(57)【要約】【課題】デラミネーション処理に適した粘土鉱物及びその製造方法を提供すること【解決手段】以下の［１］〜［３］の特徴を有する粘土鉱物。［１］２：１層からなり、かつ八面体シートの中心元素がＭｇである層状ケイ酸塩を含む。［２］ＳｉＯ2／ＭｇＯ質量比が１．８〜４．０の範囲である。［３］29Ｓｉ−ＮＭＲ測定において、−９６〜−９１ｐｐｍにピークの極大値を有するピークＡと、−８７〜−８３ｐｐｍにピークの極大値を有するピークＢとの強度比Ａ／Ｂが１．０〜４．０の範囲であり、かつ−１３０〜−７０ｐｐｍの領域に現れる全ピークの面積に占めるピークＡおよびＢの合計面積の割合が３０〜９０％の範囲である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の［１］〜［３］の特徴を有する粘土鉱物。
［１］２：１層からなり、かつ八面体シートの中心元素がＭｇである層状ケイ酸塩を含む。
［２］ＳｉＯ2／ＭｇＯ質量比が１．８〜４．０の範囲である。
［３］29Ｓｉ−ＮＭＲにて測定されるスペクトルにおいて、−９６〜−９１ｐｐｍにピークの極大値を有するピークＡと、−８７〜−８３ｐｐｍにピークの極大値を有するピークＢとの強度比Ａ／Ｂが１．０〜４．０の範囲であり、かつ−１３０〜−７０ｐｐｍの領域に現れる全ピークの面積に占めるピークＡおよびＢの合計面積の割合が３０〜９０％の範囲である。
【請求項２】
窒素ガス吸着法で測定される細孔分布において、細孔径２〜２００ｎｍの範囲における細孔容積の積算値のうち、細孔径１０〜１００ｎｍの範囲における細孔容積の積算値が占める割合が３０〜８０％である請求項１に記載の粘土鉱物。
【請求項３】
比表面積が３００〜９００ｍ2／ｇである請求項１または２に記載の粘土鉱物。
【請求項４】
以下の１〜３の工程を備える粘土鉱物の製造方法。
工程１：Ｍｇ原料が酸化マグネシウムであり、Ｍｇ原料とＳｉ原料をＳｉＯ2／ＭｇＯ質量比が１．８〜４．０となるように水中で混合して原料スラリーを調製する工程。
工程２：前記原料スラリーを、スラリーの温度が０℃以上、６０℃未満の範囲で湿式粉砕して粉砕スラリーを調製する工程。
工程３：前記粉砕スラリーを乾燥する工程。
【請求項５】
前記原料スラリーの原料濃度が７〜１３質量％である請求項４に記載の粘土鉱物の製造方法。
【請求項６】
前記工程２が０．３〜１．０ｍｍのビーズを用いて湿式粉砕する工程である請求項４または５に記載の粘土鉱物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デラミネーション用粘土鉱物及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粘土鉱物は、その多くが含水ケイ酸塩であり、その大部分は層状構造をもった層状ケイ酸塩であるといわれている。
【０００３】
層状ケイ酸塩は、層状の構造をもっている。層状ケイ酸塩の層は、四面体シートや八面体シートと呼ばれるシートが組み合って構成される。四面体シートは、Ｓｉ4+またはＡｌ3+を４つのＯ2-が囲んだ四面体が、４つの頂点のうち３つを隣の四面体と共有し、残りの１つの頂点が同じ方向を向いて六角網状に広がった構造をもっている。また、八面体シートは、Ａｌ3+やＭｇ2+などの酸素に６配位されるのに適当なイオン半径を持つ陽イオン（中心元素）を、６つのＯＨ-またはＯ2-が囲んだ八面体が、稜を共有して２次元的に広がった構造を持っている。
【０００４】
上記の四面体シート及び八面体シートは、互いの陰イオンを共有し連結することによって、層を形成する。１枚の四面体シートと１枚の八面体シートが連結するケイ酸塩は、１：１層状ケイ酸塩と呼ばれている。代表的な１：１層状ケイ酸塩は、カオリン（Ａｌ2Ｓｉ2Ｏ5（ＯＨ）4）、サーペンティン（Ｍｇ3Ｓｉ2Ｏ5（ＯＨ）4）などがある。また、１枚の八面体シートを２枚の四面体シートがはさむ形で連結するケイ酸塩は、２：１層ケイ酸塩と呼ばれている。代表的な２：１層状ケイ酸塩は、パイロフィライト（Ａｌ2Ｓｉ4Ｏ10（ＯＨ）2）、タルク（Ｍｇ3Ｓｉ4Ｏ10（ＯＨ）2）などがある。
