JP3520367B2 - Method for producing platinum nitroammine complex - Google Patents

Method for producing platinum nitroammine complex

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JP3520367B2
JP3520367B2 JP33620694A JP33620694A JP3520367B2 JP 3520367 B2 JP3520367 B2 JP 3520367B2 JP 33620694 A JP33620694 A JP 33620694A JP 33620694 A JP33620694 A JP 33620694A JP 3520367 B2 JP3520367 B2 JP 3520367B2
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platinum
complex
alcohol
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穣 水畑
啓介 小黒
雅之 小栗
幸記 佐々木
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Ishifuku Metal Industry Co Ltd
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Ishifuku Metal Industry Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池用触媒、及び
自動車や各種プラント工場からの排気ガス、ビルや一般
家庭の暖房設備等の燃焼装置から排出されるガスなどの
無公害化処置のための触媒等の製造に有用な白金ニトロ
アンミン錯体の製造方法に関する。 【0002】 【従来技術及び課題】燃料電池用触媒や、自動車や各種
プラントから排出されるガスの無公害化処理のための白
金触媒の製造のための白金化合物として、例えば、亜硫
酸白金錯塩が使用されている(米国特許第4,044,
193号、同第3,922,512号及び同第3,99
2,331号参照)。しかしながら、亜硫酸白金錯塩は
その製造工程が煩雑でコストが高くつくのみならず、触
媒毒となる硫黄を含有するため触媒能の劣化を速めると
いう欠点がある。 【0003】また、特開昭54−92588号公報及び
特公昭63−40135号公報には、塩化白金酸の低級
アルコールに溶液を用いて燃料電池用ガス拡散電極を作
ることが開示されているが、塩化白金酸は触媒毒となる
塩素を含有している点で問題があり、また還元処理中に
凝集するという欠点がある。 【0004】さらに、特開昭60−212235号公
報、特公昭61−33620号公報、特開平2−745
30号公報及び特開平6−178936号公報には、燃
料電池用ガス拡散電極の製造にジニトロジアンミン白金
を使用することが提案されている。この化合物は硝酸酸
性水溶液の形で担体に含浸させた後、大気中で焼成して
白金を析出させることにより白金担持触媒とされるが、
焼成還元に高温を要するため、フッ素樹脂で撥水化処理
したカーボンシートのような耐熱性の低い担体には使用
することができないという問題がある。 【0005】さらにまた、特開平4−298238号公
報には、ジニトロジアンミン白金の硝酸溶液にカーボン
粉末を加えて混合し、L−アスコルビン酸又はアルコー
ルの水溶液を加えて50〜70℃の温度で還元した後、
得られる白金担持カーボン粉末をシート状に成形するこ
とにより燃料電池用ガス拡散電極をつくる方法が開示さ
れている。しかし、この方法は還元に長時間を要するの
みならず、水性媒体中での反応であるためにカーボン粉
末の濡れ性に問題がある。 【0006】その他白金錯体として、アセチルアセトナ
ト白金、ジアンミンエチレンニトレイト白金硝酸塩、ジ
アンミングリシネイト白金酸等が知られているが、これ
らはいずれも製造工程が複雑で高価であるため、実用性
の乏しいものである。 【0007】しかして、本発明の課題は、触媒毒となる
塩素や硫黄を含まず、製造が容易であり、かつ触媒担体
上に微細に分散した粒子の形で白金を析出させることの
できる白金化合物の製造方法を提供することである。 【0008】 【課題を解決するための手段】本発明は2価のジニトロ
ジアンミン白金塩を硝酸に溶解し反応させて4価の白金
錯体を生成せしめ、乾固した後、アルコールと反応させ
ることを特徴とする式 [Pt(NH3)x(NO2)yL]Az (I) 式中、Lはアルコキシ基、アルカノイル基又はアルカノ
イルオキシ基を表し、AはH、NO又はNOを表
し、xは0、1又は2であり、yは1、2又は3であ
り、ただし、xとyの合計は中心白金の電荷によって変
わり3〜5であり、zは中心金属の電荷によって変わり
(y−1)〜(y−3)である、で示される白金ニトロ
アンミン系錯体の製造方法を提供するものである。 【0009】上記式(I)において、アルコキシル基と
しては、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イ
ソプロポキシ、ブトキシ等が挙げられ、また、アルカノ
