JPH07148431A - 活性炭上白金を含有する硫化触媒及びその製造方法 - Google Patents

活性炭上白金を含有する硫化触媒及びその製造方法

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JPH07148431A
JPH07148431A JP6132217A JP13221794A JPH07148431A JP H07148431 A JPH07148431 A JP H07148431A JP 6132217 A JP6132217 A JP 6132217A JP 13221794 A JP13221794 A JP 13221794A JP H07148431 A JPH07148431 A JP H07148431A
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デラー クラウス
Bertrand Despeyroux
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 活性炭上白金を含有する新規硫化触媒を提供
する。 【構成】 該触媒は、白金化合物の水溶液が酸化剤を含
有し、活性炭が１０〜４０μｍの平均粒度、５００ｍ2
／ｇより大きい比表面積、０．５ｍｌ／ｇより大きい全
気孔率、５重量％未満の残留灰分及び５より高いｐＨ値
を有することよりなる。 【効果】 本発明の触媒製造法により、白金含有該触媒
の浸透液に酸化剤を添加すると、触媒の活性度を、選択
性を維持しながら著しく改善することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、活性炭上白金を含有す
る硫化触媒及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】貴金属を含有する硫化触媒は、数十年来
工業的に製造され、かつ使用されている。ドイツ特許明
細書第２１５０２２０号明細書には、例えば、このよう
な触媒の製造方法が記載されている。貴金属を含有する
触媒を硫黄含有化合物で硫化させて、部分的に触媒の効
力を失わせることにより、所望の化学反応における高い
選択性が通常低下された触媒活性のもとで得られる。硫
化自体の機構、触媒表面で結合した硫黄の性質並びに硫
黄、貴金属及び担体の間の相互作用についてはあまり知
られていない。
【０００３】特に、ハロゲン化ニトロ芳香族の選択的な
水素添加（例えば、以前には未公開のドイツ国特許出願
第４２１８８６６．０号明細書参照）及び還元的アルキ
ル化（ドイツ国特許出願公開第２７３６２２８号明細
書）では、貴金属として白金及び担体として活性炭を含
有する触媒が他の触媒よりも有利である。
【０００４】該反応におけるこれらの触媒の選択性は、
硫化して部分的に触媒の効力を失わせることにより改良
される。
【０００５】硫化剤としては、硫黄自体又は別の硫黄含
有化合物、例えばＨ2Ｓ、ジメチルスルホキシド、（Ｎ
Ｈ4）2Ｓ、Ｎａ2Ｓ、Ｎａ2ＳＯ4を、強酸、例えばＨ2Ｓ
Ｏ4の作用により硫黄を硫黄含有化合物から遊離させて
使用する。その際、白金１モル当り硫黄０．１〜１０モ
ル、有利には白金１モル当り硫黄０．１〜２モルの濃度
を使用する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従来
の硫化剤を用いて硫化させ部分的に触媒の効力を失わせ
ることにより従来の触媒より明らかに改良された触媒能
を有する上位概念による触媒、並びにその製造方法を提
供することであった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題は、白金化合物
の水溶液が酸化剤を含有することを特徴とする、白金化
合物の水溶液を活性炭の水性懸濁液と混合させ、該混合
物を７０〜１００℃の温度に加熱し、該白金化合物を塩
基を用いて析出させ、難溶性白金化合物を該温度を維持
しながら還元剤を用いて還元し、このようにして得られ
た生成物を濾別し、洗浄し、該触媒を硫化剤で処理し、
完成した触媒を新たに洗浄することにより得られる、活
