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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022052720
(43)【公開日】2022-04-04
(54)【発明の名称】ゼオライト配向体の製造方法およびゼオライト配向体
(51)【国際特許分類】
C01B 39/02 20060101AFI20220328BHJP
C01B 39/14 20060101ALI20220328BHJP
C01B 39/22 20060101ALI20220328BHJP
C01B 39/24 20060101ALI20220328BHJP
C01B 39/32 20060101ALI20220328BHJP
【ＦＩ】
C01B39/02
C01B39/14
C01B39/22
C01B39/24
C01B39/32
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021131174
(22)【出願日】2021-08-11
(31)【優先権主張番号】P 2020159086
(32)【優先日】2020-09-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】504159235
【氏名又は名称】国立大学法人 熊本大学
(74)【代理人】
【識別番号】100106909
【弁理士】
【氏名又は名称】棚井 澄雄
(74)【代理人】
【識別番号】100126664
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 慎吾
(74)【代理人】
【識別番号】100188558
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 雅人
(74)【代理人】
【識別番号】100189337
【弁理士】
【氏名又は名称】宮本 龍
(72)【発明者】
【氏名】松田 元秀
(72)【発明者】
【氏名】連川 貞弘
(72)【発明者】
【氏名】田畑 友望
【テーマコード（参考）】
4G073
【Ｆターム（参考）】
4G073BA17
4G073BA69
4G073BA75
4G073BA81
4G073BD21
4G073BD26
4G073CZ02
4G073CZ04
4G073CZ05
4G073CZ10
4G073FA30
4G073FD01
4G073GA03
4G073GA09
4G073GA40
(57)【要約】
【課題】強い磁場を用いることなく配向化されたゼオライトを製造できる汎用性の高いゼオライト配向体の製造方法を提供する。
【解決手段】磁性イオン元素を含む水溶液中に、原料ゼオライトを浸漬させてイオン交換することにより、前記原料ゼオライトの結晶構造内に前記磁性イオン元素が導入された磁性化ゼオライトを製造する磁性化工程と、前記磁性化ゼオライトの粉末を溶媒に分散させて分散液とし、前記分散液に磁場を印加しながら、前記磁性化ゼオライトを堆積させて集合させるとともに前記溶媒を除去することにより、前記磁性化ゼオライトの有するミクロ孔が規則配列化されたゼオライト配向体を製造する配向化工程とを有するゼオライト配向体の製造方法とする。
【選択図】なし
【解決手段】磁性イオン元素を含む水溶液中に、原料ゼオライトを浸漬させてイオン交換することにより、前記原料ゼオライトの結晶構造内に前記磁性イオン元素が導入された磁性化ゼオライトを製造する磁性化工程と、前記磁性化ゼオライトの粉末を溶媒に分散させて分散液とし、前記分散液に磁場を印加しながら、前記磁性化ゼオライトを堆積させて集合させるとともに前記溶媒を除去することにより、前記磁性化ゼオライトの有するミクロ孔が規則配列化されたゼオライト配向体を製造する配向化工程とを有するゼオライト配向体の製造方法とする。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
磁性イオン元素を含む水溶液中に、原料ゼオライトを浸漬させてイオン交換することにより、前記原料ゼオライトの結晶構造内に前記磁性イオン元素が導入された磁性化ゼオライトを製造する磁性化工程と、
前記磁性化ゼオライトの粉末を溶媒に分散させて分散液とし、前記分散液に磁場を印加しながら、前記磁性化ゼオライトを堆積させて集合させるとともに前記溶媒を除去することにより、前記磁性化ゼオライトの有するミクロ孔が規則配列化されたゼオライト配向体を製造する配向化工程とを有する、ゼオライト配向体の製造方法。
前記磁性化ゼオライトの粉末を溶媒に分散させて分散液とし、前記分散液に磁場を印加しながら、前記磁性化ゼオライトを堆積させて集合させるとともに前記溶媒を除去することにより、前記磁性化ゼオライトの有するミクロ孔が規則配列化されたゼオライト配向体を製造する配向化工程とを有する、ゼオライト配向体の製造方法。
【請求項2】
前記磁性イオン元素が、遷移金属元素群、希土類金属元素群から選ばれる磁性を有する元素１種または２種以上である、請求項１に記載のゼオライト配向体の製造方法。
【請求項3】
前記磁性イオン元素が、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｅｒから選ばれる元素１種または２種以上である、請求項１に記載のゼオライト配向体の製造方法。
【請求項4】
前記磁性化ゼオライトが、イオン交換率が５％～９０％であるＡ型ゼオライト、イオン交換率が５％～４０％であるＬ型ゼオライト、イオン交換率が５％～８０％であるＸ型ゼオライト、イオン交換率が５％～７０％であるＹ型ゼオライトから選ばれるいずれかである、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のゼオライト配向体の製造方法。
【請求項5】
前記配向化工程において、前記分散液に０．５～４Ｔの磁場を印加する、請求項１～請求項４のいずれか一項に記載のゼオライト配向体の製造方法。
【請求項6】
陽イオン元素を含む水溶液を、前記ゼオライト配向体に接触させることにより、前記陽イオン元素と前記ゼオライト配向体を構成する磁性化ゼオライトの有する前記磁性イオン元素とを交換するイオン交換工程を有する、請求項１～請求項５のいずれか一項に記載のゼオライト配向体の製造方法。
【請求項7】
前記ゼオライト配向体が、磁性化されたＬ型ゼオライトから構成され、前記イオン交換工程後のゼオライト配向体を構成するＬ型ゼオライトが、磁性イオン残存率４％以下である、請求項６に記載のゼオライト配向体の製造方法。
【請求項8】
前記Ｌ型ゼオライトが、ｃ軸配向体である、請求項７に記載のゼオライト配向体の製造方法。
【請求項9】
ロットゲーリング法による配向度が０．０５～０．６であり、ゼオライト配向体を構成するゼオライトの結晶構造内に磁性イオン元素が導入されたものである、ゼオライト配向体。
【請求項10】
前記磁性イオン元素が、遷移金属元素群、希土類金属元素群から選ばれる磁性を有する元素１種または２種以上である、請求項９に記載のゼオライト配向体。
【請求項11】
前記磁性イオン元素が、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｅｒから選ばれる元素１種または２種以上である、請求項１０に記載のゼオライト配向体。
【請求項12】
前記ゼオライト配向体を構成するゼオライトが、Ｌ型ゼオライトである、請求項９～１１のいずれか一項に記載のゼオライト配向体。
【請求項13】
前記Ｌ型ゼオライトが、ｃ軸配向体である、請求項１２に記載のゼオライト配向体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ゼオライト配向体の製造方法およびゼオライト配向体に関する。
【背景技術】
【0002】
ゼオライトは、分子サイズの多数のミクロ孔を有する結晶性アルミノケイ酸塩である。ゼオライトは、吸着材、触媒およびイオン交換体の材料として利用されている。近年、分離膜、化学センサーおよびオプトエレクトロニクスなどの分野で、ゼオライトを使用することが検討されている。
【0003】
ゼオライトにおいては、ゼオライトの有するミクロ孔を規則配列化する（配向化する）技術が検討されている。
ゼオライトを配向化する方法としては、特定の原料組成および反応温度で水熱合成処理を行う方法、構造指向剤となる有機分子を利用する方法、磁場を用いる方法が提案されている。磁場を用いる方法として、非特許文献１および非特許文献２には、強磁場を用いてゼオライトの配向を制御する方法が記載されている。
ゼオライトを配向化する方法としては、特定の原料組成および反応温度で水熱合成処理を行う方法、構造指向剤となる有機分子を利用する方法、磁場を用いる方法が提案されている。磁場を用いる方法として、非特許文献１および非特許文献２には、強磁場を用いてゼオライトの配向を制御する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】Ｃｈｉｋａ Ｍａｔｓｕｎａｇａ， Ｔｅｔｓｕｏ Ｕｃｈｉｋｏｓｈｉ， Ｔｏｈｒｕ Ｓ． Ｓｕｚｕｋｉ， Ｙｏｓｈｉｏ Ｓａｋｋａ， Ｍｏｔｏｈｉｄｅ Ｍａｔｓｕｄａ， Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｍｏｒｄｅｎｉｔｅ ｚｅｏｌｉｔｅ ｉｎ ｓｔｒｏｎｇ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ Ｍｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓ ａｎｄ Ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ １５１ （２０１２） １８８‐１９４
【非特許文献2】Ｃｈｉｋａ Ｍａｔｓｕｎａｇａ， Ｔｅｔｓｕｏ Ｕｃｈｉｋｏｓｈｉ， Ｔｏｈｒｕ Ｓ． Ｓｕｚｕｋｉ， Ｙｏｓｈｉｏ Ｓａｋｋａ， Ｍｏｔｏｈｉｄｅ Ｍａｔｓｕｄａ， Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃ－ａｘｉｓ ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｚｅｏｌｉｔｅ Ｌ ｃｏｍｐａｃｔｓ ｕｓｉｎｇ ｓｔｒｏｎｇ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ９３ （２０１３） ４０８‐４１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来、磁場を用いてゼオライトを配向化する方法では、強い磁場を用いてゼオライトを配向化していた。具体的には、超伝導マグネットを利用して、１２Ｔという強い磁場をゼオライトに印加して、ゼオライトの配向化を行っていた。
しかしながら、ゼオライトに強い磁場を印加するためには、大規模な設備が必要である。このため、磁場を用いてゼオライトを配向化する従来の方法は、汎用性が低く、配向化されたゼオライトを工業的に製造する方法として利用しにくかった。
しかしながら、ゼオライトに強い磁場を印加するためには、大規模な設備が必要である。このため、磁場を用いてゼオライトを配向化する従来の方法は、汎用性が低く、配向化されたゼオライトを工業的に製造する方法として利用しにくかった。
【0006】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、強い磁場を用いることなく配向化されたゼオライトを製造できる汎用性の高いゼオライトの製造方法を提供することを目的とする。
また、強い磁場を用いることなく、汎用性の高い方法で製造できる配向化されたゼオライトを提供することを目的とする。
また、強い磁場を用いることなく、汎用性の高い方法で製造できる配向化されたゼオライト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】
【0007】
［１］ 磁性イオン元素を含む水溶液中に、原料ゼオライトを浸漬させてイオン交換することにより、前記原料ゼオライトの結晶構造内に前記磁性イオン元素が導入された磁性化ゼオライトを製造する磁性化工程と、
前記磁性化ゼオライトの粉末を溶媒に分散させて分散液とし、前記分散液に磁場を印加しながら、前記磁性化ゼオライトを堆積させて集合させるとともに前記溶媒を除去することにより、前記磁性化ゼオライトの有するミクロ孔が規則配列化されたゼオライト配向体を製造する配向化工程とを有するゼオライト配向体の製造方法。
前記磁性化ゼオライトの粉末を溶媒に分散させて分散液とし、前記分散液に磁場を印加しながら、前記磁性化ゼオライトを堆積させて集合させるとともに前記溶媒を除去することにより、前記磁性化ゼオライトの有するミクロ孔が規則配列化されたゼオライト配向体を製造する配向化工程とを有するゼオライト配向体の製造方法。
【0008】
［２］ 前記磁性イオン元素が、遷移金属元素群、希土類金属元素群から選ばれる磁性を有する元素１種または２種以上である、上記［１］に記載のゼオライト配向体の製造方法。
［３］ 前記磁性イオン元素が、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｅｒから選ばれる元素１種または２種以上である、上記［１］に記載のゼオライト配向体の製造方法。
［４］ 前記磁性化ゼオライトが、イオン交換率が５％～９０％であるＡ型ゼオライト、イオン交換率が５％～４０％であるＬ型ゼオライト、イオン交換率が５％～８０％であるＸ型ゼオライト、イオン交換率が５％～７０％であるＹ型ゼオライトから選ばれるいずれかである［１］～［３］のいずれかに記載のゼオライト配向体の製造方法。