イル基としては、例えば、ホルミル、アセチル基等が挙
げられ、さらに、アルカノイルオキシ基としては、例え
ばホルミルオキシ、アセチルオキシ基が挙げられる。し
かして、上記式(I)の白金ニトロアンミン系錯体の具
体例としては、例えば製造に際してアルコールとしてエ
タノールを用いた場合、次のものが挙げられる。 【0010】 Pt(IV)(NH32(NO23(OC25) Pt(IV)(NO23(OC25) Pt(IV)(NH32(NO22(OC25)(NO
3) Pt(II)(NH3)(NO2)(OC25) [Pt(II)(NH3)(NO22(OC25)]H [Pt(II)(NO23(OC25)]H2 Pt(IV)(NH32(NO23(COCH3) Pt(II)(NH32(NO2)(COCH3) [Pt(II)(NH3)(NO22(COCH3)]H Pt(IV)(NH32(NO23(OCOCH3) Pt(II)(NH32(NO2)(OCOCH3) [Pt(II)(NH3)(NO22(OCOCH3)]
H など。 【0011】前記式(I)の錯体において、中心白金の
電荷は4価または2価であることができ、あるいはその
反応中間体の場合における3価の値を取ることも可能で
あり、これらの錯体の構造は、その製造条件、例えば反
応温度、反応時間、原料のモル比によって異なる。 【0012】本発明の前記式(I)で示される白金ニト
ロアンミン系錯体は、例えば、2価のジニトロジアンミ
ン白金塩を硝酸に溶解し反応させて、4価の白金錯体を
生成せしめ、乾固した後、アルコールと反応させること
により製造することができる。 【0013】ここで出発原料として使用される2価のジ
ニトロジアンミン白金塩は、それ自体既知の化合物であ
り、例えば白金を王水溶解し、その後脱硝を行い塩化白
金酸水溶液とした後、亜硝酸を加え煮沸して亜硝酸白金
溶液を得、次いでこの溶液にアンモニア水を加え反応さ
せることにより製造することができる。2価のジニトロ
ジアンミン白金塩は平面4配位錯体であり、シス型及び
トランス型の2種の形態を待つが、本発明の白金ニトロ
アンミン錯体を製造するに当たっては、いずれの形態の
錯体を用いてもよくあるいはその混合物を用いてもよ
く、いかなる市販品を用いることも可能である。 【0014】このようにして得られる2価のジニトロジ
アンミン白金塩は硝酸水溶液、通常濃度が200〜70
0g/lの硝酸水溶液中に60〜112℃において溶解
し、約3〜16時間維持することにより、4価の白金錯
体、例えばトリニトロジアンミン白金塩を生成させるこ
とができる。より具体的には、白金換算で350〜60
0g/lのジニトロジアンミン白金塩を硝酸濃度が45
0〜700g/lの硝酸水溶液に溶解し、該溶液を常圧
で107℃以上の煮沸条件下に3〜6時間維持すること
により、4価の白金錯体を得ることができる。この4価
の白金錯体の生成は、JIS−K8153に記載の方法
に従い、JIS特級試薬に該当する塩化白金酸6水和物
の吸光度と対比することにより確認することができ、そ
の生成量は通常、塩化白金酸6水和物の吸光度を100
とした相対吸光度で92〜94%程度である。 【0015】得られる4価の白金錯体溶液は乾固させた
後アルコールと反応させるのが好ましい。4価の白金錯
体を含む反応溶液の乾固は、例えば、約50〜約200
℃、好ましくは約80〜約160℃の温度に加熱された
ホットプレート又は、ロータリーエバポレーター中で減
圧下にて行うことができる。このようにして得られる4
価の白金錯体の結晶はアルコールと反応される。アルコ
ールとしては、例えば、メタノール、エタノール、プロ
パノール、イソプロパノール、ブタノール等の低級アル
コール等が挙げられ、中でもエタノールが好適である。 【0016】4価の白金錯体とアルコールとの反応は、
両者を混合し、約20〜約50℃の温度に保持すること
により行うことができる。その際のアルコールの使用量
は厳密に制限されるものではないが、通常、4価の白金
錯体中の白金重量に基づいて0.5〜20倍、好ましく
は2〜15倍の重量で用いるのが適当である。 【0017】この反応において、4価の白金錯体中の白
金イオンがアルコールにより還元され、それと同時にア
ルコールは反応条件に依存してその少なくとも一部はア
ルデヒド及び/又はカルボン酸に変化し、これらはそれ
ぞれアルコキシ基、アルカノイル基、アルカノイルオキ
シ基として錯体中に導入させる。 【0018】かくして前記式(I)で示される白金ニト
ロアンミン系錯体を溶存種として含有するアルコール溶
液を得ることができる。この溶液は例えばロータリーエ
バポレーターを用い約25〜80℃、好ましくは約35
〜約60℃の温度で減圧下に濃縮乾固することにより、
式(I)の白金ニトロアンミン錯体を粉末の形で得るこ
とができる。 【0019】本発明の白金ニトロアンミン系錯体は、白
金担持触媒の製造において有利に使用することができ
る。例えば、本発明の錯体を常温又は約80℃までの加
温下のアルコールに溶解し、所定の白金濃度に調節した
後、その溶液を金属担体(例えば、鉄−ニッケル系、鉄
−クロム−ニッケル系、鉄−クロム系等)、セラミック
担体(例えば、アルミナ、シリカ、アルミナ−シリカ、
コージライト、ジルコニア等)、カーボン担体(例え
ば、カーボン粉末と結着剤としての弗素樹脂からなる多
