍ３／ｇまたは約０．５ｃｍ３／ｇ〜約０．６ｃｍ３／ｇの細孔体積を有することが可能である。
【０２８０】
ＩＶ．オルガノシリカ材料でコーティングされた基体の使用
本発明の方法によって入手可能なオルガノシリカ材料は、いくつかの分野において使用が見出される。
【０２８１】
特定の実施形態において、本明細書に記載のオルガノシリカ材料は、気体および液体分離用の吸着剤として使用することが可能である。
【０２８２】
ＩＶ．Ａ．クロマトグラフィー
いくつかの場合、オルガノシリカ材料でコーティングされた基体は、クロマトグラフィー、例えば、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィーおよび／または超臨界クロマトグラフィーにおいて使用され得る。オルガノシリカ材料でコーティングされた基体は、クロマトグラフィーカラムに存在することが可能であり、ガス、液体および／または超臨界クロマトグラフィープロセスにおいて検体と接触させることが可能である。
【０２８３】
別の実施形態において、クロマトグラフィーカラムの調製方法が提供される。この方法は、（ａ）本明細書に記載の式［Ｚ１Ｚ２ＳｉＣＨ２］３（Ｉａ）の少なくとも１種の化合物および任意に本明細書に記載の式（ＩＩ）〜（ＶＩ）の少なくとも１種の化合物を、構造指向剤またはポロゲンを本質的に含有しない水性混合物に添加し、溶液を形成すること（又は工程もしくはステップ）と、（ｃ）本明細書に記載のスラリーをクロマトグラフィーカラム上にコーティングすること（又は工程もしくはステップ）と、（ｄ）本明細書に記載のスラリーをエイジング（又は老化）させること（又は工程もしくはステップ）と、（ｅ）本明細書に記載のスラリーを乾燥させ、本明細書に記載の吸着材料と、本明細書に記載のオルガノシリカ材料を含む結合剤とを含むコーティングを得ること（又は工程もしくはステップ）とを含む。
【０２８４】
ＩＶ．Ｂ．気体分離プロセス
いくつかの場合、オルガノシリカ材料でコーティングされた基体は、本明細書に提供される気体分離プロセスにおいて使用されることが可能である。気体分離プロセスは、少なくとも１種のコンタミナント（又は汚染物質）を含有する気体混合物を、本明細書に記載の方法に従って調製された、本明細書に記載のオルガノシリカ材料でコーティングされた基体と接触させること（又は工程もしくはステップ）を含むことが可能である。
【０２８５】
様々な実施形態において、気体分離プロセスは、圧力スイングプロセス（ＰＳＡ）および温度スイングプロセス（ＴＳＡ）などのスイング吸着プロセスによって達成することが可能である。全てのスイング吸着プロセスは、典型的に、（典型的に気相中の）供給混合物が吸着剤上に流されて、容易に吸着されない成分と比較して、より容易に吸着される成分が優先的に吸着する。成分は、吸着剤の動態学的または平衡的特性のために、より容易に吸着され得る。吸着剤またはオルガノシリカ材料でコーティングされた基体は、典型的に、スイング吸着ユニットの一部であるコンタクタに含まれることが可能である。コンタクタは、典型的に、設計された構造化吸着剤床または微粒状吸着剤床を含有することが可能である。床は、オルガノシリカ材料でコーティングされた基体、ならびに吸着および脱着の熱からの温度逸脱を緩和するために使用される他の吸着剤、メソ細孔充てん剤材料および／または不活性材料などの他の材料を含有することが可能である。スイング吸着ユニット中の他の成分は、限定されないが、バルブ、パイプ、タンクおよび他のコンタクタを含むことが可能である。スイング吸着プロセスは、それぞれ参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第号８，７８４，５３３号明細書、同第８，７８４，５３４号明細書、同第８，８５８，６８３号明細書および同第８，７８４，５３５明細書に詳細に記載される。別々に、または組み合わせて本明細書において使用することが可能であるプロセスの例は、ＰＳＡ、ＴＳＡ、圧力温度スイング吸着（ＰＴＳＡ）、部分パージ置換スイング吸着（ＰＰＳＡ）、ＰＰＴＳＡ、急速サイクルＰＳＡ（ＲＣＰＳＡ）、ＲＣＴＳＡ、ＲＣＰＰＳＡおよびＲＣＰＴＳＡである。
【０２８６】
ＰＳＡプロセスは、吸着材料（例えば、本明細書に記載のオルガノシリカ材料）の細孔構造内で、気体が圧力下で吸着される傾向があるという事実に依存する。典型的に、圧力がより高いほど、吸着されるであろう標的の気体成分の量が多い。圧力が低下すると、吸着された標的成分は典型的に放出されるか、または脱着される。ＰＳＡプロセスは、異なる気体が、吸着剤の平衡または動的特性のいずれかのため、異なる程度で吸着剤の細孔または自由容積を充てんする傾向があるため、気体混合物の気体を分離するために使用することが可能である。「平衡的に制御された」プロセスと記載される多くの重要な応用において、吸着性選択性は、主に第１および第２の成分の異なる平衡取込みに基づく。「動的に制御された」プロセスと記載される別の重要な応用において、吸着性選択性は、主に第１および第２の成分の取込み速度の差に基づく。
【０２８７】
天然ガスなどの基体混合物が、圧力下で、メタンに対するよりも二酸化炭素に対して感応性であるポリマーまたはミクロポーラス吸着剤を含有する容器を通過する場合、二酸化炭素の少なくとも一部は吸着剤によって選択的に吸着され、そして容器を出る気体において、メタンが豊富となることが可能である。吸着剤（例えば、本明細書に記載のオルガノシリカ材料）が二酸化炭素を吸着するその能力の終端に達した場合、圧力を低下させ、それによって、吸着された二酸化炭素を放出させることによって、再生することが可能である。次いで、吸着剤は、典型的に浄化されて、そして再加圧し、別の吸着サイクルに使用することが可能である。
【０２８８】
ＴＳＡプロセスも、吸着材料の細孔構造内で、気体が圧力下で吸着される傾向があるという事実に依存する。吸着材料（例えば、本明細書に記載のオルガノシリカ材料）の温度が増加すると、吸着された気体は典型的に放出されるか、または脱着される。吸着剤床の温度を周期的に変化させることによって、ＴＳＡプロセスは、気体混合物中の１種またはそれ以上の成分に対して選択的である吸着剤と一緒に使用する場合、混合物中の気体を分離するために使用することが可能である。部分圧力パージ置換（ＰＰＳＡ）スイング吸着プロセスは、パージと一緒に吸着剤を再生させる。急速サイクル（ＲＣ）スイング吸着プロセスは、短い時間量でスイング吸着プロセスの吸着ステップを完了させる。動的選択吸着剤に関して、急速サイクルスイング吸着プロセスを使用することは好ましくなる可能性がある。サイクル時間が非常に長くなる場合、動的選択性が失われる可能性がある。これらのスイング吸着プロトコルは、別々に、または組合せで実行することができる。別々に、または組み合わせて本明細書において使用することが可能であるプロセスの例は、ＰＳＡ、ＴＳＡ、圧力温度スイング吸着（ＰＴＳＡ）、部分パージ置換スイング吸着（ＰＰＳＡ）、ＰＰＴＳＡ、急速サイクルＰＳＡ（ＲＣＰＳＡ）、ＲＣＴＳＡ、真空圧力スイング吸着（ＶＰＳＡ）、ＲＣＰＰＳＡおよびＲＣＰＴＳＡである。