性炭上白金含有硫化触媒により解決される。
【０００８】完成した触媒の白金含有率は、比較的に活
性炭に対して０．１〜５重量％の間であってよい。活性
炭からなる粉末上の担体の浸透前の白金化合物の水溶液
への酸化剤の添加は、驚異的にも従来の硫化剤を用いた
硫化による触媒能を明らかに改善する白金含有相を生ぜ
しめる。
【０００９】その際、硫化前に酸化剤を添加して製造し
た触媒が、触媒反応で必ずしも改良された能力を示すわ
けではないという事実は驚異的である。
【００１０】適当な活性炭担体としては、引続く酸洗い
を伴って又はなしで酸活性化した炭及び蒸気活性化した
炭を使用することができる。酸活性化するためには、常
法により鉱酸、例えば燐酸又は硝酸を使用する。
【００１１】活性化法又は使用される粗製物に依存し
て、１〜５重量％の残留灰分、４より高いｐＨ値及び１
０〜４０μｍの平均粒径を有する活性炭が生じる。該活
性炭の比表面積は非常に大きく、一般的には５００〜１
５００ｍ2／ｇの間にある。該全体孔容積は、一般的に
は０．５ｍｌ／ｇより大きい。
【００１２】活性炭のｐＨ値を決定するためには、活性
炭１ｇを水１００ｍｌ中に懸濁させる。５分間撹拌した
後、そのｐＨ値を２５℃で測定する。本発明による触媒
としては、５より高いｐＨ値を有する活性炭を使用する
のが有利である。
【００１３】適当な酸化剤としては、無機過酸化合物、
例えば過硫酸塩及び過塩化酸塩、次亜塩素酸ナトリウム
及びアルキルヒドロペルオキシドを使用することができ
るが、しかしながら特に白金１モル当り０．１〜１０．
０モル、有利には白金１モル当り０．５〜５．０モルの
濃度のＨ2Ｏ2を使用するのが有利である。
【００１４】適当な硫化剤としては、従来技術から公知
の全ての硫黄含有化合物を使用することができる。
【００１５】白金化合物の水溶液を活性炭の水性懸濁液
と混合する際に、既に活性炭上に沈殿する難溶性白金化
合物が部分的に析出しうる。難溶性化合物として白金を
完全に析出させるためには、白金含有溶液と活性炭懸濁
液からなる混合物に塩基を加える。適当な塩基は、炭酸
ナトリウム、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムであ
る。
【００１６】本発明のもう１つの課題は、該硫化触媒の
製造方法を提供することであった。上記課題は、白金化
合物の水溶液を活性炭の水性懸濁液と混合させ、該混合
物を７０〜１００℃の温度に加熱し、白金化合物を塩基
で析出させ、難溶性白金化合物を該温度を維持しながら
還元剤を用いて還元する、このようにして得られた触媒
を濾別し、洗浄し、該触媒を硫化剤を用いて処理し、新
たに洗浄する方法により解決される。該方法は、白金化
合物の水溶液が酸化剤を含有することを特徴とする。該
触媒を洗浄するためには、完全に脱塩した水（ＶＥ−
水）又は蒸留水を使用するのが有利である。
【００１７】活性炭の水性懸濁液は、有利には５〜３０
重量％の濃度を有する。種々の水溶性白金化合物を使用
することができるが、特にヘキサクロロ白金酸−六水和
物が有利であることが判明した。
【００１８】酸化剤、有利には過酸化水素は、白金溶液
の白金１モルに対して０．１〜１０．０モル、有利には
０．５〜５．０モルの量で白金溶液に加える。
【００１９】活性炭懸濁液と白金溶液を互いに混和し、
撹拌下で７０〜１００℃に加熱する。その前に白金を、
塩基、例えば炭酸ナトリウム又は苛性ソーダ溶液を添加
することにより難溶性化合物の形で活性炭上に沈殿さ
せ、引続き、該温度で場合により還元剤、例えばヒドラ
ジン、ギ酸ナトリウム、炭酸ナトリウム又はホルムアル
デヒド、有利にはホルムアルデヒドを添加することによ
り還元する。
【００２０】白金溶液と塩基の活性炭懸濁液への添加順
序は問題にならない。塩基は既に、白金溶液の導入前に
活性炭懸濁液に混入されていてもよい。
【００２１】このようにして得られたＰｔ／Ｃ−触媒の
濾別及び洗浄後に、硫化剤、例えばジメチルスルホキシ
ド又は硫化アンモニウムを強酸、例えば硫酸と組み合わ
せて標準温度で水性触媒懸濁液に加える。
【００２２】硫化した触媒は０．１〜５．０モル、有利
