JPH04313347A - 金属又は金属酸化物担持触媒の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、有機ポリマー等の撥水
性担体に金属や金属酸化物を担持させて各種用途に使用
できる触媒を製造するための方法に関する。

【０００２】

【従来技術とその問題点】撥水性担体に触媒粒子を担持
させて成る触媒は有機合成反応等において特異な性質を
有している。例えばガスクロマトグラム用カラム充填剤
として多用されているポラパック（Ｐｏｒａｐａｋ）Ｑ
（商品名、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体）に白
金を担持させた触媒はＤ２−Ｈ２ＯのＤ−Ｈ交換反応に
おいて低温で特異な活性を示すことが報告されている。 この撥水性物質を担体とする触媒を製造する際に、例え
ば塩化白金酸のアセトン溶液にポラパックＱを浸漬し溶
媒を除去した後、水素還元を行って触媒を製造すること
が試みられているが、塩化白金酸等の無機塩は親油性に
乏しいためポラパックＱに対する親和性が弱く、溶媒を
留去する際に微結晶として担体表面上に析出する。そし
て析出した塩化白金酸の結晶を水素還元しているため、
担持金属の分散度が低く高活性な触媒を得ることができ
ないという欠点がある。

【０００３】

【発明の目的】本発明は、上述の撥水性担体により生ず
る特異な触媒特性を有効利用するために、前記撥水性担
体に金属や金属酸化物を高度に分散させて高活性の触媒
を製造する方法を提供することを目的とする。

【０００４】

【問題点を解決するための手段】本発明は、撥水性担体
に有機金属化合物を担持し、担持した前記有機金属化合
物を対応する金属又は金属酸化物に変換することを特徴
とする金属又は金属酸化物担持触媒の製造方法である。

【０００５】以下本発明を詳細に説明する。本発明に係
わる触媒製造方法では、撥水性担体つまり親油性の担体
に親油性のない金属や金属酸化物を担持させる際に、該
金属等と同様に親油性に乏しい無機化合物を使用する代
わりに、親油性に富む有機金属化合物を使用して高分散
度の金属や金属酸化物を前記撥水性担体に担持させるこ
とを意図するものである。

【０００６】従って使用する有機金属化合物は、担持す
べき触媒金属を含有すればよく、その他は特に限定され
ないが、該化合物中にハロゲン原子や窒素原子を含有す
るとこれらの原子から形成されるガスや化合物例えばハ
ロゲンガスや窒素酸化物、アンモニア等が担体上に触媒
毒として残留し易く又触媒製造時に有害ガスを発生し易
くなるため、これらの原子等を含有しないか含有量が僅
少である有機化合物であることが望ましい。このような
化合物としては、例えば有機酸の金属塩やアセチルアセ
トン化合物、π−アリル化合物等があるが、コスト及び
入手し易さから有機酸の金属塩を使用することが望まし
い。前記有機酸としは、オクチル酸、デカン酸、ネオデ
カン酸、ステアリン酸等があり、該有機酸は炭素数が２
以上で炭素、水素及び酸素のみから成ることが望ましい
。しかし例えば水素１個が塩素置換されたモノ置換ステ
アリン酸のような場合には全体に対する塩素含有量が僅
少であり、塩化白金酸の場合のような高塩素含有量では
ないため、仮に有害ガス発生や触媒毒発生が生じてもさ
ほど触媒活性に影響を与えることがなく、本発明方法に
おいて使用することができる。又上述した１価の有機酸
だけでなくグルタル酸等の多価有機酸を使用してもよい
。

【０００７】又金属としては、白金、パラジウム、イリ
ジウム、ロジウム、ルテニウム、金、銀等の貴金属の他
に、鉄、ニッケル、コバルト等の卑金属があり、所望の
触媒活性がある限り特に限定されない。