【０２８９】
ＰＳＡプロセスにおいて、第１および第２の気体成分を含有する供給気体混合物は、吸着容器中の吸着材料の固定床と接触する流路中の流れ方向の周期的逆転と調和した圧力の周期的変動によって分離される。ＴＳＡまたはＰＰＳＡプロセスに関しては、気体成分の温度および／または部分的圧力の周期的変動は、分離を実行するための流路を通る気体流と調和されてよい。いずれの特定のＰＳＡ用途におけるプロセスも、その期間によって特徴づけられる周期数において、ならびに第１の相対的に高い圧力と第２の相対的に低い圧力との間の圧力エンベロープにおいて作動される。ＰＳＡにおける分離は、流路の第１の方向において流動する場合に（吸着材料における第１の成分の優先的な吸着取込みのため）流路中の気体混合物が第２の成分で豊富になるように、一方、流路の反対方向において流動する場合に気体混合物が（吸着材料によって吸着された）第１の成分が豊富になるように、流路内の流動パターンによる圧力変動を調整することによって達成される。分離性能の目的（すなわち、生成物気体純度、回収および生産性）を達成するために、プロセスパラメータおよび作動条件は、その周期数において、およびその圧力エンベロープ内で、吸着材料における第１および第２の成分の十分高い吸着性選択性を達成するように設計されなければならない。
【０２９０】
スイング吸着プロセスは、広範囲の気体混合物から、「汚染気体」とも呼ばれる様々な標的気体を除去するために適用されることが可能である。典型的に、２進分離システムにおいて、「軽質成分」は、本明細書で利用される場合、プロセスの吸着ステップで吸着剤によって優先的に取り込まれない種または分子成分であるとみなされる。逆に、このような２進システムにおいて、「重質成分」は、本明細書で利用される場合、プロセスの吸着ステップで吸着剤によって優先的に取り込まれる種または分子成分であるとみなされる。しかしながら、優先的に吸着された成分が、優先的に吸着されない成分よりも低い分子量を有する２進分離システムにおいて、それらの記載は、必ずしも上記で開示されるように相互関係しなくてもよい。
【０２９１】
本明細書に記載の方法において分離することが可能である気体混合物の例は、天然ガス流などのＣＨ４を含む気体混合物である。ＣＨ４を含む気体混合物は、有意な量のＨ２Ｏ、Ｈ２Ｓ、ＣＯ２、Ｎ２、メルカプタンおよび／または重質炭化水素などのコンタミナントを含有する可能性がある。追加的に、または代わりに、気体混合物は、廃棄気体流、送気管気流および湿潤気流など、コンタミナントとしてＮＯｘおよび／またはＳＯｘ種を含む可能性がある。本明細書で使用される場合、「ＮＯｘ」および「ＮＯｘ」種という用語は、燃焼プロセスからの廃棄気体などの廃棄気体中に存在し得る窒素の種々の酸化物を意味する。この用語は、限定されないが、酸化窒素（ＮＯ）、二酸化窒素（ＮＯ２）、二酸化窒素（Ｎ２Ｏ）、五酸化窒素（Ｎ２Ｏ５）およびそれらの混合物を含む窒素の種々の酸化物の全てを意味する。本明細書で使用される場合、「ＳＯｘ」および「ＳＯｘ種」という用語は、燃焼プロセスからの廃棄気体などの廃棄気体中に存在し得る硫黄の種々の酸化物を意味する。この用語は、限定されないが、ＳＯ、ＳＯ２、ＳＯ３、ＳＯ４、Ｓ７Ｏ２およびＳ６Ｏ２を含む硫黄の種々の酸化物の全てを意味する。したがって、コンタミナントの例としては、限定されないが、Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｓ、ＣＯ２、Ｎ２、メルカプタン、重質炭化水素、ＮＯｘおよび／またはＳＯｘ種が含まれる。特に、気体混合物はＣＨ４を含み得、そして少なくとも１種のコンタミナントは、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｓ、ＮＯｘおよび／またはＳＯｘである。
【０２９２】
複数の構造吸着剤床が、オルガノシリカ材料でコーティングされた基体を含有し、いくつかの連結された加熱／冷却動作および他が吸着（および／または脱着）に関与している状態で作動されることが望ましくなり得る。そのような動作において、吸着剤床は、それが吸着のために使用されるように切り替えられる前に、熱伝達媒体を循環させることによって実質的に冷却することができる。そのような動作の１つの利点は、床を動かすために使用された熱エネルギーが、熱伝達媒体中に維持されることであることが可能である。吸着が冷却と同時に進行する場合、床の熱の大部分が吸着剤のない供給物へと損失される可能性があり、熱伝達媒体の高温を復活させるために、より高い熱負荷が必要とされる可能性がある。
【０２９３】
吸着性動態学的分離（ＡＫＳ）プロセスは、上記のように、気体および油加工などの炭化水素の開発および製造のために有用である。特に、全体的に参照によって本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２０１３／０３２７１６号明細書に記載されるように、本明細書に記載のＡＫＳプロセスは、これらのプロセスの組合せを含めて、圧力スイング吸着（ＰＳＡ）、熱スイング吸着（ＴＳＡ）、焼成および部分圧力スイングまたは置換パージ吸着（ＰＰＳＡ）などの、１つまたはそれ以上の動的スイング吸着プロセスを使用することが可能である。各スイング吸着プロセスは、１つまたはそれ以上の急速サイクル圧力スイング吸着（ＲＣ−ＰＳＡ）ユニットを使用して、１つまたはそれ以上の急速サイクル温度スイング吸着（ＲＣ−ＴＳＡ）ユニットを使用して、あるいは１つまたはそれ以上の急速サイクル部分圧力スイング吸着（ＲＣ−ＰＰＳＡ）ユニットを使用してなど、急速サイクルで利用されてよい。代表的な動的スイング吸着プロセスは、それぞれ全体的に参照によって本明細書に組み込まれる、米国特許第７，９５９，７２０号明細書、同第８，５４５，６０２号明細書、同第８，５２９，６６３号明細書、同第８，４４４，７５０号明細書および同第８，５２９，６６２号明細書、ならびに米国仮特許出願第６１／４４８，１２１号明細書、同第６１／４４７，８４８号明細書、同第６１／４４７，８６９号明細書および同第６１／４４７，８７７号明細書に記載されている。提供されたプロセスは、気体混合からの様々な標的気体の迅速、大規模、効率的分離に有用となる可能性がある。
