液相還元選択析出法による合金ナノ粒子触媒の調製法の検討

液相还原选择性沉淀法制备合金纳米颗粒催化剂的研究

基本信息

批准号：
19028006
负责人：
村松淳司
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19028006/
关键词：
合金ナノ粒子触媒担持触媒酸化触媒合金ナノ粒子

项目摘要

本研究では合金ナノ粒子触媒を液相還元選択析出法によって調製する手法の確立を目指す.具体的にはC4炭化水素の酸化触媒である貴金属系合金担持触媒に焦点をあて、安定した活性・選択性を与える触媒を液相還元選択析出法で調製する.触媒調製は,Rh源としてRhCl_3を,その錯化剤としてチオサリチル酸(TS)およびピリジアゾレゾルシノール(PAR)を選択し,あらかじめ錯体濃度計算をして行った.また,その結果を元に還元剤としてNaBH_4を用い,pHを9〜13,反応温度を30〜90℃としてRh系合金ナノ粒子の合成を行った.計算結果より,RhCl_3を水に溶解させた場合,pH=13ではRhはほぼ100%の割合でRh-OH錯体として存在し,錯化剤としてPARを添加した場合pH>3では100%の割合でRh-PAR錯体,TSを添加した場合pH>8で100%の割合でRh-TS錯体として存在することがわかった.但し,錯化剤として選択したPAR及びTSはアルカリ性領域でのみ水に可溶であるため,Rh系合金ナノ粒子の合成はpH=9〜13の範囲で行った.pH=13,反応温度30,50,70℃にて合成した試料のXRDの測定結果から,錯化剤を用いなかった場合,Rh-OH錯体由来のRh金属を主生成物として,それ以外にも複数の結晶ピークが確認された.これはRh-OH析出物中にランダムに取り込まれたTeと様々な結晶相を形成したためと考えられる.錯化剤にTSを用いた場合,50℃でRhTe_2,70℃でRhTeのピークが確認された.以上,本年度の研究により,溶液中でのRh金属錯体構造を,錯化剤の種類,pHにより制御し,反応温度によりRh,Teの還元反応速度をそれぞれ制御することによって,結晶性の高いRhTe_2,RhTe粒子を,結晶相毎に選択的に合成することが可能であることが明らかとなった.

本研究旨在建立一种液相还原选择性沉淀制备合金纳米颗粒催化剂的方法。具体来说，我们将重点研究贵金属合金负载型C4烃类氧化催化剂，以实现稳定的活性和稳定性。具有选择性的催化剂的液相还原。采用选择性沉淀法制备。以RhCl_3为Rh源，硫代水杨酸(TS)和吡啶并间苯二酚(PAR)为络合剂，预先计算络合浓度，制备催化剂。据此,以NaBH_4为还原剂,pH 9~13,反应温度30~90℃,合成了Rh基纳米合金纳米粒子。由计算结果可知,当RhCl_3溶于水时,pH=13,Rh快10了当添加PAR作为络合剂时，在pH>3时，Rh-PAR络合物以100％的比例存在；当添加TS时，在pH>8时，以100％的比例存在Rh-OH络合物。以 Rh-TS 复合物形式存在然而，由于选择作为络合剂的PAR和TS仅在碱性区域溶于水，因此Rh基合金纳米粒子的合成在pH = 9至13的范围内进行。pH = 13，合成于反应温度30、50、70℃从样品的XRD测量结果来看，当不使用络合剂时，来自Rh-OH络合物的Rh金属是主要产物，并且还确认了多个晶体峰随机地掺入到沉淀物中。这被认为是由于各种晶相的形成所致。当使用TS作为络合剂时，证实了RhTe_2在50℃和RhTe_2在70℃的峰。今年的研究表明，溶液中的RhTe_2具有金属络合物结构，络合剂类型显然，通过分别控制pH和反应温度来控制Rh和Te的还原反应速率，可以选择性地合成各晶相的高结晶性RhTe_2和RhTe颗粒。