JP2003093874A - コロイド粒子の担持方法およびＰｔ担持カーボン触媒の製造方法 - Google Patents
コロイド粒子の担持方法およびＰｔ担持カーボン触媒の製造方法Info
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- Catalysts (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｐｔコロイド粒子等の金属コロイド粒子を効
率的に担体に吸着担持し、担持された金属粒子が良好に
分散するようにしたコロイド粒子の担持方法および該コ
ロイド粒子の担持方法によって得た担体からＰｔ担持カ
ーボン触媒を得るようにしたＰｔ担持カーボン触媒の製
造方法を提供する。 【解決手段】 担体上に、官能基を付与し、該官能基と
コロイド粒子との静電的作用によって上記担体上に上記
コロイド粒子を担持するようにした。
率的に担体に吸着担持し、担持された金属粒子が良好に
分散するようにしたコロイド粒子の担持方法および該コ
ロイド粒子の担持方法によって得た担体からＰｔ担持カ
ーボン触媒を得るようにしたＰｔ担持カーボン触媒の製
造方法を提供する。 【解決手段】 担体上に、官能基を付与し、該官能基と
コロイド粒子との静電的作用によって上記担体上に上記
コロイド粒子を担持するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コロイド粒子の担
持方法およびＰｔ担持カーボン触媒の製造方法に関する
ものである。
持方法およびＰｔ担持カーボン触媒の製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばＰｔコロイド粒子をカーボ
ン系担体に担持しようとする場合、Ｐｔコロイド粒子
が、カーボン系担体に担持する以前に凝集してしまい、
担持されるＰｔ粒子が肥大化してしまうことがあった。
したがって、従来の担持方法を経て得られたＰｔ担持カ
ーボン触媒は、担持されたＰｔ粒子の表面積を十分取れ
ず、触媒活性を悪化させるおそれがあった。
ン系担体に担持しようとする場合、Ｐｔコロイド粒子
が、カーボン系担体に担持する以前に凝集してしまい、
担持されるＰｔ粒子が肥大化してしまうことがあった。
したがって、従来の担持方法を経て得られたＰｔ担持カ
ーボン触媒は、担持されたＰｔ粒子の表面積を十分取れ
ず、触媒活性を悪化させるおそれがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に対
してなされたもので、Ｐｔコロイド粒子等の金属コロイ
ド粒子を効率的に担体に吸着担持し、担持された金属粒
子が良好に分散するようにしたコロイド粒子の担持方法
および該コロイド粒子の担持方法によって得た担体から
Ｐｔ担持カーボン触媒を得るようにしたＰｔ担持カーボ
ン触媒の製造方法を提供することを目的とする。
してなされたもので、Ｐｔコロイド粒子等の金属コロイ
ド粒子を効率的に担体に吸着担持し、担持された金属粒
子が良好に分散するようにしたコロイド粒子の担持方法
および該コロイド粒子の担持方法によって得た担体から
Ｐｔ担持カーボン触媒を得るようにしたＰｔ担持カーボ
ン触媒の製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るコロイド粒子の担持方法は、担体上
に、官能基を付与し、該官能基とコロイド粒子との静電
的作用によって上記担体上に上記コロイド粒子を担持す
るようにしたことを特徴とする。上記コロイド粒子と
は、Ｐｔ、Ａｇ等の貴金属のコロイド粒子を含む概念で