【０００５】
近年、上記のような粘土鉱物の層構造を壊して四面体シートや八面体シートをデラミネーション（剥離）させる処理により、ナノレベルの無機シートや多孔体が得られることが報告されている。デラミネーション処理は、特定の溶媒中で粘土鉱物を加熱処理、せん断処理、酸・アルカリ処理などの方法がある。特に、酸処理は粘土鉱物全般に用いられる方法である。上記処理により得られるナノレベルの無機シートや多孔体は、ナノ材料の一つとして、近年注目されている。
【０００６】
上記のような層状ケイ酸塩を含む粘土鉱物は、種々の方法で合成することができる。
【０００７】
特許文献１には、２：１層からなり、かつ八面体シートの中心元素がＭｇである層状ケイ酸塩の合成方法として、酸化マグネシウムと粉末状シリカと水とを調合して得られるスラリーを、９５℃で１０時間熱処理する方法が示されている。
【０００８】
非特許文献１には、３ＭｇＯ−４ＳｉＯ2の組成の共沈物を原料として、２８０℃で９５０ｐｓｉの圧力下で１６８時間水熱処理すると、２：１層からなり、かつ八面体シートの中心元素がＭｇである層状ケイ酸塩が生成することが示されている。
【０００９】
非特許文献２には、２：１層からなり、かつ八面体シートの中心元素がＭｇである層状ケイ酸塩の合成方法として、水酸化マグネシウムと沈降性シリカと水とを調合して得られるスラリーを、１６０℃で５時間水熱合成する方法が示されている。
【００１０】
非特許文献３には、これらの合成方法により得られる層状ケイ酸塩のデラミネーション処理方法とその結果が示されている。例えば、２：１層からなり、かつ八面体シートの中心元素がＭｇである層状ケイ酸塩の１種であるタルク（Ｍｇ3Ｓｉ4Ｏ10（ＯＨ）2）は、酸処理によって層間のマグネシウムが除去され、多孔体を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−８６７６号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】ＪＵＬＩＥ  ＣＨＩ−ＳＵＮ  ＹＡＮＧ著、「Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｓｏｃｉｅｔｙ」、１９６０年１０月、Ｖｏｌｕｍｅ  ４３、Ｉｓｓｕｅ  １０、ｐ．５４２−５４９
【非特許文献２】高橋範行著、「層状粘土鉱物の合成と新規吸着剤としての評価に関する研究」、東北大学博士論文、１９９５年
【非特許文献３】日本粘土学会編、「粘土ハンドブック」、第三版、技報堂出版株式会社、２００９年５月、ｐ．６０２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、特許文献１および非特許文献１，２に記載されている方法で得た２：１層からなり、かつ八面体シートの中心元素がＭｇである層状ケイ酸塩は、１００℃以下のソフトな条件ではデラミネーションが進行しにくく、比表面積の大きい多孔体を得ることができないという課題があった。
【００１４】
また、非特許文献３では、硫酸の存在下において１００℃以上の水熱条件で長時間処理しないと、２：１層からなり、かつ八面体シートの中心元素がＭｇである層状ケイ酸塩（タルク）のデラミネーションが進行しないことが報告されており、得られた多孔体の比表面積も３８ｍ2／ｇと小さい。
【００１５】
本発明は上記のような課題を解決することを目的とする。すなわち、本発明は、低温の酸処理を施しても、マグネシウムを除去しやすく、かつ高い比表面積を有する多孔体が得られる、デラミネーション用粘土鉱物およびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者らが鋭意検討した結果、熱処理工程を伴わない方法で合成した層状ケイ酸塩を含む粘土鉱物を酸処理することで、低温でもデラミネーションが進行し、比表面積の大きい多孔体が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１７】