孔性のカーボン担体等)などの担体材料に塗布又は浸漬
して吸着させ、次いで水素含有雰囲気中で約100〜約
200℃の温度で還元することにより、白金担持触媒を
取得することができる。 【0020】本発明により提供される白金化合物は、触
媒毒となる塩素や硫黄を含んでいないため、触媒能の劣
化が少ない白金担持触媒をつくることができるのみなら
ず、本発明の白金化合物を用いれば、水性媒体を用いる
ことなくアルコール溶液の形で触媒担体に適用すること
ができるので、白金粒子が担体上に微細かつ均一に分散
した触媒を製造することができる。 【0021】 【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明の範囲はこれら実施例のみに限定さ
れるものではない。 【0022】実施例1 白金換算で100gのジニトロジアンミン白金塩を硝酸
濃度500g/lの溶液に200mlに投入添加し、混
合撹拌し分散した後、煮沸温度でジニトロジアンミン白
金を溶解させ、煮沸温度に4時間保持した。次に表面温
度100℃のホットプレート上で蒸発乾固させ、黄茶色
粉末を得た。この粉末を無水エタノール200gに徐々
に加え冷却しながら溶解し、40℃で3時間保持した。
その溶液80gをロータリーエバポレーターを使用し、
50℃の温度及び減圧下で蒸発乾固して白金化合物粉末
を得た。 【0023】上記で得られた白金化合物粉末について、
FT−IRによる官能基分析、元素分析による組成、及
1H−NMRによる解析を行った。その結果は次のと
おりであった。 【0024】FT−IRによる赤外吸収測定において
は、図1に示すとおり、ニトロ基(NO2 -)に基づく5
78、1384cm-1、および、硝酸イオン(NO3 -
に基づく1474cm-1、アンミン基(NH3)に帰属
される838、1020、1329cm-1等のピークが
見られる。またエトキシ基に起因するピークとして、1
000〜1200cm-1付近に吸収が見られるが、アル
コールにおいて見られるOH伸縮振動に相当する120
0〜1400cm-1付近におけるブロードな吸収が見ら
れないことから、残存アルコールは殆どなく、白金に配
位しうるエトキシ基が存在していることがわかった。従
って、ニトロ、アンミン、エトキシ各官能基が白金に配
位していることがわかる。 【0025】次いで、1H−NMR測定の結果図2に示
す。エチル基、アンミン基に帰属されるCH3、CH
及びNHの各シフトが確認され、エトキシ基、アンミ
ン基が存在することがわかった。また、この際ピーク強
度の比より、アンミン基とエトキシ基の比は2:1であ
ることがわかった。 【0026】さらに、元素分析の結果を下記表1に示
す。ここで理論値は、白金錯体を下記式 Pt(NH3)2(NO2)2(OC25)(NO3) で示されるものであるとした場合の値である。 【0027】 【表1】 【0028】得られる白金錯体白金の実測値は、理論値
に比べて減少しており、他方、酸素及び水素の実測値は
理論値に比べて増加しているため、結晶が含水している
ことが考えられるが、いずれにしても、白金に対する炭
素及び窒素割合は妥当であることがわかる。従って、少
なくとも白金に配位する官能基に炭素、窒素原子が存在
していることがわかる。以上の分析結果から得られた白
金化合物粉末は主に Pt(NH3)2(NO2)2(OC25)(NO3) で示される白金ニトロアンミンエトキシ錯体からなるも
のであった。 【0029】次いで、本実施例により作製された白金錯
体エタノール溶液を7日間室温下に暗所に放置した後、
アルコール溶媒を蒸留し、ガスクロマトグラフィー質量
分析測定により、同定を行ったところ、図3に示すとお
り質量数73、103のサテライトピークが見られた。
これは、ジエチルアセタールCH3CH(OC25)
サテライトピークに相当し、エタノールが4価白金錯体
の存在下において酸化され、アルデヒドの生成を介して
反応が進行した結果であると考えられる。すなわち、ア
ルコールの酸化に伴い、白金が4価から2価に還元する
ことがアルコール溶媒中では起こりうることがわかる。
従って、2価白金アルコール錯体も結晶中に存在するこ
とがわかった。このことは、X線光電子分光法による白
金の4f電子ピークの移動によっても確かめられた。 【0030】実施例2 白金換算で50gのジニトロジアンミン白金塩を硝酸濃
度500g/lの溶液100mlに投入添加し、混合撹
拌し分散した後、煮沸温度でジニトロジアンミン白金を
溶解させ、煮沸温度に4時間保持した。次に表面温度1
00℃のホットプレート上で蒸発乾固させ、黄茶色の粉
末を得た。この粉末を精密分析用メチルアルコール10
0gに徐々に加え冷却しながら溶解し、40℃で3時間
保持した。その溶液80gをロータリーエバポレーター
を使用し、50℃の温度及び減圧下で蒸発乾固して、白
金化合物粉末を得た。 【0031】上記で得られた白金化合物粉末についてF
T−IRによる官能基分析、質量分析及び 1H−NMR
による構造解析を行った。その結果、該粉末は実質的に
式 Pt(NH3)2(NO2)2(OCH3)(NO3) で示される白金ニトロアンミンメトキシド錯体からなる
ものであることがわかった。図4にこの化合物の赤外吸
収スペクトルを示す。 【0032】比較例1 塩化白金酸を白金濃度が1g/lとなるようにエタノー