あり、正または負に帯電した場合を含む。上記官能基
は、正に帯電しているものとして、アミノ基を挙げるこ
とができ、負に帯電しているものとしては、水酸基、ニ
トロ基等を挙げることができる。コロイド粒子が負に帯
電している場合には、官能基を正に帯電させたものと
し、コロイド粒子が正に帯電している場合には、官能基
を負に帯電させたものとする。担体とは、カーボン系担
体、アルミナ担体、シリカ担体、メタロシリケート担体
を含む。
め、本発明に係るコロイド粒子の担持方法は、担体上
に、官能基を付与し、該官能基とコロイド粒子との静電
的作用によって上記担体上に上記コロイド粒子を担持す
るようにしたことを特徴とする。上記コロイド粒子と
は、Ｐｔ、Ａｇ等の貴金属のコロイド粒子を含む概念で
あり、正または負に帯電した場合を含む。上記官能基
は、正に帯電しているものとして、アミノ基を挙げるこ
とができ、負に帯電しているものとしては、水酸基、ニ
トロ基等を挙げることができる。コロイド粒子が負に帯
電している場合には、官能基を正に帯電させたものと
し、コロイド粒子が正に帯電している場合には、官能基
を負に帯電させたものとする。担体とは、カーボン系担
体、アルミナ担体、シリカ担体、メタロシリケート担体
を含む。
【０００５】また、本発明に係るコロイド粒子の担持方
法は、その実施の形態において、上記担体をカーボン系
担体とし、上記官能基を正に帯電した官能基とし、上記
コロイド粒子を負に帯電したＰｔコロイド粒子とするこ
とが好適である。カーボン系担体とは、カーボン粉末の
他、カーボンフィルム、カーボンシート、カーボン布、
カーボンペーパ等を含むその他のカーボン含有材料であ
っても良い。
法は、その実施の形態において、上記担体をカーボン系
担体とし、上記官能基を正に帯電した官能基とし、上記
コロイド粒子を負に帯電したＰｔコロイド粒子とするこ
とが好適である。カーボン系担体とは、カーボン粉末の
他、カーボンフィルム、カーボンシート、カーボン布、
カーボンペーパ等を含むその他のカーボン含有材料であ
っても良い。
【０００６】さらに、本発明に係るコロイド粒子の担持
方法は、別の実施の形態において、官能基をアミノ基と
し、上記カーボン系担体にアミノ基を導入し、そして負
に帯電したＰｔコロイド粒子を上記カーボン系担体に担
持することが好適である。
方法は、別の実施の形態において、官能基をアミノ基と
し、上記カーボン系担体にアミノ基を導入し、そして負
に帯電したＰｔコロイド粒子を上記カーボン系担体に担
持することが好適である。
【０００７】またさらに、本発明に係るコロイド粒子の
担持方法は、さらに別の実施の形態において、上記カー
ボン系担体にニトロ基を導入し、該ニトロ基を還元する
と同時に、負に帯電したＰｔコロイド粒子を上記カーボ
ン系担体に担持することが好適である。
担持方法は、さらに別の実施の形態において、上記カー
ボン系担体にニトロ基を導入し、該ニトロ基を還元する
と同時に、負に帯電したＰｔコロイド粒子を上記カーボ
ン系担体に担持することが好適である。
【０００８】そして、本発明に係るＰｔ担持カーボン触
媒の製造方法では、上記したコロイド粒子の担持方法に
よって得た担体からＰｔ担持カーボン触媒を得るように
している。
媒の製造方法では、上記したコロイド粒子の担持方法に
よって得た担体からＰｔ担持カーボン触媒を得るように
している。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るコロイド粒子
の担持方法およびＰｔ担持カーボン触媒の製造方法をそ
の実施の形態についてさらに詳細に説明する。
の担持方法およびＰｔ担持カーボン触媒の製造方法をそ