【０００８】使用する撥水性担体は、必要とする触媒特
性に応じて選択すれば良く、一般に該撥水性担体として
は有機ポリマーをビーズ状に成型したものが使用される
。

【０００９】本発明では、上記した有機金属化合物をア
ルコール類、ケトン類、エーテル類等の有機溶媒に溶解
した溶液に、前述のポラパックＱ等の撥水性担体を浸漬
し、含浸した該有機金属化合物に熱分解等を施して対応
する金属酸化物に変換して金属酸化物担持触媒を製造し
（白金の場合には白金担持触媒）、金属担持触媒が必要
な場合には必要に応じて水素還元して所定の触媒を製造
する。熱分解自体は従来の熱分解条件に従って行えばよ
い。又前記溶媒としてあまり粘度の高いものを使用する
と担体を浸漬する際に前記有機金属化合物が浸入し難く
なるため好ましくない。又該溶媒がハロゲンや窒素を含
有すると溶媒から有害ガスが発生したり触媒毒が生じた
りするため使用する溶媒は上述した窒素やハロゲンを含
まない溶媒とすることが好ましい。

【００１０】このように本発明方法では親水性の触媒金
属を担持し難い撥水性担体にこれらの触媒金属あるいは
金属酸化物を担持する際に、該金属を含有する有機金属
化合物を前記撥水性担体に高分散状態で担持させた後、
熱分解法等の適宜の手段で対応する金属又は金属酸化物
に変換するようにしている。従って本発明方法によると
触媒担体として特異な性質を有する撥水性担体に高分散
状態で触媒金属又は金属酸化物を担持させることができ
、活性が高くユニークな触媒特性を有する触媒を製造す
ることが可能になる。

【００１１】次に本発明による触媒製造の実施例を記載
するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない
。

【００１２】

【実施例】オクチル酸白金塩のアセトン溶液にポラパッ
クＱを浸漬し、真空乾燥によってアセトンを留去した後
、水素気流中２５０　℃で３時間還元を行い、その後１
２時間真空乾燥して５％白金／ポラパックＱ触媒を得た
。粉末Ｘ線回折法によって担持白金粒子の粒径を測定し
たところ３０Å以下であり高分散していることが確認さ
れた。

【００１３】

【比較例】オクチル酸白金塩の代わりに塩化白金酸のア
セトン溶液を使用して実施例と同一条件で５％白金／ポ
ラパックＱ触媒を得た。粉末Ｘ線回折法によって担持白
金粒子の粒径を測定したところ７０Åであった。

【００１４】

【発明の効果】本発明は、撥水性担体に有機金属化合物
を担持し、担持した前記有機金属化合物を対応する金属
又は金属酸化物に変換することを特徴とする金属又は金
属酸化物担持触媒の製造方法（請求項１）である。撥水
性担体を使用する金属触媒は特異な反応活性を示す反面
、無機化合物に対する親和性が乏しく、従来の無機化合
物を使用する熱分解法で製造しても高分散度の活性の高
い触媒を製造できないという欠点がある。しかし本発明
方法では、前記無機化合物の代わりに前記撥水性担体に
親和性のある有機金属化合物を使用して触媒金属を前記
担体上に高分散状態で担持させ、その後対応する金属又
は金属酸化物に変換するようにしているため、高活性で
特異な反応特性を触媒を製造することができる。そして
使用する有機金属化合物として前記金属及び炭素、水素
及び酸素のみから成る化合物を使用すると（請求項２）
、該化合物には有害ガスを発生させたり触媒毒を生じさ
せ易いハロゲンや窒素が含有されていないため、製造作
業中に該作業を阻害するほどの有害ガスを発生したり製
造される触媒の活性を大きく低下されるほどの触媒毒を
生じさせることがなく、より高活性な触媒を安全な操業
で製造することができる。前記有機金属化合物の対応す
る金属又は金属酸化物への変換は通常の熱分解法とする
ことが好ましく（請求項３）、該方法により効率良くか
つ容易に対応する金属等に変換することができる。 前記有機金属化合物としてはアセチルアセトンやπ−ア
リル化合物等の使用も可能であるが、低コストで入手が
容易な有機酸の金属塩（請求項４）とすることが望まし
い。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　撥水性担体に有機金属化合物を担持し
   、担持した前記有機金属化合物を対応する金属又は金属
   酸化物に変換することを特徴とする金属又は金属酸化物
   担持触媒の製造方法。
2. 【請求項２】　　有機金属化合物が金属及び、炭素、水
   素及び酸素のみから成る請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】　　有機金属化合物の変換を熱分解法によ
   り行う請求項１又は２に記載の方法。
4. 【請求項４】　　有機金属化合物が有機酸の金属塩であ
   る請求項１から３までのいずれかに記載の方法。