ルで希釈した。 【0033】参考例1 実施例1で製造した白金化合物のエタノール溶液、実施
例2で製造した白金化合物のメチルアルコール溶液、比
較例1における塩化白金酸エタノール溶液のそれぞれ
を、白金濃度が1.0g/lとなるようにそれぞれの反
応に使用したアルコールにて濃度調整した。次いで白金
担持量が5.5mg/cm3となるようにアセチレンカ
ーボンブラックへ各溶液を含浸させ、110℃にて30
分間乾燥後、水素:窒素=5:5からなる混合気流中、
160℃にて還元し、白金をアセチレンカーボンブラッ
ク上に析出させた。 【0034】得られた白金を析出させたアセチレンカー
ボンブラック3種について、担持された白金触媒の粒子
径をそれらの透過型電子顕微鏡像から測定した。その結
果を表2に示す。 【0035】 【表2】 【0036】表2の結果から明らかなように、実施例1
および2の白金化合物を用いて担体上に析出させた白金
の粒子径は、比較例1に挙げた従来法によって作製され
た白金触媒粒子径よりも小さいことがわかる。 【0037】 【効果】以上のように、本発明においては、2価のジニ
トロジアンミン白金塩を硝酸に溶解反応させ4価の白金
錯体とした硝酸酸性溶液を濃縮乾固し粉末とした後、該
粉末と低級アルコールとを反応させ、アルコキシル基と
アルカノイル基又はアルカノイルオキシ基を含む白金ニ
トロアンミン錯体化合物アルコール溶液とすることによ
り、白金触媒として従来の欠点であった該触媒中に塩素
イオンや硫黄化合物を全く含まない白金触媒が製造する
ことができる。また、本発明の白金化合物はアルコキシ
ル基とアルカノイル基又はアルカノイルオキシ基を含む
白金ニトロアンミン錯体化合物であり、これはアルコー
ルに溶解して使用することができるので、担体への濡れ
性及び浸透性に優れており、このため分散性に優れた白
金触媒を担持することができ、さらに還元担持された白
金触媒の粒子径が小さく、触媒として使用した際、触媒
効率の向上が期待できる白金化合物を提供することがで
きる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a catalyst for a fuel cell, an exhaust gas from an automobile or various plant factories, and an exhaust gas from a combustion device such as a heating facility in a building or a general household. The present invention relates to a method for producing a platinum nitroammine complex which is useful for producing a catalyst or the like for detoxification treatment of gas and the like. 2. Description of the Related Art Platinum sulfite complex salts, for example, are used as platinum compounds for the production of catalysts for fuel cells and platinum catalysts for detoxification of gases emitted from automobiles and various plants. (U.S. Pat. No. 4,044,44)
Nos. 193, 3,922,512 and 3,99
2,331). However, the platinum sulfite complex salt has disadvantages that not only the production process is complicated and costly, but also the deterioration of the catalytic ability is accelerated because it contains sulfur which is a catalyst poison. Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 54-92588 and 63-40135 disclose that a gas diffusion electrode for a fuel cell is produced by using a solution of chloroplatinic acid in a lower alcohol. However, chloroplatinic acid has a problem in that it contains chlorine, which is a catalyst poison, and has a drawback that it is aggregated during the reduction treatment. Further, JP-A-60-212235, JP-B-61-33620, and JP-A-2-745.