すなわち、本発明は、以下の（ｉ）〜（ｖｉ）に示す粘土鉱物およびその製造方法を提供するものである。
（ｉ）以下の［１］〜［３］の特徴を有する粘土鉱物。
［１］２：１層からなり、かつ八面体シートの中心元素がＭｇである層状ケイ酸塩を含む。
［２］ＳｉＯ2／ＭｇＯ質量比が１．８〜４．０の範囲である。
［３］29Ｓｉ−ＮＭＲにて測定されるスペクトルにおいて、−９６〜−９１ｐｐｍにピークの極大値を有するピークＡと、−８７〜−８３ｐｐｍにピークの極大値を有するピークＢとの強度比Ａ／Ｂが１．０〜４．０の範囲であり、かつ−１３０〜−７０ｐｐｍの領域に現れる全ピークの面積に占めるピークＡおよびＢの合計面積の割合が３０〜９０％の範囲である。
（ｉｉ）窒素ガス吸着法で測定される細孔分布において、細孔径２〜２００ｎｍの範囲における細孔容積の積算値のうち、細孔径１０〜１００ｎｍの範囲における細孔容積の積算値が占める割合が３０〜８０％である上記（ｉ）に記載の粘土鉱物。
（ｉｉｉ）比表面積が３００〜９００ｍ2／ｇである上記（ｉ）または（ｉｉ）に記載の粘土鉱物。
（ｉｖ）以下の１〜３の工程を備える粘土鉱物の製造方法。
工程１：Ｍｇ原料が酸化マグネシウムであり、Ｍｇ原料とＳｉ原料をＳｉＯ2／ＭｇＯ質量比が１．８〜４．０となるように水中で混合して原料スラリーを調製する工程。
工程２：前記原料スラリーを、スラリーの温度が０℃以上、６０℃未満の範囲で湿式粉砕して粉砕スラリーを調製する工程。
工程３：前記粉砕スラリーを乾燥する工程。
（ｖ）前記原料スラリーの原料濃度が７〜１３質量％である上記（ｉｖ）に記載の粘土鉱物の製造方法。
（ｖｉ）前記工程２が０．３〜１．０ｍｍのビーズを用いて湿式粉砕する工程である上記（ｉｖ）または（ｖ）に記載の粘土鉱物の製造方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、低温の酸処理を施しても、マグネシウムを除去しやすく、かつ高い比表面積を有する多孔体が得られる、デラミネーション用粘土鉱物およびその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明のデラミネーション用粘土鉱物（以下、本発明の粘土鉱物ともいう）について、以下に説明する。
【００２０】
［粘土鉱物］
本発明の粘土鉱物は、２：１層からなり、かつ八面体シートの中心元素がＭｇである層状ケイ酸塩（以下、層状ケイ酸塩とする）を含む。粘土鉱物に含まれる層状ケイ酸塩の含有量は、正確に測定できないが、Ｘ線回折パターンにて、層状ケイ酸塩に帰属される２θ＝１７〜２５°、３２〜４０°、５７〜６３°にピークが確認される程度含まれていればよい。層状ケイ酸塩以外の含有物としては、シリカ、水酸化マグネシウム、マグネシア、シリカ−マグネシア複合酸化物、シリカ−水酸化マグネシウム複合水酸化物が例示される。
【００２１】
本発明の粘土鉱物に含まれる層状ケイ酸塩は、タルク、ヘクトライト、モンモリロナイト、サポナイト、バーミキュライト、フロゴパイト、セピオライト、およびパリゴルスカイトからなる群から選ばれる少なくとも１種以上であることが好ましい。特にタルクであることが好ましい。
【００２２】
本発明の粘土鉱物は、ＳｉＯ2／ＭｇＯ質量比が、１．８〜４．０である。特に、２．０〜３．５であることが好ましい。質量比が小さすぎると、合成時のハンドリング性が悪化するため好ましくなく、また、質量比が大きすぎると、合成して得られる粘土鉱物の比表面積が低くなるため好ましくない。
【００２３】
