JP4487067B2 - 白金ナノ粒子及びその製造方法 - Google Patents
白金ナノ粒子及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4487067B2 JP4487067B2 JP2004223809A JP2004223809A JP4487067B2 JP 4487067 B2 JP4487067 B2 JP 4487067B2 JP 2004223809 A JP2004223809 A JP 2004223809A JP 2004223809 A JP2004223809 A JP 2004223809A JP 4487067 B2 JP4487067 B2 JP 4487067B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- platinum
- diameter
- noble metal
- polyoxyethylene
- sponge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 201
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 title claims description 94
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims description 41
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 17
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 37
- -1 polyoxyethylene Polymers 0.000 claims description 24
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 22
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 19
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 11
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 claims description 10
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 9
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 9
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 claims description 8
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 7
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 125000005210 alkyl ammonium group Chemical group 0.000 claims description 4
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 4
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 4
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 4
- 239000002563 ionic surfactant Substances 0.000 claims description 4
- 125000001741 organic sulfur group Chemical group 0.000 claims description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002503 polyoxyethylene-polyoxypropylene Polymers 0.000 claims description 4
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 claims description 4
- FDCJDKXCCYFOCV-UHFFFAOYSA-N 1-hexadecoxyhexadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCOCCCCCCCCCCCCCCCC FDCJDKXCCYFOCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WGKYSFRFMQHMOF-UHFFFAOYSA-N 3-bromo-5-methylpyridine-2-carbonitrile Chemical compound CC1=CN=C(C#N)C(Br)=C1 WGKYSFRFMQHMOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000005037 alkyl phenyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920000847 nonoxynol Polymers 0.000 claims description 3
- 239000001818 polyoxyethylene sorbitan monostearate Substances 0.000 claims description 3
- 235000010989 polyoxyethylene sorbitan monostearate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 claims description 2
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- RLGQACBPNDBWTB-UHFFFAOYSA-N cetyltrimethylammonium ion Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C RLGQACBPNDBWTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 36
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 33
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 20
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 18
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 16