No. 30 and JP-A-6-178936 propose the use of dinitrodiammine platinum for the production of gas diffusion electrodes for fuel cells. This compound is impregnated into a carrier in the form of an aqueous nitric acid solution, and then calcined in the air to precipitate platinum, which is used as a platinum-supported catalyst.
Since a high temperature is required for calcination reduction, there is a problem that it cannot be used for a carrier having low heat resistance such as a carbon sheet which has been made water-repellent with a fluororesin. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-298238 discloses that a carbon powder is added to a nitric acid solution of dinitrodiammineplatinum, mixed, and an aqueous solution of L-ascorbic acid or alcohol is added thereto to reduce at a temperature of 50 to 70 ° C. After doing
A method for forming a gas diffusion electrode for a fuel cell by forming the obtained platinum-supporting carbon powder into a sheet is disclosed. However, this method not only requires a long time for reduction, but also has a problem in wettability of the carbon powder due to the reaction in an aqueous medium. As other platinum complexes, acetylacetonatoplatinum, diammineethylene nitrateplatinum nitrate, diamminglycinatoplatinic acid, and the like are known. However, all of these are complicated and expensive, so that they are not practical. It is scarce. It is an object of the present invention to provide a platinum-free catalyst which does not contain chlorine or sulfur which is a catalyst poison, is easy to produce, and can deposit platinum in the form of finely dispersed particles on a catalyst carrier. An object of the present invention is to provide a method for producing a compound. [0008] The present invention relates to dissolving and reacting a divalent dinitrodiammineplatinum salt in nitric acid to form a tetravalent platinum complex, and after drying to dryness, reacting with an alcohol. Characteristic Formula [Pt (NH 3 ) x (NO 2 ) y L] Az (I) In the formula, L represents an alkoxy group, an alkanoyl group or an alkanoyloxy group, and A represents H, NO 2 or NO 3 , X is 0, 1 or 2, y is 1, 2 or 3, provided that the sum of x and y varies from 3 to 5 depending on the charge of the central platinum, and z varies depending on the charge of the central metal ( y-1) to (y-3), which provide a method for producing a platinum nitroammine complex represented by the formula: In the above formula (I), examples of the alkoxyl group include methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, and butoxy, and examples of the alkanoyl group include formyl and acetyl. Furthermore, examples of the alkanoyloxy group include formyloxy and acetyloxy groups. Thus, specific examples of the platinum nitroammine complex represented by the above formula (I) include the following when ethanol is used as the alcohol in the production. Pt (IV) (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 3 (OC 2 H 5 ) Pt (IV) (NO 2 ) 3 (OC 2 H 5 ) Pt (IV) (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 (OC 2 H 5 ) (NO
3 ) Pt (II) (NH 3 ) (NO 2 ) (OC 2 H 5 ) [Pt (II) (NH 3 ) (NO 2 ) 2 (OC 2 H 5 )] H [Pt (II) (NO 2 ) 3 (OC 2 H 5 )] H 2 Pt (IV) (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 3 (COCH 3 ) Pt (II) (NH 3 ) 2 (NO 2 ) (COCH 3 ) [Pt (II ) (NH 3) (NO 2 ) 2 (COCH 3)] H Pt (IV) (NH 3) 2 (NO 2) 3 (OCOCH 3) Pt (II) (NH 3) 2 (NO 2) (OCOCH 3 ) [Pt (II) (NH 3 ) (NO 2 ) 2 (OCOCH 3 )]
H etc. In the complex of the formula (I), the charge of the central platinum can be tetravalent or divalent, or it can take a trivalent value in the case of its reaction intermediate. The structure of the complex varies depending on its production conditions, for example, the reaction temperature, the reaction time, and the molar ratio of the raw materials. The platinum nitroammine complex represented by the formula (I) of the present invention is prepared by, for example, dissolving a divalent dinitrodiammine platinum salt in nitric acid and reacting to form a tetravalent platinum complex. After that, it can be produced by reacting with alcohol. The divalent dinitrodiammine platinum salt used as a starting material here is a compound known per se. For example, platinum is dissolved in aqua regia and then denitrated to form an aqueous solution of chloroplatinic acid. And boiled to obtain a platinum nitrite solution. Then, ammonia water is added to the solution to cause a reaction, and the product can be produced. The divalent dinitrodiammine platinum salt is a planar four-coordinate complex, and waits for two forms, a cis-form and a trans-form. In producing the platinum nitroammine complex of the present invention, either form of the complex is used. Or a mixture thereof, and any commercially available product can be used. The divalent dinitrodiammine platinum salt thus obtained is an aqueous nitric acid solution, usually having a concentration of 200 to 70%.