の実施の形態についてさらに詳細に説明する。
【００１０】実施の形態（その１）
負に帯電したＰｔコロイド粒子を担持する実施の形態に
ついて説明する。まず、カーボン粉末（担体）を混酸
（濃硝酸と濃硫酸の混合液）または、濃硝酸中で０〜１
００℃で攪拌し、カーボンをニトロ化する。ろ過、水洗
後、鉄と塩酸の混合液でニトロ基を還元し、アミノ化す
る。水洗、乾燥し、アミノ基を導入したカーボン粉末を
得る。
ついて説明する。まず、カーボン粉末（担体）を混酸
（濃硝酸と濃硫酸の混合液）または、濃硝酸中で０〜１
００℃で攪拌し、カーボンをニトロ化する。ろ過、水洗
後、鉄と塩酸の混合液でニトロ基を還元し、アミノ化す
る。水洗、乾燥し、アミノ基を導入したカーボン粉末を
得る。
【００１１】ついで、Ｐｔのモル量が所定の量になるよ
うにＰｔ溶液を調製する。Ｐｔ溶液としては、Ｈ2Ｐｔ
Ｃｌ6溶液、Ｐｔ（ＮＯ2）2（ＮＨ3）2等のＰｔ錯イオ
ン溶液を挙げることができる。このＰｔ溶液を保護コロ
イド入り沸騰溶液中に混合し、還元剤でＰｔイオンを還
元する。これによって、負に帯電したＰｔコロイド粒子
を含むＰｔコロイド溶液を得る。このＰｔコロイド溶液
を冷却した後、上記したアミノ基を導入したカーボン粉
末を添加、攪拌する。アミノ基は、正に帯電している。
この結果、負に帯電したＰｔコロイド粒子が、カーボン
担体に高分散に付与され正に帯電したアミノ基に選択的
に吸着し、安定化するため、良好に分散しながらカーボ
ン粉末に吸着担持される。
うにＰｔ溶液を調製する。Ｐｔ溶液としては、Ｈ2Ｐｔ
Ｃｌ6溶液、Ｐｔ（ＮＯ2）2（ＮＨ3）2等のＰｔ錯イオ
ン溶液を挙げることができる。このＰｔ溶液を保護コロ
イド入り沸騰溶液中に混合し、還元剤でＰｔイオンを還
元する。これによって、負に帯電したＰｔコロイド粒子
を含むＰｔコロイド溶液を得る。このＰｔコロイド溶液
を冷却した後、上記したアミノ基を導入したカーボン粉
末を添加、攪拌する。アミノ基は、正に帯電している。
この結果、負に帯電したＰｔコロイド粒子が、カーボン
担体に高分散に付与され正に帯電したアミノ基に選択的
に吸着し、安定化するため、良好に分散しながらカーボ
ン粉末に吸着担持される。
【００１２】上記のようにして、Ｐｔコロイド粒子をカ
ーボン粉末に担持させた後、このカーボン粉末をろ過、
乾燥し、不活性雰囲気あるいは水素雰囲気中で所定温度
（２００〜８００℃、好適には２５０℃）、０．５〜６
時間熱処理し、保護コロイドを熱分解除去し、Ｐｔ担持
カーボン触媒を得ることができる。
ーボン粉末に担持させた後、このカーボン粉末をろ過、
乾燥し、不活性雰囲気あるいは水素雰囲気中で所定温度
（２００〜８００℃、好適には２５０℃）、０．５〜６
時間熱処理し、保護コロイドを熱分解除去し、Ｐｔ担持
カーボン触媒を得ることができる。
【００１３】上記のようにして得られるＰｔ担持カーボ
ン触媒は、燃料電池の電極用の触媒として好適である。
燃料電池は、水素と酸素から水を得る電池反応によって
起電力を得ている。原料の水素は、メタノールなどの原
燃料と水を改質触媒の存在下に反応させて得られる。こ
のような燃料電池のうち、固体高分子型燃料電池（ＰＥ
ＦＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ｆｕ
ｅｌ Ｃｅｌｌ）が優れた性能を発揮できるものとして
注目されている。固体高分子型燃料電池では、その一実
施の形態として、固体高分子膜を挟んで燃料極側の白金
触媒層と、空気極側の白金触媒層とを備えている。ここ
で、アノード（燃料極）、カソード（空気極）では、下
記のような反応が行われる。
ン触媒は、燃料電池の電極用の触媒として好適である。