［５］ 前記配向化工程において、前記分散液に０．５～４Ｔの磁場を印加する、上記［１］～［４］のいずれかに記載のゼオライト配向体の製造方法。
［３］ 前記磁性イオン元素が、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｅｒから選ばれる元素１種または２種以上である、上記［１］に記載のゼオライト配向体の製造方法。
［４］ 前記磁性化ゼオライトが、イオン交換率が５％～９０％であるＡ型ゼオライト、イオン交換率が５％～４０％であるＬ型ゼオライト、イオン交換率が５％～８０％であるＸ型ゼオライト、イオン交換率が５％～７０％であるＹ型ゼオライトから選ばれるいずれかである［１］～［３］のいずれかに記載のゼオライト配向体の製造方法。
［５］ 前記配向化工程において、前記分散液に０．５～４Ｔの磁場を印加する、上記［１］～［４］のいずれかに記載のゼオライト配向体の製造方法。
【0009】
［６］ 陽イオン元素を含む水溶液を、前記ゼオライト配向体に接触させることにより、前記陽イオン元素と前記ゼオライト配向体を構成する磁性化ゼオライトの有する前記磁性イオン元素とを交換するイオン交換工程を有する、上記［１］～［５］のいずれかに記載のゼオライト配向体の製造方法。
［７］ 前記ゼオライト配向体が、磁性化したＬ型ゼオライトから構成され、前記イオン交換工程後のゼオライト配向体を構成するＬ型ゼオライトが、磁性イオン残存率４％以下である、上記［６］に記載のゼオライト配向体の製造方法。
［８］ 前記Ｌ型ゼオライトが、ｃ軸配向体である、上記［７］に記載のゼオライト配向体の製造方法。
［７］ 前記ゼオライト配向体が、磁性化したＬ型ゼオライトから構成され、前記イオン交換工程後のゼオライト配向体を構成するＬ型ゼオライトが、磁性イオン残存率４％以下である、上記［６］に記載のゼオライト配向体の製造方法。
［８］ 前記Ｌ型ゼオライトが、ｃ軸配向体である、上記［７］に記載のゼオライト配向体の製造方法。
【0010】
［９］ ロットゲーリング法による配向度が０．０５～０．６であり、ゼオライト配向体を構成するゼオライトの結晶構造内に磁性イオンが導入されたものである、ゼオライト配向体。
［１０］ 前記磁性イオン元素が、遷移金属元素群、希土類金属元素群から選ばれる磁性を有する元素１種または２種以上である、上記［９］に記載のゼオライト配向体。
［１１］ 前記磁性イオン元素が、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｅｒから選ばれる元素１種または２種以上である、上記［１０］に記載のゼオライト配向体。
［１２］ 前記ゼオライト配向体を構成するゼオライトが、Ｌ型ゼオライトである、上記［９］～［１１］のいずれかに記載のゼオライト配向体。
［１３］ 前記ゼオライト配向体が、ｃ軸配向体である、上記［１２］に記載のゼオライト配向体。
［１０］ 前記磁性イオン元素が、遷移金属元素群、希土類金属元素群から選ばれる磁性を有する元素１種または２種以上である、上記［９］に記載のゼオライト配向体。
［１１］ 前記磁性イオン元素が、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｅｒから選ばれる元素１種または２種以上である、上記［１０］に記載のゼオライト配向体。
［１２］ 前記ゼオライト配向体を構成するゼオライトが、Ｌ型ゼオライトである、上記［９］～［１１］のいずれかに記載のゼオライト配向体。
［１３］ 前記ゼオライト配向体が、ｃ軸配向体である、上記［１２］に記載のゼオライト配向体。
【発明の効果】
【0011】
本発明のゼオライトの製造方法は、磁性イオン元素を含む水溶液中に、原料ゼオライトを浸漬させてイオン交換することにより、原料ゼオライトの結晶構造内に前記磁性イオン元素が導入された磁性化ゼオライトを製造する磁性化工程と、磁性化ゼオライトの粉末を溶媒に分散させて分散液とし、分散液に磁場を印加しながら、磁性化ゼオライトを堆積させて集合させるとともに溶媒を除去することにより、磁性化ゼオライトの有するミクロ孔が規則配列化されたゼオライト配向体を製造する配向化工程とを有する。分散液中の粉末の磁性化ゼオライトは、結晶構造内に磁性イオン元素が導入されたものであるため、分散液に印加する磁場が低磁場であってもミクロ孔が規則配列化される。したがって、本発明のゼオライト配向体の製造方法によれば、強い磁場を用いることなく、ゼオライト配向体を製造できる。よって、本発明のゼオライト配向体の製造方法は、汎用性が高く、配向化されたゼオライトを工業的に製造する方法として好適である。
【0012】
本発明のゼオライト配向体は、ロットゲーリング法による配向度が０．０５～０．６であり、ゼオライトのミクロ孔が規則配列化されたものであるので、分離膜、化学センサーおよびオプトエレクトロニクスなどの分野において好ましく使用できる。また、本発明のゼオライト配向体は、汎用性の高い本発明のゼオライト配向体の製造方法を用いて製造できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図3】図３（ａ）は、製造例１の磁性化ゼオライトおよび原料ゼオライト１について、磁場と磁化との関係を示したグラフである。図３（ｂ）は、製造例２の磁性化ゼオライトおよび原料ゼオライト２について、磁場と磁化との関係を示したグラフである。図３（ｃ）は、製造例３の磁性化ゼオライトおよび原料ゼオライト３について、磁場と磁化との関係を示したグラフである。図３（ｄ）は、製造例４の磁性化ゼオライトおよび原料ゼオライト４について、磁場と磁化との関係を示したグラフである。
【図4】図４（ａ）は、製造例５の磁性化ゼオライトおよび原料ゼオライト４について、磁場と磁化との関係を示したグラフである。図４（ｂ）は、製造例６の磁性化ゼオライトおよび原料ゼオライト４について、磁場と磁化との関係を示したグラフである。
【図5】図５（ａ）は、製造例７の磁性化ゼオライトおよび原料ゼオライト４について、磁場と磁化との関係を示したグラフである。図５（ｂ）は、製造例８の磁性化ゼオライトおよび原料ゼオライト４について、磁場と磁化との関係を示したグラフである。図５（ｃ）は、製造例９の磁性化ゼオライトおよび原料ゼオライト４について、磁場と磁化との関係を示したグラフである。
【図6】図６（ａ）は、製造例１０の磁性化ゼオライトおよび原料ゼオライト４について、磁場と磁化との関係を示したグラフである。図６（ｂ）は、製造例１１の磁性化ゼオライトおよび原料ゼオライト４について、磁場と磁化との関係を示したグラフである。図６（ｃ）は、製造例１２の磁性化ゼオライトおよび原料ゼオライト４について、磁場と磁化との関係を示したグラフである。
【図7】図７（ａ）は、参考製造例１の磁性化ゼオライトおよび原料ゼオライト４について、磁場と磁化との関係を示したグラフである。図７（ｂ）は、参考製造例２の磁性化ゼオライトおよび原料ゼオライト４について、磁場と磁化との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明者らは、上記課題を解決するために、以下に示すように鋭意研究を重ねた。
すなわち、ゼオライトの磁性はきわめて弱い。このため、磁場を用いてゼオライトを配向化するためには、強い磁場を用いる必要がある。そこで、本発明者は、低い磁場を用いてゼオライトを配向化できるようにするためには、磁場を印加する前のゼオライトの磁場感受性を高めればよいと考えた。
すなわち、ゼオライトの磁性はきわめて弱い。このため、磁場を用いてゼオライトを配向化するためには、強い磁場を用いる必要がある。そこで、本発明者は、低い磁場を用いてゼオライトを配向化できるようにするためには、磁場を印加する前のゼオライトの磁場感受性を高めればよいと考えた。
【0015】
そして、本発明者は、ゼオライトの磁性とイオン交換特性とに着目して、鋭意検討した。その結果、ゼオライトに含まれる陽イオン元素の一部または全部を磁性イオン元素とイオン交換することにより、磁場感受性の高い磁性化ゼオライトが得られることを見出した。
さらに、本発明者は、イオン交換後に得られた磁性化ゼオライトの粉末を溶媒に分散させて分散液とし、分散液に磁場を印加しながら、磁性化ゼオライトを堆積させて集合させるとともに溶媒を除去することにより、汎用性の高い装置および方法を用いて印加できる低い磁場を用いてゼオライト配向体を製造できることを確認し、本発明を完成させた。
さらに、本発明者は、イオン交換後に得られた磁性化ゼオライトの粉末を溶媒に分散させて分散液とし、分散液に磁場を印加しながら、磁性化ゼオライトを堆積させて集合させるとともに溶媒を除去することにより、汎用性の高い装置および方法を用いて印加できる低い磁場を用いてゼオライト配向体を製造できることを確認し、本発明を完成させた。
【0016】
以下、本発明のゼオライト配向体の製造方法およびゼオライト配向体について、詳細に説明する。
［ゼオライト配向体］
本実施形態のゼオライト配向体は、本実施形態のゼオライト配向体の製造方法を用いて製造されたものである。本実施形態のゼオライト配向体は、粉末の磁性化ゼオライトの有するミクロ孔が規則配列化されて集合した成形体である。本実施形態のゼオライト配向体は、ロットゲーリング法による配向度が０．０５～０．６であり、結晶構造内に磁性イオン元素が導入されたゼオライトのミクロ孔が規則配列化されたものである。ロットゲーリング法による配向度においては、配向度が１であるときは完全に配向していることを示し、配向度が０であるときは配向していないことを示す。
［ゼオライト配向体］
本実施形態のゼオライト配向体は、本実施形態のゼオライト配向体の製造方法を用いて製造されたものである。本実施形態のゼオライト配向体は、粉末の磁性化ゼオライトの有するミクロ孔が規則配列化されて集合した成形体である。本実施形態のゼオライト配向体は、ロットゲーリング法による配向度が０．０５～０．６であり、結晶構造内に磁性イオン元素が導入されたゼオライトのミクロ孔が規則配列化されたものである。ロットゲーリング法による配向度においては、配向度が１であるときは完全に配向していることを示し、配向度が０であるときは配向していないことを示す。
【0017】
本実施形態のゼオライト配向体は、ロットゲーリング法による配向度が０．０５～０．６であり、０．０５～０．５が好ましく、０．１～０．５であることがより好ましい。ゼオライト配向体の配向度は、用途に応じて適宜決定できる。ゼオライト配向体の配向度が０．０５以上であると、配向化によってミクロ孔が規則配列化されていることによる効果が十分に得られる。ゼオライト配向体の配向度は、ミクロ孔が規則配列化されていることによる効果が顕著となるため、０．１以上であることが好ましく、０．２以上であることがより好ましい。また、配向度が０．５以下であるゼオライト配向体は、本実施形態の製造方法により、歩留まりよく製造できる。
【0018】
本実施形態のゼオライト配向体を構成するゼオライトの種類は、ゼオライト配向体の用途に応じて適宜選択でき、特に限定されない。
例えば、本実施形態のゼオライト配向体を構成するゼオライトの種類は、Ａ型（ＬＴＡ）、Ｘ型（ＦＡＵ）、Ｙ型（ＦＡＵ）、Ｌ型（ＬＴＬ）のいずれであってもよい。ゼオライト配向体を構成するゼオライトが結晶構造の異方性の大きいＬ型である場合、ゼオライトが配向化されていることによる効果、例えば分子ふるい能、吸着能等が発揮されやすく、好ましい。
例えば、本実施形態のゼオライト配向体を構成するゼオライトの種類は、Ａ型（ＬＴＡ）、Ｘ型（ＦＡＵ）、Ｙ型（ＦＡＵ）、Ｌ型（ＬＴＬ）のいずれであってもよい。ゼオライト配向体を構成するゼオライトが結晶構造の異方性の大きいＬ型である場合、ゼオライトが配向化されていることによる効果、例えば分子ふるい能、吸着能等が発揮されやすく、好ましい。
【0019】
本実施形態のゼオライト配向体を構成する磁性化ゼオライトは、結晶性アルミノ珪酸塩であり、ＡｌとＳｉとＯ（酸素）と陽イオン元素と磁性イオン元素とを含む。
本実施形態のゼオライト配向体を構成する磁性化ゼオライト中に含まれるシリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ：Ａｌ）、陽イオン元素および磁性イオン元素の種類および含有量は、用途に応じて適宜決定でき、特に限定されない。
本実施形態のゼオライト配向体を構成する磁性化ゼオライト中に含まれるシリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ：Ａｌ）、陽イオン元素および磁性イオン元素の種類および含有量は、用途に応じて適宜決定でき、特に限定されない。
【0020】
シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ：Ａｌ）は、例えば、１：１～５：１とすることができる。
陽イオン元素としては、例えば、Ｃｓ，Ｒｂ，Ｋ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｎａ，Ｃａ，Ｍｇなどが挙げられる。陽イオン元素は、後述する本実施形態の製造方法における磁性化工程およびイオン交換工程を効率よく行うことができるため、ＫまたはＮａであることが好ましい。ゼオライト配向体を構成するゼオライト中に含まれる陽イオン元素は、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。
