JP6987389B2 - RuCu固溶体ナノ粒子及びその製造方法並びに触媒 - Google Patents
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Description
項1. RuとCuが原子レベルで固溶化した、RuCu固溶体ナノ粒子。
項2. Ruを5〜95モル%、Cuを95〜5モル%を含む、項1に記載のナノ粒子。
項3. Ruを20〜80モル%、Cuを80〜20モル%を含む、項1に記載のナノ粒子。
項4. 水素処理により還元された、項1〜3のいずれか1項に記載のナノ粒子。
項5. 項1〜4のいずれか1項に記載のRuCu固溶体ナノ粒子を構成要素として含む触媒。
項6. 項5に記載の触媒を担体に担持してなる担持触媒。
項7. 担体が酸化物類を含む担体である、項6に記載の担持触媒。
項8. 排ガス浄化用触媒である、項6に記載の担持触媒。
項9. 下記の工程1〜2を含む、RuとCuが原子レベルで固溶化した、RuCu固溶体ナノ粒子の製造方法
工程1:150〜270℃の還元剤溶液を調製する工程
工程2:Ru化合物、Cu化合物を含む溶媒溶液を前記還元剤溶液に少量ずつ加える工程。
項10. さらに、以下の工程3を含む、項9に記載の方法
工程3:工程2で得られたRuCu固溶体ナノ粒子を水素処理する工程。
項11. 前記還元剤溶液又は溶媒溶液に保護剤を含む、項9に記載の方法。
項12. 前記保護剤がポリ(N−ビニル−2−ピロリドン)(PVP)、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルエーテル、ポリ(メタ)アクリル酸又はその塩、セルロース誘導体及びアルギン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも1種である、項11に記載の方法。
項13. 前記保護剤がポリ(N−ビニル−2−ピロリドン)(PVP)又はポリエチレングリコールである、項11に記載の方法。
項14. 前記還元剤がアルコール、アルキレングリコール、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、水酸基が3個以上の多価アルコールからなる群から選ばれる少なくとも1種である、項9に記載の方法。
項15. 前記還元剤が、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ジブチレングリコール、トリブチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ブチレングリコールモノメチルエーテル、ブチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールからなる群から選ばれる少なくとも1種である、項9に記載の方法。
以下の溶液Aと溶液Bを作製した。
溶液A:
ポリビニルピロリドン(PVP) 880mg、8mmol
ジエチレングリコール(DEG) 300ml(液体窒素で三回脱気した)
上記2成分を混合し、230℃に加熱した。
溶液B
Ru(acac)3 717.1mg 1.8mmol(MW398.4)
Cu(OAc)2・H2O 439.3mg 2.2mmol(MW199.7)
DEG 30ml
STEM:Scanning Transmission Electron Microscopy
EDS:Energy-Dispersive-Spectroscopy
実施例1で得られたfcc-Ru52Cu48固溶体ナノ粒子(平均粒径9.2±2.5nm)を触媒として用いて、窒素酸化物(NOx)の還元反応、一酸化炭素(CO)の酸化反応に対する触媒活性および炭化水素(C3H6)の酸化反応に対する触媒活性を同時に評価した。また、比較のために、公知の触媒であるfcc-Ru/Al2O3 (平均粒径7.7±1.4nm)を比較のために使用した。
Claims (10)
- RuとCuが原子レベルで固溶化し、Ruを20〜80モル%、Cuを80〜20モル%含む、RuCu固溶体ナノ粒子。
- 水素処理により還元された、請求項1に記載のナノ粒子。
- 請求項1又は2に記載のRuCu固溶体ナノ粒子を構成要素として含む触媒。
- 請求項3に記載の触媒を担体に担持してなる担持触媒。
- 担体が酸化物類を含む担体である、請求項4に記載の担持触媒。
- 排ガス浄化用触媒である、請求項4又は5に記載の担持触媒。
- 下記の工程1〜2を含む、RuとCuが原子レベルで固溶化し、Ruを20〜80モル%、Cuを80〜20モル%含む、RuCu固溶体ナノ粒子の製造方法
工程1:150〜270℃の還元剤溶液を調製する工程
工程2:Ru化合物、Cu化合物を含む溶媒溶液を前記還元剤溶液に少量ずつ加える工程。 - さらに、以下の工程3を含む、請求項7に記載の方法
工程3:工程2で得られたRuCu固溶体ナノ粒子を水素処理する工程。 - 前記還元剤溶液又は溶媒溶液に保護剤を含む、請求項7に記載の方法。
- Ruを52〜75モル%、Cuを48〜25モル%を含む、請求項1又は2に記載のナノ粒子。
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