JP2877409B2 - 貴金属合金微粒子の調製方法 - Google Patents
貴金属合金微粒子の調製方法Info
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- JP2877409B2 JP2877409B2 JP1003390A JP1003390A JP2877409B2 JP 2877409 B2 JP2877409 B2 JP 2877409B2 JP 1003390 A JP1003390 A JP 1003390A JP 1003390 A JP1003390 A JP 1003390A JP 2877409 B2 JP2877409 B2 JP 2877409B2
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- noble metal
- fine particles
- organic solvent
- alloy fine
- metal salt
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- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、触媒、各種ペースト、プリントの材料、そ
の他電気材料分野に利用される貴金属合金微粒子を有機
溶媒中に安定させた状態で分散させる貴金属合金微粒子
の調製方法に関する。
の他電気材料分野に利用される貴金属合金微粒子を有機
溶媒中に安定させた状態で分散させる貴金属合金微粒子
の調製方法に関する。
（従来技術とその問題点） 有機溶媒中に貴金属合金微粒子を分散させたものの利
用として、貴金属を含有するペースト、インキの原料
や、触媒、機能膜等に貴金属および貴金属合金を担持、
あるいは被膜を形成する等、その利用範囲は多く、しか
も高価な貴金属のそれぞれが持つ固有の特性および貴金
属合金とした際の特性を有効に活用するため、粒子径が
用途に合った大きさで粒子径の安定したもの、および溶
液中で均一分散し安定していることが望まれている。
用として、貴金属を含有するペースト、インキの原料
や、触媒、機能膜等に貴金属および貴金属合金を担持、
あるいは被膜を形成する等、その利用範囲は多く、しか
も高価な貴金属のそれぞれが持つ固有の特性および貴金
属合金とした際の特性を有効に活用するため、粒子径が
用途に合った大きさで粒子径の安定したもの、および溶
液中で均一分散し安定していることが望まれている。
また、有機溶媒中に分散させた貴金属合金微粒子以外
の共存成分が分解或いは除去処理において基体等に悪影
響を与えにくいものであること等も望まれている。
の共存成分が分解或いは除去処理において基体等に悪影
響を与えにくいものであること等も望まれている。
しかし、従来法は貴金属塩化物が多く用いられ、該塩
化物を水に溶解し界面活性剤を加えて貴金属を還元し、
次いで有機溶媒中に分散させる方法が用いられている。
化物を水に溶解し界面活性剤を加えて貴金属を還元し、
次いで有機溶媒中に分散させる方法が用いられている。
上記、従来法の欠点は界面活性剤を用いているため有
機溶媒中で貴金属微粒子はエマルジョン状態で分散して
おり、安定性に欠ける点と微粒子を調製する際に貴金属
塩化物水溶液を還元するので合金微粒子になりにくいと
いう欠点とさらに任意の割合の合金微粒子を調製させに
くいという欠点もあった。
機溶媒中で貴金属微粒子はエマルジョン状態で分散して
おり、安定性に欠ける点と微粒子を調製する際に貴金属
塩化物水溶液を還元するので合金微粒子になりにくいと
いう欠点とさらに任意の割合の合金微粒子を調製させに
くいという欠点もあった。
また、界面活性剤等の共存が用途により問題であっ
た。
た。
（発明の目的） 本発明は、上記従来法の欠点を解決するためになされ
たもので、有機溶媒中に分散した任意の割合の貴金属合
金微粒子の粒子径のバラツキも少なく、有機溶媒中に貴
金属合金微粒子が均一に分散しているものの調製方法を
提供するものである。
たもので、有機溶媒中に分散した任意の割合の貴金属合
金微粒子の粒子径のバラツキも少なく、有機溶媒中に貴
金属合金微粒子が均一に分散しているものの調製方法を
提供するものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、貴金属塩を含む水溶液より該貴金属塩を抽
出する抽出剤を含む有機溶媒で該貴金属塩を抽出し、該
貴金属塩を抽出した有機溶媒相を水相と分離したのちに
還元剤を加えて有機溶媒中に貴金属合金微粒子を分散さ
せることを特徴とする貴金属合金微粒子の調製方法で、
前記貴金属塩を含む水溶液に貴金属元素が２種以上含ま
れている貴金属合金微粒子の調製方法であり、また、前
記貴金属塩を抽出して分離した有機溶媒相が他の貴金属
元素塩を抽出して分離した有機溶媒相を混合されている
貴金属合金微粒子の調製方法と、他に前記貴金属塩を抽