燃料電池は、水素と酸素から水を得る電池反応によって
起電力を得ている。原料の水素は、メタノールなどの原
燃料と水を改質触媒の存在下に反応させて得られる。こ
のような燃料電池のうち、固体高分子型燃料電池（ＰＥ
ＦＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ｆｕ
ｅｌ Ｃｅｌｌ）が優れた性能を発揮できるものとして
注目されている。固体高分子型燃料電池では、その一実
施の形態として、固体高分子膜を挟んで燃料極側の白金
触媒層と、空気極側の白金触媒層とを備えている。ここ
で、アノード（燃料極）、カソード（空気極）では、下
記のような反応が行われる。
【００１４】アノードにおいて白金触媒層により、以下
の反応を起こさせる。 Ｈ2 → ２Ｈ+＋２ｅ- この反応によって生じるＨ+が拡散する。一方、カソー
ドにおいて白金触媒層により、以下の反応を起こさせ
る。 ２Ｈ+＋２ｅ―＋１／２Ｏ2 → Ｈ2Ｏ これらの反応を合わせて電池反応が構成され、起電力を
得ることができる。
の反応を起こさせる。 Ｈ2 → ２Ｈ+＋２ｅ- この反応によって生じるＨ+が拡散する。一方、カソー
ドにおいて白金触媒層により、以下の反応を起こさせ
る。 ２Ｈ+＋２ｅ―＋１／２Ｏ2 → Ｈ2Ｏ これらの反応を合わせて電池反応が構成され、起電力を
得ることができる。
【００１５】ここで、このような白金触媒層で用いられ
るＰｔ担持カーボン電極触媒では、担持されたＰｔが良
好に分散されていることが好適である。上記説明した実
施の形態で得られるＰｔ担持カーボン触媒は、担持され
た金属粒子（Ｐｔ粒子）が良好に分散しており、このよ
うなＰｔ担持カーボン電極触媒に用いた場合、優れた発
電特性を備えるに至る。
るＰｔ担持カーボン電極触媒では、担持されたＰｔが良
好に分散されていることが好適である。上記説明した実
施の形態で得られるＰｔ担持カーボン触媒は、担持され
た金属粒子（Ｐｔ粒子）が良好に分散しており、このよ
うなＰｔ担持カーボン電極触媒に用いた場合、優れた発
電特性を備えるに至る。
【００１６】実施の形態（その２）
負に帯電したＰｔコロイド粒子を担持する他の実施の形
態について説明する。まず、カーボン粉末（担体）を混
酸（濃硝酸と濃硫酸の混合液）または、濃硝酸中で０〜
１００℃で攪拌し、カーボンをニトロ化する。
態について説明する。まず、カーボン粉末（担体）を混
酸（濃硝酸と濃硫酸の混合液）または、濃硝酸中で０〜
１００℃で攪拌し、カーボンをニトロ化する。
【００１７】ついで、Ｐｔのモル量が所定の量になるよ
うにＰｔ溶液を調製する。Ｐｔ溶液としては、Ｈ2Ｐｔ
Ｃｌ6溶液、Ｐｔ（ＮＯ2）2（ＮＨ3）2等のＰｔ錯イオ
ン溶液を挙げることができる。このＰｔ溶液を保護コロ
イド入り沸騰溶液中に混合し、還元剤でＰｔイオンを還
元する。これによって、負に帯電したＰｔコロイド粒子
を含むＰｔコロイド溶液を得る。このＰｔコロイド溶液
を冷却した後、上記したニトロ基を導入したカーボン粉
末を添加、攪拌し、水素ガスを通じる。これによって、
Ｐｔが触媒として働きながら、ニトロ基を還元してアミ
ノ化すると同時に、負に帯電したＰｔコロイド粒子が、
カーボン担体に高分散に付与され正に帯電したアミノ基
に選択的に吸着し、安定化するため、良好に分散しなが
ら、カーボン粉末に吸着担持される。
うにＰｔ溶液を調製する。Ｐｔ溶液としては、Ｈ2Ｐｔ
Ｃｌ6溶液、Ｐｔ（ＮＯ2）2（ＮＨ3）2等のＰｔ錯イオ
ン溶液を挙げることができる。このＰｔ溶液を保護コロ
イド入り沸騰溶液中に混合し、還元剤でＰｔイオンを還
元する。これによって、負に帯電したＰｔコロイド粒子