本発明の粘土鉱物は、29Ｓｉ−ＮＭＲにて測定されるスペクトルにおいて、−９６〜−９１ｐｐｍにピークの極大値を有するピークＡと、−８７〜−８３ｐｐｍにピークの極大値を有するピークＢとの強度比Ａ／Ｂが、１．０〜４．０の範囲である。特に、１．０〜２．０であることが好ましい。また、−１３０〜−７０ｐｐｍの領域に現れる全ピークの面積に占める、ピークＡおよびＢの合計面積の割合（すなわち（ピークＡの面積＋ピークＢの面積）／全ピークの面積×１００（％））が、３０〜９０％の範囲である。特に、３５〜８０％であることが好ましい。
【００２４】
29Ｓｉ−ＮＭＲにて測定されるスペクトルにおいて、ピークＡは、粘土鉱物に含まれる層状ケイ酸塩の四面体シート中のＳｉに由来するものであり、ピークＢは四面体シートにおけるエッジ部分のＳｉに由来するものであると本発明者は考えている。したがって、ピーク強度比Ａ／Ｂが高い場合は、層状ケイ酸塩における四面体シートの広がりが大きいことを意味しており、ピーク強度比Ａ／Ｂが低い場合は、四面体シートの広がりが小さいことを意味している。ピーク強度比Ａ／Ｂが高すぎる場合、酸処理によるデラミネーションが進行しにくいため好ましくない。ピーク強度比Ａ／Ｂが低すぎる層状ケイ酸塩は、合成が困難である。
【００２５】
29Ｓｉ−ＮＭＲにて測定されるスペクトルにおいて、全ピーク面積に占める、ピークＡおよびＢの合計面積の割合は、粘土鉱物中の未反応シリカの存在量を表している。未反応シリカは、粘土鉱物中に一定量含まれることで、メソ〜マクロ細孔を発達させ、酸処理によるデラミネーションを促進しているものと本発明者は考えている。このような考えに基づくと、全ピーク面積におけるピークＡ＋Ｂの合計面積の割合が高すぎる場合は、未反応シリカの存在量が多く、層状ケイ酸塩の生成量が少なくなるため好ましくない。また、全ピーク面積におけるピークＡ＋Ｂの合計面積の割合が低すぎる場合は、未反応シリカの存在量が少なく、メソ孔が十分に発達しない。このような場合、酸処理によって得られる多孔体の比表面積が小さくなる傾向があるため好ましくない。
【００２６】
本発明の粘土鉱物は、窒素ガス吸着法にて測定される細孔分布（面積分布曲線）において、細孔径２〜２００ｎｍの範囲における細孔容積の積算値Ｄに対して、細孔径１０〜１００ｎｍの範囲における細孔容積の積算値Ｃが占める割合（すなわち、積算値Ｃ／積算値Ｄ×１００（％））が３０〜８０％であることが好ましい。特に４０〜５０％であることがより好ましい。上記の割合が、上記の範囲にあることで、粘土鉱物中に酸が浸透しやすくなり、デラミネーションが促進するものと本発明者は考えている。
【００２７】
本発明の粘土鉱物は、窒素吸着法（ＢＥＴ法）にて測定される比表面積が、３００〜９００ｍ2／ｇであることが好ましい。特に４００〜９００ｍ2／ｇであることがより好ましい。比表面積が低すぎる場合、粘土鉱物中に酸が浸透しにくく、デラミネーションが進行しにくい。また、デラミネーション後に得られる多孔体の比表面積が低くなるため好ましくない。比表面積が高すぎる粘土鉱物は、合成が困難である。
【００２８】
［製造方法］
本発明の粘土鉱物は、原料スラリー調製工程（工程１）、原料スラリー粉砕工程（工程２）、乾燥工程（工程３）を経て製造することができる。以下、各工程について詳細を説明する。
【００２９】
［原料スラリー調製工程］
本発明の原料スラリー調製工程は、原料を水に分散して、原料スラリーを調製する工程である。本発明における原料には、必須成分として、Ｓｉを含む化合物及び酸化マグネシウムを用いる。Ｓｉを含む化合物は、従来公知の化合物を用いることができる。例えば、ＳｉＯ2、Ｎａ2ＳｉＯ3、Ｓｉ（Ｃ2Ｈ5Ｏ）4などの有機ケイ素化合物等を用いることができる。特に経済性からＳｉＯ2を用いることが好ましい。ＳｉＯ2の形態は、粉末状、ゾルやゲル状であってもよく、特に比表面積の大きいものを用いることが好ましい。ＳｉＯ2の比表面積は、２００ｍ2／ｇ以上のものを用いることがより好ましい。ゾルの場合は、平均粒子径が１００ｎｍ以下のものを用いることが好ましい。