には０．５〜３．５重量％の白金含有率、及び白金１モ
ルに対して０．１〜１０、有利には０．１〜２モルの硫
黄含有率を有するべきであった。
【００２３】上記の方法に代わる方法として、酸化剤−
及び白金含有溶液を活性炭懸濁液に添加する際に、活性
炭を酸化剤−及び白金含有溶液に添加するか、又は酸化
剤−及び白金含有溶液を活性炭上に噴霧してもよい。
【００２４】白金含有溶液を安定化させるためには、し
ばしば、該溶液に鉱酸、例えば塩酸、硫酸又は硝酸を加
えることも有利である。
【００２５】
【実施例】次に、本発明を以下の実施例につき詳細に説
明する。
【００２６】例１に本発明による触媒及び従来技術によ
る比較触媒の製造を記載する。硫化されていない触媒の
前駆物を、例２で低圧試験で活性度に関して試験し、互
いに比較した。例３では、本発明による硫化触媒を高圧
試験で活性及び選択性に関して試験し、比較触媒と比較
した。
【００２７】例１：触媒の製造 全ての触媒に関して、担体として以下の資料データ： 資料： 粉末状活性炭 比表面積ＢＥＴ： １５００ｍ2／ｇ （ＡＳＴＭ−Ｄ−３６６３） 全気孔率： １．５ｍｌ／ｇ （ＡＳＴＭ−Ｄ−４２８４） 平均粒度： ２２ｍ （ＡＳＴＭ−Ｄ−４４６４） ｐＨ値： １０ 残留灰分 ＜２％ を有する活性炭を使用した。
【００２８】Ａ）触媒前駆物の製造：（Ｐｔ＋Ｈ2Ｏ2）
／Ｃ（硫化せず） ３％の白金負荷を有する触媒を製造するために、活性炭
９７ｇ（乾燥重量）を蒸留水に３００回転／分の撹拌速
度で混入した。該懸濁液にヘキサクロロ白金酸−六水和
物の２５％溶液１２ｇ（Ｐｔ３ｇに相当）を３０％の水
性Ｈ2Ｏ2溶液３ｍｌとともに加えた（白金１モル当りＨ
2Ｏ2２モルに相当）。
【００２９】引続き、該懸濁液を８０℃に加熱し、難溶
性水酸化物を析出させるために炭酸ナトリウムを一定に
撹拌しながら加えた。沈殿物を還元するために、最後に
３７％のホルムアルデヒド溶液１．８ｍｌを加えた。還
元の間も懸濁液の温度を常に８０℃に維持した。還元
後、触媒をヌッチェを介して濾別し、ＶＥ水で洗浄し
た。
【００３０】Ｂ）硫化した本発明による触媒の製造：
（Ｐｔ＋Ｈ2Ｏ2＋Ｓ）／Ｃ 本発明による３％の白金負荷を有する触媒を製造するた
めに、まず、触媒をＡ）により製造し、次いで、ジメチ
ルスルホキシドを用いてドイツ国特許出願公開第２１５
０２２０号明細書の例１により硫化した。硫化した触媒
の全硫黄含量は、白金１モル当り０．４モル／Ｓであっ
た。
【００３１】同じ白金負荷を有するが、２倍ないしは４
倍の硫黄を含有する触媒を、相応する倍数の硫化剤で製
造した。
【００３２】偏倚する白金負荷を有する触媒を上記の方
法と同様に、ヘキサクロロ白金酸、苛性ソーダ溶液及び
硫化剤の量と同じ倍数にすることにより調製した。
【００３３】Ｃ）比較触媒の製造（Ｐｔ／Ｃ） 本発明による触媒と比較するために、例えば例１のＡ）
ないしはＢ）の活性炭上の白金含有触媒を、Ｈ2Ｏ2を添
加せずに製造した。
【００３４】例２：触媒前駆物の低圧試験（硫化せず） 触媒前駆物の活性度を、桂皮酸のジヒドロ桂皮酸への水
素添加で以下の反応条件下で調査した。
【００３５】エタノール１２０ｍｌ中の桂皮酸１０ｇに
触媒２００ｍｇを加え、ガス処理撹拌機、温度計及び水
素供給器を備えた２５０ｍｌの撹拌反応器中に装入し
た。
【００３６】該反応器をまず窒素を用いて標準圧で慎重
に洗浄した。次いで、反応器中２５℃の反応温度で標準
圧より１０ミリバール高い一定の水素圧に調整し、水素
をガス処理撹拌機（２０００回転／分）を介して均一に
溶液中に分散させた。
【００３７】触媒能力を測定するために触媒活性度を桂
皮酸のジヒドロ桂皮酸への水素添加反応で調査し、水素
ｍｌ／触媒ｇ／分で示した。該触媒活性度を測定するた
めの反応時間として、水素供給後、３〜８分の反応時間
を使用した。
【００３８】第１表は、例１のＡ）ないしはＢ）（加硫
せず）により製造した触媒の試験結果である。
【００３９】 第１表 例 組成 触媒活性度 Ｈ2 ｍｌ／触媒ｇ／分 １Ｃ ３．０％のＰｔ／Ｃ ２４５* （２２０−２８０） １Ａ （３．０％のＰｔ＋Ｈ2Ｏ2）Ｃ ２４０* （２３０−２７０） １Ｃ １．０％のＰｔ／Ｃ ９５* （８０−１２０） １Ａ （１．０％のＰｔ＋Ｈ2Ｏ2）Ｃ ９０* （７０−１１０） * １０回の実験を行なった後の平均値 第１表から、全ての触媒前駆物が匹敵する活性度を有す
