JP2533596B2 - 過酸化水素の製造法 - Google Patents
過酸化水素の製造法Info
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- JP2533596B2 JP2533596B2 JP63013600A JP1360088A JP2533596B2 JP 2533596 B2 JP2533596 B2 JP 2533596B2 JP 63013600 A JP63013600 A JP 63013600A JP 1360088 A JP1360088 A JP 1360088A JP 2533596 B2 JP2533596 B2 JP 2533596B2
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- oxygen
- water
- hydrogen
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、溶媒中で触媒の存在下に、水素と酸素とを
反応せしめる、過酸化水素の製造法に関する。
反応せしめる、過酸化水素の製造法に関する。
従来の技術および発明が解決しようとする課題 現在工業的に実施されている過酸化水素の主要の製造
方法は、アントラキノン類を媒体として酸化と還元とを
継続的に行う方法である。
方法は、アントラキノン類を媒体として酸化と還元とを
継続的に行う方法である。
この方法の欠点としては以下の点が挙げられる。
還元、酸化、抽出等の多数の反応装置が必要であ
る。
る。
多量のアントラキノン類の溶液を循環させる必要が
ある。
ある。
アントラキノン類が分解して失われる。
従って水素と酸素とを直接反応せしめて効率よく過酸
化水素を製造することができれば、アントラキノン類を
媒体として使用する必要がなくなり、上記のような現行
過酸化水素製造法上の問題点もなくなる。
化水素を製造することができれば、アントラキノン類を
媒体として使用する必要がなくなり、上記のような現行
過酸化水素製造法上の問題点もなくなる。
白金族触媒の存在下水素と酸素とから直接過酸化水素
を製造する方法についてはすでにいくつかの提案がある
（特開昭50−14539号、特開昭51−4097号、特開昭51−1
24698号、特開昭52−109493号）。これらの提案は過酸
化水素の蓄積速度、生成速度の点から見て、工業的な操
業に耐えうる水準には達していない。
を製造する方法についてはすでにいくつかの提案がある
（特開昭50−14539号、特開昭51−4097号、特開昭51−1
24698号、特開昭52−109493号）。これらの提案は過酸
化水素の蓄積速度、生成速度の点から見て、工業的な操
業に耐えうる水準には達していない。
本発明の目的は、水素と酸素とを直接反応せしめて効
率よく過酸化水素を製造する方法を提供することにあ
る。
率よく過酸化水素を製造する方法を提供することにあ
る。
課題を解決するための手段および作用 本発明者は、水素と酸素とから直接過酸化水素を製造
する方法について鋭意検討した結果、特定の溶媒中で特
定の触媒を使用することにより本発明の目的が達成され
ることを見出し、本発明を完成させるに至った。
する方法について鋭意検討した結果、特定の溶媒中で特
定の触媒を使用することにより本発明の目的が達成され
ることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、 （１） 水と二液相を形成する含フッ素化合物からなる
溶媒中で、疎水性担体上に金属を担持した触媒の存在下
に、水素と酸素とを反応せしめる、過酸化水素の製造法
であり、 （２） 水と二液相を形成する含フッ素化合物と水とか
らなる溶媒中で、疎水性担体上に金属を担持した触媒の
存在下に、水素と酸素とを反応させ、水相中に過酸化水
素を濃縮分離せしめる、過酸化水素の製造法である。
溶媒中で、疎水性担体上に金属を担持した触媒の存在下
に、水素と酸素とを反応せしめる、過酸化水素の製造法
であり、 （２） 水と二液相を形成する含フッ素化合物と水とか
らなる溶媒中で、疎水性担体上に金属を担持した触媒の
存在下に、水素と酸素とを反応させ、水相中に過酸化水
素を濃縮分離せしめる、過酸化水素の製造法である。
本発明の方法において使用される水と二液相を形成す
る含フッ素化合物は、通常、水に比較して、酸素または
水素等の気体の溶解度が大きい。従って含フッ素化合物
を溶媒として用いて行う水素と酸素との反応の場合は、
通常の水溶媒を用いて行う水素と酸素との反応の場合に
比較して反応速度を高く保つことができる。
る含フッ素化合物は、通常、水に比較して、酸素または
水素等の気体の溶解度が大きい。従って含フッ素化合物
を溶媒として用いて行う水素と酸素との反応の場合は、
通常の水溶媒を用いて行う水素と酸素との反応の場合に
比較して反応速度を高く保つことができる。
含フッ素化合物の種類には特に制限はないが、C2F4Cl
2、C2F4Br2、C5F11OH、C6F14、C5F10O、C10F18、（C
4F9）3N等が多用される。
2、C2F4Br2、C5F11OH、C6F14、C5F10O、C10F18、（C
4F9）3N等が多用される。
本発明の方法において使用される触媒は疎水性触媒で
あって、疎水性の担体に金属成分を担持したものが多用
される。疎水性の担体として、ポリテトラフルオロエチ
レン、ポリエチレン、ポリスチレン、含珪素樹脂もしく
はフッ化黒鉛等のそれ自体が疎水性を示すもの、また
は、シリカ、アルミナ、活性炭等それ自体は親水性であ
って、その表面をテフロン（商品名）もしくはフッ化黒