By dissolving in a 0 g / l nitric acid aqueous solution at 60 to 112 ° C and maintaining for about 3 to 16 hours, a tetravalent platinum complex, for example, trinitrodiammine platinum salt can be produced. More specifically, 350 to 60 in terms of platinum.
0 g / l of dinitrodiammine platinum salt with a nitric acid concentration of 45
A tetravalent platinum complex can be obtained by dissolving in a 0 to 700 g / l nitric acid aqueous solution and maintaining the solution at a normal pressure under boiling conditions of 107 ° C. or higher for 3 to 6 hours. The formation of this tetravalent platinum complex can be confirmed by comparing with the absorbance of chloroplatinic acid hexahydrate corresponding to the JIS special grade reagent according to the method described in JIS-K8153, and the amount of the formation is usually , An absorbance of chloroplatinic acid hexahydrate of 100
The relative absorbance is about 92 to 94%. The resulting tetravalent platinum complex solution is preferably dried and then reacted with an alcohol. The dryness of the reaction solution containing the tetravalent platinum complex is, for example, about 50 to about 200.
C., preferably under a reduced pressure in a hot plate heated to a temperature of about 80 to about 160.degree. C. or a rotary evaporator. 4 obtained in this way
The crystals of the divalent platinum complex are reacted with the alcohol. Examples of the alcohol include lower alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, and butanol, and among them, ethanol is preferable. The reaction between the tetravalent platinum complex and the alcohol is as follows:
It can be carried out by mixing both and maintaining the temperature at about 20 to about 50 ° C. The amount of the alcohol used at this time is not strictly limited, but is usually 0.5 to 20 times, preferably 2 to 15 times the weight of platinum in the tetravalent platinum complex. Is appropriate. In this reaction, the platinum ions in the tetravalent platinum complex are reduced by the alcohol, and at the same time, the alcohol is at least partially converted to an aldehyde and / or carboxylic acid depending on the reaction conditions, which are It is introduced into the complex as an alkoxy group, an alkanoyl group, or an alkanoyloxy group. Thus, an alcohol solution containing the platinum nitroammine complex represented by the formula (I) as a dissolved species can be obtained. This solution is prepared, for example, using a rotary evaporator at about 25 to 80 ° C., preferably about 35 ° C.
By concentrating to dryness under reduced pressure at a temperature of ~ 60 ° C,
The platinum nitroammine complex of the formula (I) can be obtained in powder form. The platinum nitroammine complex of the present invention can be advantageously used in the production of a platinum-supported catalyst. For example, after dissolving the complex of the present invention in an alcohol at room temperature or under heating up to about 80 ° C. and adjusting the platinum concentration to a predetermined value, the solution is transferred to a metal carrier (eg, iron-nickel system, iron-chromium-nickel). System, iron-chromium system, etc.), ceramic carrier (for example, alumina, silica, alumina-silica,
Coating or dipping on a carrier material such as cordierite, zirconia, or the like, or a carbon carrier (for example, a porous carbon carrier composed of a carbon powder and a fluororesin as a binder), and then adsorbing it. By reducing at a temperature of about 100 to about 200 ° C, a platinum-supported catalyst can be obtained. Since the platinum compound provided by the present invention does not contain chlorine or sulfur, which is a catalyst poison, not only can a platinum-supported catalyst with little deterioration of catalytic ability be produced, but also the platinum compound of the present invention can be used. If used, the catalyst can be applied to the catalyst carrier in the form of an alcohol solution without using an aqueous medium, so that a catalyst in which platinum particles are finely and uniformly dispersed on the carrier can be produced. The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the scope of the present invention is not limited to these examples. Example 1 100 g of dinitrodiammine platinum salt in terms of platinum was added to 200 ml of a solution having a nitric acid concentration of 500 g / l, mixed, stirred and dispersed, and dinitrodiammineplatinum was dissolved at the boiling temperature. Hold for 4 hours. Next, it was evaporated to dryness on a hot plate having a surface temperature of 100 ° C. to obtain a yellow-brown powder. This powder was gradually added to 200 g of absolute ethanol, dissolved while cooling, and kept at 40 ° C. for 3 hours.
Using a rotary evaporator, 80 g of the solution,
Evaporation to dryness at a temperature of 50 ° C. and under reduced pressure gave a platinum compound powder. With respect to the platinum compound powder obtained above,
Functional group analysis by FT-IR, composition by elemental analysis, and analysis by 1 H-NMR were performed. The results were as follows. [0024] In the infrared absorption measurement by FT-IR, as shown in FIG. 1, a nitro group (NO 2 -) based on 5
78,1384Cm -1, and nitrate ions (NO 3 -)
1474cm -1 based on the peak, such 838,1020,1329Cm -1 attributed to ammine group (NH 3) is observed. Also, as a peak due to the ethoxy group, 1
Absorption is observed around 000-1200 cm -1, which corresponds to the OH stretching vibration seen in alcohol.