を含むＰｔコロイド溶液を得る。このＰｔコロイド溶液
を冷却した後、上記したニトロ基を導入したカーボン粉
末を添加、攪拌し、水素ガスを通じる。これによって、
Ｐｔが触媒として働きながら、ニトロ基を還元してアミ
ノ化すると同時に、負に帯電したＰｔコロイド粒子が、
カーボン担体に高分散に付与され正に帯電したアミノ基
に選択的に吸着し、安定化するため、良好に分散しなが
ら、カーボン粉末に吸着担持される。
【００１８】上記のようにして、Ｐｔコロイド粒子をカ
ーボン粉末に担持させた後、このカーボン粉末をろ過、
乾燥し、不活性雰囲気あるいは水素雰囲気中で所定温度
（２００〜８００℃、好適には２５０℃）、０．５〜６
時間熱処理し、保護コロイドを熱分解除去し、Ｐｔ担持
カーボン触媒を得ることができる。
ーボン粉末に担持させた後、このカーボン粉末をろ過、
乾燥し、不活性雰囲気あるいは水素雰囲気中で所定温度
（２００〜８００℃、好適には２５０℃）、０．５〜６
時間熱処理し、保護コロイドを熱分解除去し、Ｐｔ担持
カーボン触媒を得ることができる。
【００１９】上記のようにして得られるＰｔ担持カーボ
ン触媒は、実施の形態（その１）について説明したと同
様の理由により、燃料電池の電極用の触媒として好適で
ある。
ン触媒は、実施の形態（その１）について説明したと同
様の理由により、燃料電池の電極用の触媒として好適で
ある。
【００２０】他の実施の形態
上記実施の形態（その１）、（その２）では、カーボン
系担体としてカーボン粉末を用いたが、カーボンフィル
ム、カーボンシート、カーボン布、カーボンペーパ等を
含むその他のカーボン含有材料であっても良い。カーボ
ンの種類としては、黒鉛、カーボンブラック、電気導電
性を有する活性炭等を挙げることができる。特に、燃料
電池用電極触媒には、ケッチェンカーボンが好ましい。
また、担体は、カーボン系担体ばかりでなく、他の担体
を用いることもできる。
系担体としてカーボン粉末を用いたが、カーボンフィル
ム、カーボンシート、カーボン布、カーボンペーパ等を
含むその他のカーボン含有材料であっても良い。カーボ
ンの種類としては、黒鉛、カーボンブラック、電気導電
性を有する活性炭等を挙げることができる。特に、燃料
電池用電極触媒には、ケッチェンカーボンが好ましい。
また、担体は、カーボン系担体ばかりでなく、他の担体
を用いることもできる。
【００２１】上記実施の形態（その１）では、鉄と塩酸
の混合液でニトロ基を還元することとしたが、鉄以外に
スズ、亜鉛であっても良い。また、上記した担体のニト
ロ化、アミノ化の手法は、一形態を示すのみであり、当
業者にとって公知の他のニトロ化、アミノ化の手法を勿
論採用することができる。
の混合液でニトロ基を還元することとしたが、鉄以外に
スズ、亜鉛であっても良い。また、上記した担体のニト
ロ化、アミノ化の手法は、一形態を示すのみであり、当
業者にとって公知の他のニトロ化、アミノ化の手法を勿
論採用することができる。
【００２２】また、上記実施の形態（その１）、（その
２）で採用した保護コロイドはポリビニルアルコールが
好適であるが、必ずしも必要ではない。ポリビニルアル
コールを用いない場合、熱分解処理工程は、不要であ
る。ポリビニルアルコールに代えて、ナフィオン等の陽
イオン交換高分子溶液を用いることもできる。この場
合、スルホン酸基等の負のイオンを持っている。このた
め、アミノ基と選択的に吸着できる。したがって、Ｐｔ
コロイド粒子ばかりでなく、陽イオン交換高分子自体も
高分散に担持される。
２）で採用した保護コロイドはポリビニルアルコールが
好適であるが、必ずしも必要ではない。ポリビニルアル
コールを用いない場合、熱分解処理工程は、不要であ