陽イオン元素としては、例えば、Ｃｓ，Ｒｂ，Ｋ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｎａ，Ｃａ，Ｍｇなどが挙げられる。陽イオン元素は、後述する本実施形態の製造方法における磁性化工程およびイオン交換工程を効率よく行うことができるため、ＫまたはＮａであることが好ましい。ゼオライト配向体を構成するゼオライト中に含まれる陽イオン元素は、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。
【0021】
本実施形態のゼオライト配向体を構成する磁性化ゼオライトの結晶構造内に導入されている磁性イオン元素は、遷移金属元素群、希土類金属元素群から選ばれる磁性を有する元素１種または２種以上である。遷移金属元素群から選ばれる磁性を有する元素としては、例えば、Ｆｅ、Ｃｏが挙げられる。希土類金属元素群から選ばれる磁性を有する元素としては、例えば、Ｈｏ、Ｄｙが挙げられる。磁性イオン元素は、大きな磁気モーメントを有するイオンとなる元素であることが好ましい。それは、本実施形態のゼオライト配向体を製造するために行う後述する配向化工程において、配向度の高いゼオライト配向体が得られやすいためである。ゼオライトの結晶構造内に導入されている磁性イオン元素は、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。本実施形態において、ゼオライト配向体を構成する磁性化ゼオライトの結晶構造内に導入されている磁性イオン元素が、原料ゼオライト中に含まれる陽イオン元素でもある場合、陽イオンではなく磁性イオン元素とみなす。
【0022】
本実施形態のゼオライト配向体を構成する磁性化ゼオライトの結晶構造内に導入されている磁性イオン元素のイオンとしては、具体的には、Ｆｅ３＋（磁気モーメント５．９２（μＢ）），Ｆｅ２＋（磁気モーメント６．７０（μＢ）），Ｃｏ２＋（磁気モーメント６．６３（μＢ）），Ｎｉ２＋（磁気モーメント５．５９（μＢ）），Ｇｄ３＋（磁気モーメント７．９８（μＢ）），Ｈｏ３＋（磁気モーメント１０．６０（μＢ）），Ｄｙ３＋（磁気モーメント１０．６３（μＢ））、Ｍｎ２＋（磁気モーメント５．９２（μＢ）），Ｔｂ３＋（磁気モーメント９．７２（μＢ）），Ｅｒ３＋（磁気モーメント９．５９（μＢ）），Ｔｍ３＋（磁気モーメント７．５７（μＢ）），Ｔｉ３＋、Ｖ４＋（磁気モーメント１．５５（μＢ）），Ｖ３＋（磁気モーメント１．６３（μＢ）），Ｃｒ２＋、Ｖ２＋（磁気モーメント０．７７（μＢ）），Ｃｕ２＋（磁気モーメント３．５５（μＢ）），Ｃｅ３＋（磁気モーメント２．５４（μＢ）），Ｐｒ３＋（磁気モーメント３．５８（μＢ）），Ｎｄ３＋（磁気モーメント３．６２（μＢ）），Ｐｍ３＋（磁気モーメント２．６８（μＢ）），Ｓｍ３＋（磁気モーメント０．８５（μＢ）），Ｙｂ３＋（磁気モーメント４．５３（μＢ））などが挙げられる。これらの磁性イオン元素の中でも、ゼオライト配向体を構成する磁性化ゼオライトの結晶構造内に導入されている磁性イオン元素は、大きな磁気モーメントを有するため、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｅｒから選ばれる元素１種または２種以上であることが好ましい。また、これらのうち、原料の入手がしやすい観点からは、Ｈｏであることがより好ましい。
【0023】
本実施形態のゼオライト配向体を構成する磁性化ゼオライトにおける陽イオン元素の数と磁性イオン元素の数との比は、ゼオライト配向体の用途に応じて適宜選択できる。本実施形態のゼオライト配向体を構成する磁性化ゼオライトに導入されている磁性イオン元素が陽イオン元素を兼ねる場合、本実施形態のゼオライト配向体を構成する磁性化ゼオライトには陽イオン元素が含まれていなくてもよい。
【0024】
本実施形態のゼオライト配向体を構成する磁性化ゼオライトにおけるイオン交換率は、ゼオライトの種類によって異なる。磁性化ゼオライトは、イオン交換率が高いものであるほど、結晶構造内に導入されている磁性イオン元素の量が多く磁場感受性が高いものであり、ゼオライト配向体をより低い磁場で製造可能であるため好ましい。
本明細書において「イオン交換率」とは、以下に示す式により算出した値であることを意味する。
イオン交換率（％）＝｛ｂ／（ａ＋ｂ）｝×１００
（式中のａは陽イオンの価数と数の積であり、ｂは磁性イオンの価数と数との積ｂである。）
本明細書において「イオン交換率」とは、以下に示す式により算出した値であることを意味する。
イオン交換率（％）＝｛ｂ／（ａ＋ｂ）｝×１００
（式中のａは陽イオンの価数と数の積であり、ｂは磁性イオンの価数と数との積ｂである。）
【0025】
磁性化ゼオライトのイオン交換率は、Ａ型ゼオライトの場合、５％～９０％で交換可能であり、より低い磁場を用いてゼオライト配向体を得るには、イオン交換率が１０％～９０％であることが好ましく、２０％～９０％であることがより好ましい。イオン交換率が２０％以上であると、磁性イオン元素を含むことによる効果が得られやすい。
磁性化ゼオライトのイオン交換率は、Ｌ型ゼオライトの場合、５％～４０％で交換可能であり、より低い磁場を用いてゼオライト配向体を得るには、イオン交換率が１０％～４０％であることが好ましく、２０％～４０％であることがより好ましい。イオン交換率が２０％以上であると、磁性イオン元素を含むことによる効果が得られやすい。
磁性化ゼオライトのイオン交換率は、Ｌ型ゼオライトの場合、５％～４０％で交換可能であり、より低い磁場を用いてゼオライト配向体を得るには、イオン交換率が１０％～４０％であることが好ましく、２０％～４０％であることがより好ましい。イオン交換率が２０％以上であると、磁性イオン元素を含むことによる効果が得られやすい。
【0026】
磁性化ゼオライトのイオン交換率は、Ｘ型ゼオライトの場合、５％～８０％で交換可能であり、より低い磁場を用いてゼオライト配向体を得るには、イオン交換率が１０％～８０％であることが好ましく、２０％～８０％であることがより好ましい。イオン交換率が２０％以上であると、磁性イオン元素を含むことによる効果が得られやすい。
磁性化ゼオライトのイオン交換率は、Ｙ型ゼオライトの場合、５％～７０％で交換可能であり、より低い磁場を用いてゼオライト配向体を得るには、イオン交換率が１０％～７０％であることが好ましく、２０％～７０％であることがより好ましい。イオン交換率が２０％以上であると、磁性イオン元素を含むことによる効果が得られやすい。
磁性化ゼオライトのイオン交換率は、Ｙ型ゼオライトの場合、５％～７０％で交換可能であり、より低い磁場を用いてゼオライト配向体を得るには、イオン交換率が１０％～７０％であることが好ましく、２０％～７０％であることがより好ましい。イオン交換率が２０％以上であると、磁性イオン元素を含むことによる効果が得られやすい。
【0027】
本実施形態のゼオライト配向体の結晶配向は、特に限定されるものではなく、例えば、ｃ軸配向であってもよいし、ａｂ面配向であってもよい。
例えば、本実施形態のゼオライト配向体がＬ型ゼオライトの場合、Ｌ型ゼオライトは、ｃ軸配向体であってもよいし、ａｂ面配向体であってもよい。
本実施形態のゼオライト配向体を構成するゼオライトが、例えばＬ型ゼオライトの場合、結晶配向がｃ軸配向であるｃ軸配向体を容易に製造するためには、磁性化ゼオライトの結晶構造内に導入されている磁性イオン元素がＣｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏから選ばれる１種又は２種以上であることが好ましい。
本実施形態のゼオライト配向体を構成するゼオライトが、例えばＬ型ゼオライトの場合、結晶配向がａｂ面配向であるａｂ面配向体を容易に製造するためには、磁性化ゼオライトの結晶構造内に導入されている磁性イオン元素がＰｍ，Ｓｍ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂから選ばれる１種又は２種以上であることが好ましい。
例えば、本実施形態のゼオライト配向体がＬ型ゼオライトの場合、Ｌ型ゼオライトは、ｃ軸配向体であってもよいし、ａｂ面配向体であってもよい。
本実施形態のゼオライト配向体を構成するゼオライトが、例えばＬ型ゼオライトの場合、結晶配向がｃ軸配向であるｃ軸配向体を容易に製造するためには、磁性化ゼオライトの結晶構造内に導入されている磁性イオン元素がＣｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏから選ばれる１種又は２種以上であることが好ましい。
本実施形態のゼオライト配向体を構成するゼオライトが、例えばＬ型ゼオライトの場合、結晶配向がａｂ面配向であるａｂ面配向体を容易に製造するためには、磁性化ゼオライトの結晶構造内に導入されている磁性イオン元素がＰｍ，Ｓｍ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂから選ばれる１種又は２種以上であることが好ましい。
【0028】
本実施形態のゼオライト配向体は、ロットゲーリング法による配向度が０．０５～０．６であり、結晶構造内に磁性イオン元素が導入されたゼオライトのミクロ孔が規則配列化されたものである。したがって、本実施形態のゼオライト配向体は、分離膜、化学センサーおよびオプトエレクトロニクスなどの分野において好ましく使用できる。また、本実施形態のゼオライト配向体は、後述する汎用性の高い本実施形態のゼオライト配向体の製造方法を用いて製造できる。
【0029】
［ゼオライト配向体の製造方法］
本実施形態のゼオライト配向体の製造方法は、磁性化工程と、配向化工程とを有する。本実施形態のゼオライト配向体の製造方法では、配向化工程の後に、必要に応じてイオン交換工程を行う。
（磁性化工程）
まず、磁性イオン元素を含む水溶液中に、原料ゼオライトを浸漬させてイオン交換する。このことにより、原料ゼオライトに含まれる陽イオン元素が磁性イオン元素と交換され、原料ゼオライトの結晶構造内に磁性イオン元素が導入された磁性化ゼオライトが生成される。
本実施形態のゼオライト配向体の製造方法は、磁性化工程と、配向化工程とを有する。本実施形態のゼオライト配向体の製造方法では、配向化工程の後に、必要に応じてイオン交換工程を行う。
（磁性化工程）
まず、磁性イオン元素を含む水溶液中に、原料ゼオライトを浸漬させてイオン交換する。このことにより、原料ゼオライトに含まれる陽イオン元素が磁性イオン元素と交換され、原料ゼオライトの結晶構造内に磁性イオン元素が導入された磁性化ゼオライトが生成される。
【0030】
磁性化工程において使用する原料ゼオライトは、結晶性アルミノ珪酸塩であり、ＡｌとＳｉとＯ（酸素）と陽イオン元素とを含む。
原料ゼオライト中に含まれる、陽イオン元素の種類および含有量は、ゼオライトの種類に応じて適宜決定される。
原料ゼオライト中に含まれる、陽イオン元素の種類および含有量は、ゼオライトの種類に応じて適宜決定される。
【0031】
原料ゼオライトに含まれる陽イオン元素としては、例えば、Ｃｓ，Ｒｂ，Ｋ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｎａ，Ｃａ，Ｍｇなどが挙げられる。原料ゼオライト中に含まれる陽イオン元素は、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。原料ゼオライトに含まれる陽イオン元素は、目的物であるゼオライト配向体に含まれる陽イオン元素と同じであってもよいし、異なっていてもよい。原料ゼオライトに含まれる陽イオン元素が、目的物であるゼオライト配向体に含まれる陽イオン元素と同じである場合、ゼオライト配向体の製造工程において、陽イオン元素の種類を変更するためのイオン交換工程を行うことなく、容易に製造できる場合がある。
【0032】
磁性化工程において使用する原料ゼオライトの種類は、如何なる種類であってもよく、例えば、Ａ型、Ｘ型、Ｙ型、Ｌ型などが挙げられ、特に結晶構造の異方性の大きいＬ型であることが好ましく、目的物である配向化されたゼオライトの種類に応じて適宜決定できる。
原料ゼオライトとしては、市販されているゼオライトを用いてもよい。
原料ゼオライトとしては、市販されているゼオライトを用いてもよい。
【0033】
原料ゼオライトとしては、粉末状のゼオライトを用いることができる。原料ゼオライトとしては、粉末状のゼオライトを、必要に応じて、板状、ペレット状などの任意の形状に成形したものを用いてもよい。
粉末状のゼオライトを成形する方法としては、例えば、一軸加圧成形法など公知の方法を用いることができる。
粉末状のゼオライトを成形する方法としては、例えば、一軸加圧成形法など公知の方法を用いることができる。
【0034】
磁性化工程において使用する磁性イオン元素を含む水溶液としては、例えば、上述した磁性イオン元素を含む硝酸塩の水溶液、塩化物の水溶液などが挙げられる。例えば、磁性イオン元素がＨｏである場合、磁性イオン元素を含む水溶液として、硝酸ホルミウム水溶液などを好ましく用いることができる。
磁性イオン元素を含む水溶液中の磁性イオン元素の濃度は、例えば、０．０１ｍｏｌ／Ｌ～１ｍｏｌ／Ｌとすることができ、原料ゼオライトの種類、目的物である磁性化ゼオライトの組成などに応じて適宜決定できる。
磁性イオン元素を含む水溶液中の磁性イオン元素の濃度は、例えば、０．０１ｍｏｌ／Ｌ～１ｍｏｌ／Ｌとすることができ、原料ゼオライトの種類、目的物である磁性化ゼオライトの組成などに応じて適宜決定できる。
【0035】
本実施形態において製造するゼオライト配向体の結晶配向は、磁性化工程において使用する磁性イオン元素の種類によって制御できる。このため、磁性化工程において使用する磁性イオン元素は、製造するゼオライト配向体の結晶配向に応じて選択することが好ましい。