出するにおいて、まず１種の貴金属塩を抽出したのち、
他の貴金属元素塩を抽出させることを特徴とする貴金属
合金微粒子の調製方法である。
出する抽出剤を含む有機溶媒で該貴金属塩を抽出し、該
貴金属塩を抽出した有機溶媒相を水相と分離したのちに
還元剤を加えて有機溶媒中に貴金属合金微粒子を分散さ
せることを特徴とする貴金属合金微粒子の調製方法で、
前記貴金属塩を含む水溶液に貴金属元素が２種以上含ま
れている貴金属合金微粒子の調製方法であり、また、前
記貴金属塩を抽出して分離した有機溶媒相が他の貴金属
元素塩を抽出して分離した有機溶媒相を混合されている
貴金属合金微粒子の調製方法と、他に前記貴金属塩を抽
出するにおいて、まず１種の貴金属塩を抽出したのち、
他の貴金属元素塩を抽出させることを特徴とする貴金属
合金微粒子の調製方法である。
以下、本発明の詳細について説明する。
本発明に用いる貴金属塩としては特に限定されるもの
ではないが、入手し易く、しかも有機溶媒抽出がし易
く、還元させやすいものが良く、例えば塩化物で、その
貴金属塩の濃度は0.3〜0.5ミリモル／でよいものであ
る。
ではないが、入手し易く、しかも有機溶媒抽出がし易
く、還元させやすいものが良く、例えば塩化物で、その
貴金属塩の濃度は0.3〜0.5ミリモル／でよいものであ
る。
貴金属塩を抽出する抽出剤は種々あるがTOPO（トリオ
クチルホスフィンオキシド）、DDAC（ジステアリル−ジ
メチル−アンモニウムクロライド）が良いもので、前記
抽出剤を効果的に反応させるための有機溶媒としては、
シクロヘキサン、クロロホルム等が良く、抽出剤の含有
量は貴金属塩に対する抽出当量で良い。
クチルホスフィンオキシド）、DDAC（ジステアリル−ジ
メチル−アンモニウムクロライド）が良いもので、前記
抽出剤を効果的に反応させるための有機溶媒としては、
シクロヘキサン、クロロホルム等が良く、抽出剤の含有
量は貴金属塩に対する抽出当量で良い。
また、還元剤は有機溶媒相に残存しにくい水溶性のも
ので貴金属を還元することのできるヒドラジン、ほう素
化水素ナトリウムが良いものである。
ので貴金属を還元することのできるヒドラジン、ほう素
化水素ナトリウムが良いものである。
還元剤は適度に調製して用い、その濃度はおおむね0.
5％〜5.0％でよい。
5％〜5.0％でよい。
還元剤の加える量は貴金属に対して還元当量の1.2〜
2.0倍量になるようにし、上記貴金属塩を抽出した有機
溶媒相に還元剤を加え振り混ぜて反応させ貴金属合金オ
ルガノゾルが得られる。
2.0倍量になるようにし、上記貴金属塩を抽出した有機
溶媒相に還元剤を加え振り混ぜて反応させ貴金属合金オ
ルガノゾルが得られる。
得られる貴金属合金微粒子は粒子径６〜30nmのもので
ある。
ある。
該貴金属合金オルガノゾルとして安定しているのは有
機溶媒中で貴金属塩を抽出剤で抽出した際貴金属塩錯体
とし、その状態で還元して貴金属合金微粒子を生成する
ことが貴金属合金微粒子の分散状態を安定にする作用を
しているとみられる。
機溶媒中で貴金属塩を抽出剤で抽出した際貴金属塩錯体
とし、その状態で還元して貴金属合金微粒子を生成する
ことが貴金属合金微粒子の分散状態を安定にする作用を
しているとみられる。
任意の合金割合の貴金属合金微粒子にさせる方法とし
ては、一つば２種の基金属塩の水溶液を目的とする合金
割合になるように混合した水溶液とし、その水溶液と抽
出剤を含む有機溶媒を振り混ぜて貴金属塩錯体として有
機溶媒相中に抽出し、水相と分離して還元剤を加えて貴
金属合金微粒子とする方法と、２種の貴金属塩の水溶液
をそれぞれ別々に抽出剤を含む有機溶媒を加え振り混ぜ
て貴金属塩錯体として有機溶媒相中に抽出し、水相と分
離し、目的とする合金割合に混ぜ合せた有機溶媒に還元
剤をくわえて貴金属合金微粒子とする方法と、まず、１
種の基金属塩の水溶液と抽出剤を含む有機溶媒を振り混
ぜて貴金属塩錯体として有機溶媒中に抽出し、水相と分
離し、次いで別の貴金属元素の貴金属塩の水溶液と前記
貴金属塩錯体を抽出した有機溶媒相と振り混ぜて、２種
の貴金属塩錯体を抽出して水相と分離したのち、還元剤
を加えて貴金属合金微粒子とする方法のいずれの方法で
も可能である。
ては、一つば２種の基金属塩の水溶液を目的とする合金
割合になるように混合した水溶液とし、その水溶液と抽
出剤を含む有機溶媒を振り混ぜて貴金属塩錯体として有
機溶媒相中に抽出し、水相と分離して還元剤を加えて貴
金属合金微粒子とする方法と、２種の貴金属塩の水溶液
をそれぞれ別々に抽出剤を含む有機溶媒を加え振り混ぜ
て貴金属塩錯体として有機溶媒相中に抽出し、水相と分
離し、目的とする合金割合に混ぜ合せた有機溶媒に還元
剤をくわえて貴金属合金微粒子とする方法と、まず、１
種の基金属塩の水溶液と抽出剤を含む有機溶媒を振り混
ぜて貴金属塩錯体として有機溶媒中に抽出し、水相と分
離し、次いで別の貴金属元素の貴金属塩の水溶液と前記