鉛等の被覆剤で処理して疎水性を付与したものが用いら
れる。同様にして親水性の担体上に金属が担持された触
媒の表面をテフロン（商品名）もしくはフッ化黒鉛等の
被覆剤で処理して疎水性を付与したものも用いられる。
あって、疎水性の担体に金属成分を担持したものが多用
される。疎水性の担体として、ポリテトラフルオロエチ
レン、ポリエチレン、ポリスチレン、含珪素樹脂もしく
はフッ化黒鉛等のそれ自体が疎水性を示すもの、また
は、シリカ、アルミナ、活性炭等それ自体は親水性であ
って、その表面をテフロン（商品名）もしくはフッ化黒
鉛等の被覆剤で処理して疎水性を付与したものが用いら
れる。同様にして親水性の担体上に金属が担持された触
媒の表面をテフロン（商品名）もしくはフッ化黒鉛等の
被覆剤で処理して疎水性を付与したものも用いられる。
担体上に担持する触媒金属として酸素および／または
水素を活性化する能力のあるものが使用される。具体的
に例示すれば、白金族元素またはニッケル等が多用さ
れ、通常はパラジウムが適している。金属成分の担持量
は0.1〜5wt％の範囲である。
水素を活性化する能力のあるものが使用される。具体的
に例示すれば、白金族元素またはニッケル等が多用さ
れ、通常はパラジウムが適している。金属成分の担持量
は0.1〜5wt％の範囲である。
触媒の調整条件は特に限定されるものではなく、通常
多用される条件で充分である。特には疎水性を付与する
ためのものが必要な条件である。
多用される条件で充分である。特には疎水性を付与する
ためのものが必要な条件である。
反応に際しては水素と酸素との組成比は任意に選ぶこ
とができる。反応は大気圧以下の圧力から加圧までの広
い範囲で実施できるが、大気圧〜20kg/cm2の範囲が適し
ている。
とができる。反応は大気圧以下の圧力から加圧までの広
い範囲で実施できるが、大気圧〜20kg/cm2の範囲が適し
ている。
反応温度は60℃以下、特に40℃以下が好ましく、通常
は０〜30℃で反応を実施する。
は０〜30℃で反応を実施する。
水と二液相を形成する含フッ素化合物と水とを混合ま
たは懸濁せしめて使用する場合の含フッ素化合物と水と
の混合割合は特に制限はないが、含フッ素化合物と水の
容量は100:50〜１の範囲である。
たは懸濁せしめて使用する場合の含フッ素化合物と水と
の混合割合は特に制限はないが、含フッ素化合物と水の
容量は100:50〜１の範囲である。
反応をバッチ式で行う場合を例として説明すれば、含
フッ素化合物中に0.5〜10wt％の触媒を添加し、水素と
酸素とを吹き込み反応させる。
フッ素化合物中に0.5〜10wt％の触媒を添加し、水素と
酸素とを吹き込み反応させる。
反応に要する時間は、0.5〜10時間である。
含フッ素化合物と水との混合物を溶媒とする際には反
応後に二相に分離させ、水相中に濃縮分離した過酸化水
素を取得し、必要があれば、更に蒸留等の常法により濃
縮する。この場合、水相中に濃縮された過酸化水素は触
媒に接触する確率が低いために、濃縮過酸化水素の接触
分解を防止できるものと考えられる。
応後に二相に分離させ、水相中に濃縮分離した過酸化水
素を取得し、必要があれば、更に蒸留等の常法により濃
縮する。この場合、水相中に濃縮された過酸化水素は触
媒に接触する確率が低いために、濃縮過酸化水素の接触
分解を防止できるものと考えられる。
実施例 以下、実施例により本発明を説明する。
実施例１ 溶媒として含フッ素化合物〔C2F10O〕100gを、内面を
テフロンで被覆した１インチのステンレス円塔に仕込
み、下部から水素ガス100ml/min、酸素ガス600ml/minを
吹き込み、反応圧6kg/cm2で反応せしめた。
テフロンで被覆した１インチのステンレス円塔に仕込
み、下部から水素ガス100ml/min、酸素ガス600ml/minを
吹き込み、反応圧6kg/cm2で反応せしめた。
溶媒中には、テフロン（商品名）担体（粒径100〜500
μ）にPdを0.8wt％担持した触媒5gを懸濁させてあり、
反応温度は円塔外部を水冷して15〜18℃に保持した。反
応開始後６時間後に過酸化水素が溶媒中に7.5wt％生成
した。
μ）にPdを0.8wt％担持した触媒5gを懸濁させてあり、
反応温度は円塔外部を水冷して15〜18℃に保持した。反
応開始後６時間後に過酸化水素が溶媒中に7.5wt％生成
した。
実施例２ 溶媒としてパーフルオロデカリン〔C10F18〕100gを用
い、実施例１の装置を用い反応を実施した。触媒として
デュポン社製ナフイオン（商品名、粒径0.1〜0.5mm）上
にPdを0.5wt％担持した触媒8gを仕込んだ。実施例１と
同様にして反応させた結果、過酸化水素が溶媒中に8.7w
t％生成した。
い、実施例１の装置を用い反応を実施した。触媒として
デュポン社製ナフイオン（商品名、粒径0.1〜0.5mm）上
にPdを0.5wt％担持した触媒8gを仕込んだ。実施例１と
同様にして反応させた結果、過酸化水素が溶媒中に8.7w
t％生成した。
実施例３ 溶媒としてパーフルオロトリブチルアミン〔（C4F9）
3N〕100gおよび水30gを混合懸濁させた。シリカゲル上
に1wt％のPdを担持した触媒表面を、ポリテトラフルオ
ロエチレンエマルジョンで処理し疎水性とした触媒6g
（粒径100〜300μ）を仕込み、実施例１と同様に反応さ
せた。５時間反応後、反応液を分液し、水相に抽出濃縮
された過酸化水素濃度は15wt％であった。
3N〕100gおよび水30gを混合懸濁させた。シリカゲル上
に1wt％のPdを担持した触媒表面を、ポリテトラフルオ
ロエチレンエマルジョンで処理し疎水性とした触媒6g