具体的には、例えばＬ型ゼオライトのｃ軸配向体を製造する場合、磁性イオン元素としてＣｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏから選ばれる１種又は２種以上を選択することが好ましい。また、例えばＬ型ゼオライトのａｂ面配向体を製造する場合、磁性イオン元素としてＰｍ，Ｓｍ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂから選ばれる１種又は２種以上を選択することが好ましい。
具体的には、例えばＬ型ゼオライトのｃ軸配向体を製造する場合、磁性イオン元素としてＣｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏから選ばれる１種又は２種以上を選択することが好ましい。また、例えばＬ型ゼオライトのａｂ面配向体を製造する場合、磁性イオン元素としてＰｍ，Ｓｍ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂから選ばれる１種又は２種以上を選択することが好ましい。
【0036】
磁性化工程において、磁性イオン元素を含む水溶液中に原料ゼオライトを浸漬させる方法としては、公知の方法を用いることができ、原料ゼオライトの種類によって特に限定されない。
磁性化工程において、磁性イオン元素を含む水溶液中に原料ゼオライトを浸漬させる温度、時間などの条件は、原料ゼオライトの種類、目的物である磁性化ゼオライトの組成などに応じて適宜決定できる。
磁性化工程において、磁性イオン元素を含む水溶液中に原料ゼオライトを浸漬させる温度、時間などの条件は、原料ゼオライトの種類、目的物である磁性化ゼオライトの組成などに応じて適宜決定できる。
【0037】
磁性化工程においては、原料ゼオライトに含まれる陽イオン元素のうち一部のみが磁性イオン元素と交換されてもよいし、陽イオン元素の全部が磁性イオン元素と交換されてもよい。原料ゼオライトに含まれる陽イオン元素の全部が磁性イオン元素と交換された場合、製造された磁性化ゼオライトには、陽イオン元素が含まれない。
【0038】
磁性化工程において製造した磁性化ゼオライトのイオン交換率は、磁性化ゼオライト（原料ゼオライト）の種類によって異なる。磁性化ゼオライトは、イオン交換率が高いほど、結晶構造内に導入されている磁性イオン元素の量が多く、磁場感受性が高い。このため、イオン交換率の高い磁性化ゼオライトであるほど、後述する配向化工程において、より低い磁場を用いることができ、好ましい。
【0039】
磁性化ゼオライトのイオン交換率は、Ａ型ゼオライトである場合、５％～９０％であり、ゼオライト配向体を得るには、イオン交換率が１０％～９０％であることが好ましく、２０％～９０％であることがより好ましい。イオン交換率が２０％以上であると、十分な磁場感受性を有する磁性化ゼオライトとなる。このため、イオン交換率が２０％以上であると、後述する配向化工程において磁性化ゼオライトに印加する磁場の強度が低くてすむ効果が顕著になるとともに、配向度の高いゼオライト配向体が得られやすくなる。また、イオン交換率が９０％以下であると、必要に応じて後述するイオン交換工程を行うことにより、磁性イオン元素の残存量が少ない配向化されたゼオライトが得られる。
【0040】
磁性化ゼオライトのイオン交換率は、Ｌ型ゼオライトである場合、５％～４０％であり、ゼオライト配向体を得るには、イオン交換率が１０％～４０％であることが好ましく、２０％～４０％であることがより好ましい。イオン交換率が２０％以上であると、十分な磁場感受性を有する磁性化ゼオライトとなる。このため、イオン交換率が２０％以上であると、後述する配向化工程において磁性化ゼオライトに印加する磁場の強度が低くてすむ効果が顕著になるとともに、配向度の高いゼオライト配向体が得られやすくなる。また、イオン交換率が４０％以下であると、必要に応じて後述するイオン交換工程を行うことにより、磁性イオン残存率が４％以下である磁性イオン元素の残存量が少ない配向化されたゼオライトが得られる。
【0041】
磁性化ゼオライトのイオン交換率は、Ｘ型ゼオライトである場合、５％～８０％であり、ゼオライト配向体を得るには、イオン交換率が１０％～８０％であることが好ましく、２０％～８０％であることがより好ましい。イオン交換率が２０％以上であると、十分な磁場感受性を有する磁性化ゼオライトとなる。このため、イオン交換率が２０％以上であると、後述する配向化工程において磁性化ゼオライトに印加する磁場の強度が低くてすむ効果が顕著になるとともに、配向度の高いゼオライト配向体が得られやすくなる。また、イオン交換率が８０％以下であると、必要に応じて後述するイオン交換工程を行うことにより、磁性イオン元素の残存量が少ない配向化されたゼオライトが得られる。
【0042】
磁性化ゼオライトのイオン交換率は、Ｙ型ゼオライトである場合、５％～７０％であり、ゼオライト配向体を得るには、イオン交換率が１０％～７０％であることが好ましく、２０％～７０％であることがより好ましい。イオン交換率が２０％以上であると、十分な磁場感受性を有する磁性化ゼオライトとなる。このため、イオン交換率が２０％以上であると、後述する配向化工程において磁性化ゼオライトに印加する磁場の強度が低くてすむ効果が顕著になるとともに、配向度の高いゼオライト配向体が得られやすくなる。また、イオン交換率が７０％以下であると、必要に応じて後述するイオン交換工程を行うことにより、磁性イオン元素の残存量が少ない配向化されたゼオライトが得られる。
【0043】
（配向化工程）
次に、本実施形態では、磁性化工程で製造された磁性化ゼオライトの粉末を溶媒に分散させて分散液とし、分散液に磁場を印加しながら、磁性化ゼオライトを堆積させて集合させるとともに溶媒を除去する。このことにより、粉末の磁性化ゼオライトの有するミクロ孔が規則配列化されて集合した成形体であるゼオライト配向体が形成する。
次に、本実施形態では、磁性化工程で製造された磁性化ゼオライトの粉末を溶媒に分散させて分散液とし、分散液に磁場を印加しながら、磁性化ゼオライトを堆積させて集合させるとともに溶媒を除去する。このことにより、粉末の磁性化ゼオライトの有するミクロ孔が規則配列化されて集合した成形体であるゼオライト配向体が形成する。
【0044】
磁性化ゼオライトとしては、粉末のものを用いる。
原料ゼオライトとして粉末状のゼオライトを用いた場合には、磁性化工程を行うことにより、粉末の磁性化ゼオライトが得られる。したがって、磁性化工程で製造された磁性化ゼオライトを、そのまま配向化工程において使用できる。
原料ゼオライトとして、粉末状のゼオライトを、板状、ペレット状などの任意の形状に成形したものを用いた場合、磁性化工程で製造された磁性化ゼオライトを、公知の方法により粉砕して粉末としてから配向化工程において使用する。
原料ゼオライトとして粉末状のゼオライトを用いた場合には、磁性化工程を行うことにより、粉末の磁性化ゼオライトが得られる。したがって、磁性化工程で製造された磁性化ゼオライトを、そのまま配向化工程において使用できる。
原料ゼオライトとして、粉末状のゼオライトを、板状、ペレット状などの任意の形状に成形したものを用いた場合、磁性化工程で製造された磁性化ゼオライトを、公知の方法により粉砕して粉末としてから配向化工程において使用する。
【0045】
磁性化ゼオライトの粉末を溶媒に分散させて分散液とする方法としては、公知の方法を用いることができる。溶媒としては、例えば水などを用いることができる。
【0046】
分散液に磁場を印加する方法としては、市販のネオジウム磁石を用いる方法、市販のサマリウムコバルト磁石を用いる方法、電磁石を用いる方法など公知の方法を用いることができ、磁性化ゼオライトの磁場感受性に応じて適宜決定できる。
【0047】
配向化工程において、分散液に印加する磁場は、０．５～４Ｔであることが好ましく、０．９～１．５Ｔであることがより好ましい。分散液に印加する磁場が０．５Ｔ以上であると、配向度が０．０５以上である配向化ゼオライトが得られやすく、好ましい。分散液に印加する磁場が０．９Ｔ以上であると、配向度が０．２以上である配向化ゼオライトが得られやすく、好ましい。分散液に印加する磁場が４Ｔ以下であると、超伝導マグネットを利用することなく、汎用性の高い方法および装置を用いて、分散液に磁場を印加でき、好ましい。分散液に印加する磁場が１．５Ｔ以下であると、市販のネオジウム磁石やサマリウムコバルト磁石など、より汎用性の高い方法および装置を用いることができる。
【0048】
配向化工程においては、スリップキャスト法を用いることが好ましい。
具体的には、スリップキャスト法として、以下に示す方法を用いることができる。まず、磁性化ゼオライトの粉末を溶媒に分散させた分散液を用意する。次に、基板上に設置した枠状の成形型を用意する。成形型の形状は、枠状であればよく、例えば、平面視円形状、平面視多角形状など任意の形状とすることができる。次に、成形型内に分散液を流し込み、分散液に所定の方向の磁場を印加して、分散液中の磁性化ゼオライトを配向させながら、磁性化ゼオライトを成形型内で堆積させて集合させるとともに分散液中の溶媒を除去する。その後、得られた堆積物を乾燥させて、成形型を取り外す。以上の工程により、成形型の形状に対応する形状を有するゼオライト配向体が得られる。
具体的には、スリップキャスト法として、以下に示す方法を用いることができる。まず、磁性化ゼオライトの粉末を溶媒に分散させた分散液を用意する。次に、基板上に設置した枠状の成形型を用意する。成形型の形状は、枠状であればよく、例えば、平面視円形状、平面視多角形状など任意の形状とすることができる。次に、成形型内に分散液を流し込み、分散液に所定の方向の磁場を印加して、分散液中の磁性化ゼオライトを配向させながら、磁性化ゼオライトを成形型内で堆積させて集合させるとともに分散液中の溶媒を除去する。その後、得られた堆積物を乾燥させて、成形型を取り外す。以上の工程により、成形型の形状に対応する形状を有するゼオライト配向体が得られる。
【0049】
ゼオライト配向体の形状としては、例えば、球状、円筒状、円柱状など任意の形状とすることができる。
【0050】
図１は、本実施形態の製造方法における配向化工程の一例を説明する図である。図１では、Ｌ型ゼオライトを用いた場合を例に挙げて説明する。
図１に示すように、例えば、分散液に、基板Ｓに対して垂直な方向に磁場Ｂ１を印加しながら、ゼオライトの結晶構造内にＤｙ３＋、Ｈｏ３＋、Ｔｂ３＋、Ｎｄ３＋、Ｐｒ３＋又はＣｅ３＋が導入された磁性化ゼオライトＭＺ１を集合堆積させて溶媒を除去する。これにより、磁性化ゼオライトＭＺ１のｃ軸が磁場Ｂ１の印加方向に沿って配列し、粉末の磁性化ゼオライトＭＺ１の有するミクロ孔ＭＰ１が基板Ｓに対して垂直な方向に規則配列化されて集合した成形体であるゼオライト配向体Ａ１を形成することができる。このゼオライト配向体Ａ１は、磁性化ゼオライトＭＺ１のｃ軸が基板表面に対して垂直に配列したｃ軸配向体である。
図１に示すように、例えば、分散液に、基板Ｓに対して垂直な方向に磁場Ｂ１を印加しながら、ゼオライトの結晶構造内にＤｙ３＋、Ｈｏ３＋、Ｔｂ３＋、Ｎｄ３＋、Ｐｒ３＋又はＣｅ３＋が導入された磁性化ゼオライトＭＺ１を集合堆積させて溶媒を除去する。これにより、磁性化ゼオライトＭＺ１のｃ軸が磁場Ｂ１の印加方向に沿って配列し、粉末の磁性化ゼオライトＭＺ１の有するミクロ孔ＭＰ１が基板Ｓに対して垂直な方向に規則配列化されて集合した成形体であるゼオライト配向体Ａ１を形成することができる。このゼオライト配向体Ａ１は、磁性化ゼオライトＭＺ１のｃ軸が基板表面に対して垂直に配列したｃ軸配向体である。
【0051】
また、例えば、磁場Ｂ１を印加しながら、ゼオライトの結晶構造内にＥｒ３＋、Ｙｂ３又はＴｍ３＋が導入された磁性化ゼオライトＭＺ２を集合堆積させて溶媒を除去する。これにより、磁性化ゼオライトＭＺ２のａｂ面が磁場Ｂ１の印加方向に沿って配列し、粉末の磁性化ゼオライトＭＺ２の有するミクロ孔ＭＰ２が基板Ｓの面内方向に規則配列化されて集合した成形体であるゼオライト配向体Ａ２を形成することができる。このゼオライト配向体Ａ２は、磁性化ゼオライトＭＺ１のａｂ面が基板表面に対して垂直に配列したａｂ面配向体である。
【0052】
一方、例えば、磁場Ｂ１を印加しながら、ゼオライトの結晶構造内にＧｄ３＋又はＥｕ３が導入された磁性化ゼオライトＭＺ３を集合堆積させて溶媒を除去する。この場合、磁性化ゼオライトＭＺ３のｃ軸、ａｂ面のいずれも、磁場Ｂ１の印加方向に沿って配列せず、粉末の磁性化ゼオライトＭＺ３の有するミクロ孔ＭＰ３が無配向な状態で集合した成形体であるゼオライト配向体Ａ３が形成される。
【0053】
図２は、本実施形態の製造方法における配向化工程の他の一例を説明する図である。
図２に示すように、例えば、分散液に、基板Ｓに対して水平な方向に磁場Ｂ２を印加しながら、ゼオライトの結晶構造内にＤｙ３＋、Ｈｏ３＋、Ｔｂ３＋、Ｎｄ３＋、Ｐｒ３＋又はＣｅ３＋が導入された磁性化ゼオライトＭＺ１を集合堆積させて溶媒を除去する。これにより、磁性化ゼオライトＭＺ１のｃ軸が磁場Ｂ２の印加方向に沿って配列し、粉末の磁性化ゼオライトＭＺ１の有するミクロ孔ＭＰ１が基板Ｓの磁場印加方向に沿って規則配列化されて集合した成形体であるゼオライト配向体Ａ４を形成することができる。このゼオライト配向体Ａ４は、磁性化ゼオライトＭＺ１のａｂ面が基板表面に対して垂直に配列したａｂ面配向体である。
図２に示すように、例えば、分散液に、基板Ｓに対して水平な方向に磁場Ｂ２を印加しながら、ゼオライトの結晶構造内にＤｙ３＋、Ｈｏ３＋、Ｔｂ３＋、Ｎｄ３＋、Ｐｒ３＋又はＣｅ３＋が導入された磁性化ゼオライトＭＺ１を集合堆積させて溶媒を除去する。これにより、磁性化ゼオライトＭＺ１のｃ軸が磁場Ｂ２の印加方向に沿って配列し、粉末の磁性化ゼオライトＭＺ１の有するミクロ孔ＭＰ１が基板Ｓの磁場印加方向に沿って規則配列化されて集合した成形体であるゼオライト配向体Ａ４を形成することができる。このゼオライト配向体Ａ４は、磁性化ゼオライトＭＺ１のａｂ面が基板表面に対して垂直に配列したａｂ面配向体である。
