超音波照射法による担持貴金属触媒の調製

超声辐照法制备负载型贵金属催化剂

• 批准号: 11875173
• 负责人: 五十嵐 哲
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kogakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11875173/
• 关键词: 触媒調製; 担持金属触媒; 担持白金触媒; 超音波照射; 分散度

本研究は、液相系での担持貴金属触媒、とくに担持白金触媒の調製過程において、超音波を照射することによって白金の粒径制御と高分散化を図ることを目的としている。触媒調製に際しては、粉末アルミナ(JRC-ALO-6)に塩化白金酸六水和物水溶液を白金担持量が1.0wt%となるように加えて撹拌後、0℃で超音波を照射しながら、水素化ホウ素ナトリウム水溶液を還元剤として白金の液相還元操作を行なった。その後、洗浄、乾燥を経て、500℃での焼成を施し、成型、破砕してPt/Al_2O_3触媒を得た。同様にして、Pt/ZrO_2触媒とPt/ZnO触媒とを調製した。得られた触媒について、一酸化炭素の化学吸着法によりPt分散度を評価し、また蛍光X線回折装置によりPt担持量を求めた。その結果、Pt/Al_2O_3触媒については超音波出力30WのときにPt分散度が0.896と最大となり、その値は無照射の触媒のPt分散度0.776に比べて約15%程度向上した。Pt/ZrO_2触媒では、超音波照射によりPt分散度を却って低下した。また、Pt/ZnO触媒については、超音波照射の効果は明確に得られなかった。それぞれの触媒についてのPt担持量と超音波出力の関係は、超音波出力を増加させると、Pt担持量を低下することがわかった。この原因として、あまり超音波出力が大きいと、担体に吸着した塩化白金イオンが、何らかの化学種となって液相中に溶け出して、Pt担持量の低下を招いたことが予想される。以上、担持貴金属触媒の調製のために新たに超音波分散法を用いることによって、担体をア6ルミナとしたときにPt分散度の向上を図ることができた。今後は、超音波分散法の諸条件に加えることや、担体を変えたときの超音波処理効果の違いの原因を明らかにする必要がある。

本研究的目的是在液相体系中负载型贵金属催化剂，特别是负载型铂催化剂的制备过程中，通过超声波辐照来控制粒径并实现铂的高分散。制备催化剂时，将氯铂酸六水合物的水溶液添加到粉末状氧化铝(JRC-ALO-6)中，使得负载的铂量为1.0重量％，搅拌后，将混合物在0℃下加热，同时在使用硼氢化钠水溶液作为还原剂，进行超声波照射，进行铂的液相还原操作。然后经洗涤、干燥、500℃煅烧、成型、粉碎，得到Pt/Al_2O_3催化剂。类似地制备Pt/ZrO_2催化剂和Pt/ZnO催化剂。对于得到的催化剂，使用一氧化碳化学吸附法评价Pt分散度，使用荧光X射线衍射装置求出Pt负载量。结果表明，当超声功率为30 W时，Pt/Al_2O_3催化剂的Pt分散度达到最大值0.896，比未辐照催化剂的Pt分散度0.776高约15%。在Pt/ZrO_2催化剂的情况下，超声波照射实际上降低了Pt分散度。此外，对于Pt/ZnO催化剂，没有获得超声波照射的明显效果。关于各催化剂的Pt负载量与超声波输出的关系可知，随着超声波输出的增加，Pt负载量减少。推测其原因是，当超声波输出太高时，吸附在载体上的氯化铂离子变成某种化学物质并溶解到液相中，导致负载的Pt量减少。如上所述，通过采用新型超声分散方法制备负载型贵金属催化剂，我们能够提高以氧化铝为载体时Pt的分散程度。今后还需要补充超声波分散法的各种条件，明确更换载体时超声波处理效果差异的原因。