【０２９４】
提供されたプロセスおよび装置は、コンタミナントを除去することによって、天然ガス製品を調製するために使用されてもよい。提供されたプロセスおよび装置は、露点制御、スイートニング／解毒、防食／制御、脱水素、発熱量、コンディショニングおよび精製などの分離用途を含む用途における使用の気体供給流を調製するために有用となる可能性がある。１つまたはそれ以上の分離応用を利用する用途の例としては、燃料ガス、シールガス、非飲料水、ブランケットガス、機器および制御ガス、冷媒、不活性ガスおよび炭化水素回収を含むことが可能である。代表的な「超過しない」生成物（または「標的」）酸性気体除去規格は、以下含む：（ａ）２体積％のＣＯ２、４ｐｐｍのＨ２Ｓ、（ｂ）５０ｐｐｍのＣＯ２、４ｐｐｍのＨ２Ｓ、または（ｃ）１．５体積％のＣＯ２、２ｐｐｍのＨ２Ｓ。
【０２９５】
提供されたプロセスおよび装置は、炭化水素流から酸性気体を除去するために使用されてもよい。残留気体資源が、より高い濃度の酸性（酸）気体再原料を示すため、酸性気体除去技術はますます重要になる。炭化水素供給流は、数百万分率〜９０体積％までなどの酸性気体の量で大きく異なることが可能である。代表的な気体資源からの酸性気体濃度の非限定的な例は、少なくとも以下の濃度を含む：（ａ）１体積％のＨ２Ｓ、５体積％のＣＯ２、（ｂ）１体積％のＨ２Ｓ、１５体積％のＣＯ２、（ｃ）１体積％のＨ２Ｓ、６０体積％のＣＯ２、（ｄ）１５体積％のＨ２Ｓ、１５体積％のＣＯ２、または（ｅ）１５体積％のＨ２Ｓ、３０体積％のＣＯ２。
【０２９６】
以下の１つまたはそれ以上は、比較的高い炭化水素回収を維持しながら、所望の生成物流を調製するために、本明細書で提供されるプロセスおよび装置で利用されてよい。
（ａ）全体的に参照によって本明細書に組み込まれる、２０１１年３月１日出願の米国仮特許出願第６１／４４７，８５４号明細書ならびに米国特許第８，７８４，５３３号明細書に記載される高度なサイクルおよびパージを使用するＲＣ−ＴＳＡによる酸性気体の除去；
（ｂ）それぞれ全体的に参照によって本明細書に組み込まれる、米国特許第７，９５９，７２０号明細書、同第８，４４４，７５０号明細書および同第８，５２９，６６３号明細書に記載される、吸着剤床に捕捉されたメタンの量を減少するため、そして全体的な炭化水素回収を増加させるためのメソ細孔充てん剤の使用；
（ｃ）酸性気体排出物が、より高い平均圧力において捕捉されることが可能であり、それによって、酸性気体放出のために必要とされる圧縮を減少させることが可能であるように、複数のステップでの１つまたはそれ以上のＲＣ−ＴＳＡユニットの中間圧力までの減圧；中間減圧ステップのための圧力レベルは、全体的な圧縮システムを最適化するために、酸性気体圧縮機の段間圧力に適合されてよい；
（ｄ）再放出または排気の代わりに、燃料ガスとして、１つまたはそれ以上のＲＣ−ＴＳＡユニットからの廃棄流を使用するなど、プロセスおよび炭化水素損失を最小化するための廃棄物またはリサイクル流の使用；
（ｅ）ＣＯ２などの第２の汚染物の除去の前に、Ｈ２Ｓなどの微量の第１のコンタミナントを除去するための、単一床における複数の吸着剤粒子の使用；そのようなセグメント化された床は、最小パージ流速によるＲＣ−ＴＳＡユニットによって、ｐｐｍレベルまでの厳しい酸性気体除去をもたらし得る；
（ｆ）望ましい生成物純度を達成するための１つまたはそれ以上のＲＣ−ＴＳＡユニットの前の供給圧縮の使用；
（ｇ）メルカプタン、ＣＯおよびＢＴＥＸなどの非酸性気体のコンタミナント（又は汚染物質）の同時除去；それを達成するための選択プロセスおよび材料；
（ｈ）吸着材料動態学に基づくサイクル時間およびサイクルステップの選択；ならびに
（ｉ）他の装置に加えて、第１のＲＣ−ＴＳＡユニットが、供給流を望ましい生成物純度になるまで浄化し、そして第２のＲＣ−ＴＳＡユニットが、第１のユニットからの廃棄物を浄化し、メタンを捕捉して、高い炭化水素回収を維持する、直列型の２つのＲＣ−ＴＳＡユニットを使用するプロセスおよび装置の使用；この直列デザインの使用は、メソ細孔充てん剤の必要性を低下させ得る。
【０２９７】
本明細書に提供されるプロセス、装置およびシステムは、天然ガスの５より高い１００万立方フィート／日（ＭＳＣＦＤ）例えば、１５より高いＭＳＣＦＤ、２５より高いＭＳＣＦＤ、５０より高いＭＳＣＦＤ、１００より高いＭＳＣＦＤ、５００より高いＭＳＣＦＤ、１より高い１０億立方フィート／日（ＢＳＣＦＤ）または２より高いＢＳＣＦＤを処理する施設などの大規模な気体処理施設において有用となることが可能である。
【０２９８】
Ｖ．さらなる実施形態
本発明は、追加的に、または代わりに、以下の実施形態の１つまたはそれ以上を含むことが可能である。
【０２９９】
実施形態１
（ｉ）式［Ｚ１Ｚ２ＳｉＣＨ２］３（Ｉａ）
［式中、各Ｚ１は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、または別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子を表し、各Ｚ２は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、または別の化合物のケイ素原子に結合した酸素原子を表す］
の少なくとも１種の化合物を、構造指向剤またはポロゲンを本質的に含有しない水性混合物に添加し、溶液を形成すること（又は工程もしくはステップ）と；
（ｉｉ）前記溶液に吸着材料を添加し、スラリーを形成すること（又は工程もしくはステップ）と；
（ｉｉｉ）前記スラリーを基体上にコーティングすること（又は工程もしくはステップ）と；
（ｉｖ）前記スラリーをエイジング（又は老化）させること（又は工程もしくはステップ）と；
（ｖ）前記スラリーを乾燥させて、
前記吸着材料と、
式［Ｚ３Ｚ４ＳｉＣＨ２］３（Ｉ）
［式中、各Ｚ３は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、または別の単位のケイ素原子もしくは前記基体上の活性部位に結合した酸素原子を表し、各Ｚ４は、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、または別の単位のケイ素原子もしくは前記基体上の活性部位に結合した酸素原子を表す］