Since no broad absorption was observed at around 0 to 1400 cm -1, it was found that there was almost no residual alcohol and that an ethoxy group capable of coordinating with platinum was present. Therefore, it can be seen that each functional group of nitro, ammine and ethoxy is coordinated to platinum. Next, FIG. 2 shows the result of 1 H-NMR measurement. CH 3 and CH 2 belonging to an ethyl group or an ammine group
And NH 3 shifts were confirmed, and it was found that an ethoxy group and an ammine group were present. Also, at this time, the ratio of the ammine group to the ethoxy group was found to be 2: 1 from the ratio of the peak intensities. Table 1 below shows the results of the elemental analysis. Here, the theoretical value is a value when the platinum complex is represented by the following formula: Pt (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 (OC 2 H 5 ) (NO 3 ). [Table 1] The measured value of the resulting platinum complex, platinum, is smaller than the theoretical value, while the measured values of oxygen and hydrogen are higher than the theoretical value. However, in any case, the ratio of carbon and nitrogen to platinum is found to be appropriate. Accordingly, it can be seen that carbon and nitrogen atoms are present at least in the functional group coordinated to platinum. The platinum compound powder obtained from the above analysis results was mainly composed of a platinum nitroamine ethoxy complex represented by Pt (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 (OC 2 H 5 ) (NO 3 ). Then, the ethanol solution of the platinum complex prepared in this example was left in a dark place at room temperature for 7 days.
The alcohol solvent was distilled off, and identification was performed by gas chromatography mass spectrometry. As shown in FIG. 3, satellite peaks having mass numbers of 73 and 103 were observed.
This corresponds to the satellite peak of diethyl acetal CH 3 CH (OC 2 H 5 ) 2 , and is considered to be the result of the oxidation of ethanol in the presence of a tetravalent platinum complex and the progress of the reaction through the formation of aldehyde. Can be In other words, it can be seen that the reduction of platinum from tetravalent to divalent with the oxidation of the alcohol can occur in the alcohol solvent.
Therefore, it was found that a divalent platinum alcohol complex was also present in the crystal. This was also confirmed by the shift of the 4f electron peak of platinum by X-ray photoelectron spectroscopy. Example 2 50 g of dinitrodiammine platinum salt in terms of platinum was added to 100 ml of a solution having a nitric acid concentration of 500 g / l, mixed, stirred and dispersed, and then dinitrodiammineplatinum was dissolved at a boiling temperature. Hold for hours. Next, the surface temperature 1
Evaporate to dryness on a hot plate at 00 ° C. to obtain a yellow-brown powder. This powder is converted to methyl alcohol 10 for precision analysis.
The solution was gradually added to 0 g, dissolved while cooling, and kept at 40 ° C. for 3 hours. Using a rotary evaporator, 80 g of the solution was evaporated to dryness at a temperature of 50 ° C. and under reduced pressure to obtain a platinum compound powder. About the platinum compound powder obtained above, F
Functional group analysis by T-IR, mass spectrometry and 1 H-NMR
Structural analysis. As a result, it was found that the powder was substantially composed of a platinum nitroammine methoxide complex represented by the formula Pt (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 (OCH 3 ) (NO 3 ). FIG. 4 shows the infrared absorption spectrum of this compound. Comparative Example 1 Chloroplatinic acid was diluted with ethanol to a platinum concentration of 1 g / l. REFERENCE EXAMPLE 1 Each of the ethanol solution of the platinum compound prepared in Example 1, the methyl alcohol solution of the platinum compound prepared in Example 2, and the ethanol solution of chloroplatinic acid in Comparative Example 1 were mixed with a platinum concentration of 1.0 g. / L was adjusted with the alcohol used for each reaction. Then, acetylene carbon black was impregnated with each solution so that the amount of supported platinum was 5.5 mg / cm 3 ,
After drying for 5 minutes, in a mixed gas stream consisting of hydrogen: nitrogen = 5: 5,
It was reduced at 160 ° C. to deposit platinum on acetylene carbon black. With respect to the three types of acetylene carbon black on which the platinum thus obtained was deposited, the particle diameter of the supported platinum catalyst was measured from transmission electron microscope images. Table 2 shows the results. [Table 2] As is clear from the results in Table 2, Example 1
It can be seen that the particle size of platinum deposited on the support using the platinum compounds of Examples 1 and 2 is smaller than the particle size of the platinum catalyst produced by the conventional method described in Comparative Example 1. As described above, in the present invention, a nitric acid solution obtained by dissolving a divalent dinitrodiammineplatinum salt in nitric acid to form a tetravalent platinum complex is concentrated to dryness to obtain a powder. By reacting the powder with a lower alcohol to form an alcohol solution of a platinum nitroammine complex compound containing an alkoxyl group and an alkanoyl group or an alkanoyloxy group, chlorine ions or sulfur compounds are present in the catalyst, which has been a conventional drawback as a platinum catalyst. Can be produced. Further, the platinum compound of the present invention is a platinum nitroammine complex compound containing an alkoxyl group and an alkanoyl group or an alkanoyloxy group, which can be used by dissolving it in an alcohol, so that the wettability and permeability to the carrier can be improved. It provides a platinum compound that can support a platinum catalyst that is excellent in dispersibility and that has a small particle size of the platinum catalyst that is reduced and supported, and that can be expected to improve catalyst efficiency when used as a catalyst. can do.