る。ポリビニルアルコールに代えて、ナフィオン等の陽
イオン交換高分子溶液を用いることもできる。この場
合、スルホン酸基等の負のイオンを持っている。このた
め、アミノ基と選択的に吸着できる。したがって、Ｐｔ
コロイド粒子ばかりでなく、陽イオン交換高分子自体も
高分散に担持される。
【００２３】上記コロイド粒子は、Ｐｔとした。しか
し、Ａｇ等の他の貴金属のコロイド粒子であっても良
い。さらに、正または負に帯電した別の粒子であっても
良い。上記官能基は、正に帯電しているものとして、ア
ミノ基を導入した。しかし、負に帯電しているものとし
て、水酸基、ニトロ基等を導入することもできる。すな
わち、コロイド粒子が負に帯電している場合には、官能
基を正に帯電させたものとし、コロイド粒子が正に帯電
している場合には、官能基を負に帯電させたものとすれ
ば、上記実施の形態に限られるものではない。
し、Ａｇ等の他の貴金属のコロイド粒子であっても良
い。さらに、正または負に帯電した別の粒子であっても
良い。上記官能基は、正に帯電しているものとして、ア
ミノ基を導入した。しかし、負に帯電しているものとし
て、水酸基、ニトロ基等を導入することもできる。すな
わち、コロイド粒子が負に帯電している場合には、官能
基を正に帯電させたものとし、コロイド粒子が正に帯電
している場合には、官能基を負に帯電させたものとすれ
ば、上記実施の形態に限られるものではない。
【００２４】上記実施の形態（その１）で、アミノ化し
たカーボン粉末は、Ｐｔコロイド溶液を調製する際、予
め（水、還元剤、保護コロイド）溶液に分散しておくこ
ともできる。同様に、上記実施の形態（その２）で、ニ
トロ化したカーボン粉末は、Ｐｔコロイド溶液を調製す
る際、予め（水、還元剤、保護コロイド）溶液に分散し
ておくこともできる。
たカーボン粉末は、Ｐｔコロイド溶液を調製する際、予
め（水、還元剤、保護コロイド）溶液に分散しておくこ
ともできる。同様に、上記実施の形態（その２）で、ニ
トロ化したカーボン粉末は、Ｐｔコロイド溶液を調製す
る際、予め（水、還元剤、保護コロイド）溶液に分散し
ておくこともできる。
【００２５】
【実施例】実施例１
カーボン粉末を混酸（濃硝酸と濃硫酸の混合液）また
は、濃硝酸中５℃（通常、０〜１００℃）で攪拌し、カ
ーボンをニトロ化した。ろ過、水洗後、鉄と塩酸の混合
液でニトロ基を還元し、アミノ化した。水洗、乾燥し、
アミノ基を導入したカーボン粉末を得た。Ｐｔのモル量
が０．６ｍｍｏｌになるようにＨ2ＰｔＣｌ6溶液（Ｐｔ
含有量１００ｇ／ｌ）を１ｇ金属／ｌに希釈した。イオ
ン交換水１４４０ｇ、エタノール１１４０ｇ、ポリビニ
ルアルコール０．４ｇの溶液を沸騰させた。この沸騰し
た溶液に、先に調製したＰｔイオン溶液を添加し、１５
分（通常、１０分〜２４時間）反応させ、Ｐｔイオンを
還元した。冷却後、アミノ基を導入したカーボン粉末１
２０ｍｇを添加、攪拌し、カーボンにＰｔコロイドを静
電的に吸着担持させる。その後、ろ過、乾燥し、水素雰
囲気中で２５０℃、６０分（通常、０．５〜６時間）熱
処理し、ポリビニルアルコールを熱分解除去し、Ｐｔ担
持カーボン触媒を得た。
は、濃硝酸中５℃（通常、０〜１００℃）で攪拌し、カ
ーボンをニトロ化した。ろ過、水洗後、鉄と塩酸の混合
液でニトロ基を還元し、アミノ化した。水洗、乾燥し、
アミノ基を導入したカーボン粉末を得た。Ｐｔのモル量
が０．６ｍｍｏｌになるようにＨ2ＰｔＣｌ6溶液（Ｐｔ
含有量１００ｇ／ｌ）を１ｇ金属／ｌに希釈した。イオ
ン交換水１４４０ｇ、エタノール１１４０ｇ、ポリビニ
ルアルコール０．４ｇの溶液を沸騰させた。この沸騰し
た溶液に、先に調製したＰｔイオン溶液を添加し、１５