なお、ゾルの平均粒子径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察により、無作為に選んだ粒子３０個の粒子の最長径を平均化して求めた。
【００３０】
原料スラリーにおけるＳｉＯ2／ＭｇＯ質量比は、１．８〜４．０であり、特に、２．０〜３．５であることが好ましい。質量比が小さすぎる場合、合成時のハンドリング性が悪化するため好ましくなく、また、質量比が大きすぎる場合、合成して得られる粘土鉱物の比表面積が低くなるため好ましくない。なお、ＳｉＯ2以外のＳｉを含む化合物を原料として用いる場合は、含まれるＳｉ含有量をＳｉＯ2に換算して質量比を算出する。
【００３１】
原料スラリー調製工程において、水は、純水、イオン交換水、水道水の何れを用いてもよいが、不純物が少ない純水やイオン交換水を用いることが好ましい。
【００３２】
原料スラリーにおいて、原料濃度は、７〜１３質量％である。特に８〜１２質量％であることがより好ましい。原料濃度が低すぎると、経済性の低下を招くため好ましくない。原料濃度が高すぎると、原料スラリーの粘度が増加し、粉砕効率や装置のハンドリング性が低下するため好ましくない。
【００３３】
［原料スラリー粉砕工程］
本発明の原料スラリー粉砕工程は、原料スラリーを湿式粉砕して、粉砕スラリーを調製する工程である。原料スラリーを粉砕する方法は、従来公知の湿式粉砕方法を用いることができる。本発明においては、冷却装置の付いた循環式の湿式粉砕機を用いることが好ましい。このような装置を用いることで、粉砕時の摩擦熱等による原料スラリーの過度な温度上昇を防ぎ、原料スラリーの温度を適切に管理することができる。
【００３４】
原料スラリー粉砕工程において、湿式粉砕する原料スラリーの温度は、０℃以上、６０℃未満の範囲である。特に、１０℃以上であることが好ましく、２０℃以上であることがより好ましい。また、５０℃以下であることが好ましい。温度が０℃未満の場合、スラリーが凍結する可能性があるため好ましくない。温度が高すぎると、生成した層状ケイ酸塩が成長し、得られる粘土鉱物の比表面積が小さくなる可能性があるため好ましくない。
【００３５】
原料スラリー粉砕工程において、湿式粉砕する原料スラリーのｐＨは、７〜１２であることが好ましく、特に、８〜１１であることがより好ましい。ｐＨが７未満（酸性）の場合、原料である酸化マグネシウムが酸と反応する可能性があるため好ましくない。ｐＨが高すぎる場合（例えば１２より大きい強塩基性の場合）、生成した層状ケイ酸塩の一部が溶解する可能性があるため好ましくない。粉砕前または粉砕中に上記のｐＨ範囲から外れる場合は、ｐＨ調整剤等を適宜添加して調節することが好ましい。ｐＨ調整剤は、一般的な酸や塩基を用いることができる。例えば、酸の場合、硫酸や硝酸等を用いてｐＨを調整することができる。塩基の場合、アンモニア水や水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム等を用いてｐＨを調整することができる。
【００３６】
原料スラリー粉砕工程において、湿式粉砕のパス回数は１〜５００回であることが好ましく、特に５〜１００回であることがより好ましい。本発明におけるパス回数とは、循環式の湿式粉砕機を用いた場合の、原料スラリーの全量が粉砕容器を通過した回数を表す。パス回数が少なすぎると、層状ケイ酸塩を得難い場合がある。
【００３７】
原料スラリー粉砕工程において、粉砕に使用するビーズの直径は０．３〜１．０ｍｍφであることが好ましい。また、その材質はジルコニア（ＹＳＺ）であることが好ましい。ジルコニアビーズは、耐摩耗性、耐酸性、耐アルカリ性に優れるとともに、アルミナやシリカと比べて比重が大きく、粉砕のエネルギーが大きくなるため、粉砕速度が速くなり好ましい。
【００３８】
［乾燥工程］
本発明の乾燥工程は、粉砕スラリーの溶媒を除去して、粘土鉱物を得る工程である。粉砕スラリーを乾燥する方法は、従来公知の乾燥方法を用いることができる。本発明においては、蒸発乾固法、真空乾燥法、減圧乾燥法、噴霧乾燥法、凍結乾燥法、熱風乾燥法などが好ましい。