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229920001214 Polysorbate 60 Polymers 0.000 description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 10
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 8
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 7
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 7
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 6
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 5
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 5
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002845 Poly(methacrylic acid) Polymers 0.000 description 3
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 3
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 3
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 3
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- ZFFMLCVRJBZUDZ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dimethylbutane Chemical compound CC(C)C(C)C ZFFMLCVRJBZUDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- RJTANRZEWTUVMA-UHFFFAOYSA-N boron;n-methylmethanamine Chemical compound [B].CNC RJTANRZEWTUVMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- GDOPTJXRTPNYNR-UHFFFAOYSA-N methylcyclopentane Chemical compound CC1CCCC1 GDOPTJXRTPNYNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 150000003057 platinum Chemical class 0.000 description 2
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 2
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 2
- LTSWUFKUZPPYEG-UHFFFAOYSA-N 1-decoxydecane Chemical compound CCCCCCCCCCOCCCCCCCCCC LTSWUFKUZPPYEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MEPDRUVBZDYVEU-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-(2-decoxyethoxy)ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethanol Chemical compound CCCCCCCCCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCO MEPDRUVBZDYVEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IEQAICDLOKRSRL-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-(2-dodecoxyethoxy)ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethanol Chemical compound CCCCCCCCCCCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCO IEQAICDLOKRSRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002675 Polyoxyl Polymers 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SINKQSZYJSQJHN-UHFFFAOYSA-N [Sn].N1C(C=C2N=C(C=C3NC(=C4)C=C3)C=C2)=CC=C1C=C1C=CC4=N1 Chemical compound [Sn].N1C(C=C2N=C(C=C3NC(=C4)C=C3)C=C2)=CC=C1C=C1C=CC4=N1 SINKQSZYJSQJHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010407 anodic oxide Substances 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000013626 chemical specie Substances 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000012770 industrial material Substances 0.000 description 1
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000002502 liposome Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000013335 mesoporous material Substances 0.000 description 1
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000005504 petroleum refining Methods 0.000 description 1
