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公開番号2024138172
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-07
出願番号2024123541,2023184431
出願日2024-07-30,2023-10-27
発明の名称ゼオライト成形体
出願人東ソー株式会社
代理人
主分類C01B 39/44 20060101AFI20240927BHJP(無機化学)
要約【課題】
従来のゼオライトを使用した透析排液の処理と比べ、アルミニウムの溶出が抑制され、透析排液からのカリウム除去が可能なゼオライトを含む成形体、及び、該成形体を使用するカリウム吸着方法の少なくともいずれか、を提供することを目的とする。
【解決手段】
酸素8員環構造を有するゼオライト、並びに、シリカバインダー及びジルコニアバインダーの少なくともいずれかを含み、なおかつ、細孔径5nm以上300nm以下の累積細孔容積に対する、細孔径10nm以上100nm以下の累積細孔容積の割合が25体積%以上70体積%以下であり、なおかつ以下(1)又は(2)を満たす、成形体を提供する。
(1)平均アスペクト比が1.55以下であり、なおかつ
粒子径D50が200μm以上600μm以下である
(2)平均アスペクト比が1.55超である
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
酸素８員環構造を有するゼオライト、並びに、シリカバインダー及びジルコニアバインダーの少なくともいずれかを含み、なおかつ、細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔容積に対する、細孔径１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の累積細孔容積の割合が２５体積％以上７０体積％以下であり、平均アスペクト比が１．５５以下であり、なおかつ粒子径Ｄ５０が２００μｍ以上６００μｍ以下であり、細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔容積に対する累積細孔容積が５０体積％となる細孔径が、７５ｎｍ以上１６０ｎｍ以下であり、前記シリカバインダー及びジルコニアバインダーの少なくともいずれかの一次粒子径が１０ｎｍ以上１５０ｎｍである、成形体。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔面積が１０．０ｍ
２
／ｇ以上３５．０ｍ
２
／ｇ以下である、請求項１に記載の成形体。
【請求項３】
前記ゼオライトが、カチオンタイプ：Ｎａ（ナトリウム）及びカチオンタイプ：Ｈ（プロトン）の少なくともいずれかのゼオライトである、請求項１又は２に記載の成形体。
【請求項４】
細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔容積に対する、細孔径５ｎｍ以上１０ｎｍ以下の累積細孔容積の割合が、０．１体積％以上５．０体積％以下である請求項１又は２に記載の成形体。
【請求項５】
前記ゼオライトが、ＦＥＲ構造、ＨＥＵ構造、ＹＦＩ構造、ＭＡＺ構造、ＣＨＡ構造及びＭＯＲ構造の群から選ばれる１以上の骨格構造を有するゼオライトである、請求項１又は２に記載の成形体。
【請求項６】
前記ゼオライトのアルミナに対するシリカのモル比（ＳｉＯ
２
／Ａｌ
２
Ｏ
３
比）が３以上１００以下である、請求項１又は２に記載の成形体。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の成形体と、カリウムイオンを含有する溶液を接触させる工程を有するカリウム吸着方法。
【請求項８】
請求項１又は２に記載の成形体を含むカラム。
【請求項９】
請求項８に記載のカラムを備えたカリウム吸着システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ゼオライト成形体に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
人工透析は透析液を使用して血液から老廃物を人工的に除去する処理であり、血液と透析液を半透膜を介して接触することで血液中の老廃物、主としてカリウム、が取り除かれる。人工透析は、１回あたりに使用される透析液の量も多く、かつ、その頻度も高い。そのため、透析液は人工透析後、排液（透析排液）として大量に排出及び処理される。近年、ＱＯＬ向上の観点から、透析患者が各家庭で人工透析を行う在宅透析が着目されているが、透析排液の取扱がその普及の妨げとなっている。
【０００３】
ところで、イオン交換樹脂等と比べて、ゼオライトは入手が容易なカリウム吸着材としても知られている。そのため、透析排液の処理及び再生を目的とし、ゼオライトを使用した透析排液の処理が検討されている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、ＳｉＯ
２
／Ａｌ
２
Ｏ
３
が異なるＦＡＵ型ゼオライトを用いて透析排液を処理することより、透析排液からカリウムを除去し、これを再生することが報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