【図面の簡単な説明】 【図1】実施例1で得られた本発明の白金エトキシド錯
体の赤外吸収スペクトルである。 【図2】実施例1で得られた本発明の白金エトキシド錯
体の重水中における1H−NMRのスペクトルである。 【図3】実施例1で得られた本発明の白金エトキシド錯
体エタノール溶液を7日間室温、暗所にて放置し、エタ
ノール溶媒を蒸留して得られた溶液のガスクロマトグラ
フィー質量分析のスペクトルである。 【図4】実施例2で得られた本発明の白金メトキシド錯
体の赤外吸収スペクトルである。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an infrared absorption spectrum of the platinum ethoxide complex of the present invention obtained in Example 1. FIG. 2 is a 1 H-NMR spectrum of the platinum ethoxide complex of the present invention obtained in Example 1 in heavy water. FIG. 3 shows a gas chromatography mass spectrometry spectrum of a solution obtained by allowing the ethanol solution of the platinum ethoxide complex of the present invention obtained in Example 1 to stand in a dark place at room temperature for 7 days and distilling the ethanol solvent. is there. 4 is an infrared absorption spectrum of the platinum methoxide complex of the present invention obtained in Example 2. FIG.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小黒 啓介 大阪府池田市緑丘1丁目8番31号 工業 技術院大阪工業技術研究所内 (72)発明者 小栗 雅之 埼玉県草加市青柳2丁目12番30号 石福 金属興業株式会社草加第一工場内 (72)発明者 佐々木 幸記 埼玉県草加市青柳2丁目12番30号 石福 金属興業株式会社草加第一工場内 (56)参考文献 特開 平4−298238(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 29/70 C07C 31/28 C07F 15/00 H01M 4/92 B01J 23/42 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Keisuke Oguro, Inventor Keisuke Oguro, 1-38-31 Midorioka, Ikeda-shi, Osaka Prefecture Inside the Osaka Institute of Technology (72) Inventor Masayuki Oguri 2--12-30, Aoyagi, Soka-shi, Saitama No.Ishifuku Metal Industry Co., Ltd., Soka Daiichi Plant (72) Inventor Yuki Sasaki 2-12-30 Aoyagi, Soka City, Saitama Prefecture Ishifuku Metal Industry Co., Ltd., Soka Daiichi Plant (56) References JP 4-298238 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C07C 29/70 C07C 31/28 C07F 15/00 H01M 4/92 B01J 23/42

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 2価のジニトロジアンミン白金塩を硝酸
に溶解し反応させて4価の白金錯体を生成せしめ、乾固
した後、アルコールと反応させることを特徴とする式 [Pt(NH3)x(NO2)yL]Az 式中、 Lはアルコキシ基、アルカノイル基又はアルカノイルオ
キシ基を表し、 AはH、NO又はNOを表し、 xは0、1又は2であり、 yは1、2又は3であり、 ただし、xとyの合計は中心白金の電荷によって変わり
3〜5であり、 zは中心金属の電荷によって変わり(y−1)〜(y−
3)である、で示される白金ニトロアンミン系錯体の製
造方法。
(57) [Claim 1] A divalent dinitrodiammine platinum salt is dissolved in nitric acid and reacted to form a tetravalent platinum complex, which is then dried and then reacted with alcohol. in that formula [Pt (NH 3) x ( NO 2) y L] Az formula, L is an alkoxy group, an alkanoyl group or an alkanoyloxy group, a represents H, an NO 2 or NO 3, x is 0 Y is 1, 2 or 3, provided that the sum of x and y varies from 3 to 5 depending on the charge of the central platinum, and z varies depending on the charge of the central metal (y-1). ~ (Y-
3) A method for producing a platinum nitroammine complex represented by the formula:
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