の独立単位を含むポリマーであるオルガノシリカ材料を含む結合剤と
を含むコーティングを得ること（又は工程もしくはステップ）と
を含む、基体をコーティングするための方法。
【０３００】
実施形態２
各Ｚ１が、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基を表す、実施形態１の方法。
【０３０１】
実施形態３
各Ｚ２が、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基を表す、実施形態１または２の方法。
【０３０２】
実施形態４
各Ｚ２が、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基を表す、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３０３】
実施形態５
前記少なくとも１種の式（Ｉａ）の化合物が、１，１，３，３，５，５−ヘキサエトキシ−１，３，５−トリシラシクロヘキサンである、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３０４】
実施形態６
各Ｚ３が、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基、または別の単位のケイ素原子もしくは前記基体上の活性部位に結合した酸素を表し、Ｚ４が、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基、または別の単位のケイ素原子もしくは前記基体上の活性部位に結合した酸素を表す、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３０５】
実施形態７
各Ｚ３が、ヒドロキシル基、エトキシ、または別の単位のケイ素原子もしくは前記基体上の活性部位に結合した酸素を表し、各Ｚ４が、ヒドロキシル基、エトキシ、または別の単位のケイ素原子もしくは前記基体上の活性部位に結合した酸素を表す、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３０６】
実施形態８
前記水性混合物に、
（ｉ）式（Ｉａ）のさらなる化合物、
（ｉｉ）式Ｒ１ＯＲ２Ｒ３Ｒ４Ｓｉ（ＩＩ）
［式中、各Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基を表し、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、窒素含有Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基、窒素含有ヘテロアルキル基、および窒素を含有する任意に置換されたヘテロシクロアルキル基からなる群から選択される］
の化合物、
（ｉｉｉ）式Ｚ５Ｚ６Ｚ７Ｓｉ−Ｒ−ＳｉＺ５Ｚ６Ｚ７（ＩＩＩ）
［式中、各Ｚ５は、独立して、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基を表し、各Ｚ６およびＺ７は、独立して、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基またはＣ１〜Ｃ４アルキル基を表し、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン基、Ｃ２〜Ｃ８アルケニレン基、Ｃ２〜Ｃ８アルキニレン基、窒素含有Ｃ１〜Ｃ１０アルキレン基、任意に置換されたＣ６〜Ｃ２０アラルキルおよび任意に置換されたＣ４〜Ｃ２０ヘテロシクロアルキル基からなる群から選択される］
の化合物、
（ｉｖ）式Ｍ１（ＯＺ８）３（ＩＶ）
［式中、Ｍ１は、第１３族金属を表し、各Ｚ８は、独立して、Ｃ１〜Ｃ６アルキルを表す］
の化合物、
（ｖ）式（Ｚ９Ｏ）２-Ｍ２−Ｏ−Ｓｉ（ＯＺ１０）３（Ｖ）
［式中、Ｍ２は、第１３族金属を表し、各Ｚ９および各Ｚ１０は、独立して、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基を表す］
の化合物、
（ｖｉ）、式
【化２５】
2018502704.tif 000027
［式中、各Ｒ１は、独立して、Ｘ１ＯＸ２Ｘ３ＳｉＸ４基であり、各Ｘ１は、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基を表し、Ｘ２およびＸ３は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基を表し、Ｘ４は、環式化合物の窒素原子に結合したＣ１〜Ｃ８アルキレン基を表す］
の環式化合物、および
（ｖｉｉ）それらの組合せ
からなる群から選択される少なくとも第２の化合物を添加すること（又は工程もしくはステップ）をさらに含む、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３０７】
実施形態９
第２の化合物が、式（Ｉａ）
［式中、各Ｚ１は、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基を表し、Ｚ２は、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基またはＣ１〜Ｃ２アルキル基を表す］
の化合物である、実施形態８の方法。
【０３０８】
実施形態１０
式（Ｉａ）の化合物が、１，３，５−トリメチル−１，３，５−トリエトキシ−１，３，５−トリシラシクロヘキサンである、実施形態９の方法。
【０３０９】
実施形態１１
第２の化合物が、式（ＩＩ）
［式中、各Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基を表し、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基、窒素含有Ｃ３〜Ｃ１０アルキル基、窒素含有Ｃ４〜Ｃ１０ヘテロアラルキル基、または窒素を含有する任意に置換されたＣ４〜Ｃ１０ヘテロシクロアルキル基である］
の化合物である、実施形態８〜１０のいずれか１つの方法。
【０３１０】
実施形態１２