【００３９】
乾燥温度は、溶媒が除去できる温度であればよく、０〜５００℃が好ましい。乾燥温度が高すぎる場合、粘土鉱物の比表面積の増加を招く可能性があるため好ましくない。また、乾燥時間は、上記の温度範囲にて溶媒が除去できる時間であればよい。一般的な電気乾燥機を用いる場合、乾燥温度は概ね５０〜１８０℃、乾燥時間は概ね１２〜２４時間程度が好ましい。
【００４０】
実施例及び比較例を以下に示すが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００４１】
＜実施例１＞
市販の酸化マグネシウム５９．６４ｇと、市販の粉末状シリカ（ＳＡ＝３６０ｍ2／ｇ、以下、粉末シリカＡともいう）１２４．２ｇとイオン交換水１６５５ｇとを混合して原料スラリーを調製した。なお、原料スラリーのＳｉＯ2／ＭｇＯ質量比は２．１（純度補正）であり、原料濃度は１０質量％であった。
【００４２】
次に、原料スラリーを０．５ｍｍφのビーズを充填した循環式の湿式粉砕機（アシザワファインテック社製）に供し、パス回数（原料スラリー全量が粉砕室を通過した回数）が１０回となるように湿式粉砕した。この時、粉砕中の原料スラリーの温度は４０℃以下であった。
【００４３】
湿式粉砕を行って得られた粉砕スラリーを電気乾燥機で１２０℃、１６時間乾燥して粘土鉱物を得た。得られた粘土鉱物について、29Ｓｉ−ＮＭＲ、ＸＲＤ、比表面積および細孔容積を測定した。測定方法を以下に説明する。
【００４４】
［29Ｓｉ−ＮＭＲ測定方法］
試料（粘土鉱物）を乳鉢で粉砕し、得られた粉末を核磁気共鳴装置（Ａｇｉｌｅｎｔ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ製、ＶＮＭＲＳ−６００）で測定した。標準物質にはポリジメチルシラン（−３４．４４ｐｐｍ）を用いた。29Ｓｉ−ＮＭＲはシングルパルス法を用い、遅延時間１００秒、ＭＡＳ速度６ｋＨｚの条件とした。得られたスペクトルを装置付属のカーブフィッティングプログラムにより解析した。
そして、−９６〜−９１ｐｐｍにピークの極大値を有するピークＡと、−８７〜−８３ｐｐｍにピークの極大値を有するピークＢとの強度比（Ａ／Ｂ）を求めた。また、−１３０〜−７０ｐｐｍの領域に現れる全ピークの面積に占める、ピークＡおよびＢの合計面積の割合（以下、ピーク割合ともいう）を求めた。
【００４５】
［ＸＲＤ測定方法］
試料（粘土鉱物）を乳鉢で粉砕し、得られた粉末を試料板に充填して、粉末Ｘ線回折装置（リガク製、型式；ＭｕｌｔｉＦｌｅｘ）によりＸＲＤ測定を行った。そして層状ケイ酸塩の有無を確認した。（線源；ＣｕＫα、操作軸；２θ／θ、；測定方法；連続式、電圧；４０ｋＶ、電流；２０ｍＡ、開始角度；５°、終了速度；９０°、サンプリング幅；０．０２０°、スキャン速度；４．０００°／ｍｉｎ．）
【００４６】
［比表面積測定方法］
試料（粘土鉱物）を、窒素流通下にて前処理を行い、全自動比表面積測定装置（マウンテック製、型式；ＭａｃｓｏｒｂＨＭ  ｍｏｄｅｌ−１２２０）にセットし、窒素吸着法（ＢＥＴ法）を用いて、窒素の脱離量から、ＢＥＴ１点法により比表面積を算出した。具体的には、試料０．０５ｇを測定セルに取り、窒素流通下にて２５０℃−４０ｍｉｎ．前処理を行い、窒素３０ｖ％／ヘリウム７０ｖ％の窒素混合ガス気流中で液体窒素温度に保ち、窒素を試料に平衡吸着させた。次に、上記混合ガスを流しながら試料温度を徐々に室温まで上昇させ、その間に脱離した窒素の量を検出し、その脱離量から比表面積を算出した。
【００４７】
［細孔容積測定方法］
試料（粘土鉱物）を、ガス吸着装置（日本ベル製、ＢＥＬ  ＳＯＲＰ−ｍｉｎｉ）を用いてガス吸着法により測定した。具体的には、試料約０．５ｇを充填した測定セルを装置にセットし、２５０℃で３時間真空加熱前処理を行う。前処理終了後、重量を測定し、ガス吸着装置で相対圧０〜１．０で窒素吸着を行い、ＢＪＨ法の吸着側で細孔容積を測定した。