貴金属塩錯体を抽出した有機溶媒相と振り混ぜて、２種
の貴金属塩錯体を抽出して水相と分離したのち、還元剤
を加えて貴金属合金微粒子とする方法のいずれの方法で
も可能である。
以下、本発明の実施例を記載するが該実施例は本発明
を限定するものではない。
を限定するものではない。
（実施例１） 塩化白金酸の水溶液（濃度0.3ミリモル／）と塩化
パラジウムの水溶液（濃度0.3ミリモル／）をそれぞ
れ50mlを別々に抽出剤としてTOPOを100ミリモル／含
むシクロヘキサン50mlを加えて混合し振とうしたのち、
25℃で12時間静置し水相と分離し、シクロヘキサン中の
白金およびパラジウムのそれぞれの濃度を分析したの
ち、白金とパラジウムの混合比として、75:25、50:50、
25:75の３種を調製し、それぞれの混合溶液に還元剤と
して無水ヒドラジンを0.1mlを加えて還元シクロヘキサ
ン中に白金パラジウム合金微粒子を調製した。
パラジウムの水溶液（濃度0.3ミリモル／）をそれぞ
れ50mlを別々に抽出剤としてTOPOを100ミリモル／含
むシクロヘキサン50mlを加えて混合し振とうしたのち、
25℃で12時間静置し水相と分離し、シクロヘキサン中の
白金およびパラジウムのそれぞれの濃度を分析したの
ち、白金とパラジウムの混合比として、75:25、50:50、
25:75の３種を調製し、それぞれの混合溶液に還元剤と
して無水ヒドラジンを0.1mlを加えて還元シクロヘキサ
ン中に白金パラジウム合金微粒子を調製した。
その結果白金パラジウムの合金状態をEPMAで分析した
ところそれぞれの微粒子で合金となっており、その割合
は、Pt83.4％−Pd16.6％、Pt65.5％−Pd34.5％、Pt35.4
％−Pd64.6％であった。
ところそれぞれの微粒子で合金となっており、その割合
は、Pt83.4％−Pd16.6％、Pt65.5％−Pd34.5％、Pt35.4
％−Pd64.6％であった。
また、合金微粒子の粒子径は平均粒径28.2nmであり、
合金微粒子のシクロヘキサン中の安定性は14日間変化な
かった。
合金微粒子のシクロヘキサン中の安定性は14日間変化な
かった。
（実施例２） 抽出剤としてDDACを２ミリモル／含むクロロホルム
を変えた他は実施例１と同様に操作して白金パラジウム
合金微粒子を調製した。
を変えた他は実施例１と同様に操作して白金パラジウム
合金微粒子を調製した。
その結果白金パラジウムの合金状態をEPMAで分析した
ところそれぞれの微粒子で合金となっており、その割合
は、Pt75.2％−Pd24.8％、Pt50.6％−Pd49.4％、Pt25.4
％−Pd74.6％であった。
ところそれぞれの微粒子で合金となっており、その割合
は、Pt75.2％−Pd24.8％、Pt50.6％−Pd49.4％、Pt25.4
％−Pd74.6％であった。
また、合金微粒子の粒子径は平均粒径22.0nmで変わり
なく、合金微粒子のクロロホルム中の安定性は21日間変
化なかった。
なく、合金微粒子のクロロホルム中の安定性は21日間変
化なかった。
（実施例３） 還元剤を水素化ほう素ナトリウムに変えた他は実施例
２と同様に操作して白金パラジウム合金微粒子を調製し
た。
２と同様に操作して白金パラジウム合金微粒子を調製し
た。
その結果白金パラジウムの合金状態をEPMAで分析した
ところそれぞれの微粒子で合金となっており、その割合
は、Pt73.4％−Pd26.6％、Pt36.4％−Pd63.6％、Pt13.3
％−Pd86.7％であった。
ところそれぞれの微粒子で合金となっており、その割合
は、Pt73.4％−Pd26.6％、Pt36.4％−Pd63.6％、Pt13.3
％−Pd86.7％であった。
また、合金微粒子の粒子径は平均粒径7.6nmで、合金
微粒子のクロロホルム中の安定性は21日間変化なかっ
た。
微粒子のクロロホルム中の安定性は21日間変化なかっ
た。
（実施例４） 塩化白金酸の水溶液と塩化パラジウムの水溶液を予め
白金とパラジウムの割合が、75:25、50:50、25:75に混
合した溶液を、実施例２と同様に抽出し、水相を分離
し、還元操作したところ実施例２と同じ結果が得られ
た。
白金とパラジウムの割合が、75:25、50:50、25:75に混
合した溶液を、実施例２と同様に抽出し、水相を分離
し、還元操作したところ実施例２と同じ結果が得られ
た。
（実施例５） 実施例２と同じ白金およびパラジウムの水溶液と抽出
剤を含む有機溶媒と還元剤を用い、まず、塩化白金酸の
水溶液とDDACを含むクロロホルムを混合し振り混ぜて白
金塩錯体をクロロホルム中に抽出し、水相を分離し、分
離したクロロホルムと塩化パラジウム水溶液とを混合し
て振り混ぜてパラジウム塩錯体をさらに抽出し、水相を
分離し、還元剤を加えて白金パラジウム合金微粒子を調
製したところ実施例２と同様の結果が得られた。
剤を含む有機溶媒と還元剤を用い、まず、塩化白金酸の
水溶液とDDACを含むクロロホルムを混合し振り混ぜて白