式（ＩＩ）の化合物が、テトラエチルオルトシリケート、メチルトリエトキシシラン、（Ｎ，Ｎ−ジメチル−アミノプロピル）トリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、４−メチル−１−（３−トリエトキシシリルプロピル）−ピペラジン、４−（２−（トリエトキシシリル）エチル）ピリジン、１−（３−（トリエトキシシリル）プロピル）−４，５−ジヒドロ−１Ｈ−イミダゾールおよび（３−アミノプロピル）トリエトキシシランからなる群から選択される、実施形態１１の方法。
【０３１１】
実施形態１３
第２の化合物が、式（ＩＩＩ）
［式中、各Ｚ５は、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基を表し、各Ｚ６およびＺ７は、独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルコキシ基またはＣ１〜Ｃ２アルキル基を表し、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ４アルキレン基、Ｃ２〜Ｃ４アルケニレン基、Ｃ２〜Ｃ４アルキニレン基および窒素含有Ｃ４〜Ｃ１０アルキレン基からなる群から選択される］
の化合物である、実施形態８〜１２のいずれか１つの方法。
【０３１２】
実施形態１４
式（ＩＩＩ）の化合物が、１，２−ビス（メチルジエトキシシリル）エタン、ビス（トリエトキシシリル）メタン、１，２−ビス−（トリエトキシシリル）エチレン、Ｎ，Ｎ’−ビス［（３−トリメトキシシリル）プロピル］エチレンジアミン、ビス［（メチル−ジエトキシシリル）プロピル］アミンおよびビス［（メチルジメトキシシリル）プロピル］−Ｎ−メチルアミンからなる群から選択される、実施形態１３の方法。
【０３１３】
実施形態１５
第２の化合物が、式（ＩＶ）
［式中、Ｍ１は、ＡｌまたはＢであり、各Ｚ８は、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基を表す］
の化合物である、実施形態８〜１４のいずれか１つの方法。
【０３１４】
実施形態１６
第２の化合物が、式（Ｖ）
［式中、Ｍ２は、ＡｌまたはＢであり、Ｚ９およびＺ１０は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基を表す］
の化合物である、実施形態８〜１５のいずれか１つの方法。
【０３１５】
実施形態１７
第２の化合物が、アルミニウムトリメトキシド、アルミニウムトリエトキシド、アルミニウムイソプロポキシドおよびアルミニウム−トリ−ｓｅｃ−ブトキシドからなる群から選択される、実施形態８または１５の方法。
【０３１６】
実施形態１８
第２の化合物が、式（ＶＩ）
［式中、各Ｘ１は、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基を表し、Ｘ２およびＸ３は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ２アルキル基またはＣ１〜Ｃ２アルコキシ基を表し、各Ｘ４は、環式化合物の窒素原子に結合したＣ１〜Ｃ４アルキレン基を表す］
の化合物である、実施形態８〜１７のいずれか１つの方法。
【０３１７】
実施形態１９
式（ＶＩ）の化合物が、トリス（３−トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレートである、実施形態１８の方法。
【０３１８】
実施形態２０
水性混合物が塩基を含み、約８〜約１５のｐＨを有する、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３１９】
実施形態２１
塩基が、水酸化アンモニウムまたは金属ヒドロキシドである、実施形態２０の方法。
【０３２０】
実施形態２２
水性混合物が酸を含み、約０．０１〜約６．０のｐＨを有する、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３２１】
実施形態２３
酸が、無機酸である、実施形態２２の方法。
【０３２２】
実施形態２４
無機酸が、塩酸である、実施形態２３の方法。
【０３２３】
実施形態２５
前記工程（又はステップ）（ｄ）において、前記スラリーが、２４時間まで、約２０℃〜約１２５℃の温度でエイジング（又は老化）される、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３２４】
実施形態２６
前記スラリーが、約７０℃〜約１５０℃の温度で乾燥される、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３２５】
実施形態２７
より厚いコーティングを製造するために、前記工程（又はステップ）（ｃ）が１回またはそれ以上繰り返される、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３２６】
実施形態２８
前記基体を前処理すること（又は工程もしくはステップ）をさらに含む、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３２７】
実施形態２９
前記基体を前処理すること（又は工程もしくはステップ）が、酸化剤および任意に無機酸を含む溶液を前記基体に適用すること（又は工程もしくはステップ）を含む、実施形態２８の方法。
【０３２８】
実施形態３０
前記酸化剤が、過酸化水素である、実施形態２９の方法。
【０３２９】
実施形態３１
前記無機酸が、硫酸である、実施形態２９または３０の方法。
【０３３０】
実施形態３２
前記オルガノシリカ材料が、約２．０ｎｍ〜約２５．０ｎｍの平均細孔直径を有する、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３３１】
実施形態３３
前記オルガノシリカ材料が、約２００ｍ２／ｇ〜約２５００ｍ２／ｇの表面積を有する、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３３２】
実施形態３４
前記オルガノシリカ材料が、０．１ｃｍ３／ｇ〜約３．０ｃｍ３／ｇの細孔体積を有する、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３３３】
実施形態３５
コーティングの前に、前記スラリーをかき混ぜること（又は工程もしくはステップ）をさらに含む、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３３４】
実施形態３６