そして、上記の方法で求めた細孔容積の細孔分布において、細孔径２〜２００ｎｍの範囲における細孔容積の積算値のうち、細孔径１０〜１００ｎｍの範囲における細孔容積の積算値が占める割合（以下、細孔割合ともいう）を求めた。
【００４８】
上記の方法で測定した29Ｓｉ−ＮＭＲ（ピーク強度比Ａ／Ｂおよびピーク割合）、ＸＲＤ、比表面積および細孔割合を第１表に示す。
【００４９】
また、試料（粘土鉱物）に酸処理を施し、多孔体を得た。酸処理の方法を以下に説明する。
【００５０】
［酸処理］
１ＬのＳＵＳ容器にイオン交換水４７５ｇを秤量し、硫酸２５ｇを添加し、撹拌した。これに試料（粘土鉱物）１０ｇを添加し、６０℃に昇温した後３時間保持した。
【００５１】
上記の酸処理が終了した後、濾過によりケーキ状の多孔体を分離した。得られたケーキ状の多孔体は、ろ液の電気電導度が０．１ｍＳ／ｃｍ以下になるまで洗浄し、電気乾燥機で１２０℃１６時間乾燥して多孔体を得た。得られた多孔体について、比表面積、残存Ｍｇ量を測定した。結果を第２表に示す。なお、比表面積については、前述の粘土鉱物の場合と同様の方法で測定した。
【００５２】
［Ｍｇ量測定方法］
Ｍｇ量（質量）は、高周波誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析によって測定するものとする。具体的には、アルカリ熔融法により試料（粘土鉱物または多孔体）を溶解した溶液を調製し、ＩＣＰ発光分光分析装置（例えば、ＶＡＲＩＡＮ社製、ＩＣＰ７３０−ＥＳ）を用いてＭｇの含有量を算出し、試料１ｇ当たりに換算して求めた。
そして、次式により、Ｍｇ除去率（％）を求めた。
Ｍｇ除去率（％）＝（１−多孔体のＭｇ含有量／粘土鉱物のＭｇ含有量）×１００
【００５３】
上記の方法で測定した多孔体の比表面積およびＭｇ除去率を第２表に示す。
【００５４】
＜実施例２＞
実施例１と同様の方法で原料スラリーを調製した。次に原料スラリーを０．５ｍｍφのビーズを充填した循環式の湿式粉砕機（アシザワファインテック社製、）に供し、パス回数が５０回となるように湿式粉砕した。粉砕中の原料スラリーの温度は４０℃以下であった。以下、実施例１と同様の方法で粘土鉱物を得た。得られた粘土鉱物について、29Ｓｉ−ＮＭＲ（ピーク強度比Ａ／Ｂおよびピーク割合）、ＸＲＤ、比表面積および細孔割合を測定した。結果を第１表に示す。次に、得られた粘土鉱物について、実施例１と同様の方法で酸処理を行った。得られた多孔体について、比表面積、Ｍｇ除去率を測定した。結果を第２表に示す。
【００５５】
＜実施例３＞
市販の酸化マグネシウム３７．３８ｇと、粉末状シリカＡ（ＳＡ＝３６０ｍ2／ｇ）１４５．９ｇとイオン交換水１６５０ｇとを混合して原料スラリーを調製した。なお、原料スラリーのＳｉＯ2／ＭｇＯ質量比は４．０（純度補正）であり、原料濃度は１０質量％であった。
以下、実施例１と同様の方法で粘土鉱物を得た。得られた粘土鉱物について、29Ｓｉ−ＮＭＲ（ピーク強度比Ａ／Ｂおよびピーク割合）、ＸＲＤ、比表面積および細孔割合を測定した。結果を第１表に示す。次に、得られた粘土鉱物について、実施例１と同様の方法で酸処理を行った。得られた多孔体について、比表面積、Ｍｇ除去率を測定した。結果を第２表に示す。
【００５６】
＜実施例４＞
市販の酸化マグネシウム６６．７５ｇと、粉末状シリカＡ（ＳＡ＝３６０ｍ2／ｇ）１１７．３ｇとイオン交換水１６５６ｇとを混合して原料スラリーを調製した。なお、原料スラリーのＳｉＯ2／ＭｇＯ質量比は１．８（純度補正）であり、原料濃度は１０質量％であった。
以下、実施例１と同様の方法で粘土鉱物を得た。得られた粘土鉱物について、29Ｓｉ−ＮＭＲ（ピーク強度比Ａ／Ｂおよびピーク割合）、ＸＲＤ、比表面積および細孔割合を測定した。結果を第１表に示す。次に、得られた粘土鉱物について、実施例１と同様の方法で酸処理を行った。得られた多孔体について、比表面積、Ｍｇ除去率を測定した。結果を第２表に示す。