【0054】
また、例えば、磁場Ｂ２を印加しながら、ゼオライトの結晶構造内にＥｒ３＋、Ｙｂ３又はＴｍ３＋が導入された磁性化ゼオライトＭＺ２を集合堆積させて溶媒を除去する。これにより、磁性化ゼオライトＭＺ２のａｂ面が磁場Ｂ２の印加方向に沿って配列し、粉末の磁性化ゼオライトＭＺ２の有するミクロ孔ＭＰ２が基板Ｓに対して垂直な方向に規則配列化されて集合した成形体であるゼオライト配向体Ａ５を形成することができる。このゼオライト配向体Ａ５は、磁性化ゼオライトＭＺ２のｃ軸が基板表面に対して垂直に配列したｃ軸配向体である。
【0055】
一方、例えば、磁場Ｂ２を印加しながら、ゼオライトの結晶構造内にＧｄ３＋又はＥｕ３が導入された磁性化ゼオライトＭＺ３を集合堆積させて溶媒を除去する。この場合、磁性化ゼオライトＭＺ３のｃ軸、ａｂ面のいずれも、磁場Ｂ２の印加方向に沿って配列せず、粉末の磁性化ゼオライトＭＺ３の有するミクロ孔ＭＰ３が無配向な状態で集合した成形体であるゼオライト配向体Ａ６が形成される。
【0056】
尚、上記配向化工程において、ゼオライトの結晶構造内にＴｍ３＋、Ｐｍ３＋又はＳｍ３＋が導入された磁性化ゼオライトを用いる場合、これらの金属イオンの電子状態がＥｒ３＋等と類似していることから、磁性化ゼオライトＭＺ２或いは磁性化ゼオライトＭＺ５と同様の配向挙動を示すと推察される。
また、ゼオライトの結晶構造内にＬｕ３＋が導入された磁性化ゼオライトを用いる場合、金属イオンの電子状態がＧｄ３＋等と類似していることから、磁性化ゼオライトＭＺ３或いは磁性化ゼオライトＭＺ６と同様の配向挙動を示すと推察される。
また、ゼオライトの結晶構造内にＬｕ３＋が導入された磁性化ゼオライトを用いる場合、金属イオンの電子状態がＧｄ３＋等と類似していることから、磁性化ゼオライトＭＺ３或いは磁性化ゼオライトＭＺ６と同様の配向挙動を示すと推察される。
【0057】
このように、上記配向化工程において、磁性化ゼオライトの結晶構造内に導入された金属イオンの種類や、印加される磁場の方向を調整することにより、各種磁性イオン元素を含有し且つ磁性化ゼオライトの配向が異なるゼオライト配向体を得ることができる。
【0058】
（イオン交換工程）
次に、本実施形態では、配向化工程で製造されたゼオライト配向体に、必要に応じて、陽イオン元素を含む水溶液を接触させる。このことにより、陽イオン元素とゼオライト配向体を構成する磁性化ゼオライトの有する磁性イオン元素とを交換する。
次に、本実施形態では、配向化工程で製造されたゼオライト配向体に、必要に応じて、陽イオン元素を含む水溶液を接触させる。このことにより、陽イオン元素とゼオライト配向体を構成する磁性化ゼオライトの有する磁性イオン元素とを交換する。
【0059】
イオン交換工程において使用する陽イオン元素を含む水溶液としては、例えば、上述した陽イオンとなる元素を含む塩化物の水溶液などが挙げられる。例えば、陽イオン元素がＫである場合、塩化カリウム水溶液などを好ましく用いることができる。陽イオン元素を含む水溶液中の陽イオン元素は、原料ゼオライトに含まれる陽イオン元素と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
陽イオン元素を含む水溶液中の陽イオン元素濃度は、例えば、０．０１～１ｍｏｌ／Ｌとすることができ、ゼオライト配向体を構成するゼオライトの種類、イオン交換工程後のゼオライト配向体を構成するゼオライトの組成などに応じて適宜決定できる。
陽イオン元素を含む水溶液中の陽イオン元素濃度は、例えば、０．０１～１ｍｏｌ／Ｌとすることができ、ゼオライト配向体を構成するゼオライトの種類、イオン交換工程後のゼオライト配向体を構成するゼオライトの組成などに応じて適宜決定できる。
【0060】
イオン交換工程において、陽イオン元素を含む水溶液とゼオライト配向体とを接触させる方法としては、陽イオン元素を含む水溶液中にゼオライト配向体を浸漬させる方法などを用いることができ、ゼオライト配向体を構成するゼオライトの種類によって特に限定されない。
イオン交換工程において、陽イオン元素を含む水溶液とゼオライト配向体とを接触させる温度、時間などの条件は、ゼオライト配向体を構成するゼオライトの種類、目的物であるイオン交換工程後のゼオライト配向体の組成などに応じて適宜決定できる。
イオン交換工程において、陽イオン元素を含む水溶液とゼオライト配向体とを接触させる温度、時間などの条件は、ゼオライト配向体を構成するゼオライトの種類、目的物であるイオン交換工程後のゼオライト配向体の組成などに応じて適宜決定できる。
【0061】
イオン交換工程において得られたイオン交換工程後のゼオライト配向体を構成するゼオライトの磁性イオン残存率は、ゼオライト配向体を構成するゼオライトの種類によって異なる。
イオン交換工程後のゼオライト配向体を構成するゼオライトの磁性イオン残存率は、例えば、Ｌ型ゼオライトである場合、４％以下とすることができ、１％以下であることが好ましい。磁性イオン残存率が４％以下であると、磁性イオン元素の数が十分に少ないため、磁性イオン元素を含まないゼオライト配向体と同様の用途に用いることができる。また、イオン交換工程後のゼオライト配向体を構成するゼオライトの磁性イオン残存率が４％以下であるものは、本実施形態のイオン交換工程を行うことにより、容易に製造できる。
イオン交換工程後のゼオライト配向体を構成するゼオライトの磁性イオン残存率は、例えば、Ｌ型ゼオライトである場合、４％以下とすることができ、１％以下であることが好ましい。磁性イオン残存率が４％以下であると、磁性イオン元素の数が十分に少ないため、磁性イオン元素を含まないゼオライト配向体と同様の用途に用いることができる。また、イオン交換工程後のゼオライト配向体を構成するゼオライトの磁性イオン残存率が４％以下であるものは、本実施形態のイオン交換工程を行うことにより、容易に製造できる。
【0062】
イオン交換工程において、陽イオン元素を含む水溶液とゼオライト配向体とを接触させる温度、時間などの条件は、ゼオライト配向体を構成する磁性化ゼオライトの組成、ゼオライト配向体を構成するゼオライトの種類などに応じて適宜決定できる。
本実施形態においては、イオン交換工程の条件を調整することにより、イオン交換工程後のゼオライト配向体中に残存する磁性イオン元素の残存量が検出限界以下となる（すなわち、磁性イオン元素を含まない）ようにしてもよい。
本実施形態においては、イオン交換工程の条件を調整することにより、イオン交換工程後のゼオライト配向体中に残存する磁性イオン元素の残存量が検出限界以下となる（すなわち、磁性イオン元素を含まない）ようにしてもよい。
【0063】
本実施形態のイオン交換工程を行うことによるゼオライト配向体の配向性（ロットゲーリング法による配向度）への影響は僅かであり、イオン交換工程を行うことによるゼオライト配向体の配向性への影響はないとみなすことができる。
【0064】
本実施形態のゼオライト配向体の製造方法では、磁性化工程を行うことにより製造した磁性化ゼオライトの粉末を溶媒に分散させて分散液とし、分散液に磁場を印加しながら、磁性化ゼオライトを堆積させて集合させるとともに溶媒を除去する。磁性化ゼオライトは、結晶構造内に磁性イオン元素が導入されたものであるため、分散液に印加する磁場が低磁場であってもミクロ孔が規則配列化される。したがって、本実施形態のゼオライト配向体の製造方法によれば、強い磁場を用いることなく、ゼオライト配向体を製造できる。
【0065】
また、本実施形態のゼオライト配向体の製造方法において、必要に応じて、陽イオン元素とゼオライト配向体を構成する磁性化ゼオライトの有する磁性イオン元素とを交換するイオン交換工程を行うことで、磁性イオン元素を含まないゼオライト配向体、または磁性イオン元素の残存量が少ないゼオライト配向体が得られる。したがって、磁性イオン元素を含まない、または磁性イオン元素の残存量が少ないことが好ましい用途に好適なゼオライト配向体が得られる。
【実施例0066】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例のみに限定されない。
［製造例１］
（磁性化工程）
硝酸ホルミウムｎ水和物（富士フイルム和光純薬株式会社製）を純水に溶解し、磁性イオン元素を含む水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸ホルミウム水溶液を調製した。
また、原料ゼオライトとして、以下に示す粉末状の原料ゼオライト１を用意した。
（原料ゼオライト１）Ａ型ゼオライト、商品名：合成ゼオライトＡ－４粉末、和光純薬工業株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝１．０）
［製造例１］
（磁性化工程）
硝酸ホルミウムｎ水和物（富士フイルム和光純薬株式会社製）を純水に溶解し、磁性イオン元素を含む水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸ホルミウム水溶液を調製した。
また、原料ゼオライトとして、以下に示す粉末状の原料ゼオライト１を用意した。
（原料ゼオライト１）Ａ型ゼオライト、商品名：合成ゼオライトＡ－４粉末、和光純薬工業株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝１．０）
【0067】
原料ゼオライト１について、振動試料型磁力計（Ｖｉｂｒａｔｉｎｇ Ｓａｍｐｌｅ Ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒ：ＶＳＭ）（商品名：ＴＭ－ＶＳＭ１５１４８Ｓ、株式会社玉川製作所製）を用いて、室温で、周波数８２．５Ｈｚ、振幅３ｍｍＰ－Ｐ、最大磁場２Ｔ、ロックインアンプ感度１００μＶ、時定数３０ｍｓｅｃ．の条件で、磁気特性（磁化および磁場）を測定した。その結果を図３（ａ）に示す。
【0068】
上記の０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸ホルミウム水溶液４０ｍＬに、原料ゼオライト１を２ｇ浸漬し、振とう機（タイテック株式会社製）を用いて室温（２５℃）で２４時間、回転速度１６０ｒｐｍで攪拌し、ゼオライトの結晶構造内にＨｏ３＋が導入された磁性化ゼオライトを生成させた。
磁性化ゼオライトを生成させた反応液を、目の粗さが０．２μｍのメンブレンフィルターを用いて濾過し、純水を用いて３回洗浄して、粉末状の磁性化ゼオライトを得た。
磁性化ゼオライトを生成させた反応液を、目の粗さが０．２μｍのメンブレンフィルターを用いて濾過し、純水を用いて３回洗浄して、粉末状の磁性化ゼオライトを得た。
【0069】
このようにして得られた製造例１の磁性化ゼオライトの磁気特性（磁化および磁場）を、原料ゼオライト１と同様にして測定した。その結果を図３（ａ）に示す。
図３（ａ）は、製造例１の磁性化ゼオライトおよび原料ゼオライト１について、磁場と磁化との関係を示したグラフである。
図３（ａ）は、製造例１の磁性化ゼオライトおよび原料ゼオライト１について、磁場と磁化との関係を示したグラフである。
【0070】
［製造例２～３］
原料ゼオライト１に代えて、以下に示す粉末状の原料ゼオライト２～３をそれぞれ用いたこと以外は、製造例１と同様にして磁性化工程を行い、粉末状の製造例２～３の磁性化ゼオライトを得た。
原料ゼオライト１に代えて、以下に示す粉末状の原料ゼオライト２～３をそれぞれ用いたこと以外は、製造例１と同様にして磁性化工程を行い、粉末状の製造例２～３の磁性化ゼオライトを得た。
【0071】
（原料ゼオライト２）市販Ｘ型ゼオライト、商品名：ＮａＸ、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝１．３）
（原料ゼオライト３）Ｙ型ゼオライト、商品名：ＨＳＺ－３２０ＮＡＡ、東ソー株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝２．７）
（原料ゼオライト３）Ｙ型ゼオライト、商品名：ＨＳＺ－３２０ＮＡＡ、東ソー株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝２．７）
【0072】
［製造例４］
硝酸ホルミウムｎ水和物（富士フイルム和光純薬株式会社製）を純水に溶解し、磁性イオン元素を含む水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸ホルミウム水溶液を調製した。
また、原料ゼオライトとして、以下に示す粉末状の原料ゼオライト４を用意した。
（原料ゼオライト４）Ｌ型ゼオライト、商品名：ＨＳＺ－５００ＫＯＡ、東ソー株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝３．０）
硝酸ホルミウムｎ水和物（富士フイルム和光純薬株式会社製）を純水に溶解し、磁性イオン元素を含む水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸ホルミウム水溶液を調製した。
また、原料ゼオライトとして、以下に示す粉末状の原料ゼオライト４を用意した。
（原料ゼオライト４）Ｌ型ゼオライト、商品名：ＨＳＺ－５００ＫＯＡ、東ソー株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝３．０）
【0073】