分（通常、１０分〜２４時間）反応させ、Ｐｔイオンを
還元した。冷却後、アミノ基を導入したカーボン粉末１
２０ｍｇを添加、攪拌し、カーボンにＰｔコロイドを静
電的に吸着担持させる。その後、ろ過、乾燥し、水素雰
囲気中で２５０℃、６０分（通常、０．５〜６時間）熱
処理し、ポリビニルアルコールを熱分解除去し、Ｐｔ担
持カーボン触媒を得た。
【００２６】実施例２
カーボン粉末を混酸（濃硝酸と濃硫酸の混合液）また
は、濃硝酸中５℃ （通常、０〜１００℃）で攪拌し、
カーボンをニトロ化した。Ｐｔのモル量が０．６ｍｍｏ
ｌになるようにＨ2ＰｔＣｌ6溶液（Ｐｔ含有量１００ｇ
／ｌ）を１ｇ金属／ｌに希釈した。イオン交換水１４４
０ｇ、エタノール１１４０ｇ、ポリビニルアルコール
０．４ｇの溶液を沸騰させた。この沸騰した溶液に、先
に調製したＰｔイオン溶液を添加し、１５分（通常、１
０分〜２４時間）反応させ、Ｐｔイオンを還元した。冷
却後、ニトロ化したカーボン粉末１２０ｍｇを添加、攪
拌し、水素ガスを通じ、Ｐｔを触媒として、ニトロ基を
還元しアミノ化すると同時に、負に帯電しているＰｔコ
ロイドを静電的に吸着担持させた。その後、ろ過、乾燥
し、水素雰囲気中で２５０℃、６０分（通常、０．５〜
６時間）熱処理し、ポリビニルアルコールを熱分解除去
し、Ｐｔ担持カーボン触媒を得た。
は、濃硝酸中５℃ （通常、０〜１００℃）で攪拌し、
カーボンをニトロ化した。Ｐｔのモル量が０．６ｍｍｏ
ｌになるようにＨ2ＰｔＣｌ6溶液（Ｐｔ含有量１００ｇ
／ｌ）を１ｇ金属／ｌに希釈した。イオン交換水１４４
０ｇ、エタノール１１４０ｇ、ポリビニルアルコール
０．４ｇの溶液を沸騰させた。この沸騰した溶液に、先
に調製したＰｔイオン溶液を添加し、１５分（通常、１
０分〜２４時間）反応させ、Ｐｔイオンを還元した。冷
却後、ニトロ化したカーボン粉末１２０ｍｇを添加、攪
拌し、水素ガスを通じ、Ｐｔを触媒として、ニトロ基を
還元しアミノ化すると同時に、負に帯電しているＰｔコ
ロイドを静電的に吸着担持させた。その後、ろ過、乾燥
し、水素雰囲気中で２５０℃、６０分（通常、０．５〜
６時間）熱処理し、ポリビニルアルコールを熱分解除去
し、Ｐｔ担持カーボン触媒を得た。
【００２７】実施例３
上記のようにして得られたＰｔ担持カーボン触媒を、Pt
の分散性の指標となるCO吸着量で従来触媒と比較したと
ころ、同一Pｔ担持量の従来触媒のCO吸着量が０．６μ
ｍｏｌ／ｇ・触媒に対して、本発明による触媒の吸着量
は０．８μｍｏｌ／ｇ・触媒であった。
の分散性の指標となるCO吸着量で従来触媒と比較したと
ころ、同一Pｔ担持量の従来触媒のCO吸着量が０．６μ
ｍｏｌ／ｇ・触媒に対して、本発明による触媒の吸着量
は０．８μｍｏｌ／ｇ・触媒であった。
【００２８】
【発明の効果】上記したところから明らかなように、本
発明によれば、Ｐｔコロイド粒子等の金属コロイド粒子
を効率的に担体に吸着担持し、担持された金属粒子が良
好に分散するようにしたコロイド粒子の担持方法および
該コロイド粒子の担持方法によって得た担体からＰｔ担
持カーボン触媒を得るようにしたＰｔ担持カーボン触媒
の製造方法が提供される。
発明によれば、Ｐｔコロイド粒子等の金属コロイド粒子
を効率的に担体に吸着担持し、担持された金属粒子が良
好に分散するようにしたコロイド粒子の担持方法および
該コロイド粒子の担持方法によって得た担体からＰｔ担
持カーボン触媒を得るようにしたＰｔ担持カーボン触媒
の製造方法が提供される。
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(72)発明者 野島 繁
広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号
三菱重工業株式会社広島研究所内
Ｆターム(参考） 4G069 AA03 AA08 BA08A BA08B
BC75A BC75B CC32 EA01Y
EA02Y EE01 FA02 FB14
FB41 FB45
5H018 AA06 BB17 EE03 EE05
5H026 AA06 BB00 BB10 EE02 EE05
Claims (5)
- 【請求項１】 担体上に、官能基を付与し、該官能基と
コロイド粒子との静電的作用によって上記担体上に上記
コロイド粒子を担持するようにしたことを特徴とするコ
ロイド粒子の担持方法。 - 【請求項２】 上記担体がカーボン系担体であり、上記
官能基が正に帯電した官能基であり、上記コロイド粒子
が負に帯電したＰｔコロイド粒子であることを特徴とす
るコロイド粒子の担持方法。 - 【請求項３】上記官能基がアミノ基であり、上記カーボ
ン系担体にアミノ基を導入し、そして負に帯電したＰｔ
コロイド粒子を上記カーボン系担体に担持するようにし
たことを特徴とする請求項２のコロイド粒子の担持方
法。 - 【請求項４】上記カーボン系担体にニトロ基を導入し、
該ニトロ基を還元すると同時に、負に帯電したＰｔコロ
イド粒子を上記カーボン系担体に担持するようにしたこ
とを特徴とする請求項２のコロイド粒子の担持方法。 - 【請求項５】請求項２〜４のいずれかのコロイド粒子の
担持方法によって得た担体からＰｔ担持カーボン触媒を
得るようにしたことを特徴とするＰｔ担持カーボン触媒
の製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001288051A JP2003093874A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | コロイド粒子の担持方法およびＰｔ担持カーボン触媒の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001288051A JP2003093874A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | コロイド粒子の担持方法およびＰｔ担持カーボン触媒の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003093874A true JP2003093874A (ja) | 2003-04-02 |
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ID=19110756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001288051A Withdrawn JP2003093874A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | コロイド粒子の担持方法およびＰｔ担持カーボン触媒の製造方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2003093874A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2001
- 2001-09-21 JP JP2001288051A patent/JP2003093874A/ja not_active Withdrawn
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