米国特許出願公開第２０１５／０２９７８１５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のゼオライトを使用した透析排液の処理においては、カリウム除去と並行してアルミニウムが溶出し、透析排液に混入するという課題があった。
【０００７】
本開示は、従来の、ゼオライトを使用した透析排液の処理と比べ、アルミニウムの溶出が抑制され、透析排液からのカリウム除去が可能なゼオライトを含む成形体、及び、該成形体を使用するカリウム吸着方法の少なくともいずれか、を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、透析排液からのカリウム除去に使用されるゼオライトに関し、ゼオライトの構造、及び、透析排液の処理に供する際の形態に着目した。その結果、特定の構造を有するゼオライトを含み、細孔の状態が制御された成形体が、アルミニウムの溶出が生じにくく、かつ、優れたカリウム吸着特性を示すことを見出した。
【０００９】
すなわち、本発明は特許請求の範囲の記載の通りであり、また、本開示の要旨は以下の通りである。
［１］酸素８員環構造を有するゼオライト、並びに、シリカバインダー及びジルコニアバインダーの少なくともいずれかを含み、なおかつ、細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔容積に対する、細孔径１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の累積細孔容積の割合が２５体積％以上７０体積％以下であり、なおかつ以下（１）又は（２）を満たす、成形体。
【００１０】
（１）平均アスペクト比が１．５５以下であり、なおかつ
粒子径Ｄ５０が２００μｍ以上６００μｍ以下である
（２）平均アスペクト比が１．５５超である
［２］酸素８員環構造を有するゼオライト、並びに、シリカバインダー及びジルコニアバインダーの少なくともいずれかを含み、なおかつ、細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔容積に対する、細孔径１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の累積細孔容積の割合が２５体積％以上７０体積％以下であり、なおかつ平均アスペクト比が１．５５超である、前記［１］に記載の成形体。
［３］酸素８員環構造を有するゼオライト、並びに、シリカバインダー及びジルコニアバインダーの少なくともいずれかを含み、なおかつ、細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔容積に対する、細孔径１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の累積細孔容積の割合が２５体積％以上７０体積％以下であり、平均アスペクト比が１．５５以下であり、なおかつ粒子径Ｄ５０が２００μｍ以上６００μｍ以下である、前記［１］に記載の成形体。
［４］細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔面積が１０．０ｍ
２
／ｇ以上３５．０ｍ
２
／ｇ以下である、前記［１］乃至［３］のいずれか一項に記載の成形体。
［５］細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔容積が０．３５ｍＬ／ｇ以上０．７０ｍＬ／ｇ以下である、前記［１］乃至［４］のいずれか一項に記載の成形体。
［６］細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔容積に対する累積細孔容積が５０体積％となる細孔径が、７５ｎｍ以上１６０ｎｍ以下である、前記［１］乃至［５］のいずれか一項に記載の成形体。
［７］細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔容積に対する、細孔径５ｎｍ以上１０ｎｍ以下の累積細孔容積の割合が、０．１体積％以上５．０体積％以下である前記［１］乃至［６］のいずれか一項に記載の成形体。
［８］前記ゼオライトが、ＦＥＲ構造、ＨＥＵ構造、ＹＦＩ構造、ＭＡＺ構造、ＣＨＡ構造、ＭＥＲ構造及びＭＯＲ構造の群から選ばれる１以上の骨格構造を有するゼオライトである、前記［１］乃至［７］のいずれか一項に記載の成形体。
［９］前記ゼオライトのアルミナに対するシリカのモル比（ＳｉＯ
２
／Ａｌ
２
Ｏ
３
比）が３以上１００以下である、前記［１］乃至［８］のいずれか一項に記載の成形体。
［１０］前記［１］乃至［９］のいずれか一項に記載の成形体と、カリウムイオンを含有する溶液を接触させる工程を有するカリウム吸着方法。
［１１］前記［１］乃至［９］のいずれか一項に記載の成形体を含むカラム。
［１２］前記［１１］に記載のカラムを備えたカリウム吸着システム。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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