前記吸着材料が、ミクロポーラス吸着材料、メソポーラス吸着材料、類似周期的（analogous periodic）メソポーラス吸着材料、金属酸化物、炭素およびそれらの組合せからなる群から選択される、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３３５】
実施形態３７
前記吸着材料が、ゼオライトである、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３３６】
実施形態３８
前記ゼオライトが、カチオン型のゼオライトＡ、Ｙ、脱アルミニウム化Ｙまたはリンデ（Ｌｉｎｄｅ）Ｌ、チャバザイト（又は斜方沸石）、エリオナイト、モルデナイト、ゼオライトベータ、ＺＳＭ型ゼオライト、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−４９、Ｎｕ−８７、ＵＴＤ−１、ＣＩＴ−５、ＥＭＣ−２およびクロバライト（Cloverite）からなる群から選択される、実施形態３７の方法。
【０３３７】
実施形態３９
前記吸着材料を添加する前に、前記溶液が少なくとも１８時間攪拌される、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３３８】
実施形態４０
前記溶液に、Ｃ１〜Ｃ４アルコールを添加すること（又は工程もしくはステップ）をさらに含む、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３３９】
実施形態４１
Ｃ１〜Ｃ４アルコールがエタノールである、実施形態４０の方法。
【０３４０】
実施形態４２
前記スラリーに、追加量の前記式（Ｉａ）の化合物を添加すること（又は工程もしくはステップ）をさらに含む、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３４１】
実施形態４３
式（Ｉａ）の化合物が、１，１，３，３，５，５−ヘキサエトキシ−１，３，５−トリシラシクロヘキサンである、実施形態４２の方法。
【０３４２】
実施形態４４
コーティングの後に、前記基体にパージガスを供給すること（又は工程もしくはステップ）をさらに含む、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３４３】
実施形態４５
パージガスが不活性ガスである、実施形態４４の方法。
【０３４４】
実施形態４６
不活性ガスが窒素である、実施形態４５の方法。
【０３４５】
実施形態４７
前記基体が、キャピラリーチューブ、マイクロチャネル、モノリス、球状シリカ粒子およびシリコンウエハからなる群から選択される、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３４６】
実施形態４８
焼成工程（又は焼成ステップ）を含まない、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３４７】
実施形態４９
前記コーティングが、約１５０μｍまでの厚さを有する、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３４８】
実施形態５０
前記コーティングが、結合剤として、約１％〜約５０％のオルガノシリカ材料を含む、上記実施形態のいずれか１つの方法。
【０３４９】
実施形態５１
上記実施形態のいずれか１つの方法に従って製造された、オルガノシリカ材料でコーティングされた基体。
【０３５０】
実施形態５２
クロマトグラフィーにおいて使用するための、実施形態５１のオルガノシリカ材料でコーティングされた基体。
【０３５１】
実施形態５３
ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィーまたは超臨界クロマトグラフィーにおいて使用するための、実施形態５１または５２のオルガノシリカ材料でコーティングされた基体。
【０３５２】
実施形態５４
ＣＨ４と、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｓ、ＮＯｘおよびＳＯｘからなる群から選択される少なくとも１種のコンタミナント（又は汚染物質）とを含む気体混合物を、実施形態５１のオルガノシリカ材料でコーティングされた基体と接触させること（又は工程もしくはステップ）を含む、気体分離プロセス。
【０３５３】
実施形態５５
ＰＳＡ、ＴＳＡ、ＰＰＳＡ、ＰＴＳＡ、ＲＣＰＳＡ、ＲＣＴＳＡ、ＲＣＰＰＳＡまたはＲＣＰＴＳＡを含む、実施形態５４の気体分離プロセス。
【実施例】
【０３５４】
以下の実施例は、単なる説明であって、いずれかの様式で本開示を限定するものではない。
【０３５５】
実施例１−毛管カラムコーティング実験
以下は、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから入手した石英毛管カラム（長さ２５ｃｍ×内径５３０μｍ）（未コーティングのクロマトグラフィーカラム）を、オルガノシリカ材料結合剤およびゼオライト材料によってコーティングするために使用された手順である。
１．カラムの処理：カラムは、３０重量％の過酸化水素および４８重量％の硫酸で製造された溶液で前処理された（１：１の重量比）。毛管を３０分間、溶液で充てんし、次いで、脱イオン（ＤＩ）水で洗浄した。次いで、ゼオライトでコーティングする前に、カラムを１２０℃で一晩（１６〜２４時間）、真空オーブン中で乾燥させた。
２．溶液の製造：６．２３ｇの３０％  ＮＨ４ＯＨを７．９２ｇのＤＩ水と混合し、水性混合物を製造した。１ｇ（代わりに４ｇまで添加することが可能）の１，１，３，３，５，５−ヘキサエトキシ−１，３，５−トリシラシクロヘキサン（「試薬１」）を上記水性混合物中に添加し、メソポーラスオルガノシリカ（ＭＯ）溶液を製造した。次いで、この溶液を１日（２４〜３０時間）、室温（１５℃〜２５℃）で攪拌した。次いで、１：１のＭＯ溶液：エタノール（重量：重量）の重量比で、上記溶液にエタノールを添加した。
３．スラリーの製造のためのゼオライトまたはシリカの添加：２ｇの上記ＭＯ溶液中に０．７８ｇのゼオライトを添加し、ゼオライト／ＭＯスラリーまたはシリカ／ＭＯスラリーを形成した。スラリーを１０分間、超音波処理した。次いで、３．０ｇの試薬１をスラリー中に添加した。スラリーを１日（２４〜３０時間）、室温（１５℃〜２５℃）で攪拌した。