- 238000007540 photo-reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000259 polyoxyethylene lauryl ether Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000003223 protective agent Substances 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005287 template synthesis Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000011882 ultra-fine particle Substances 0.000 description 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Description
すなわち、派生形態(2)は、(2)貴金属元素である白金(Pt)と、貴金属元素である金(Au)、銀(Ag)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)、イリジウム(Ir)、ルテニウム(Ru)よりなる群から選択された一種以上の元素を任意の割合で混和した組織によってその骨格が構成され、かつ直径1.5〜4nmの彎曲したロッド状骨格が3次元的に連結した外径20〜100nmの単結晶体であり、かつ幅0.3〜2nmのスリット状細孔から成る網状間隙を持つスポンジ状形態を有することを特徴とする貴金属ナノ粒子である。
すなわち、(4)(第2の発明)は、(4)ヘキサクロロ白金酸塩等の白金錯化合物よりなる群から選択された一種類の白金錯化合物、ノナエチレングリコールモノヘキサデシルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル類、ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等の有機硫黄酸塩、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド等のアルキルアンモニウム塩、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート等のポリオキシエチレンソルビタンエステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニールエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーよりなる群から選択された二種類の非イオン界面活性剤または非イオン界面活性剤一種とイオン性界面活性剤一種の合わせて二種類の界面活性剤、および水からなる反応混合物を調製し、次いでこの反応混合物に水素化ホウ素ナトリウムの還元剤水溶液を添加して反応させることにより、貴金属元素である白金(Pt)によってその骨格が構成され、かつ直径1.5〜4nmの彎曲したロッド状骨格が3次元的に連結した外径20〜100nmの単結晶体であり、かつ幅0.3〜2nmのスリット状細孔から成る網状間隙を持つスポンジ状形態を有する白金ナノ粒子を生成し、回収することを特徴とする前記(1)の白金ナノ粒子の製造方法である。
すなわち、(7)は、(7)前記(1)〜(3)の何れか1項に記載する貴金属ナノ粒子を各種反応に使用される触媒設計における有効成分として使用することを特徴とする触媒を提供するものである。
(8)は、(8)該触媒が燃料電池用触媒として使用されること特徴とする、前記(7)記載の触媒を提供するものである。
また、(9)は、(9)該触媒が自動車排ガス触媒として使用されることを特徴とした、前記(7)記載の触媒を提供するものである。
(10)は、(10)その用途が専ら電池、電気分解用等の電極として供され、使用されることを特徴とした電極材料を提供するものである。
(11)は、(11)その用途が専ら温度、圧力、湿度、結露、流量、風速、光、ガス、酸素濃度、または変位を検出あるいは測定するセンサとして供され、使用されることを特徴とするセンサ材料を提供するものである。
1)白金または白金を主成分とするスポンジ状白金ナノ粒子を水素と酸素を反応させて電気エネルギーと熱を取り出す燃料電池用触媒として用いた場合、微細な単結晶質骨格と間隙に基づくナノ構造効果と分子サイズ選択性等特有の形状効果とが相乗的に作用して、従来の材料に比べて格段に高い触媒効果が発揮し得られ、必要な触媒量の大幅な低減をもたらすことが期待できる。
2)これを自動車排ガス浄化、石油化学、合成ガス製造、医薬・油脂製造等における触媒として用いた場合、前項と同じ理由により触媒効率が格段に上がり、環境の一層の改善、生産プロセスの省エネルギー化等の顕著な効果が期待される。
3)これを電気分解用等の電極として用いた場合、従来の材料に比べて電極表面積の大幅な増大により反応効率の飛躍的な上昇をもたらすことが期待される。
4)これを温度、圧力、湿度、結露、流量、風速、光、ガス、酸素濃度、または変位を検出あるいは測定するセンサとして用いた場合、検出精度・感度が格段に向上し、素子の小型化・高性能化が実現される。
試験管に秤り取った塩化白金酸(H2PtCl6)およびその2倍モル量の水酸化ナトリウムを含む水溶液にノナエチレングリコールモノデシルエーテル(C12EO9)を滴下し、60℃に昇温した。ついでポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート(Tween60;米国 Atlas Powder社 商品名)を加えて60℃の湯浴で15分間振とうした後、20℃に冷却した。
20℃でさらに20分間放置し、仕込みモル比Na2PtCl6:C12EO9:Tween60:H20=1:1:1:60の混合物を調製した。ついで、同温度に保持したこの混合物に塩化白金酸ナトリウムと等モル量の水素化ホウ素ナトリウムおよび20倍モル量の水から成る溶液を加え、そのまま24時間反応させた。析出した微細な固相を遠心分離後、水洗、ついでエタノール洗浄し、乾燥して黒色粉末を得た。
塩化白金酸H2PtCl6を金属源として同様に手順で調製した仕込みモル比H2PtCl6:C12EO9:Tween60:H20=1:1:1:60の混合物は、図4(a)に示すX線回折ピークを与え、相当に乱れた液晶構造をとっていることがわかる。これに対して、上記の仕込みモル比Na2PtCl6:C12EO9:Tween60:H20=1:1:1:60の混合物液晶は、d=6.2nmの明瞭なX線回折ピークを与え、a=7.2nmの規則性の高いヘキサゴナル構造体であることが確認された〔図4(b)〕。
透過型電子顕微鏡による観察により、この規則構造をもつ液晶に上記の水素化ホウ素ナトリウム水溶液を加えて得られた粉末試料は、その主生成物が直径2〜3nmの彎曲したロッド状骨格が3次元的に連結し、かつ幅0.7〜1.6nmのスリット状細孔から成る網状間隙を持つ、外径40〜80nmのスポンジ状白金ナノ粒子の集合体であることを確認した〔図1(A)〕。さらに、同試料の高分解能像より、外径40〜80nmの各スポンジ状粒子は、平均間隔0.22nmの連続した格子縞を粒子全体にわたって与え〔図1(B)〕、粒子全体が一つの単結晶体で構成されていることが確認された。これにより、本発明にかかる多孔性の単結晶構造をもつスポンジ状白金ナノ粒子が得られたことが分かった。
実施例1と同様な操作、同一条件で、仕込みモル比Na2PtCl6:C12EO9:Tween60:H20=1:1:1:60の組成をもつ前駆体液晶を調製した。ついで、20℃に保持したこの前駆体液晶混合物に塩化白金酸ナトリウムの二分の一モル量の水素化ホウ素ナトリウムと20倍モル量の水から成る溶液を加え、そのまま24時間反応させた。析出した微細な固相を遠心分離後、水洗、ついでエタノール洗浄し、乾燥して黒色粉末を得た。