上記の０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸ホルミウム水溶液４０ｍＬに、原料ゼオライト１を２ｇ浸漬し、振とう機（タイテック株式会社製）を用いて室温（２５℃）で２４時間、回転速度１６０ｒｐｍで攪拌し、ゼオライトの結晶構造内にＨｏ３＋が導入された磁性化ゼオライトを生成させた。
【0074】
【0075】
図３（ｂ）は、製造例２の磁性化ゼオライトおよび原料ゼオライト２について、磁場と磁化との関係を示したグラフである。図３（ｃ）は、製造例３の磁性化ゼオライトおよび原料ゼオライト３について、磁場と磁化との関係を示したグラフである。図３（ｄ）は、製造例４の磁性化ゼオライトおよび原料ゼオライト４について、磁場と磁化との関係を示したグラフである。
【0076】
図３（ａ）～図３（ｄ）に示すように、原料ゼオライト１～４は、いずれも磁場を変化させることによる磁化の変化がほとんどなく、磁性が弱いことが確認できた。一方、図３（ａ）～図３（ｄ）に示すように、製造例１～４の磁性化ゼオライトは、いずれも磁場を高くすることに伴って磁化が大きくなっている。このことから、原料ゼオライトの種類に関わらず、磁性化工程を行うことにより、磁場感受性の高い磁性化ゼオライトが得られることが確認できた。
【0077】
［製造例５］
硝酸ジスプロシウム六水和物（富士フイルム和光純薬株式会社製）を純水に溶解し、磁性イオン元素を含む水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸ジスプロシウム水溶液を調製した。
また、原料ゼオライトとして、以下に示す粉末状の原料ゼオライト４を用意した。
（原料ゼオライト４）Ｌ型ゼオライト、商品名：ＨＳＺ－５００ＫＯＡ、東ソー株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝３．０）
硝酸ジスプロシウム六水和物（富士フイルム和光純薬株式会社製）を純水に溶解し、磁性イオン元素を含む水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸ジスプロシウム水溶液を調製した。
また、原料ゼオライトとして、以下に示す粉末状の原料ゼオライト４を用意した。
（原料ゼオライト４）Ｌ型ゼオライト、商品名：ＨＳＺ－５００ＫＯＡ、東ソー株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝３．０）
【0078】
上記の０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸ジスプロシウム水溶液４０ｍＬに、原料ゼオライト１を２ｇ浸漬し、振とう機（タイテック株式会社製）を用いて室温（２５℃）で２４時間、回転速度１６０ｒｐｍで攪拌し、ゼオライトの結晶構造内にＤｙ３＋が導入された磁性化ゼオライトを生成させた。
【0079】
［製造例６］
塩化テルビウム(ＩＩＩ)六水和物（関東化学株式会社製）を純水に溶解し、磁性イオン元素を含む水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌ塩化テルビウム水溶液を調製した。
また、原料ゼオライトとして、以下に示す粉末状の原料ゼオライト４を用意した。
（原料ゼオライト４）Ｌ型ゼオライト、商品名：ＨＳＺ－５００ＫＯＡ、東ソー株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝３．０）
塩化テルビウム(ＩＩＩ)六水和物（関東化学株式会社製）を純水に溶解し、磁性イオン元素を含む水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌ塩化テルビウム水溶液を調製した。
また、原料ゼオライトとして、以下に示す粉末状の原料ゼオライト４を用意した。
（原料ゼオライト４）Ｌ型ゼオライト、商品名：ＨＳＺ－５００ＫＯＡ、東ソー株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝３．０）
【0080】
上記の０．１ｍｏｌ／Ｌ塩化テルビウム水溶液４０ｍＬに、原料ゼオライト１を２ｇ浸漬し、振とう機（タイテック株式会社製）を用いて室温（２５℃）で２４時間、回転速度１６０ｒｐｍで攪拌し、ゼオライトの結晶構造内にＴｂ３＋が導入された磁性化ゼオライトを生成させた。
【0081】
［製造例７］
硝酸ネオジム(ＩＩＩ)六水和物（ナカライテスク株式会社製）を純水に溶解し、磁性イオン元素を含む水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸ネオジム水溶液を調製した。
また、原料ゼオライトとして、以下に示す粉末状の原料ゼオライト４を用意した。
（原料ゼオライト４）Ｌ型ゼオライト、商品名：ＨＳＺ－５００ＫＯＡ、東ソー株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝３．０）
硝酸ネオジム(ＩＩＩ)六水和物（ナカライテスク株式会社製）を純水に溶解し、磁性イオン元素を含む水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸ネオジム水溶液を調製した。
また、原料ゼオライトとして、以下に示す粉末状の原料ゼオライト４を用意した。
（原料ゼオライト４）Ｌ型ゼオライト、商品名：ＨＳＺ－５００ＫＯＡ、東ソー株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝３．０）
【0082】
上記の０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸ネオジム水溶液４０ｍＬに、原料ゼオライト１を２ｇ浸漬し、振とう機（タイテック株式会社製）を用いて室温（２５℃）で２４時間、回転速度１６０ｒｐｍで攪拌し、ゼオライトの結晶構造内にＮｄ３＋が導入された磁性化ゼオライトを生成させた。
【0083】
［製造例８］
硝酸プラセオジム(ＩＩＩ)六水和物（関東化学株式会社製）を純水に溶解し、磁性イオン元素を含む水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸プラセオジム水溶液を調製した。
また、原料ゼオライトとして、以下に示す粉末状の原料ゼオライト４を用意した。
（原料ゼオライト４）Ｌ型ゼオライト、商品名：ＨＳＺ－５００ＫＯＡ、東ソー株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝３．０）
硝酸プラセオジム(ＩＩＩ)六水和物（関東化学株式会社製）を純水に溶解し、磁性イオン元素を含む水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸プラセオジム水溶液を調製した。
また、原料ゼオライトとして、以下に示す粉末状の原料ゼオライト４を用意した。
（原料ゼオライト４）Ｌ型ゼオライト、商品名：ＨＳＺ－５００ＫＯＡ、東ソー株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝３．０）
【0084】
上記の０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸プラセオジム水溶液４０ｍＬに、原料ゼオライト１を２ｇ浸漬し、振とう機（タイテック株式会社製）を用いて室温（２５℃）で２４時間、回転速度１６０ｒｐｍで攪拌し、ゼオライトの結晶構造内にＰｒ３＋が導入された磁性化ゼオライトを生成させた。
【0085】
［製造例９］
硝酸セリウム(ＩＩＩ)六水和物（富士フイルム和光純薬株式会社製）を純水に溶解し、磁性イオン元素を含む水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸セリウム水溶液を調製した。
また、原料ゼオライトとして、以下に示す粉末状の原料ゼオライト４を用意した。
（原料ゼオライト４）Ｌ型ゼオライト、商品名：ＨＳＺ－５００ＫＯＡ、東ソー株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝３．０）
硝酸セリウム(ＩＩＩ)六水和物（富士フイルム和光純薬株式会社製）を純水に溶解し、磁性イオン元素を含む水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸セリウム水溶液を調製した。
また、原料ゼオライトとして、以下に示す粉末状の原料ゼオライト４を用意した。
（原料ゼオライト４）Ｌ型ゼオライト、商品名：ＨＳＺ－５００ＫＯＡ、東ソー株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝３．０）
【0086】
上記の０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸セリウム水溶液４０ｍＬに、原料ゼオライト１を２ｇ浸漬し、振とう機（タイテック株式会社製）を用いて室温（２５℃）で２４時間、回転速度１６０ｒｐｍで攪拌し、ゼオライトの結晶構造内にＣｅ３＋が導入された磁性化ゼオライトを生成させた。
【0087】
［製造例１０］
塩化エルビウム(ＩＩＩ)六水和物（シグマアルドリッチジャパン合同会社製）を純水に溶解し、磁性イオン元素を含む水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌ塩化エルビウム水溶液を調製した。
また、原料ゼオライトとして、以下に示す粉末状の原料ゼオライト４を用意した。
（原料ゼオライト４）Ｌ型ゼオライト、商品名：ＨＳＺ－５００ＫＯＡ、東ソー株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝３．０）
塩化エルビウム(ＩＩＩ)六水和物（シグマアルドリッチジャパン合同会社製）を純水に溶解し、磁性イオン元素を含む水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌ塩化エルビウム水溶液を調製した。
また、原料ゼオライトとして、以下に示す粉末状の原料ゼオライト４を用意した。
（原料ゼオライト４）Ｌ型ゼオライト、商品名：ＨＳＺ－５００ＫＯＡ、東ソー株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝３．０）
【0088】
上記の０．１ｍｏｌ／Ｌ塩化エルビウム水溶液４０ｍＬに、原料ゼオライト１を２ｇ浸漬し、振とう機（タイテック株式会社製）を用いて室温（２５℃）で２４時間、回転速度１６０ｒｐｍで攪拌し、ゼオライトの結晶構造内にＥｒ３＋が導入された磁性化ゼオライトを生成させた。
【0089】
［製造例１１］
硝酸イッテルビウム(ＩＩＩ)ｎ水和物（富士フイルム和光純薬株式会社製）を純水に溶解し、磁性イオン元素を含む水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸イッテルビウム水溶液を調製した。
また、原料ゼオライトとして、以下に示す粉末状の原料ゼオライト４を用意した。
（原料ゼオライト４）Ｌ型ゼオライト、商品名：ＨＳＺ－５００ＫＯＡ、東ソー株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝３．０）
硝酸イッテルビウム(ＩＩＩ)ｎ水和物（富士フイルム和光純薬株式会社製）を純水に溶解し、磁性イオン元素を含む水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸イッテルビウム水溶液を調製した。
また、原料ゼオライトとして、以下に示す粉末状の原料ゼオライト４を用意した。
（原料ゼオライト４）Ｌ型ゼオライト、商品名：ＨＳＺ－５００ＫＯＡ、東ソー株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝３．０）
【0090】
上記の０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸イッテルビウム水溶液４０ｍＬに、原料ゼオライト１を２ｇ浸漬し、振とう機（タイテック株式会社製）を用いて室温（２５℃）で２４時間、回転速度１６０ｒｐｍで攪拌し、ゼオライトの結晶構造内にＹｂ３＋が導入された磁性化ゼオライトを生成させた。
【0091】
［製造例１２］
塩化ツリウム(ＩＩＩ)六水和物（三津和化学薬品株式会社製）を純水に溶解し、磁性イオン元素を含む水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌ塩化ツリウム水溶液を調製した。
また、原料ゼオライトとして、以下に示す粉末状の原料ゼオライト４を用意した。
（原料ゼオライト４）Ｌ型ゼオライト、商品名：ＨＳＺ－５００ＫＯＡ、東ソー株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝３．０）
塩化ツリウム(ＩＩＩ)六水和物（三津和化学薬品株式会社製）を純水に溶解し、磁性イオン元素を含む水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌ塩化ツリウム水溶液を調製した。
また、原料ゼオライトとして、以下に示す粉末状の原料ゼオライト４を用意した。
（原料ゼオライト４）Ｌ型ゼオライト、商品名：ＨＳＺ－５００ＫＯＡ、東ソー株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝３．０）
【0092】
上記の０．１ｍｏｌ／Ｌ塩化ツリウム水溶液４０ｍＬに、原料ゼオライト１を２ｇ浸漬し、振とう機（タイテック株式会社製）を用いて室温（２５℃）で２４時間、回転速度１６０ｒｐｍで攪拌し、ゼオライトの結晶構造内にＴｍ３＋が導入された磁性化ゼオライトを生成させた。