４．カラムのコーティング：高圧窒素（３５ｋＰａ）流を使用して、処理されたカラムに、ゼオライト／ＭＯスラリーまたはシリカ／ＭＯスラリーを充てんした。高圧窒素パージを少なくとも５分間続けた。コーティングされたカラムを室温で１日（２４〜３０時間）保持し、ＭＯ結合剤を硬化させた。次いで、カラムをオーブンに移し、７０℃〜７５℃で６時間処理した。次いで、カラムを１２０℃、減圧下で一晩（１６〜２４時間）乾燥させた。
５．いくつかの場合、ステップ４を繰り返すことによって、複数のコーティングを適用した。
【０３５６】
以下の表１に従って、異なる量の試薬１および異なるゼオライトまたはシリカを使用して、上記手順を繰り返し、異なるゼオライト／ＭＯおよびシリカ／ＭＯスラリーを作成した。表１中、ゼオライト３Ａ、４Ａ、５Ａおよび１３Ｘならびにシリカゲル（１００〜２００μｍ粒子）は、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ  Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から入手した。シリカゲル（５μｍ球体）は、ＳＯＲＢＴＥＣＨ（Ｎｏｒｃｒｏｓｓ，ＧＡ）から入手した。
図１〜９は、それぞれのゼオライト／ＭＯおよびシリカ／ＭＯスラリーに関する、毛管カラム上のコーティングのＳＥＭ像を示す。長さ１００ｃｍの毛管カラムが使用された図５を除いて、それぞれの繰り返しにおいて、長さ２５ｃｍ×内径５３０の石英毛管を使用した（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈの未コーティングのクロマトグラフィーカラム）。ＤＤＲ（直径約１０μｍの高ＳｉＯ２結晶  ［Ｓｉ］ＺＳＭ−５８）は、例えば、米国特許出願公開第２０１４／０１５７９８６号明細書に記載される通りに調製した。
【０３５７】
【表１】
2018502704.tif 000028
【０３５８】
上記の試験されたコーティング１〜９は、均一な被覆面積および良好な品質を示した。
【０３５９】
実施例２−ゼオライト／ＭＯコーティングの接着品質
毛管カラムの表面上のゼオライト／ＭＯコーティングの接着品質を試験するために、コーティング２および３に関して、高速窒素（４０〜５０ＳＣＦＨ）を使用して、毛管カラムを一晩（１６〜２４時間）パージした。実験データは、コーティングの初期の１６重量％の最小損失があるが、追加的な損失はほとんどなく、毛管カラムの表面上のゼオライト／ＭＯコーティングの良好な接着品質を示した。図１０および１１は、高速窒素パージの前／後のコーティングのＳＥＭ像であるが、図１２は、従来のシリカ結合剤でコーティングされた毛管カラム上の同一手順を示す（ＭＯ結合剤をコロイド状シリカと置き換えたことを除き、コーティング法は同一であった）（比較コーティングＡ）。図１０および１１中の像は、ＭＯ結合コーティングが窒素パージに続いて安定であったことを示す。図１２は、明らかに、従来のシリカ結合剤によるコーティングの損傷および損失を引き起こす。
【０３６０】
実施例３−大表面上のゼオライト／ＭＯコーティング
３Ａ．ＳｉＯ２／Ｓｉウエハ上のゼオライト／ＭＯコーティング
６．２３ｇの３０％  ＮＨ４ＯＨおよび７．９２ｇのＤＩ水の水性混合物を製造し、次いで、２ｇの１，１，３，３，５，５−ヘキサエトキシ−１，３，５−トリシラシクロヘキサン（「試薬１」）を水性混合物中に添加し、ＭＯ溶液を形成し、そしてＭＯ溶液を１日（２４〜３０時間）、室温（１５℃〜２５℃）で攪拌した。１：１の重量比で、ＭＯ溶液にエタノールを添加した。２ｇのＭＯ溶液および０．７８ｇの１３Ｘモレキュラーシーブを使用して、ゼオライト／ＭＯスラリーを製造した。ゼオライト／ＭＯスラリーを１０分間、超音波処理した。次いで、１３Ｘ／ＭＯスラリーをＳｉＯ２／Ｓｉウエハ上で洗浄コーティングし、コーティング１０を得た。コーティングされたウエハ（コーティング１０）を、実施例１に従って硬化し、そして乾燥させた。ＳＥＭ分析によって、図１３中のＳＥＭ像に示されるように、コーティング１０の高品質が確認された。
【０３６１】
３Ｂ．モノリスのチャネル表面上のゼオライト／ＭＯコーティング
実施例３Ａに記載の方法と同一の方法を使用して、１３Ｘ／ＭＯスラリーでモノリスのチャンル表面をコーティングし、コーティング１１を得た。チャネルの表面上の過剰量のスラリーを吹いて除去するため、Ｎ２を使用した。コーティングされたモノリスを室温で１日保持し、１３Ｘ／ＭＯ結合剤を硬化させた。コーティングされたモノリス（コーティング１１）を、実施例１に従って硬化し、そして乾燥させた。ＳＥＭ分析によって、図１４中のＳＥＭ像に示されるように、コーティング１１の高品質が確認された。コーティングの厚さは、約２２ミクロンであった。
【０３６２】
実施例４−ＭＯ／ゼオライトコーティングを使用する脱水
ガス流から水蒸気を除去することに関して、図１ａおよび１ｂに示されるコーティング１を評価した。単一の毛管カラムは、試験ユニットでの取り扱いを容易にするために、エポキシシーラントで外径０．２５インチ×壁厚０．０３５インチ×長さ７インチの３１６本のステンレススチール管に取り付けた。取り付けた後、５３０ミクロンの毛管の端部を切断し、約１８０ｍｍの最終長さにされた。使用されたゼオライトコーティング重量は、したがって、約２ミリグラムであった。使用の前に、カラムを、２３℃および大気圧（１気圧）において数時間、５００ｃｃ／分で乾燥窒素によってパージした。
【０３６３】
使用された試験ユニットを概略的に図１５に示す。１０％のヘリウムトレーサーを含む窒素供給ガスを、典型的に５００〜１５００ｓｃｃｍで流し、６００ｐｓｉｇおよび約２５℃の周囲温度で維持されたバブラーを通すことによって、水で飽和させた。水で飽和させたガス流を、４００ｐｓｉｇ（または記載される通り、２００ｐｓｉｇ）まで圧力を低下させ、加熱された管を通過させ、約６００ｐｐｍ水蒸気を含有する供給ガスが得られた。供給ガスは、多ポートバルブを通って、吸着剤毛管カラムに向けられて、これは以下の実施例において２５℃の周囲温度で操作された。吸着剤毛管を出たガスは、背圧調節装置（ＢＰＲ）を通った後、質量分析計を使って連続的にサンプリングされた。吸着剤の吸着容量は、水漏出曲線から決定された。多ポートバルブを切り替えることによって、望ましい圧力において供給された乾燥窒素（ヘリウムトレーサーは含まない）によって吸着剤管をパージし、次いで吸着プロセスを繰り返すことによって、複数のサイクルが達成された。操作圧力を２０ｐｓｉｇまで低下させることによってパージプロセスを促進し、続いて、吸着工程（又は吸着ステップ）のために急速な再加圧を行った。これは、圧力スイング吸着（ＰＳＡ）において典型的である。