【００５７】
＜実施例５＞
市販の酸化マグネシウム５９．６４ｇと、市販の粉末状シリカ（ＳＡ＝２００ｍ2／ｇ、以下、粉末シリカＢともいう）１２４．２ｇとイオン交換水１６５５ｇとを混合して原料スラリーを調製した。なお、原料スラリーのＳｉＯ2／ＭｇＯ質量比は２．１（純度補正）であり、原料濃度は１０質量％であった。
以下、実施例１と同様の方法で粘土鉱物を得た。得られた粘土鉱物について、29Ｓｉ−ＮＭＲ（ピーク強度比Ａ／Ｂおよびピーク割合）、ＸＲＤ、比表面積および細孔割合を測定した。結果を第１表に示す。次に、得られた粘土鉱物について、実施例１と同様の方法で酸処理を行った。得られた多孔体について、比表面積、Ｍｇ除去率を測定した。結果を第２表に示す。
【００５８】
＜実施例６＞
市販の酸化マグネシウム５９．６４ｇと、市販のシリカゾル（濃度２０．６％）６０２．４ｇとイオン交換水１１７７ｇとを混合して原料スラリーを調製した。なお、原料スラリーのＳｉＯ2／ＭｇＯ質量比は２．１（純度補正）であり、原料濃度は１０質量％である。
以下、実施例１と同様の方法で粘土鉱物を得た。得られた粘土鉱物について、29Ｓｉ−ＮＭＲ（ピーク強度比Ａ／Ｂおよびピーク割合）、ＸＲＤ、比表面積および細孔割合を測定した。結果を第１表に示す。次に、得られた粘土鉱物について、実施例１と同様の方法で酸処理を行った。得られた多孔体について、比表面積、Ｍｇ除去率を測定した。結果を第２表に示す。
【００５９】
＜実施例７＞
実施例１と同様の方法で粉砕スラリーを得た。粉砕後スラリーを電気乾燥機で５０℃４８時間乾燥して粘土鉱物を得た。得られた粘土鉱物について、29Ｓｉ−ＮＭＲ（ピーク強度比Ａ／Ｂおよびピーク割合）、ＸＲＤ、比表面積および細孔割合を測定した。結果を第１表に示す。次に、得られた粘土鉱物について、実施例１と同様の方法で酸処理を行った。得られた多孔体について、比表面積、Ｍｇ除去率を測定した。結果を第２表に示す。
【００６０】
＜比較例１＞
市販の水酸化マグネシウム８５．４２ｇと、粉末シリカＢ（ＳＡ＝２００ｍ2／ｇ）１２４．２ｇとイオン交換水１８８７ｇとを混合して原料スラリーを調製した。なお、原料スラリーのＳｉＯ2／ＭｇＯ質量比は２．１（純度補正）であり、原料濃度は１０質量％である。
以下、実施例１と同様の方法で粘土鉱物を得た。得られた粘土鉱物について、29Ｓｉ−ＮＭＲ（ピーク強度比Ａ／Ｂおよびピーク割合）、ＸＲＤ、比表面積および細孔割合を測定した。結果を第１表に示す。次に、得られた粘土鉱物について、実施例１と同様の方法で酸処理を行った。得られた多孔体について、比表面積、Ｍｇ除去率を測定した。結果を第２表に示す。
【００６１】
＜比較例２＞
市販の水酸化マグネシウム１２．０４ｇと、粉末シリカＢ（ＳＡ＝２００ｍ2／ｇ）１７．５１ｇとイオン交換水２６６．０ｇとを混合して原料スラリーを調製した。なお、原料スラリー中のＳｉＯ2／ＭｇＯ質量比は２．１（純度補正）であり、原料濃度は１０質量％である。
次に、原料スラリーを０．５Ｌオートクレーブにて１６０℃５時間水熱合成を行った。水熱合成後スラリーを減圧ろ過して脱水した後に、電気乾燥機で１２０℃１６時間乾燥して粘土鉱物を得た。得られた粘土鉱物について、29Ｓｉ−ＮＭＲ（ピーク強度比Ａ／Ｂおよびピーク割合）、ＸＲＤ、比表面積および細孔割合を測定した。結果を第１表に示す。次に、得られた粘土鉱物について、実施例１と同様の方法で酸処理を行った。得られた多孔体について、比表面積、Ｍｇ除去率を測定した。結果を第２表に示す。
【００６２】
【表１】
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【００６３】
【表２】
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