金塩錯体をクロロホルム中に抽出し、水相を分離し、分
離したクロロホルムと塩化パラジウム水溶液とを混合し
て振り混ぜてパラジウム塩錯体をさらに抽出し、水相を
分離し、還元剤を加えて白金パラジウム合金微粒子を調
製したところ実施例２と同様の結果が得られた。
（発明の効果） 本発明は、従来法では問題となっていた貴金属合金微
粒子が調製しにくい点と粒子径のバラツキも大きくオル
ガノゾルとしての安定性に欠ける点と、さらにゾルとし
ての安定性を高めるために加える界面活性剤等が共存す
るという点を基金属塩の水溶液と抽出剤を含む有機溶媒
を混合し振り混ぜて基金属塩錯体として有機溶媒中に抽
出し、水相を分離したのち還元剤を加えて貴金属合金微
粒子を調製させることで一挙に課題を解決することがで
き、化学工業、電気工業、電子工業等における利用分野
の拡大に貢献できるものである。
粒子が調製しにくい点と粒子径のバラツキも大きくオル
ガノゾルとしての安定性に欠ける点と、さらにゾルとし
ての安定性を高めるために加える界面活性剤等が共存す
るという点を基金属塩の水溶液と抽出剤を含む有機溶媒
を混合し振り混ぜて基金属塩錯体として有機溶媒中に抽
出し、水相を分離したのち還元剤を加えて貴金属合金微
粒子を調製させることで一挙に課題を解決することがで
き、化学工業、電気工業、電子工業等における利用分野
の拡大に貢献できるものである。
Claims (3)
- 【請求項１】貴金属元素が２種以上含まれている、貴金
属塩を含む水溶液より該貴金属塩を抽出する抽出剤を含
む有機溶媒で該貴金属塩を抽出し、該貴金属塩を抽出し
た有機溶媒相を水相と分離したのちに還元剤を加えて有
機溶媒中に貴金属合金微粒子を分散させることを特徴と
する貴金属合金微粒子の調製方法。 - 【請求項２】前記貴金属塩を抽出して分離した有機溶媒
相が他の貴金属元素塩を抽出して分離した有機溶媒相を
混合されている請求項１に記載の貴金属合金微粒子の調
製方法。 - 【請求項３】前記貴金属塩を抽出するにおいて、まず１
種の貴金属塩を抽出したのち、他の貴金属元素塩を抽出
させることを特徴とする請求項１に記載の貴金属合金微
粒子の調製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1003390A JP2877409B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 貴金属合金微粒子の調製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1003390A JP2877409B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 貴金属合金微粒子の調製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03215605A JPH03215605A (ja) | 1991-09-20 |
| JP2877409B2 true JP2877409B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=11739078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1003390A Expired - Lifetime JP2877409B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 貴金属合金微粒子の調製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2877409B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7335245B2 (en) * | 2004-04-22 | 2008-02-26 | Honda Motor Co., Ltd. | Metal and alloy nanoparticles and synthesis methods thereof |
| JP5777150B2 (ja) * | 2011-04-28 | 2015-09-09 | 田中貴金属工業株式会社 | 白金及びパラジウムの回収方法 |
| JP6491595B2 (ja) * | 2015-12-25 | 2019-03-27 | 石福金属興業株式会社 | 白金パラジウムロジウム合金粉末の製造方法 |
-
1990
- 1990-01-19 JP JP1003390A patent/JP2877409B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03215605A (ja) | 1991-09-20 |
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