【０３６４】
コーティング１は、記載された条件において、水蒸気の吸着に関して効率的であることが見出された。代表的な結果を図１６および１７に示し、そして以下に説明する。
【０３６５】
圧力スイング手順を確立するために、２００ｐｓｉｇ供給圧力および５００ｃｃ／分の１０％ヘリウムトレーサーを含む窒素および６３０ｐｐｍの水蒸気（５９０ｐｓｉｇバブラー）で、いくつかの初期運転を行った。この間、吸着剤は４回の３００秒の吸着および対応する３００秒の脱着サイクルに暴露された。ゼオライトからの水の脱着は、５００ｃｃ／分のヘリウムトレーサーを含まない乾燥窒素を用いて、約２０ｐｓｉｇまで減圧することによって達成された。前進流が運転中に維持された。このタイムフレームにおいて、１ｇの１３Ｘ吸着剤あたり全１２７ミリモルの水が処理され、これは、約１９．４ミリモル／ｇの１３Ｘゼオライト水吸着能力よりはるかに高かった（焼成ＮａＸの水能力は、Ｄ．Ｗ．Ｂｒｅｃｋ，Ｚｅｏｌｉｔｅ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｓｉｅｖｅｓ，Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ，１９７４，ｐ．６０１  Ｉｓｏｔｈｅｒｍから、２０トル、２９８Ｋにおいて０．３５ｇ／ｇであると推定される）。
【０３６６】
圧力およびフロー速度を、吸着のために６００ｐｓｉｇおよび１５００ｃｃ／分の１０％ヘリウムトレーサーを有する水飽和の窒素（６２０ｐｓｉｇ）、および脱着のために２０ｐｓｉｇおよび１５００ｃｃ／分の乾燥窒素に増加した。いくつかの追加実験を実行し、ＰＳＡ手順が、これらの条件において有効であったことを実証した。前進流が運転中に維持された（バックフラッシュされない）。図１６は、１２０秒の吸着時間および３００秒の脱着時間で、これらの条件において典型的であり、繰り返し可能なＰＳＡサイクルの結果を示す。ヘリウムトレーナーのシグナルに基づく初期時間で、６００ｐｓｉｇまで圧力スイングの約６０秒後に水漏出が起こった。これは、１ｇの１３Ｘゼオライトあたり１８．６ミリモルの水が吸着したことに相当し、吸着剤の予想される能力と一致した。除湿された気体の水濃度は、漏出において約５０ｐｐｍｖに相当した。バックグラウンドＭＳシグナルに基づいて修正された値も算出され、これは、１５．７ミリモル／ｇに相当し、測定の予想される誤差の十分範囲内であり、ゼオライトコーティングの非常に少ない量（２ｍｇ）が得られた。２０ｐｓｉｇまでの脱着のための減圧によって、水シグナル強度の実質的な像かが得られ、続いて、３００秒後に、バックグラウンド水シグナルに戻った。この試験の条件は比較的厳しく、吸着間の３．０ｍ／秒および脱着間の最高約５０ｍ／秒の気体速度が用いられ、顕著な性能の損失はなかった。
【０３６７】
この運転に引き続き、圧力を、吸着サイクルのために２００ｐｓｉｇまで低下させ、より低い５００ｃｃ／分の窒素流を用いた。吸着サイクルは、吸着剤の完全飽和を達成するために、２４０秒まで延長された。ＰＳＡ脱着工程（又はＰＳＡ脱着ステップ）は、２０ｐｓｉｇで３００秒間維持された。図１７は結果を示す。再び、１ｇの１３Ｘあたり４．５ミリモルの吸着された水が漏出時（全飽和においてではなく）に算出され、作業能力が推定された。除湿された気体の水濃度は、漏出において約５０ｐｐｍｖに相当した。バックグラウンドＭＳシグナルに基づいて修正された値も算出され、これは、４．１ミリモル／ｇに相当し、測定の予想される誤差の十分範囲内であり、特に、２ｍｇにおいて使用された吸着剤の限定量が考慮された。２０ｐｓｉｇまでの脱着のための減圧によって、水シグナル強度の実質的な像かが得られ、続いて、３００秒後に、バックグラウンド水シグナルに戻った。再び、この試験の条件は比較的厳しく、吸着工程（又は吸着ステップ）の間の２．９ｍ／秒および脱着の間の最高約１８ｍ／秒の気体速度が用いられた。
結果の要約を以下の表２に提供する。上記の通り、１３Ｘゼオライトは、約１９．４ミリモル／ｇの水吸着能力を有する。
【０３６８】
【表２】
2018502704.tif 000029
【図１ａ】
2018502704.tif 000031
【図１ｂ】
2018502704.tif 000032
【図２ａ】
2018502704.tif 000033
【図２ｂ】
2018502704.tif 000034
【図３ａ】
2018502704.tif 000035
【図３ｂ】
2018502704.tif 000036
【図４ａ】
2018502704.tif 000037
【図４ｂ】
2018502704.tif 000038
【図５ａ】
2018502704.tif 000039
【図５ｂ】
2018502704.tif 000040
【図５ｃ】
2018502704.tif 000041
【図５ｄ】
2018502704.tif 000042
【図６ａ】
2018502704.tif 000043
【図６ｂ】
2018502704.tif 000044
【図７ａ】
2018502704.tif 000045
【図７ｂ】
2018502704.tif 000046
【図７ｃ】
2018502704.tif 000047
【図７ｄ】
2018502704.tif 000048
【図７ｅ】
2018502704.tif 000049
【図８ａ】
2018502704.tif 000050
【図８ｂ】
2018502704.tif 000051
【図９】
2018502704.tif 000052
【図１０】
2018502704.tif 000053
【図１１】
2018502704.tif 000054
【図１２】
2018502704.tif 000055
【図１３】
2018502704.tif 000056
【図１４ａ】
2018502704.tif 000057
【図１４ｂ】
2018502704.tif 000058
【図１４ｃ】
2018502704.tif 000059
【図１４ｄ】
2018502704.tif 000060
【図１４ｅ】
2018502704.tif 000061
【図１４ｆ】
2018502704.tif 000062
【図１５】
2018502704.tif 000063
【図１６】
2018502704.tif 000064
【図１７】
2018502704.tif 000065
【国際調査報告】
2018502704.tif 000066
2018502704.tif 000067