得られた粉末試料は、透過型電子顕微鏡による観察により、実施例1の場合と同様に、直径2〜4nmの彎曲したロッド状骨格が3次元的に連結し、かつ幅0.5〜1.6nmのスリット状細孔から成る網状間隙を持つ、外径20〜50nmのスポンジ状白金ナノ粒子の集合体が生成していることが確認された〔図2(C)〕。
実施例1と同様な操作・条件で、仕込みモル比Na2PtCl6:C12EO9:Tween60:H20=1:1:1:60の組成をもつ前駆体液晶を調製した。ついで、20℃に保持したこの前駆体液晶混合物に塩化白金酸ナトリウムの9倍モル量の水素化ホウ素ナトリウム、等モル量のジメチルアミンボランおよび60倍モル量の水から成る溶液を加え、そのまま24時間反応させた。析出した微細な固相を遠心分離後、水洗、ついでエタノール洗浄し、乾燥して黒色粉末を得た。
このようにして得られた粉末試料は、透過型電子顕微鏡による観察により、直径2〜3nmのロッド状骨格から成り、かつ幅0.5〜1.5nmのスリット状間隙を有する、外径20〜40nmのスポンジ状白金ナノ粒子が生成していることが確認された〔図2(D)〕。
実施例1と同様な操作・条件で、仕込みモル比Na2PtCl6:C12EO9:Tween60:H20=1:1:1:60の組成をもつ前駆体液晶を調製した。ついで、20℃に保持したこの前駆体液晶混合物に塩化白金酸ナトリウムの8倍モル量の水素化ホウ素ナトリウム、2倍モル量のジメチルアミンボランおよび60倍モル量の水から成る溶液を加え、そのまま24時間反応させた。析出した微細な固相を遠心分離後、水洗、ついでエタノール洗浄し、乾燥して黒色粉末を得た。
このようにして得られた粉末試料は、透過型電子顕微鏡による観察により、直径2〜4nmのロッド状骨格から成り、かつ幅0.5〜2nmのスリット状間隙を持つ、外径20〜30nmのスポンジ状白金ナノ粒子が生成していることが確認された〔図3(E)〕。
以上が生成メカニズムの概要であるが、実験、観察結果とよく符合している。
Claims (2)
- 貴金属元素である白金(Pt)によってその骨格が構成され、かつ直径1.5〜4nmの彎曲したロッド状骨格が3次元的に連結した外径20〜100nmの単結晶体であり、かつ幅0.3〜2nmのスリット状細孔から成る網状間隙を持つスポンジ状形態を有することを特徴とする白金ナノ粒子。
- ヘキサクロロ白金酸塩、および、ノナエチレングリコールモノヘキサデシルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル類、ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等の有機硫黄酸塩、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド等のアルキルアンモニウム塩、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート等のポリオキシエチレンソルビタンエステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニールエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーよりなる群から選択された二種類の非イオン界面活性剤または非イオン界面活性剤一種とイオン性界面活性剤一種の合わせて二種類の界面活性剤、および水からなる反応混合物を調製し、次いでこの反応混合物に水素化ホウ素ナトリウムの還元剤水溶液を添加して反応させることにより、貴金属元素である白金(Pt)によってその骨格が構成され、かつ直径1.5〜4nmの彎曲したロッド状骨格が3次元的に連結した外径20〜100nmの単結晶体であり、かつ幅0.3〜2nmのスリット状細孔から成る網状間隙を持つスポンジ状形態を有する白金ナノ粒子を生成し、回収することを特徴とする請求項1記載の白金ナノ粒子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004223809A JP4487067B2 (ja) | 2004-07-30 | 2004-07-30 | 白金ナノ粒子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004223809A JP4487067B2 (ja) | 2004-07-30 | 2004-07-30 | 白金ナノ粒子及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006045582A JP2006045582A (ja) | 2006-02-16 |
JP4487067B2 true JP4487067B2 (ja) | 2010-06-23 |
Family
ID=36024513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004223809A Expired - Lifetime JP4487067B2 (ja) | 2004-07-30 | 2004-07-30 | 白金ナノ粒子及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4487067B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106334802A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-01-18 | 清华大学深圳研究生院 | 具有海绵状微观结构的金属粉末及其制备方法、导电材料 |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4934799B2 (ja) * | 2005-02-15 | 2012-05-16 | 国立大学法人 宮崎大学 | スポンジ状白金ナノシートをカーボンに担持せしめてなる白金−カーボン複合体とその製造方法 |
JP4958109B2 (ja) * | 2007-09-05 | 2012-06-20 | 国立大学法人 宮崎大学 | ナノホールを有するシート状白金ナノ粒子及びその製造法 |
JP5544456B2 (ja) * | 2007-09-21 | 2014-07-09 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 貴金属ナノ構造体及び電気化学リアクター |
EP2276691B1 (en) * | 2008-05-05 | 2020-04-15 | Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research | A template free and polymer free metal nanosponge and a process for preparation thereof |