【0093】
［参考製造例１］
硝酸ガドリニウム六水和物（富士フイルム和光純薬株式会社製）を純水に溶解し、磁性イオン元素を含む水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸ガドリニウム水溶液を調製した。
また、原料ゼオライトとして、以下に示す粉末状の原料ゼオライト４を用意した。
（原料ゼオライト４）Ｌ型ゼオライト、商品名：ＨＳＺ－５００ＫＯＡ、東ソー株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝３．０）
硝酸ガドリニウム六水和物（富士フイルム和光純薬株式会社製）を純水に溶解し、磁性イオン元素を含む水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸ガドリニウム水溶液を調製した。
また、原料ゼオライトとして、以下に示す粉末状の原料ゼオライト４を用意した。
（原料ゼオライト４）Ｌ型ゼオライト、商品名：ＨＳＺ－５００ＫＯＡ、東ソー株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝３．０）
【0094】
上記の０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸ガドリニウム水溶液４０ｍＬに、原料ゼオライト１を２ｇ浸漬し、振とう機（タイテック株式会社製）を用いて室温（２５℃）で２４時間、回転速度１６０ｒｐｍで攪拌し、ゼオライトの結晶構造内にＧｄ３＋が導入された磁性化ゼオライトを生成させた。
【0095】
［参考製造例２］
塩化ユウロピウム(ＩＩＩ)六水和物（東京化成工業株式会社製）を純水に溶解し、磁性イオン元素を含む水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌ塩化ユウロピウム水溶液を調製した。
また、原料ゼオライトとして、以下に示す粉末状の原料ゼオライト４を用意した。
（原料ゼオライト４）Ｌ型ゼオライト、商品名：ＨＳＺ－５００ＫＯＡ、東ソー株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝３．０）
塩化ユウロピウム(ＩＩＩ)六水和物（東京化成工業株式会社製）を純水に溶解し、磁性イオン元素を含む水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌ塩化ユウロピウム水溶液を調製した。
また、原料ゼオライトとして、以下に示す粉末状の原料ゼオライト４を用意した。
（原料ゼオライト４）Ｌ型ゼオライト、商品名：ＨＳＺ－５００ＫＯＡ、東ソー株式会社製、シリコン原子数とアルミニウム原子数との比（Ｓｉ／Ａｌ＝３．０）
【0096】
上記の０．１ｍｏｌ／Ｌ塩化ユウロピウム水溶液４０ｍＬに、原料ゼオライト１を２ｇ浸漬し、振とう機（タイテック株式会社製）を用いて室温（２５℃）で２４時間、回転速度１６０ｒｐｍで攪拌し、ゼオライトの結晶構造内にＥｕ３＋が導入された磁性化ゼオライトを生成させた。
【0097】
【0098】
図４（ａ）～図４（ｂ）及び図５（ａ）～図５（ｃ）は、それぞれ製造例５～９の磁性化ゼオライトおよび原料ゼオライト４について、磁場と磁化との関係を示したグラフである。図６（ａ）～図６（ｂ）は、それぞれ製造例１０～１２の磁性化ゼオライトおよび原料ゼオライト４について、磁場と磁化との関係を示したグラフである。図７（ａ）～図７（ｂ）は、それぞれ参考製造例１～２の磁性化ゼオライトおよび原料ゼオライト４について、磁場と磁化との関係を示したグラフである。
【0099】
図４（ａ）～図７（ｂ）に示すように、製造例５～１２及び参考製造例１～２の磁性化ゼオライトは、いずれも磁場を高くすることに伴って磁化が大きくなっている。このことから、導入される磁性金属イオンの種類に関わらず、磁性化工程を行うことにより、磁場感受性の高い磁性化ゼオライトが得られることが確認できた。また、製造例５～９のうち、Ｄｙ３＋又はＴｂ３＋が導入された磁性化ゼオライト（製造例５～６）は、Ｎｄ３＋、Ｐｒ３＋又はＣｅ３＋が導入された磁性化ゼオライト（製造例７～９）よりも、磁場の高さに対する磁化の度合が大きいことが分かった。同様に、製造例１０～１２のうち、Ｅｒ３＋が導入された磁性化ゼオライト（製造例１０）は、Ｙｂ３＋又はＴｍ３＋が導入された磁性化ゼオライト（製造例１１～１２）よりも、磁場の高さに対する磁化の度合が大きいことが分かった。
【0100】
また、参考製造例１～２のうち、Ｇｄ３＋が導入された磁性化ゼオライト（参考製造例１）は、Ｅｕ３＋が導入された磁性化ゼオライト（参考製造例２）よりも、磁場の高さに対する磁化の度合が大きいことが分かった。
【0101】
［製造例１３］
（配向化工程）
超純水５ｇと、粉末状の製造例４の磁性化ゼオライト１ｇと、ポリエチレンイミン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｉｍｉｎｅ；ＰＥＩ、和光純薬工業株式会社製）０．００４ｇとを混合し、超音波ホモジナイザー（Ｓｏｎｉｃｓ＆Ｍａｔｅｒｉａｌｓ製）を用いて５分間分散させて分散液を得た。得られた分散液を室温（２５℃）で３日間静置した後、上澄み液を採取することにより、粒径の大きな沈殿物と分離した。
（配向化工程）
超純水５ｇと、粉末状の製造例４の磁性化ゼオライト１ｇと、ポリエチレンイミン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｉｍｉｎｅ；ＰＥＩ、和光純薬工業株式会社製）０．００４ｇとを混合し、超音波ホモジナイザー（Ｓｏｎｉｃｓ＆Ｍａｔｅｒｉａｌｓ製）を用いて５分間分散させて分散液を得た。得られた分散液を室温（２５℃）で３日間静置した後、上澄み液を採取することにより、粒径の大きな沈殿物と分離した。
【0102】
また、８ｍｏｌ％イットリア安定化ジルコニア粉末（Ｙｔｔｒｉａ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ Ｚｉｒｃｏｎｉａ；ＹＳＺ、商品名；ＴＺ－８Ｙ、東ソー株式会社製）を、金型に充填し、１００ＭＰａの圧力で一軸加圧成形した。その後、ＹＳＺ成形体に対して、１２５０℃で１０時間の熱処理を行い、ＹＳＺ基板を得た。このことにより、直径８．５ｍｍ、厚み１．９ｍｍのＹＳＺ基板を形成した。
【0103】
続いて、磁性化ゼオライトを含む分散液の上澄み液を用い、磁場中にてスリップキャスト法を行うことにより成形し、ゼオライト配向体を作製した。より詳細には、ＹＳＺ基板上に成形型を設置し、成形型内に磁性化ゼオライトを含む分散液の上澄み液を流し込んだ。次に、成形型内に流し込んだ分散液に磁場を印加し、分散液中の磁性化ゼオライトを配向させながら、配向させた磁性化ゼオライトを成形型内で堆積させるとともに分散液中の水を除去した。分散液には、ネオジウム磁石を用いて、ＹＳＺ基板に垂直な方向に０．９Ｔの磁場を印加した。その後、得られた堆積物を乾燥させて、成形型を取り外すことにより、円柱状のＹＳＺ基板上に製造例１３のゼオライト配向体を作製した。
図８（ａ）は、製造例１３の円柱状のＹＳＺ基板上のゼオライト配向体を斜め上から撮影した写真である。図８（ｂ）は、製造例１３の円柱状のＹＳＺ基板上のゼオライト配向体を上から撮影した写真である。
図８（ａ）は、製造例１３の円柱状のＹＳＺ基板上のゼオライト配向体を斜め上から撮影した写真である。図８（ｂ）は、製造例１３の円柱状のＹＳＺ基板上のゼオライト配向体を上から撮影した写真である。
【0104】
（イオン交換工程）
塩化カリウム（キシダ化学株式会社製）を純水に溶解し、陽イオン元素を含む水溶液として、０．２ｍｏｌ／Ｌ塩化カリウム水溶液を調製した。
０．２ｍｏｌ／Ｌ塩化カリウム水溶液５ｍＬに、製造例５の円柱状のＹＳＺ基板上のゼオライト配向体を浸漬し、室温（２５℃）で２４時間静置した。このことにより、製造例１２のゼオライト配向体を構成する磁性化ゼオライトの有するＨｏ３＋とＫ＋とを交換した。
その後、Ｈｏ３＋とＫ＋とを交換した製造例１３のゼオライト配向体を、純水を用いて３回洗浄し、イオン交換工程後のゼオライト配向体を得た。
塩化カリウム（キシダ化学株式会社製）を純水に溶解し、陽イオン元素を含む水溶液として、０．２ｍｏｌ／Ｌ塩化カリウム水溶液を調製した。
０．２ｍｏｌ／Ｌ塩化カリウム水溶液５ｍＬに、製造例５の円柱状のＹＳＺ基板上のゼオライト配向体を浸漬し、室温（２５℃）で２４時間静置した。このことにより、製造例１２のゼオライト配向体を構成する磁性化ゼオライトの有するＨｏ３＋とＫ＋とを交換した。
その後、Ｈｏ３＋とＫ＋とを交換した製造例１３のゼオライト配向体を、純水を用いて３回洗浄し、イオン交換工程後のゼオライト配向体を得た。
【0105】
次に、粉末状の原料ゼオライト４、粉末状の製造例４の磁性化ゼオライト、製造例１３のゼオライト配向体およびイオン交換工程後のゼオライト配向体について、Ｘ線回折（Ｘ－Ｒａｙ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ；ＸＲＤ）装置（商品名；Ｕｌｔｉｍａ ＩＶ、株式会社リガク製）を用いて、それぞれＸ線回折測定を行った。Ｘ線回折測定は、Ｘ線源としてＣｕＫα線を用い、測定条件管電圧４０ｋＶ、管電流４０ｍＡの条件で行った。粉末状の原料ゼオライト４（原料粉末）および粉末状の製造例４の磁性化ゼオライト（磁性化粉末）のスキャンスピードは、１０ｄｅｇｒｅｅ／ｍｉｎ．とし、製造例１３のゼオライト配向体およびイオン交換工程後のゼオライト配向体のスキャンスピードは、８ｄｅｇｒｅｅ／ｍｉｎ．とした。その結果を図９に示す。
【0106】
図９は、粉末状の原料ゼオライト４（原料粉末）と、粉末状の製造例４の磁性化ゼオライト（磁性化粉末）と、製造例１３のゼオライト配向体およびイオン交換工程後のゼオライト配向体におけるＸ線回折結果を示したチャートである。図９に示す「○」は、ＹＳＺ基板のＸ線回折測定において確認された回折ピークを示す。
【0107】
図９に示す粉末状の製造例４の磁性化ゼオライト（磁性化粉末）のチャートと、製造例１３のゼオライト配向体のチャートから、ネオジウム磁石を用いて０．９Ｔの磁場を印加することにより、配向化できることが確認できた。
また、製造例１３のゼオライト配向体のチャートと、イオン交換工程後のゼオライト配向体のチャートから、イオン交換工程を行うことによる配向度への影響は僅かであることが確認できた。
また、製造例１３のゼオライト配向体のチャートと、イオン交換工程後のゼオライト配向体のチャートから、イオン交換工程を行うことによる配向度への影響は僅かであることが確認できた。
【0108】
図９に示す粉末状の原料ゼオライト４（原料粉末）と、製造例４の磁性化ゼオライト（磁性化粉末）と、製造例１３のゼオライト配向体およびイオン交換工程後のゼオライト配向体のＸ線回折測定の結果を用いて、以下に示す式により、ロットゲーリング（Ｌｏｔｇｅｒｉｎｇ）法による配向度（ｆ）を算出した。式中のρは製造例１３のゼオライト配向体またはイオン交換工程後のゼオライト配向体の積分強度比である。製造例１３のゼオライト配向体の場合、ρ０は、製造例１３で用いた磁性化ゼオライト粉末（製造例４の磁性化ゼオライト）の積分強度比である。イオン交換工程後のゼオライト配向体の場合、ρ０は、粉末状の原料ゼオライト４の積分強度比である。ｆ＝１の場合、完全配向を意味し、ｆ＝０の場合、無配向を意味する。
ｆ＝（ρ－ρ０）／（１－ρ０）
なお、ρおよびρ０は、以下に示す式により算出する。
ｃ軸配向の評価の場合
ρ＝ΣＩ（００ｌ）／ΣＩ（ｈｋｌ）
ρ０＝ΣＩ０（００ｌ）／ΣＩ０（ｈｋｌ）
ａｂ面配向の評価の場合
ρ＝ΣＩ（ｈｋ０）／ΣＩ（ｈｋｌ）
ρ０＝ΣＩ０（ｈｋ０）／ΣＩ０（ｈｋｌ）
ｆ＝（ρ－ρ０）／（１－ρ０）
なお、ρおよびρ０は、以下に示す式により算出する。
ｃ軸配向の評価の場合
ρ＝ΣＩ（００ｌ）／ΣＩ（ｈｋｌ）
ρ０＝ΣＩ０（００ｌ）／ΣＩ０（ｈｋｌ）
ａｂ面配向の評価の場合
ρ＝ΣＩ（ｈｋ０）／ΣＩ（ｈｋｌ）
ρ０＝ΣＩ０（ｈｋ０）／ΣＩ０（ｈｋｌ）
【0109】
上記式より算出した製造例１３のゼオライト配向体のロットゲーリング法による配向度は、０．２１であった。このことから、ネオジウム磁石を用いて０．９Ｔの磁場を印加することにより、磁性化ゼオライトを配向化できることが確認できた。
また、上記式より算出したイオン交換工程後のゼオライト配向体のロットゲーリング法による配向度は０．１８であり、製造例１３のゼオライト配向体の配向度との差は僅かであった。このことから、イオン交換工程を行うことによる配向度への影響は僅かであることが確認できた。
また、上記式より算出したイオン交換工程後のゼオライト配向体のロットゲーリング法による配向度は０．１８であり、製造例１３のゼオライト配向体の配向度との差は僅かであった。このことから、イオン交換工程を行うことによる配向度への影響は僅かであることが確認できた。
【0110】
次に、粉末状の原料ゼオライト４、製造例５のゼオライト配向体およびイオン交換工程後のゼオライト配向体について、波長分散型の蛍光Ｘ線（Ｘ－Ｒａｙ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ；ＸＲＦ）分析装置（商品名；ＺＳＸ Ｐｒｉｍｕｓ ＩＩ、株式会社リガク製）を用いて、それぞれ分析し、組成を同定した。波長分散型の蛍光Ｘ線（Ｘ－Ｒａｙ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ；ＸＲＦ）分析は、真空中で、管電圧５０ｋＶ、管電流５０ｍＡ、ターゲット元素Ｒｈの条件で行った。その結果を以下に示す。