ることが判明した。
【００４０】例３：触媒の高圧試験（硫化後） 例１Ｂ）による本発明の触媒の活性度及び選択性を、例
１Ｃ）による従来技術の比較触媒の活性度及び選択性
と、ｐ−アミノジフェニルアミン（ＰＡＤＰＡ）をメチ
ルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を用いて還元的に水素
添加して比較した。
【００４１】該目的のために、ＰＡＤＰＡ３．７７モル
をＭＩＢＫ４．６３モル及び３％のＰｔ／Ｃ−触媒１．
３８ｇ（ＰＡＤＰＡの量に対して０．２重量％に相当）
とともに２リットルのオートクレーブに装入した。該オ
ートクレーブを密閉し、まず窒素、次いで水素で洗浄
し、５０バールの水素圧に調整した。該反応混合物を撹
拌しながら１９０℃の温度に加熱した。６０、９０及び
１２０分の反応時間後に、試料を取出して、分析した。
【００４２】第２表は、分析した試料の未反応ＰＡＤＰ
Ａの残量並びにＰＡＤＰＡの残量を２重量％未満に抑え
るために要した水素添加時間が示されている。
【００４３】
【表１】
【００４４】第２表から、例１ Ｂ）の本発明による触
媒を使用することにより、従来技術（例１ Ｃ））より
３５％高い活性度の改良が達成された。選択性は、Ｈ2
Ｏ2−処理により影響されなかった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベルトラン デスプル フランス国 フールケ リュ ド ラ ラ フィエル ７ (72)発明者 ヨッヒェン ジーモン ドイツ連邦共和国 フライゲリヒト フェ ルトシュトラーセ 10

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 白金化合物の水溶液を活性炭の水性懸濁
    液と混合させ、該混合物を７０〜１００℃の温度に加熱
    し、該白金化合物を塩基を用いて析出させ、難溶性白金
    化合物を該温度を維持しながら還元剤を用いて還元し、
    このようにして得られた生成物を濾別し、洗浄し、硫化
    剤で処理し、新たに洗浄することにより得られる、０．
    １〜５．０重量％の白金を含有し、かつ白金１モル当り
    ０．１〜２モルの硫酸を含有する活性炭上白金を含有す
    る硫化触媒において、前記白金化合物の水溶液は酸化剤
    を含有し、前記活性炭は１０〜４０μｍの平均粒度、５
    ００ｍ2／ｇより大きい比表面積、０．５ｍｌ／ｇより
    大きい全気孔率、５重量％未満の残留灰分及び５より高
    いｐＨ値を有することを特徴とする、活性炭上白金を含
    有する硫化触媒。
  2. 【請求項２】 白金化合物の水溶液を活性炭の水性懸濁
    液と混合させ、該混合物を７０〜１００℃の温度に加熱
    し、該白金化合物を塩基を用いて析出させ、難溶性白金
    化合物を該温度を維持しながら還元剤を用いて還元し、
    このようにして得られた生成物を濾別し、洗浄し、硫化
    剤で処理し、新たに洗浄することによる、請求項１記載
    の活性炭上白金を含有する硫化触媒を製造する方法にお
    いて、前記白金化合物の水溶液は酸化剤を含有し、前記
    活性炭は１０〜４０μｍの平均粒度、５００ｍ2／ｇよ
    り大きい比表面積、０．５ｍｌ／ｇより大きい全気孔
    率、５重量％未満の残留灰分及び５より高いｐＨ値を有
    することを特徴とする、活性炭上白金を含有する硫化触
    媒の製造方法。
  3. 【請求項３】 酸化剤として白金１モル当り０．１〜１
    ０．０モルの量の過酸化水素を使用する、請求項２記載
    の方法。
JP6132217A 1993-06-14 1994-06-14 活性炭上白金を含有する硫化触媒及びその製造方法 Pending JPH07148431A (ja)

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