JP5204714B2 (ja) * | 2009-04-07 | 2013-06-05 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | 合金微粒子およびその製造と利用 |
JP5641385B2 (ja) * | 2009-07-27 | 2014-12-17 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 樹枝状部分を有する金属ナノ粒子及びその製法 |
JP5572403B2 (ja) * | 2010-01-25 | 2014-08-13 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 多孔質プラチナ粒子の製造方法 |
CN102151840B (zh) * | 2011-03-21 | 2013-06-05 | 天津大学 | 三维多孔网络结构贵金属合金纳米材料的制备方法 |
WO2013169078A1 (ko) * | 2012-05-11 | 2013-11-14 | 주식회사 엘지화학 | 중공 금속 나노입자의 제조방법 및 이에 의해 제조된 중공 금속 나노입자 |
KR101406453B1 (ko) * | 2012-07-23 | 2014-06-16 | 연세대학교 산학협력단 | 다공성 금속 나노입자의 합성법 |
EP2690693A1 (de) * | 2012-07-25 | 2014-01-29 | Paul Scherrer Institut | Hochoberflächiger trägerloser Katalysator für elektrochemische Prozesse und Verfahren zu seiner Herstellung |
CN104884198B (zh) | 2012-12-27 | 2017-11-17 | Lg化学株式会社 | 制备负载在载体上的中空金属纳米粒子的方法 |
US9517450B2 (en) * | 2012-12-27 | 2016-12-13 | Lg Chem, Ltd. | Hollow metal nano particles supported on carrier |
JP6265571B2 (ja) * | 2013-06-07 | 2018-01-24 | エルジー・ケム・リミテッド | 金属ナノ粒子 |
KR101654414B1 (ko) * | 2013-06-07 | 2016-09-05 | 주식회사 엘지화학 | 금속 나노입자 |
KR101665179B1 (ko) * | 2013-06-07 | 2016-10-13 | 주식회사 엘지화학 | 금속 나노입자의 제조방법 |
JP6086497B2 (ja) * | 2013-10-04 | 2017-03-01 | 国立大学法人東京工業大学 | ガス拡散電極用触媒層、その製造方法、膜電極接合体および燃料電池 |
WO2015065123A1 (ko) | 2013-11-01 | 2015-05-07 | 주식회사 엘지화학 | 연료전지 및 그의 제조방법 |
KR101768275B1 (ko) | 2014-08-14 | 2017-08-14 | 주식회사 엘지화학 | 금속 나노입자의 제조방법 |
KR20160035941A (ko) * | 2014-09-24 | 2016-04-01 | 주식회사 엘지화학 | 중공 금속 나노입자, 이를 포함하는 촉매 및 중공 금속 나노입자의 제조방법 |
JP2017202430A (ja) * | 2016-05-09 | 2017-11-16 | 公益財団法人神奈川科学技術アカデミー | 金属触媒、ガス拡散電極用触媒層、及び燃料電池 |
CN106607180B (zh) * | 2016-12-30 | 2019-02-22 | 广东工业大学 | 一种纳米颗粒的分离方法 |
CN113059180B (zh) * | 2021-03-22 | 2023-02-03 | 南京林业大学 | 高抗氧化性超细纳米钌组成的空心材料及其应用 |
CN115715979B (zh) * | 2021-08-26 | 2024-07-12 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种氧化催化剂及其制备方法和在制备2,5-呋喃二羧酸的应用 |
CN113909487B (zh) * | 2021-11-05 | 2023-08-25 | 南京师范大学 | 一种卷曲PtPd纳米枝晶及其制备方法和应用 |
CN114082938B (zh) * | 2022-01-11 | 2023-08-25 | 苏州艾美特企业管理有限公司 | 一种金属粒子及其制备方法和应用 |
CN118166396B (zh) * | 2024-05-14 | 2024-08-02 | 太原理工大学 | 一种PtSe2/PtCo异质界面析氢反应电催化剂及其制备方法 |
-
2004
- 2004-07-30 JP JP2004223809A patent/JP4487067B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106334802A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-01-18 | 清华大学深圳研究生院 | 具有海绵状微观结构的金属粉末及其制备方法、导电材料 |
CN106334802B (zh) * | 2016-09-29 | 2018-12-28 | 清华大学深圳研究生院 | 具有海绵状微观结构的金属粉末及其制备方法、导电材料 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006045582A (ja) | 2006-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4487067B2 (ja) | 白金ナノ粒子及びその製造方法 | |
JP4728093B2 (ja) | 固/液界面に形成された吸着ミセル膜を反応場として形成される単結晶質の貴金属超薄膜ナノ粒子及びその製造方法 | |
JP3842177B2 (ja) | 貴金属ナノチューブ及びその製造方法 | |
Ali et al. | Recent advances in graphene-based platinum and palladium electrocatalysts for the methanol oxidation reaction | |
Kumar et al. | Synthesis, growth mechanisms, and applications of palladium-based nanowires and other one-dimensional nanostructures | |
Du et al. | Engineering self‐supported noble metal foams toward electrocatalysis and beyond | |
Kang et al. | Unexpected catalytic activity of rhodium nanodendrites with nanosheet subunits for methanol electrooxidation in an alkaline medium | |