（粉末状の原料ゼオライト４）Ｋ９Ａｌ９Ｓｉ２７Ｏ７２
（製造例１３のゼオライト配向体）Ｋ６．６Ｈｏ０．８Ａｌ９Ｓｉ２７Ｏ７２
（イオン交換工程後のゼオライト配向体）Ｋ８．７Ｈｏ０．１Ａｌ９Ｓｉ２７Ｏ７２
（粉末状の原料ゼオライト４）Ｋ９Ａｌ９Ｓｉ２７Ｏ７２
（製造例１３のゼオライト配向体）Ｋ６．６Ｈｏ０．８Ａｌ９Ｓｉ２７Ｏ７２
（イオン交換工程後のゼオライト配向体）Ｋ８．７Ｈｏ０．１Ａｌ９Ｓｉ２７Ｏ７２
【0111】
上記結果から、原料ゼオライト４は、ＡｌとＳｉとＯ（酸素）と陽イオン元素としてのＫを含むものであることが確認できた。
また、上記結果から、磁性化工程を行うことにより、原料ゼオライト４に含まれるＫ＋がＨｏ３＋と交換され、ゼオライトの結晶構造内にＨｏ３＋が導入された磁性化ゼオライト（すなわち、製造例１３のゼオライト配向体の組成）が生成されたことが確認できた。また、上記結果から、イオン交換工程を行うことにより、製造例１３のゼオライト配向体を構成する磁性化ゼオライトの有するＨｏ３＋とＫ＋とが交換したことが確認できた。
また、上記結果から、磁性化工程を行うことにより、原料ゼオライト４に含まれるＫ＋がＨｏ３＋と交換され、ゼオライトの結晶構造内にＨｏ３＋が導入された磁性化ゼオライト（すなわち、製造例１３のゼオライト配向体の組成）が生成されたことが確認できた。また、上記結果から、イオン交換工程を行うことにより、製造例１３のゼオライト配向体を構成する磁性化ゼオライトの有するＨｏ３＋とＫ＋とが交換したことが確認できた。
【0112】
［製造例１４］
超純水５ｇと、粉末状の製造例４の磁性化ゼオライト１ｇと、ポリエチレンイミン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｉｍｉｎｅ；ＰＥＩ、和光純薬工業株式会社製）０．０２０ｇとを混合したこと以外は、製造例１３と同様にして、Ｈｏ３＋が導入されたゼオライト配向体を作製した。
超純水５ｇと、粉末状の製造例４の磁性化ゼオライト１ｇと、ポリエチレンイミン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｉｍｉｎｅ；ＰＥＩ、和光純薬工業株式会社製）０．０２０ｇとを混合したこと以外は、製造例１３と同様にして、Ｈｏ３＋が導入されたゼオライト配向体を作製した。
【0113】
［製造例１５～１９］
エタノール５ｇと、粉末状の製造例５～９の磁性化ゼオライト１ｇと、ポリエチレンイミン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｉｍｉｎｅ；ＰＥＩ、和光純薬工業株式会社製）０．０１０ｇとを混合したこと以外は、製造例１３と同様にして、Ｄｙ３＋、Ｔｂ３＋、Ｎｄ３＋、Ｐｒ３＋又はＣｅ３＋が導入されたゼオライト配向体を作製した。
エタノール５ｇと、粉末状の製造例５～９の磁性化ゼオライト１ｇと、ポリエチレンイミン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｉｍｉｎｅ；ＰＥＩ、和光純薬工業株式会社製）０．０１０ｇとを混合したこと以外は、製造例１３と同様にして、Ｄｙ３＋、Ｔｂ３＋、Ｎｄ３＋、Ｐｒ３＋又はＣｅ３＋が導入されたゼオライト配向体を作製した。
【0114】
［製造例２０］
エタノール５ｇと、粉末状の製造例１０の磁性化ゼオライト１ｇと、ポリエチレンイミン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｉｍｉｎｅ；ＰＥＩ、和光純薬工業株式会社製）０．０１５ｇとを混合したこと以外は、製造例１３と同様にして、Ｅｒ３＋が導入されたゼオライト配向体を作製した。
エタノール５ｇと、粉末状の製造例１０の磁性化ゼオライト１ｇと、ポリエチレンイミン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｉｍｉｎｅ；ＰＥＩ、和光純薬工業株式会社製）０．０１５ｇとを混合したこと以外は、製造例１３と同様にして、Ｅｒ３＋が導入されたゼオライト配向体を作製した。
【0115】
［製造例２１］
エタノール５ｇと、粉末状の製造例１２の磁性化ゼオライト１ｇと、ポリエチレンイミン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｉｍｉｎｅ；ＰＥＩ、和光純薬工業株式会社製）０．０１０ｇとを混合したこと以外は、製造例１３と同様にして、Ｔｍ３＋が導入されたゼオライト配向体を作製した。
エタノール５ｇと、粉末状の製造例１２の磁性化ゼオライト１ｇと、ポリエチレンイミン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｉｍｉｎｅ；ＰＥＩ、和光純薬工業株式会社製）０．０１０ｇとを混合したこと以外は、製造例１３と同様にして、Ｔｍ３＋が導入されたゼオライト配向体を作製した。
【0116】
［製造例２２］
エタノール５ｇと、粉末状の製造例１１の磁性化ゼオライト１ｇと、ポリエチレンイミン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｉｍｉｎｅ；ＰＥＩ、和光純薬工業株式会社製）０．０１０ｇとを混合したこと以外は、製造例１３と同様にして、Ｙｂ３＋が導入されたゼオライト配向体を作製した。
エタノール５ｇと、粉末状の製造例１１の磁性化ゼオライト１ｇと、ポリエチレンイミン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｉｍｉｎｅ；ＰＥＩ、和光純薬工業株式会社製）０．０１０ｇとを混合したこと以外は、製造例１３と同様にして、Ｙｂ３＋が導入されたゼオライト配向体を作製した。
【0117】
［参考製造例３］
超純水５ｇと、粉末状の参考製造例１の磁性化ゼオライト１ｇと、ポリエチレンイミン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｉｍｉｎｅ；ＰＥＩ、和光純薬工業株式会社製）０．００４ｇとを混合したこと以外は、製造例１３と同様にして、Ｇｄ３＋が導入されたゼオライト成形体を作製した。
超純水５ｇと、粉末状の参考製造例１の磁性化ゼオライト１ｇと、ポリエチレンイミン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｉｍｉｎｅ；ＰＥＩ、和光純薬工業株式会社製）０．００４ｇとを混合したこと以外は、製造例１３と同様にして、Ｇｄ３＋が導入されたゼオライト成形体を作製した。
【0118】
［参考製造例４］
超純水５ｇと、粉末状の参考製造例２の磁性化ゼオライト１ｇと、ポリエチレンイミン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｉｍｉｎｅ；ＰＥＩ、和光純薬工業株式会社製）０．００４ｇとを混合したこと以外は、製造例１３と同様にして、Ｅｕ３＋が導入されたゼオライト成形体を作製した。
超純水５ｇと、粉末状の参考製造例２の磁性化ゼオライト１ｇと、ポリエチレンイミン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｉｍｉｎｅ；ＰＥＩ、和光純薬工業株式会社製）０．００４ｇとを混合したこと以外は、製造例１３と同様にして、Ｅｕ３＋が導入されたゼオライト成形体を作製した。
【0119】
製造例１４～２２及び参考製造例３～４で得られたゼオライト配向体について、上述の式により、ロットゲーリング（Ｌｏｔｇｅｒｉｎｇ）法によるｆ値を算出した。結果を表１に示す。
【0120】
【表1】
【0121】
表１の結果から、製造例１４～１９のゼオライト配向体のロットゲーリング法による配向度（ｆ）は、０．１２～０．４４であり、ネオジウム磁石を用いて０．９Ｔの磁場を印加することにより、磁性化ゼオライトを配向化できることが確認できた。特に、実施例１３～１５では、Ｈｏ３＋、Ｄｙ３＋又はＴｂ３＋が導入された磁性化ゼオライトを用いた場合、ロットゲーリング法による配向度は、０．３３～０．４４であり、磁性化ゼオライトの配向度がより大きいことが確認された。
【0122】
また、製造例２０～２２のゼオライト配向体のロットゲーリング法による配向度（ｆ）は、０．１１～０．１３であり、ネオジウム磁石を用いて０．９Ｔの磁場を印加することにより、磁性化ゼオライトを配向化できることが確認できた。
【0123】
一方、参考製造例３～４では、ロットゲーリング法による配向度は、０．０３～０．０４であり、磁性化ゼオライトの配向度が非常時に小さく、磁性化ゼオライトが殆ど配向していないことが確認された。
【0124】
配向度の参考として、製造例１４～１９で得られたゼオライト配向体について、例えば特開２０２０－１５８３２３号公報に記載された算出法を用いてロットゲーリングファクターオルソゴナル（Ｆｏｒｔｈｏ）値を算出した。算出式及び算出結果を表１に示す。式中、ρｏｒｔｈｏは、配向体の回折強度比、ρ０ｏｒｔｈｏは、無配向体の回折強度比である。
【0125】
Ｆｏｒｔｈｏ＝（ρｏｒｔｈｏ－ρ０ｏｒｔｈｏ）／（１－ρ０ｏｒｔｈｏ）
ρｏｒｔｈｏ＝ΣＩ（００ｌ）／ΣＩ（（ｈ００）＋（０ｋ０）＋（００ｌ））
ρ０ｏｒｔｈｏ＝ΣＩ０（００ｌ）／ΣＩ０（（ｈ００）＋（０ｋ０）＋（００ｌ））
ρｏｒｔｈｏ＝ΣＩ（００ｌ）／ΣＩ（（ｈ００）＋（０ｋ０）＋（００ｌ））
ρ０ｏｒｔｈｏ＝ΣＩ０（００ｌ）／ΣＩ０（（ｈ００）＋（０ｋ０）＋（００ｌ））
【0126】
表１に示すように、上記式より算出した製造例１４～１９のゼオライト配向体のＦｏｒｔｈｏ値は０．２８～０．９１であった。このことから、本実施例では、特開２０２０－１５８３２３号公報に記載された方法で算出すると、磁性化ゼオライトの配向度がより大きい値となることが分かった。特に、実施例１４～１６では、Ｈｏ３＋、Ｄｙ３＋又はＴｂ３＋が導入された磁性化ゼオライトを用いた場合、Ｆｏｒｔｈｏ値は０．８６～０．９２であり、特開２０２０－１５８３２３号公報に記載されたゼオライト配向体と比較して、磁性化ゼオライトの配向度が大きいことが分かった。
【0127】
［製造例２３］
次に、分散液に、ネオジウム磁石を用いて、ＹＳＺ基板に水平な方向に０．９Ｔの磁場を印加したこと以外は、製造例１４と同様にして、円柱状のＹＳＺ基板上に製造例２３のゼオライト配向体を作製した。
次に、分散液に、ネオジウム磁石を用いて、ＹＳＺ基板に水平な方向に０．９Ｔの磁場を印加したこと以外は、製造例１４と同様にして、円柱状のＹＳＺ基板上に製造例２３のゼオライト配向体を作製した。
【0128】
［参考製造例５］
参考例として、磁場を印加しなかったこと以外は、製造例１４と同様にして、円柱状のＹＳＺ基板上に参考製造例５のゼオライト成形体を作製した。
参考例として、磁場を印加しなかったこと以外は、製造例１４と同様にして、円柱状のＹＳＺ基板上に参考製造例５のゼオライト成形体を作製した。
【0129】
次に、製造例２３のゼオライト配向体及び参考製造例５のゼオライト成形体について、Ｘ線回折（Ｘ－Ｒａｙ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ；ＸＲＤ）装置（商品名；Ｕｌｔｉｍａ ＩＶ、株式会社リガク製）を用いて、それぞれＸ線回折測定を行った。測定条件は上記と同様とした。
【0130】
図１０は、製造例４の磁性化ゼオライト（磁性化粉末）と、製造例１４のゼオライト配向体と、製造例２３のゼオライト配向体と、参考製造例５のゼオライト成形体と、におけるＸ線回折結果を示したチャートである。図１０に示す「○」は、ＹＳＺ基板のＸ線回折測定において確認された回折ピークを示す。
【0131】
上記式より算出した参考製造例５のゼオライト成形体のロットゲーリング法による配向度は、０．０２であり、製造例１４のゼオライト配向体のロットゲーリング法による配向度は、０．４４であり、製造例２３のゼオライト配向体のロットゲーリング法による配向度は、０．４０であった。このことから、（１）０．９Ｔの磁場を基板に垂直に印加することにより、Ｈｏ３＋が導入された磁性化ゼオライトがｃ軸配向し、（２）０．９Ｔの磁場を基板に水平に印加することにより、Ｈｏ３＋が導入された磁性化ゼオライトがａｂ面配向することが確認できた。
【0132】
また、この結果から、（３）０．９Ｔの磁場を基板に垂直に印加すると、Ｄｙ３＋、Ｔｂ３＋、Ｎｄ３＋、Ｐｒ３＋又はＣｅ３＋が導入された磁性化ゼオライトはｃ軸配向し、また、（４）０．９Ｔの磁場を基板に水平に印加すると、Ｄｙ３＋、Ｔｂ３＋、Ｎｄ３＋、Ｐｒ３＋又はＣｅ３＋が導入された磁性化ゼオライトはａｂ面配向すると推察される。
【0133】
同様にして、（５）０．９Ｔの磁場を基板に垂直に印加すると、Ｅｒ３＋、Ｙｂ３＋又はＴｍ３＋が導入された磁性化ゼオライトはａｂ面配向し、また、（６）０．９Ｔの磁場を基板に水平に印加すると、Ｅｒ３＋、Ｙｂ３＋又はＴｍ３＋が導入された磁性化ゼオライトはｃ軸配向すると推察される。
【符号の説明】
【0134】
Ａ１ ゼオライト配向体
Ａ２ ゼオライト配向体
Ａ３ ゼオライト配向体
Ａ４ ゼオライト配向体
Ａ５ ゼオライト配向体
Ａ６ ゼオライト配向体
ＭＺ１ 磁性化ゼオライト
ＭＺ２ 磁性化ゼオライト
ＭＰ１ ミクロ孔
ＭＰ２ ミクロ孔
ＭＰ３ ミクロ孔
Ｓ 基板
Ｂ１ 磁場
Ｂ２ 磁場
Ａ２ ゼオライト配向体
Ａ３ ゼオライト配向体
Ａ４ ゼオライト配向体
Ａ５ ゼオライト配向体
Ａ６ ゼオライト配向体
ＭＺ１ 磁性化ゼオライト
ＭＺ２ 磁性化ゼオライト
ＭＰ１ ミクロ孔
ＭＰ２ ミクロ孔
ＭＰ３ ミクロ孔
Ｓ 基板
Ｂ１ 磁場
Ｂ２ 磁場
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】