（粒径100〜300μ）を仕込み、実施例１と同様に反応さ
せた。５時間反応後、反応液を分液し、水相に抽出濃縮
された過酸化水素濃度は15wt％であった。
比較例１ 溶媒としてパーフルオロトリブチルアミン〔C4F9）
3N〕100gおよび水30gを混合懸濁させ、シリカゲル粉末
に1wt％のPdを担持した触媒（疎水性処理を実施してい
ないもの）6gを仕込み、実施例３と同様の反応条件で過
酸化水素の合成を実施した。触媒を濾別した後に反応液
を分液し、水相に抽出濃縮された過酸化水素の濃度を分
析した結果は2.1wt％であった。
3N〕100gおよび水30gを混合懸濁させ、シリカゲル粉末
に1wt％のPdを担持した触媒（疎水性処理を実施してい
ないもの）6gを仕込み、実施例３と同様の反応条件で過
酸化水素の合成を実施した。触媒を濾別した後に反応液
を分液し、水相に抽出濃縮された過酸化水素の濃度を分
析した結果は2.1wt％であった。
すなわち、親水性の触媒を使用すると、過酸化水素の
生成量は疎水性触媒の場合に比較して大幅に低い。
生成量は疎水性触媒の場合に比較して大幅に低い。
発明の効果 本発明の方法により、水素と酸素とを接触的に反応さ
せることができ、一段の反応操作で効率よく過酸化水素
を製造することができる。
せることができ、一段の反応操作で効率よく過酸化水素
を製造することができる。
Claims (3)
- 【請求項１】水と二液相を形成する含フッ素化合物から
なる溶媒中で、疎水性担体上に金属を担持した触媒の存
在下に、水素と酸素とを反応せしめる、過酸化水素の製
造法。 - 【請求項２】水と二液相を形成する含フッ素化合物と水
とからなる溶媒中で、疎水性担体上に金属を担持した触
媒の存在下に、水素と酸素とを反応させ、水相中に過酸
化水素を濃縮分離せしめる、過酸化水素の製造法。 - 【請求項３】触媒が親水性触媒を疎水性化合物で処理し
て得られたものである、請求項第１項または第２項に記
載の過酸化水素の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63013600A JP2533596B2 (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 過酸化水素の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63013600A JP2533596B2 (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 過酸化水素の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01192710A JPH01192710A (ja) | 1989-08-02 |
| JP2533596B2 true JP2533596B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=11837704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63013600A Expired - Lifetime JP2533596B2 (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 過酸化水素の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2533596B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0623552B1 (en) * | 1993-05-06 | 1998-01-07 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Process for producing hydrogen peroxide |
| WO2002004120A2 (en) * | 2000-07-12 | 2002-01-17 | Merck Patent Gmbh | Catalyst associated with functionalized plastic beads or silica for use in fluorous biphasic catalysis |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2074145B (en) * | 1980-04-22 | 1983-11-09 | Air Prod & Chem | Hydrogen peroxide production |
| US4335092A (en) * | 1980-10-10 | 1982-06-15 | Air Products And Chemicals, Inc. | Synthesis of hydrogen peroxide |
| US4379778A (en) * | 1980-10-10 | 1983-04-12 | Air Products And Chemicals, Inc. | Hydrogen peroxide synthesis |
-
1988
- 1988-01-26 JP JP63013600A patent/JP2533596B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01192710A (ja) | 1989-08-02 |
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