Lu et al. | Facile synthesis of composition-tunable PtRh nanosponges for methanol oxidation reaction | |
Su et al. | Porous noble metal electrocatalysts: synthesis, performance, and development | |
Wang et al. | Fabrication of mesoporous cage-bell Pt nanoarchitectonics as efficient catalyst for oxygen reduction reaction | |
Xu et al. | Facile fabrication of novel PdRu nanoflowers as highly active catalysts for the electrooxidation of methanol | |
Hong et al. | Facile synthesis of highly active PdAu nanowire networks as self-supported electrocatalyst for ethanol electrooxidation | |
Arandiyan et al. | Highly selective reduction of carbon dioxide to methane on novel mesoporous Rh catalysts | |
Sarkar et al. | Redox transmetalation of prickly nickel nanowires for morphology controlled hierarchical synthesis of nickel/gold nanostructures for enhanced catalytic activity and SERS responsive functional material | |
Kim et al. | Shape-and composition-sensitive activity of Pt and PtAu catalysts for formic acid electrooxidation | |
Shang et al. | Facile fabrication of PdRuPt nanowire networks with tunable compositions as efficient methanol electrooxidation catalysts | |
Wang et al. | Simple synthesis of Au–Pd Alloy nanowire networks as macroscopic, flexible electrocatalysts with excellent performance | |
Kim et al. | An overview of one-dimensional metal nanostructures for electrocatalysis | |
Duan et al. | Regulating surface facets of metallic aerogel electrocatalysts by size-dependent localized ostwald ripening | |
Karczmarska et al. | Carbon-supported noble-metal nanoparticles for catalytic applications—a review | |
Shafaei Douk et al. | Porous 3D inorganic superstructure of Pd–Ir aerogel as advanced support-less anode electrocatalyst toward ethanol oxidation | |
Gao et al. | Facile synthesis of low-dimensional pdpt nanocrystals for high-performance electrooxidation of C 2 alcohols | |
Lv et al. | Engineering porous architectures in multicomponent PdCuBP mesoporous nanospheres for electrocatalytic ethanol oxidation | |
Jiang et al. | Synergism of multicomponent catalysis: one-dimensional Pt-Rh-Pd nanochain catalysts for efficient methanol oxidation | |
Yusuf et al. | Rational design of noble metal-based multimetallic nanomaterials: A review |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A80 | Written request to apply exceptions to lack of novelty of invention |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A80 Effective date: 20040804 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040901 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20061222 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070720 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070720 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090630 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090702 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090828 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091016 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091210 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100226 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |