JPH078805A - Metal-containing catalyst and catalytic reactor - Google Patents

Metal-containing catalyst and catalytic reactor

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JPH078805A
JPH078805A JP5176206A JP17620693A JPH078805A JP H078805 A JPH078805 A JP H078805A JP 5176206 A JP5176206 A JP 5176206A JP 17620693 A JP17620693 A JP 17620693A JP H078805 A JPH078805 A JP H078805A
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JP
Japan
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metal
catalyst
hydrophilic
carrier
pellet
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Application number
JP5176206A
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Japanese (ja)
Inventor
Sunao Fukutake
素直 福武
Kazuhiko Ohashi
和彦 大橋
Akira Uragami
明 浦上
Koichi Okino
浩一 冲野
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Japan Gore Tex Inc
Original Assignee
Japan Gore Tex Inc
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Publication date
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Publication of JPH078805A publication Critical patent/JPH078805A/en
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Abstract

PURPOSE:To accelerate catalytic reaction by depositing a catalytic metal on a pellet like carrier made of a porous fluororesin and tightly bonding the catalytic metal onto at least the surface part to the pellet like carrier with high percentage content through a hydrophilic high polymer. CONSTITUTION:The metal-containing catalyst is constituted by depositing the catalytic metal on the pellet like carrier made of the porous fluororesin. And the catalytic metal is bonded onto at least the surface part of the pellet like carrier through the hydrophilic high polymer. The hydrophilic high polymer is defined as a copolymer of a fluorine-containing monomer and a hydrophilic group-containing monomer. Further, the porous fluororesin is a one made of polytetrafluoroethylene. And catalytic metal is distributed in the range of 0.01-0.1mm depth. The other hand the catalytic reactor is constituted by filling the metal-containing catalyst F in a vessel 1 provided with a raw material supply opening 2 and a treated-material discharge opening 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、金属含有触媒及び触媒
反応装置に関するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a metal-containing catalyst and a catalytic reactor.

【0002】[0002]

【従来の技術】多孔質フッ素樹脂を担体として用い、こ
の担体に触媒金属を担持した構造の触媒は知られている
(特公昭57−45614号、特公昭59−19732
号、実開昭60−83042号、特開平3−27693
4号等)。ところで、このような触媒においては、触媒
金属は、化学めっき法、金属コロイド付着法、金属塩溶
液含浸法等の方法により、触媒担体であるフッ素樹脂に
結合されている。しかしながら、フッ素樹脂は、表面不
活性であり、しかも撥水性や撥油性に富むため、その樹
脂担体に多量の触媒金属を強固に結合させることは非常
に困難である。また、従来の触媒では、触媒金属は樹脂
担体の表面上に析出した構造のもので、表面から担体内
部深く分布するものではなかった。
2. Description of the Related Art A catalyst having a structure in which a porous fluororesin is used as a carrier and a catalyst metal is supported on the carrier is known (Japanese Patent Publication Nos. 57-45614 and 59-19732).
No. 60-83042, JP-A-3-27693.
No. 4). By the way, in such a catalyst, the catalyst metal is bonded to the fluororesin which is the catalyst carrier by a method such as a chemical plating method, a metal colloid attachment method, a metal salt solution impregnation method or the like. However, since the fluororesin is surface-inert and rich in water repellency and oil repellency, it is very difficult to firmly bond a large amount of catalyst metal to the resin carrier. Further, in the conventional catalyst, the catalyst metal has a structure deposited on the surface of the resin carrier, and is not distributed deep inside the carrier from the surface.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、多孔質フッ
素樹脂からなるペレット状担体に触媒金属を高含有率で
強固に結合させてなる触媒及び触媒反応装置を提供する
ことをその課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a catalyst and a catalytic reaction apparatus in which a catalytic metal is firmly bound to a pellet-shaped carrier made of a porous fluororesin at a high content. .

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明によれば、多孔質フッ素樹脂か
らなるペレット状担体に触媒金属を担持させたものであ
って、該触媒金属は、親水性高分子を介して該ペレット
状担体の少なくとも表面部に結合していることを特徴と
する金属含有触媒が提供される。また、本発明によれ
ば、原料供給口と処理物排出口を有する容器内に、前記
触媒を充填してなる触媒反応装置が提供される。
The present inventors have completed the present invention as a result of intensive studies to solve the above problems. That is, according to the present invention, a catalyst carrier is supported on a pellet carrier made of a porous fluororesin, and the catalyst metal is present on at least a surface portion of the carrier pellet through a hydrophilic polymer. Provided is a metal-containing catalyst characterized by being bound. Further, according to the present invention, there is provided a catalytic reaction device in which a container having a raw material supply port and a processed product discharge port is filled with the catalyst.

【0005】本発明において触媒担体として用いる多孔
質フッ素樹脂は、連続した微細孔(透孔)を有するもの
であればよく、その細孔を形成させる手段も特に限定さ
れず、延伸や拡張、発泡、抽出等が採用される。また、
フッ素樹脂の種類は特に限定されず、各種のものが用い
られる。本発明で用いる好ましいフッ素樹脂は、ポリテ
トラフルオロエチレンであるが、その他、テトラフルオ
ロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリ
フッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン等も使用し得る。
本発明においては、多孔質ポリテトラフルオロエチレ
ン、特に延伸された多孔質ポリテトラフルオロエチレン
の使用が好ましい。
The porous fluororesin used as the catalyst carrier in the present invention may be any one having continuous fine pores (through holes), and the means for forming the fine pores is not particularly limited, and stretching, expansion and foaming are possible. , Extraction, etc. are adopted. Also,
The type of fluororesin is not particularly limited, and various types can be used. The preferred fluororesin for use in the present invention is polytetrafluoroethylene, but tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, etc. may also be used.
In the present invention, it is preferable to use porous polytetrafluoroethylene, particularly stretched porous polytetrafluoroethylene.

【0006】本発明で触媒担体として好ましく用いる多
孔質フッ素樹脂は、ポリテトラフルオロエチレンの延伸
物からなり、平均細孔直径:50μm以下、好ましくは
0.1〜10μm、空孔率:15〜95%、好ましくは
50〜95%を有するものである。このようなフッ素樹
脂については、特公昭56−45773号、特公昭56
−17216号、米国特許第4187390号に詳述さ
れている。触媒担体の形状は、ペレット状である。ペレ
ット状担体には、例えば、円柱状、角柱状、円管状、角
管状、球形状等各種の形状のものが包含される。その担
体の寸法は、通常、直径:1〜10mm、好ましくは3
〜5mm、長さ:2〜20mm、好ましくは4〜10m
m程度である。
The porous fluororesin preferably used as a catalyst carrier in the present invention comprises a stretched product of polytetrafluoroethylene and has an average pore diameter of 50 μm or less, preferably 0.1 to 10 μm, and a porosity of 15 to 95. %, Preferably 50 to 95%. Regarding such a fluororesin, Japanese Examined Patent Publication No. 56-45773 and Japanese Examined Patent Publication 56
-17216, U.S. Pat. No. 4,187,390. The catalyst carrier has a pellet shape. The pellet-shaped carrier includes, for example, various shapes such as a cylindrical shape, a prismatic shape, a cylindrical shape, a rectangular shape, and a spherical shape. The dimensions of the carrier are usually diameter: 1-10 mm, preferably 3
~ 5 mm, length: 2-20 mm, preferably 4-10 m
It is about m.

【0007】本発明で用いる担体樹脂には、その細孔内
に親水性高分子を付着結合させるが、この場合の親水性
高分子としては、親水基を有する各種のポリマーを用い
ることができる。親水基としては、ヒドロキシル基、カ
ルボキシル基、スルホン基、シアノ基、ピロリドン基、
イソシアネート基、イミダゾール基、リン酸基、N−置
換されていてもよいアミド基、N−置換されていてもよ
いアミノ基、スルホンアミド基等を挙げることができ
る。また、またそれらの親水基の活性水素には、アルキ
レンオキシド、例えばエチレンオキシドやプロピレンオ
キシドが付加反応されていてもよい。
In the carrier resin used in the present invention, a hydrophilic polymer is adhered and bound in the pores, and as the hydrophilic polymer in this case, various polymers having a hydrophilic group can be used. As the hydrophilic group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfone group, a cyano group, a pyrrolidone group,
Examples thereof include an isocyanate group, an imidazole group, a phosphoric acid group, an N-substituted amide group, an N-substituted amino group, and a sulfonamide group. Further, alkylene oxides such as ethylene oxide and propylene oxide may be added to the active hydrogens of the hydrophilic groups.

【0008】親水性高分子としては、水溶性のものも使
用可能であるが、特に、有機溶媒には可溶性を示し、水
又は水溶液に対して幾分の可溶性を示すもの、好ましく
は実質的に水不溶性を示すものの使用が好ましい。ま
た、耐熱性、耐アルカリ性及び耐酸性にすぐれたもので
あることが好ましい。
As the hydrophilic polymer, a water-soluble one can be used, but in particular, it is soluble in an organic solvent and is somewhat soluble in water or an aqueous solution, preferably substantially. It is preferable to use those which show water insolubility. Further, it is preferable that it has excellent heat resistance, alkali resistance and acid resistance.

【0009】親水性高分子としては、ポリビニルアルコ
ール、ポリアクリル酸、ポリアクリロニトリル、ポリビ
ニルスルホン、ポリウレタン、ポリエチレンオキシド、
でん粉、カルボキシルメチルセルロース、エチルセルロ
ース、アルギン酸ソーダ、グルテン、コラーゲン、カゼ
イン等の親水性を有する各種の合成及び天然高分子が使
用可能であるが、特に担体樹脂に対する付着結合性の点
から、含フッ素親水性高分子の使用が有利である。この
ような含フッ素親水性高分子は、フッ素含有エチレン性
不飽和モノマーと、フッ素を含まない親水基含有ビニル
モノマーを共重合化させることにより得ることができ
る。フッ素含有モノマーとしては、例えば、テトラフル
オロエチレン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、モノ
クロロトリフルオロエチレン、ジクロロジフルオロエチ
レン、ヘキサフルオロプロピレン等が挙げられる。
As the hydrophilic polymer, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyacrylonitrile, polyvinyl sulfone, polyurethane, polyethylene oxide,
Various synthetic and natural polymers having hydrophilicity such as starch, carboxymethyl cellulose, ethyl cellulose, sodium alginate, gluten, collagen, and casein can be used, but especially from the viewpoint of adhesive bond to the carrier resin, fluorine-containing hydrophilicity The use of macromolecules is advantageous. Such a fluorine-containing hydrophilic polymer can be obtained by copolymerizing a fluorine-containing ethylenically unsaturated monomer and a fluorine-free hydrophilic group-containing vinyl monomer. Examples of the fluorine-containing monomer include tetrafluoroethylene, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, monochlorotrifluoroethylene, dichlorodifluoroethylene, hexafluoropropylene and the like.

【0010】好ましいフッ素含有モノマーは、次の一般
式で示すことができる。 CXY=CFZ (1) 前記式中、Zはフッ素又は水素を示し、X及びYは水
素、フッ素、塩素及びトリフルオロメチル(−CF3
の中から選ばれる。
Preferred fluorine-containing monomers can be represented by the general formula: CXY = CFZ (1) In the formula, Z is a fluorine or hydrogen, X and Y are hydrogen, fluorine, chlorine and trifluoromethyl (-CF 3)
Chosen from among.

【0013】また、他の好ましいフッ素含有モノマー
は、次の一般式で示すことができる。 前記式において、Rは水素、フッ素、メチル基、エチル
基、トリフルオルメチル基(CF3)又はペンタフルオ
ルエチル(C25)である。Rfは炭素数4〜21のパ
ーフルオロアルキル基を示す。
Further, other preferable fluorine-containing monomers can be represented by the following general formula. In the above formula, R is hydrogen, fluorine, a methyl group, an ethyl group, a trifluoromethyl group (CF 3 ) or a pentafluoroethyl (C 2 F 5 ). Rf represents a perfluoroalkyl group having 4 to 21 carbon atoms.

【0011】一方、親水基含有モノマーとしては、前記
した各種の親水基を有するビニルモノマー及びそれらの
親水基の活性水素にアルキレンオキシド、例えばエチレ
ンオキシドやプロピレンオキシドを付加反応させたモノ
マーも好適のものである。酢酸ビニルのように、共重合
化後、加水分解することにより親水基含有コポリマーを
与えるものも使用される。
On the other hand, as the hydrophilic group-containing monomer, vinyl monomers having various hydrophilic groups as described above and monomers obtained by addition reaction of alkylene oxides such as ethylene oxide and propylene oxide with active hydrogen of the hydrophilic groups are also preferable. is there. Also used are those which give a hydrophilic group-containing copolymer by hydrolysis after copolymerization, such as vinyl acetate.

【0012】親水性モノマーの具体例としては、ビニル
アルコール、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マ
レイン酸、イタコン酸のような不飽和カルボン酸の他、
以下に示す如きアクリル酸やメタクリル酸のアルキレン
オキシド付加体が挙げられる。 前記式中、Rは水素又はメチル基であり、n及びmは1
以上の整数である。含フッ素モノマー及び親水基含有モ
ノマーはいずれも一種又は二種以上であってもよい。ま
た、前記含フッ素モノマーと親水基含有モノマーには、
必要に応じ、さらに、他のビニルモノマー、例えば、ア
クリル酸やメタクリル酸のアルキルエステル、トリメチ
ロールプロパンの如き多価アルコールとアクリル酸又は
メタクリル酸とのエステル等を併用することができる。
Specific examples of hydrophilic monomers include vinyl.
Alcohol, acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid,
In addition to unsaturated carboxylic acids such as rain acid and itaconic acid,
Acrylic acid or methacrylic acid alkylene as shown below
An oxide adduct is mentioned. In the above formula, R is hydrogen or a methyl group, and n and m are 1
It is an integer above the above. Fluorine-containing monomer and hydrophilic group-containing model
Each of the nomers may be one kind or two or more kinds. Well
Further, the fluorine-containing monomer and the hydrophilic group-containing monomer,
If desired, other vinyl monomers, such as
Acrylic and methacrylic acid alkyl esters, trimethyl
Polyhydric alcohol such as roll propane and acrylic acid or
An ester or the like with methacrylic acid can be used in combination.

【0013】本発明で好ましい親水性高分子として用い
られるビニアルコールとフッ素含有モノマーとのコポリ
マーは、ビニルアセテートとフッ素含有モノマーとのコ
ポリマーをケン化し、コポリマーに含まれるアセテート
基をヒドロキシル基に変換することにより得ることがで
きる。この場合、コポリマーに含有されるアセテート基
は、必ずしもその全てをヒドロキシル基に変換させる必
要はなく、アセテート基のヒドロキシル基への変換はコ
ポリマーが親水性を有する程度まで行えばよい。
The copolymer of vinyl alcohol and a fluorine-containing monomer used as the preferred hydrophilic polymer in the present invention saponifies the copolymer of vinyl acetate and a fluorine-containing monomer, and converts the acetate group contained in the copolymer into a hydroxyl group. Can be obtained. In this case, it is not always necessary to convert all the acetate groups contained in the copolymer into hydroxyl groups, and conversion of the acetate groups into hydroxyl groups may be carried out to the extent that the copolymer has hydrophilicity.

【0014】本発明において好ましく使用される含フッ
素親水性コポリマーのフッ素含有率量は、重量基準で、
通常2%〜60%、好ましくは10%〜60%、更に好
ましくは20%〜60%である。含フッ素親水性コポリ
マーのフッ素含有率が多すぎると、耐熱性は良くなるも
ののポリマーの親水性が低下する。一方、フッ素含有率
が少なすぎると含フッ素親水性コポリマーの担体樹脂に
対する接着性が小さくなり、耐熱性も小さくなる。本発
明で好ましく用いる含フッ素親水性コポリマーにおい
て、その親水基当量は、一般に、45〜700、好まし
くは60〜500、更に好ましくは60〜450であ
る。この親水基当量が45未満の場合、含フッ素親水性
コポリマーの溶解度が非常に大きくなり、そのコポリマ
ーは水で担体樹脂から溶出されやすくなり、一方、親水
基当量が700より大きくなると親水性が小さくなりす
ぎて、担体樹脂の親水性化を達成できなくなる。
The fluorine content of the fluorine-containing hydrophilic copolymer preferably used in the present invention is, on a weight basis,
It is usually 2% to 60%, preferably 10% to 60%, and more preferably 20% to 60%. When the fluorine content of the fluorinated hydrophilic copolymer is too high, the heat resistance is improved but the hydrophilicity of the polymer is reduced. On the other hand, if the fluorine content is too low, the adhesiveness of the fluorine-containing hydrophilic copolymer to the carrier resin becomes small and the heat resistance also becomes small. In the fluorine-containing hydrophilic copolymer preferably used in the present invention, the hydrophilic group equivalent is generally 45 to 700, preferably 60 to 500, more preferably 60 to 450. When the hydrophilic group equivalent is less than 45, the solubility of the fluorinated hydrophilic copolymer becomes very large, and the copolymer is easily eluted from the carrier resin by water, while when the hydrophilic group equivalent is larger than 700, the hydrophilicity becomes small. As a result, the carrier resin cannot be made hydrophilic.

【0015】表1〜表2にいくつかのコポリマーについ
て、そのコポリマー中の含フッ素モノマー単位のモル
%、フッ素重量%(F−wt%)及び親水基当量(Eq
−W)を示す。VOHはビニルアルコールである。
Tables 1 and 2 show some copolymers in terms of mol% of fluorine-containing monomer units in the copolymer, fluorine weight% (F-wt%) and hydrophilic group equivalent (Eq).
-W) is shown. VOH is vinyl alcohol.

【0016】なお、本明細書における親水基当量(Eq
−W)とは、コポリマーの分子量を、親水基の数で割っ
た値である。以下に示した親水基当量は、次式により算
出される。 式中、A・xは、含フッ素モノマーの分子量にそのモル
数xをかけた値であり、一方、B・yは親水基含有モノ
マーの分子量にそのモル数yをかけた値である。
The hydrophilic group equivalent (Eq
-W) is the molecular weight of the copolymer divided by the number of hydrophilic groups. The hydrophilic group equivalent shown below is calculated by the following formula. In the formula, A · x is a value obtained by multiplying the molecular weight of the fluorine-containing monomer by its mole number x, while B · y is a value obtained by multiplying the molecular weight of the hydrophilic group-containing monomer by its mole number y.

【0017】[0017]

【表1】 コポリマー コポリマー中 コポリマー中の のモル比 含フッ素モノマー F-wt% Eq-W 単位のモル% (CF2=CF2)x/(VOH)y X=1, Y=40 2.4 4.2 45.5 1, 30 3.2 5.5 46.4 1, 20 4.8 7.9 48.0 1, 10 9.1 14.3 53 1, 4 20 27.5 68 1, 1 50 53.1 143 10, 1 91 72.8 1043 (CF2=CFH)x/(VOH)y X=1, Y=40 2.4 2.1 44.6 1, 30 3.2 2.8 45.2 1, 20 4.8 4.1 46.2 1, 10 9.1 7.5 49 1, 4 20 − − 1, 1 50 33.6 107 10, 1 91 55.6 683 (CFH=CH2)x/(VOH)y X=1, Y=40 2.4 1.1 44.2 1, 30 3.2 1.4 45.6 1, 20 4.8 2.1 45.3 1, 10 9.1 4.0 47.6 1, 4 20 − − 1, 1 50 21.3 89 10, 1 91 37.8 503[Table 1] Copolymer Copolymer molar ratio Fluorine-containing monomer F-wt% Eq-W mol% (CF 2 = CF 2 ) x / (VOH) y X = 1, Y = 40 2.4 4.2 45.5 1, 30 3.2 5.5 46.4 1, 20 4.8 7.9 48.0 1, 10 9.1 14.3 53 1, 4 20 27.5 68 1, 1 50 53.1 143 10, 1 91 72.8 1043 (CF 2 = CFH) x / (VOH) y X = 1, Y = 40 2.4 2.1 44.6 1, 30 3.2 2.8 45.2 1, 20 4.8 4.1 46.2 1, 10 9.1 7.5 49 1, 4 20 − − 1, 1 50 33.6 107 10, 1 91 55.6 683 (CFH = CH 2 ) x / (VOH) y X = 1, Y = 40 2.4 1.1 44.2 1, 30 3.2 1.4 45.6 1, 20 4.8 2.1 45.3 1, 10 9.1 4.0 47.6 1, 4 20 − − 1, 1 50 21.3 89 10, 1 91 37.8 503

【0018】[0018]

【表2】 コポリマー コポリマー中 コポリマー中の のモル比 含フッ素モノマー F-wt% Eq-W 単位のモル% (CF2=CFCl)x/(VOH)y X=1, Y=40 2.4 3.1 46.0 1, 30 3.2 4.0 46.9 1, 20 4.8 5.8 48.9 1, 10 9.1 10.4 54.6 1, 4 20 − − 1, 1 50 35.8 159 10, 1 91 47.2 1208 (CF2=CCl2)x/(VOH)y X=1, Y=40 2.4 2.0 46.6 1, 30 3.2 2.7 47.7 1, 20 4.8 3.8 50.0 1, 10 9.1 6.7 57 1, 4 20 − − 1, 1 50 20.8 183 10, 1 91 26.3 1442 (CF2=CFCF3)x/(VOH)y X=1, Y=40 2.4 6.1 46.8 1, 30 3.2 7.9 48.0 1, 20 4.8 11.3 50.5 1, 10 9.1 19.6 58 1, 4 20 − − 1, 1 50 59.0 193 10, 1 91 73.9 1543[Table 2] Copolymer Copolymer molar ratio in the copolymer Fluorine-containing monomer F-wt% Eq-W mol% (CF 2 = CFCl) x / (VOH) y X = 1, Y = 40 2.4 3.1 46.0 1 , 30 3.2 4.0 46.9 1, 20 4.8 5.8 48.9 1, 10 9.1 10.4 54.6 1, 4 20 − − 1, 1 50 35.8 159 10, 1 91 47.2 1208 (CF 2 = CCl 2 ) x / (VOH) y X = 1, Y = 40 2.4 2.0 46.6 1, 30 3.2 2.7 47.7 1, 20 4.8 3.8 50.0 1, 10 9.1 6.7 57 1, 4 20 − − 1, 1 50 20.8 183 10, 1 91 26.3 1442 (CF 2 = CFCF 3 ) x / (VOH) y X = 1, Y = 40 2.4 6.1 46.8 1, 30 3.2 7.9 48.0 1, 20 4.8 11.3 50.5 1, 10 9.1 19.6 58 1, 4 20 − − 1, 1 50 59.0 193 10, 1 91 73.9 1543

【0019】担体樹脂の細孔内表面に親水性高分子を付
着結合させるためには、例えば含フッ素親水性コポリマ
ーを、アルコール、ケトン、エステル、アミドあるいは
炭化水素のような有機溶媒中に溶解し、その溶液中に担
体樹脂を浸漬するか、あるいはその溶液をスプレー又は
ローラーを用いたコーティング法により担体樹脂内にそ
の溶液を含浸させた後、乾燥させる。担体樹脂に付着結
合させる親水性高分子は、必ずしも担体樹脂全体である
必要はなく、担体樹脂表面部、例えば、担体樹脂表面か
ら深さ0.01〜0.1mm程度の範囲であることがで
きる。このようにして、親水性高分子が内表面に付着
し、水が微細孔内に浸入することが可能となる親水性担
体樹脂が得られる。担体樹脂に対する親水性高分子の付
着量は、担体樹脂の親水性を高めるのに十分な量であれ
ばよく、使用する担体樹脂の多孔性等により変化する
が、通常、親水性高分子の付着した担体樹脂の重量に対
して、1.5〜10重量%、好ましくは2〜6重量%で
ある。
In order to adhere and bond the hydrophilic polymer to the inner surface of the pores of the carrier resin, for example, the fluorine-containing hydrophilic copolymer is dissolved in an organic solvent such as alcohol, ketone, ester, amide or hydrocarbon. The carrier resin is immersed in the solution, or the solution is impregnated into the carrier resin by a coating method using a spray or a roller, and then dried. The hydrophilic polymer that is adhered and bonded to the carrier resin does not necessarily have to be the entire carrier resin, and may have a depth of about 0.01 to 0.1 mm from the surface of the carrier resin, for example, the surface of the carrier resin. . In this way, the hydrophilic polymer adheres to the inner surface, and the hydrophilic carrier resin that allows water to penetrate into the fine pores is obtained. The amount of the hydrophilic polymer attached to the carrier resin may be an amount sufficient to increase the hydrophilicity of the carrier resin and varies depending on the porosity of the carrier resin used, etc. It is 1.5 to 10% by weight, preferably 2 to 6% by weight, based on the weight of the carrier resin.

【0020】また、親水性担体樹脂は、これに含フッ素
モノマーと親水基に変換可能な酢酸ビニルのような疎水
性モノマーからなるコポリマーの有機溶媒溶液を含浸さ
せた後、乾燥し、次いでそのアセテート基の少なくとも
一部を親水基に変換することにより製造することもでき
る。
The hydrophilic carrier resin is impregnated with a solution of a fluorine-containing monomer and a copolymer of a hydrophobic monomer such as vinyl acetate that can be converted into a hydrophilic group in an organic solvent, dried, and then the acetate thereof. It can also be produced by converting at least a part of the groups into hydrophilic groups.

【0021】前記のようにして得られる親水性担体樹脂
は、親水性高分子が細孔内表面に膜状又は粒子状に結合
している構造を有する。これにより細孔内には水及び各
種の水溶液が浸入できるようになる。親水性高分子の親
水基当量を適度な範囲に規定し、高分子の水に対する溶
解性をコントロールすることにより、高分子そのものの
担体樹脂からの溶離を防ぐことできる。含フッ素親水性
コポリマーの担体樹脂への付着結合力は、他の親水性高
分子に比較して、そのコポリマー中のフッ素原子の作用
によって強力なものとなり、その耐久性も安定した状態
で長期間にわたって維持される。
The hydrophilic carrier resin obtained as described above has a structure in which the hydrophilic polymer is bonded to the inner surfaces of the pores in the form of a film or particles. This allows water and various aqueous solutions to enter the pores. Elution of the polymer itself from the carrier resin can be prevented by defining the hydrophilic group equivalent of the hydrophilic polymer in an appropriate range and controlling the solubility of the polymer in water. The adhesive bond strength of the fluorinated hydrophilic copolymer to the carrier resin is stronger than that of other hydrophilic polymers due to the action of the fluorine atom in the copolymer, and its durability is stable for a long period of time. Maintained over.

【0022】本発明の触媒は、前記のようにして得られ
る細孔内表面に親水性高分子が付着結合した担持樹脂
に、その親水性高分子を介して触媒金属を結合させる。
触媒金属の結合法としては、化学めっき法、金属コロイ
ド溶液を含浸させた後乾燥する方法、金属溶液を含浸さ
せた後乾燥する方法等の従来公知の触媒金属担持方法を
採用することができる。本発明の触媒担体は、その細孔
内表面が親水性に形成されていることから、従来公知の
方法を容易に採用することができる。本発明の触媒担体
に対する金属の結合は、特に、化学めっき法により行う
のが好ましく、以下、この方法について詳述する。
In the catalyst of the present invention, the catalyst metal is bonded to the supporting resin having the hydrophilic polymer adhered and bonded to the inner surfaces of the pores obtained as described above through the hydrophilic polymer.
As the method of binding the catalytic metal, a conventionally known catalytic metal supporting method such as a chemical plating method, a method of impregnating with a metal colloid solution and then drying, a method of impregnating with a metal solution and then drying can be adopted. Since the inner surface of the pores of the catalyst carrier of the present invention is hydrophilic, a conventionally known method can be easily adopted. The metal is preferably bound to the catalyst carrier of the present invention by a chemical plating method, and this method will be described in detail below.

【0023】親水性高分子の付着結合された担体樹脂に
対して化学めっき法により金属を結合させるには、担体
樹脂に化学めっき用の予備処理を施した後、化学めっき
処理を行う。これらの予備処理及び化学めっき処理の各
工程は、従来公知の方法に従って行えばよい。即ち、予
備処理工程においては、担体樹脂の細孔内表面に、化学
めっきの触媒となる貴金属を付着させる。貴金属として
は、パラジウムや、白金、金等が用いられるが、好まし
くはパラジウムである。この貴金属の付着方法として
は、例えば、担体樹脂を塩化スズ(II)の水溶液に浸
漬した後、水洗し、塩化パラジウム水溶液に浸漬し、次
いで水洗する方法を採用することができる。このような
化学めっき用の予備処理はよく知られている技術であ
る。
In order to bond the metal to the carrier resin to which the hydrophilic polymer is adhered and bonded by the chemical plating method, the carrier resin is subjected to a pretreatment for chemical plating and then a chemical plating treatment. Each step of these pretreatment and chemical plating treatment may be performed according to a conventionally known method. That is, in the pretreatment step, a noble metal serving as a catalyst for chemical plating is attached to the inner surface of the pores of the carrier resin. As the noble metal, palladium, platinum, gold or the like is used, but palladium is preferable. As a method of depositing the noble metal, for example, a method of immersing the carrier resin in an aqueous solution of tin (II) chloride, rinsing with water, immersing in a palladium chloride aqueous solution, and then rinsing with water can be adopted. Such pretreatment for chemical plating is a well known technique.

【0024】次に、前記のようにして化学めっき用の予
備処理を行った担体樹脂は、これを化学めっき液中に浸
漬して化学めっき処理を施す。化学めっき液は、一般的
には、金属、還元剤、錯化剤、緩衝剤、安定剤等を含
む。この場合、還元剤としては、次亜リン酸ナトリウ
ム、水素化ほう素ナトリウム、アミノボラン、ホルマリ
ン、ヒドラジン等が採用され、錯化剤や緩衝剤として
は、ギ酸、酢酸、コハク酸、クエン酸、酒石酸、リンゴ
酸、グリシン、エチレンジアミン、EDTA、トリエタ
ノールアミン、酒石酸ナトリウム・カリウムなどが採用
される。
Next, the carrier resin preliminarily treated for chemical plating as described above is immersed in a chemical plating solution for chemical plating treatment. The chemical plating solution generally contains a metal, a reducing agent, a complexing agent, a buffer, a stabilizer and the like. In this case, as the reducing agent, sodium hypophosphite, sodium borohydride, aminoborane, formalin, hydrazine and the like are adopted, and as the complexing agent and the buffer, formic acid, acetic acid, succinic acid, citric acid, tartaric acid. , Malic acid, glycine, ethylenediamine, EDTA, triethanolamine, sodium / potassium tartrate, etc. are adopted.

【0025】めっき用金属は触媒金属として作用するも
ので、このような金属としては後記する各種のものが挙
げられ、好ましいめっき用金属としては、例えば、金、
銀、白金、ロジウム、ニッケル、コバルト、タングステ
ン、銅、亜鉛、鉄等の各種の金属や、それらの合金を挙
げることができる。担体樹脂に合金を結合させる場合に
は、めっき液に添加する金属塩として、所望する合金に
対応する成分組成の金属塩を用いればよい。担体樹脂に
対して白金や金、それらの合金、あるいはその他の化学
めっきにより結合させるのが困難な金属を結合させるに
は、担体樹脂に対して、コバルトやニッケル、銅等の化
学めっきにより容易に結合し得る金属をあらかじめ結合
させ、次いでこの担体樹脂に対して化学めっき処理や電
気めっき処理を行うのが好ましい。
The metal for plating acts as a catalyst metal, and various kinds of metals described later can be mentioned as such a metal. Preferred metal for plating is, for example, gold,
Various metals such as silver, platinum, rhodium, nickel, cobalt, tungsten, copper, zinc and iron, and alloys thereof can be mentioned. When the alloy is bonded to the carrier resin, a metal salt having a component composition corresponding to the desired alloy may be used as the metal salt added to the plating solution. In order to bond platinum or gold, their alloys, or other metals that are difficult to bond by chemical plating to the carrier resin, the carrier resin can be easily chemically plated with cobalt, nickel, copper, or the like. It is preferable to preliminarily bond metals that can be bonded and then subject the carrier resin to chemical plating or electroplating.

【0026】担体樹脂に対して白金又は白金を含む合金
を化学めっきにより結合させる場合、還元剤として塩酸
ヒドラジンを使用することにより、容易に化学めっき処
理を実施することができる。還元剤として塩酸ヒドラジ
ンを用いる場合には、白金合金、例えば、白金−イリジ
ウム、白金−ロジウム等の金属を容易に結合させること
ができる。白金イオンを含む化学めっき液の代表的成分
組成を示すと次の通りである。 塩化白金酸 :3×1/103〜7×1/103モル/
l 塩酸ヒドラジン:0.1〜0.3モル/l pH :3〜4 温度 :30℃〜40℃
When platinum or an alloy containing platinum is bonded to the carrier resin by chemical plating, chemical plating can be easily carried out by using hydrazine hydrochloride as a reducing agent. When hydrazine hydrochloride is used as the reducing agent, a platinum alloy, for example, a metal such as platinum-iridium or platinum-rhodium can be easily bonded. The typical composition of the chemical plating solution containing platinum ions is as follows. Chloroplatinic acid: 3 × 1/10 3 to 7 × 1/10 3 mol /
l Hydrazine hydrochloride: 0.1 to 0.3 mol / l pH: 3 to 4 Temperature: 30 ° C to 40 ° C

【0027】また、本発明で用いる化学めっき法として
は、複合めっき法を採用することもできる。この複合め
っき法は、金属の酸化物や、窒化物、炭化物等の微粉末
を含有する金属を付着させる方法で、めっき液としてそ
れら微粉末を均一に分散させたものを用いる。
As the chemical plating method used in the present invention, a composite plating method can be adopted. This composite plating method is a method of adhering a metal containing fine powders such as metal oxides, nitrides, and carbides, and a plating solution in which the fine powders are uniformly dispersed is used.

【0028】触媒金属としては、従来公知の各種のもの
が用いられ、一般的には遷移金属が用いられる。このよ
うな触媒金属としては、例えば、Cu、Ag、Zn、C
d、In、Ti、Zr、Sn、Sb、Bi、V、Nb、
Cr、Mo、W、Mn、Re、Fe、Co、Ni、R
u、Rh、Pd、Os、Ir、Pt等各種の金属を挙げ
ることができる。これらの金属又はその合金は、前記し
たような化学めっき法等の金属担持法により担体樹脂に
結合させることができる。また、触媒金属は、金属状態
であることができる他、酸化物や硫化物等の各種の化合
物形態であることができる。化合物形態の触媒金属は、
担体樹脂に結合された金属に、所望する化合物形態に対
応するガス状や液体状の反応剤を反応させることによっ
て得ることができる。触媒金属の担持量は、金属換算量
で、全触媒に対し、0.005〜5wt%、好ましくは
0.1〜1wt%である。触媒金属は、担体樹脂の少な
くとも表面部、好ましくは、表面から0.01〜0.1
mmまでの深さの範囲に分布させるのがよい。触媒金属
が担体樹脂の表面のみに存在させると触媒金属が担体樹
脂表面から脱離しやすくなり、一方、担体樹脂の表面か
ら余りにも深い位置に存在させても、触媒活性は格別向
上しない。触媒の平均細孔径は、0.01〜10μm、
触媒の空孔率は10〜95%の範囲であることができ
る。
As the catalyst metal, various conventionally known metals are used, and transition metals are generally used. Examples of such catalytic metals include Cu, Ag, Zn and C.
d, In, Ti, Zr, Sn, Sb, Bi, V, Nb,
Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Co, Ni, R
Various metals such as u, Rh, Pd, Os, Ir and Pt can be used. These metals or alloys thereof can be bonded to the carrier resin by a metal supporting method such as the chemical plating method described above. Further, the catalyst metal can be in a metallic state, and can be in the form of various compounds such as oxides and sulfides. The catalytic metal in compound form is
It can be obtained by reacting the metal bound to the carrier resin with a gaseous or liquid reactant corresponding to the desired compound form. The supported amount of the catalyst metal is 0.005 to 5 wt%, preferably 0.1 to 1 wt%, based on the total amount of the catalyst, in terms of metal. The catalyst metal is at least the surface portion of the carrier resin, preferably 0.01 to 0.1 from the surface.
It is preferable to distribute in the depth range up to mm. When the catalyst metal is present only on the surface of the carrier resin, the catalyst metal is easily desorbed from the surface of the carrier resin. On the other hand, when the catalyst metal is present too deeply from the surface of the carrier resin, the catalytic activity is not particularly improved. The average pore diameter of the catalyst is 0.01 to 10 μm,
The porosity of the catalyst can range from 10 to 95%.

【0029】本発明の金属含有触媒は、通常、固定床方
式の反応装置に充填使用される。例えば、本発明の触媒
は、これを原料供給口と処理物排出口を有する容器内に
充填することにより、構造の簡単な触媒反応装置を得る
ことができる。また、多孔質容器内に触媒を充填するこ
とによっても、構造の簡単な触媒反応装置とすることが
できる。このような装置の場合は、これを被処理液中に
沈め、被処理液をその多孔質容器壁から内部に透過さ
せ、触媒と接触させることによって触媒反応を行うこと
ができる。反応容器の材質は、フッ素樹脂、フッ素樹脂
を表面にコーティングしたプラスチック、金属、又はセ
ラミックス、ステンレススチール等の耐食性の材料から
なるものが好ましい。本発明の触媒及び触媒反応装置は
各種の触媒反応に適用することができ、特に、水中や、
親水性有機溶剤中、水と有機溶剤との混合物中での触媒
反応や、水蒸気/水系での触媒反応、水蒸気中での触媒
反応、ガス中での触媒反応等に対して有利に適用され
る。
The metal-containing catalyst of the present invention is usually packed and used in a fixed bed type reactor. For example, by filling the catalyst of the present invention in a container having a raw material supply port and a processed product discharge port, a catalytic reaction device having a simple structure can be obtained. Further, by filling the catalyst in the porous container, a catalytic reaction device having a simple structure can be obtained. In the case of such an apparatus, the catalytic reaction can be carried out by immersing the apparatus in the liquid to be treated, allowing the liquid to be treated to permeate the inside of the porous container wall, and contact with the catalyst. The material of the reaction vessel is preferably made of a fluororesin, a plastic whose surface is coated with a fluororesin, a metal, or a material having corrosion resistance such as ceramics or stainless steel. The catalyst and the catalytic reaction device of the present invention can be applied to various catalytic reactions, particularly in water,
Advantageously applied to catalytic reaction in a mixture of water and organic solvent in hydrophilic organic solvent, catalytic reaction in steam / water system, catalytic reaction in steam, catalytic reaction in gas, etc. .

【0030】[0030]

【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。なお、担体樹脂に関する特性は以下のようにして
求めた。 (1)空孔率 親水性高分子を付着結合させる以前の担体樹脂の空孔率
はその密度を測定して得た。担体樹脂(ポリテフトラフ
ルオロエチレン)の密度は2.2g/cm3である。空
孔率は以下の式を用いて算出した。 空孔率=(2.2−サンプル密度)÷2.2×100 親水性高分子を付着結合させた後の担体樹脂の空孔率の
計算においては、密度として2.2g/cm3の替りに
2.1g/cm3を採用した。 (2)耐熱性 耐熱性は担体樹脂を試験温度に制御した空気オーブン中
に所定時間置いた後、親水性を下記に従って測定するこ
とにより求める。 (3)耐酸、耐アルカリ及び耐溶剤性 担体樹脂を液中に浸漬し、乾燥した後の担体樹脂につい
て、その親水性を下記に従って測定する。 (4)親水性 初期親水性は高さ5cmのところから水滴を担体樹脂表
面に落し、水滴が吸収されるまでにかかる時間を測定す
ることにより求める。親水性は次のように評価する。 A:1秒以内に吸収 B:自然に吸収 C:加圧してのみ吸収 D:吸収されないが接触角は減少 E:吸収されない。即ち、水を撥ねる。このE評価は多
孔性フッ素樹脂に特有である。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail by way of examples. The characteristics relating to the carrier resin were determined as follows. (1) Porosity The porosity of the carrier resin before the hydrophilic polymer was adhered and bonded was obtained by measuring its density. The density of the carrier resin (polyteftrafluoroethylene) is 2.2 g / cm 3 . The porosity was calculated using the following formula. Porosity = (2.2−Sample Density) ÷ 2.2 × 100 In the calculation of the porosity of the carrier resin after the hydrophilic polymer was adhered and bonded, the density was changed to 2.2 g / cm 3 . 2.1 g / cm 3 was adopted. (2) Heat resistance The heat resistance is determined by placing the carrier resin in an air oven controlled at a test temperature for a predetermined time and then measuring the hydrophilicity according to the following. (3) Acid resistance, alkali resistance, and solvent resistance The hydrophilicity of the carrier resin after being immersed in a liquid and dried is measured according to the following. (4) Hydrophilicity The initial hydrophilicity is determined by dropping water droplets from a height of 5 cm on the surface of the carrier resin and measuring the time taken until the water droplets are absorbed. The hydrophilicity is evaluated as follows. A: Absorbed within 1 second B: Absorbed naturally C: Absorbed only by pressurizing D: Not absorbed but contact angle decreased E: Not absorbed That is, it repels water. This E rating is unique to porous fluororesins.

【0031】参考例1 テトラフロロエチレン/ビニルアルコール共重合体(テ
トラフロロエチレン/ビニルアルコール共重合体のケン
化合物;ケン化度100%;フッ素含量27重量%;水
酸基含量14.5ミリモル/g)の2gを1リットルの
メタノールに溶かし、0.2重量%メタノール溶液を調
製した。空孔率80%の多孔質フッ素樹脂(ポリテトラ
フルオロエチレン)からなる円柱状ペレット(直径:3
mm、長さ:5mm)を上記メタノール溶液中に浸漬し
て含浸した後、50℃で5分間乾燥した。同様な工程を
5回繰返し、親水性がA評価の親水性多孔質樹脂ペレッ
トを得た。このものの空孔率は70%、細孔直径は0.
2μmであった。耐熱温度120℃において、この良好
な親水性は24時間後も維持されていたが、135℃に
おいては親水性は失なわれた。
Reference Example 1 Tetrafluoroethylene / vinyl alcohol copolymer (saponification compound of tetrafluoroethylene / vinyl alcohol copolymer; saponification degree 100%; fluorine content 27% by weight; hydroxyl group content 14.5 mmol / g) Was dissolved in 1 liter of methanol to prepare a 0.2 wt% methanol solution. Cylindrical pellets (diameter: 3) made of porous fluororesin (polytetrafluoroethylene) with a porosity of 80%
mm, length: 5 mm) was immersed in the above methanol solution for impregnation, and then dried at 50 ° C. for 5 minutes. The same process was repeated 5 times to obtain hydrophilic porous resin pellets whose hydrophilicity was evaluated as A. This product has a porosity of 70% and a pore diameter of 0.
It was 2 μm. At the heat resistance temperature of 120 ° C., this good hydrophilicity was maintained after 24 hours, but at 135 ° C., the hydrophilicity was lost.

【0032】また、このペレットを水中に浸漬したとこ
ろ、水中への物質の溶解は起らなかった(コポリマーの
溶出なし)。沸騰水中に浸漬した場合も変化は見られな
かった。上記のペレットは、12規定塩酸(室温)や1
規定塩酸(80℃)などの酸に対し高い耐酸性を示し、
また、5規定水酸化ナトリウム(室温)や1規定水酸化
ナトリウム(80℃)などのアルカリに対しても高い耐
アルカリ性を示した。
When the pellets were immersed in water, the substance did not dissolve in water (no elution of the copolymer). No change was observed when immersed in boiling water. The above pellets are 12N hydrochloric acid (room temperature) or 1
Shows high acid resistance against acids such as normal hydrochloric acid (80 ° C),
It also showed high alkali resistance against alkali such as 5N sodium hydroxide (room temperature) and 1N sodium hydroxide (80 ° C).

【0033】参考例2 テトラフロロエチレン/酢酸ビニルコポリマーをメチル
エチルケトンに溶かし、0.3重量%溶液を調製した。
参考例1で示した樹脂ペレットを上記溶液で含浸した
後、60℃で5分間乾燥した。同様な工程を5回繰返し
た。得られたペレットをナトリウムメトキシド含有エタ
ノール中に浸漬して30分加熱処理してケン化を行った
後、ケン化処理した親水性ペレットを水洗した。このペ
レットは実施例1のペレットと同様な特性を示した。
Reference Example 2 Tetrafluoroethylene / vinyl acetate copolymer was dissolved in methyl ethyl ketone to prepare a 0.3 wt% solution.
The resin pellets shown in Reference Example 1 were impregnated with the above solution and then dried at 60 ° C. for 5 minutes. The same process was repeated 5 times. The obtained pellets were immersed in ethanol containing sodium methoxide and heat-treated for 30 minutes for saponification, and then the saponified hydrophilic pellets were washed with water. The pellets showed similar properties to the pellets of Example 1.

【0034】参考比較例1 実施例1で示したペレットを界面活性剤としての5重量
%のイソプロパノール(3M社製 FC−93)で20
分間含浸し、次いで室温で乾燥して親水性ペレットを得
た。このペレットの安定性は悪く、このペレットを水中
に浸漬するだけでその親水性は失われた。
Reference Comparative Example 1 The pellets shown in Example 1 were treated with 5% by weight of isopropanol (FC-93 manufactured by 3M Co.) as a surfactant to prepare 20 pellets.
Impregnation for a minute and then drying at room temperature gave hydrophilic pellets. The stability of this pellet was poor, and its hydrophilicity was lost only by immersing the pellet in water.

【0035】(耐熱性)参考例1で得た親水性ペレット
を以下の温度、時間で加熱処理した後、親水性試験を行
ったところ、次の結果を得た。 温度 時間 親水性試験結果 100℃ 30時間 A 120℃ 5時間 B(60秒後に吸収) 120℃ 24時間 B(60秒後に吸収) 120℃ 48時間 B(120秒後に吸収) 120℃ 2時間 C又はD 150℃ 24時間 D 200℃ 1時間 D
(Heat resistance) The hydrophilic pellets obtained in Reference Example 1 were heat-treated at the following temperature and time and then subjected to a hydrophilicity test. The following results were obtained. Temperature Time Hydrophilicity test result 100 ° C. 30 hours A 120 ° C. 5 hours B (absorption after 60 seconds) 120 ° C. 24 hours B (absorption after 60 seconds) 120 ° C. 48 hours B (absorption after 120 seconds) 120 ° C. 2 hours C or D 150 ° C 24 hours D 200 ° C 1 hour D

【0036】(耐酸化性)参考例1で得た親水性ペレッ
トを以下に示す酸化条件下に以下に示す時間浸漬した
後、親水性試験を行ったとろ、次の結果を得た。 酸化剤 温度 時間 親水性試験結果 1N塩酸 80℃ 2時間 A 3N硝酸 室温 350時間 A 12N硝酸 室温 1時間 A
(Oxidation resistance) The hydrophilic pellets obtained in Reference Example 1 were immersed in the oxidizing conditions shown below for the times shown below, and then subjected to a hydrophilicity test to obtain the following results. Oxidizer temperature time hydrophilicity test result 1N hydrochloric acid 80 ° C 2 hours A 3N nitric acid room temperature 350 hours A 12N nitric acid room temperature 1 hour A

【0037】(耐アルカリ性)参考例1で得た親水性ペ
レットを以下に示すアルカリ性条件下で以下に示す時間
浸漬した後、親水性試験を行ったところ、以下の結果を
得た。 アルカリ 温度 時間 親水性試験結果 1N水酸化ナトリウム 80℃ 1時間 A 1N水酸化ナトリウム 80℃ 5時間 D 6N水酸化ナトリウム 室温 36時間 A
(Alkali resistance) The hydrophilic pellets obtained in Reference Example 1 were immersed under the alkaline conditions shown below for the times shown below, and then subjected to a hydrophilicity test. The following results were obtained. Alkali temperature Time hydrophilicity test result 1N sodium hydroxide 80 ° C 1 hour A 1N sodium hydroxide 80 ° C 5 hours D 6N sodium hydroxide room temperature 36 hours A

【0038】実施例1 空孔率:80%、平均細孔径:0.2μmの多孔質フッ
素樹脂ペレット(ポリテトラフルオロエチレンペレッ
ト、直径3mm、長さ:5mm)をアセトンに5分間浸
して脱脂洗浄する。テトラフルオロエチレン/ビニルア
ルコール共重合体(テトラフルオロエチレン/酢酸ビニ
ル共重合体のケン化物、ケン化度:100%、フッ素含
有率:27重量%、水酸基含有率14.5mmol/
g)の2gをメチルアルコール1リットルに溶解し、こ
の溶液を脱脂洗浄した上記ペレットに含浸させ、60℃
で5分間乾燥させた後水に浸した。このペレットを、塩
酸で酸性にした塩化スズ(II)SnCl4の水溶液に室
温で2分間浸して、Sn(II)イオンを表面に吸着さ
せ、水洗する。次に、塩化パラジウムPdCl5の酸性
水溶液にこのペレットを室温で2分間浸し、微量のパラ
ジウムを表面に析出させ、水洗する。その後、80℃に
保った無機電解ニッケルめっき浴((株)高純度化学研
究所製、Ni−201)に1分間浸し、ペレットをニッ
ケルめっきした。このペレットにおけるニッケル含有率
は1.0wt%であった。
Example 1 Porous fluororesin pellets (polytetrafluoroethylene pellets, diameter 3 mm, length: 5 mm) having a porosity of 80% and an average pore diameter of 0.2 μm were immersed in acetone for 5 minutes for degreasing and washing. To do. Tetrafluoroethylene / vinyl alcohol copolymer (saponified tetrafluoroethylene / vinyl acetate copolymer, saponification degree: 100%, fluorine content: 27% by weight, hydroxyl group content: 14.5 mmol /
2 g of g) was dissolved in 1 liter of methyl alcohol, and this solution was impregnated into the above degreased and washed pellets, and the temperature was raised to 60 °
It was dried for 5 minutes and then immersed in water. The pellet is immersed in an aqueous solution of tin (II) chloride SnCl 4 acidified with hydrochloric acid for 2 minutes at room temperature to adsorb Sn (II) ions on the surface and washed with water. Next, the pellet is immersed in an acidic aqueous solution of palladium chloride PdCl 5 for 2 minutes at room temperature to deposit a trace amount of palladium on the surface and wash with water. Then, the pellet was nickel-plated by immersing it in an inorganic electrolytic nickel plating bath (Ni-201, manufactured by Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd.) kept at 80 ° C. for 1 minute. The nickel content in this pellet was 1.0 wt%.

【0039】実施例2 実施例1で示したペレットをアセトンに5分間浸して脱
脂洗浄する。テトラフルオロエチレン/ビニルアルコー
ル共重合体(テトラフルオロエチレン/酢酸ビニル共重
合体のケン化物、ケン化度:100%、フッ素含有率:
27重量%、水酸基含有率14.5mmol/g)の2
gをメチルアルコール1リットルに溶解し、この溶液を
脱脂洗浄した上記ペレットに含浸させ、80℃で5分間
乾燥させた後水に浸した。このペレットを、塩酸で酸性
にした塩化スズ(II)SnCl4の水溶液に室温で2
分間浸して、Sn(II)イオンを表面に吸着させ、水洗
する。次に、塩化パラジウムPdCl4の酸性水溶液に
このペレットを室温で2分間浸し、微量のパラジウムを
表面に析出させ、水洗する。0.9gの塩酸ヒドラジン
を溶かした100mlの水溶液に塩化白金酸6水和物
0.26gを加えためっき液に、このペレットを40℃
で120分間浸漬して白金めっきした。このペレットに
おける白金含有率は0.5wt%であった。
Example 2 The pellet shown in Example 1 is immersed in acetone for 5 minutes to be degreased and washed. Tetrafluoroethylene / vinyl alcohol copolymer (saponified tetrafluoroethylene / vinyl acetate copolymer, saponification degree: 100%, fluorine content:
27% by weight, hydroxyl group content 14.5 mmol / g) 2
g was dissolved in 1 liter of methyl alcohol, this solution was impregnated into the above degreased and washed pellets, dried at 80 ° C. for 5 minutes, and then immersed in water. The pellets were immersed in an aqueous solution of tin (II) chloride SnCl 4 acidified with hydrochloric acid at room temperature for 2 hours.
Immerse for a minute to adsorb Sn (II) ions on the surface and wash with water. Next, this pellet is immersed in an acidic aqueous solution of palladium chloride PdCl 4 for 2 minutes at room temperature to deposit a trace amount of palladium on the surface and wash with water. The pellets were placed at 40 ° C. in a plating solution prepared by adding 0.26 g of chloroplatinic acid hexahydrate to 100 ml of an aqueous solution containing 0.9 g of hydrazine hydrochloride.
It was soaked for 120 minutes for platinum plating. The platinum content in this pellet was 0.5 wt%.

【0040】実施例3 実施例1で得られたニッケルめっきされたペレットを、
85℃に保った無電解金めっき浴((株)高純度化学研
究所製、K−24N)に30分浸し、金めっきをした。
このペレットにおける金含有量は0.1wt%であり、
ニッケル含有量は0.1wt%であった。
Example 3 The nickel-plated pellets obtained in Example 1 were
It was immersed in an electroless gold plating bath (K-24N, manufactured by Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd.) kept at 85 ° C. for 30 minutes for gold plating.
The gold content in this pellet was 0.1 wt%,
The nickel content was 0.1 wt%.

【0041】次に、実施例2で得られた白金めっきペレ
ットの耐熱性、耐アルカリ性及び耐酸性の評価を以下の
ようにして行った。 (耐熱性)260℃で5時間加熱しても、めっき付着強
度及びペレットには全く変化が見られなかった。 (耐アルカリ性)1N水酸化ナトリウム中で80℃、1
2時間加熱しても、めっき付着強度及びペレットには全
く変化が見られなかった。 (耐酸性)12N硝酸中で、室温、12時間保持して
も、めっき付着強度及びペレットには全く変化が見られ
なかった。
Next, the heat resistance, alkali resistance and acid resistance of the platinum-plated pellets obtained in Example 2 were evaluated as follows. (Heat resistance) No change was observed in plating adhesion strength and pellets even after heating at 260 ° C for 5 hours. (Alkali resistance) 80 ℃ in 1N sodium hydroxide, 1
Even after heating for 2 hours, no change was observed in plating adhesion strength and pellets. (Acid resistance) No change was observed in the plating adhesion strength and pellets even when kept in 12N nitric acid at room temperature for 12 hours.

【0042】実施例4 図1に示す触媒装置を用いて、水中に含まれるアンモニ
アの接触分解反応を行った。図1に示した触媒反応装置
はポリテトラフルオロエチレン製のもので、容器本体1
とそれに付設した原料供給管2と、処理物排出管3を備
えたもので、その容器内部には、実施例2で得た白金め
っきペレットFをネットの袋に入れて充填した。この触
媒反応装置に、ライン4を介して、10wt%のアンモ
ニアを含む水溶液を200℃に加熱した気/液混合物の
状態で導入し、ライン5を介して処理物を排出した。こ
の場合の反応条件は以下の通りである。 (1)反応温度:200℃ (2)反応圧力:1.5kg/cm2G (3)反応時間:10分 以上のようにして、水溶液中のアンモニアを分解したと
ころ、48時間目での処理液中のアンモニア濃度は0.
001wt%であった。
Example 4 A catalytic cracking reaction of ammonia contained in water was carried out using the catalyst device shown in FIG. The catalytic reactor shown in FIG. 1 is made of polytetrafluoroethylene, and the container body 1
And a raw material supply pipe 2 attached thereto and a treated product discharge pipe 3, and the inside of the container was filled with the platinum-plated pellets F obtained in Example 2 in a net bag. An aqueous solution containing 10 wt% of ammonia was introduced into this catalytic reactor in the state of a gas / liquid mixture heated to 200 ° C. via line 4, and the treated product was discharged via line 5. The reaction conditions in this case are as follows. (1) Reaction temperature: 200 ° C. (2) Reaction pressure: 1.5 kg / cm 2 G (3) Reaction time: 10 minutes When ammonia in the aqueous solution was decomposed as described above, treatment at the 48th hour The ammonia concentration in the liquid is 0.
It was 001 wt%.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明の触媒は、多孔質フッ素樹脂担体
の少なくとも表面部に多量の触媒金属を親水性高分子を
介して強固に付着結合させた構造を有するもので、その
細孔内部は親水性を有する。従って、本発明の触媒を用
いることにより、水や親水性有機溶媒中あるいはそれら
液体の蒸気中に含まれている反応成分の触媒反応を円滑
に進行させることができる。しかも、本発明の触媒は、
耐アルカリ性、耐酸性にすぐれており、その触媒寿命は
長い。
The catalyst of the present invention has a structure in which a large amount of catalytic metal is firmly attached and bonded to at least the surface portion of a porous fluororesin carrier through a hydrophilic polymer, and the inside of the pores is It has hydrophilicity. Therefore, by using the catalyst of the present invention, the catalytic reaction of the reaction components contained in water, the hydrophilic organic solvent, or the vapor of these liquids can smoothly proceed. Moreover, the catalyst of the present invention is
It has excellent alkali resistance and acid resistance, and its catalyst life is long.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】触媒反応装置の構造図を示す。FIG. 1 shows a structural diagram of a catalytic reactor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 容器本体 2 原料供給管 3 処理物排出管 F 触媒 1 Container body 2 Raw material supply pipe 3 Treated product discharge pipe F Catalyst

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冲野 浩一 東京都世田谷区赤堤1丁目42番5号 ジャ パンゴアテックス株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Koichi Okino 1-42-5-5 Akakutsumi, Setagaya-ku, Tokyo Inside Japan Gopantex Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多孔質フッ素樹脂からなるペレット状担
体に触媒金属を担持させたものであって、該触媒金属
は、親水性高分子を介して該ペレット状担体の少なくと
も表面部に結合していることを特徴とする金属含有触
媒。
1. A pellet-shaped carrier made of a porous fluororesin carrying a catalyst metal, wherein the catalyst metal is bound to at least the surface of the pellet-shaped carrier through a hydrophilic polymer. A metal-containing catalyst characterized by being present.
【請求項2】 親水性高分子が、含フッ素モノマーと親
水基含有モノマーとのコポリマーである請求項1の触
媒。
2. The catalyst according to claim 1, wherein the hydrophilic polymer is a copolymer of a fluorine-containing monomer and a hydrophilic group-containing monomer.
【請求項3】 多孔質フッ素樹脂が、ポリテトラフルオ
ロエチレンからなるものである請求項1又は2の触媒。
3. The catalyst according to claim 1, wherein the porous fluororesin comprises polytetrafluoroethylene.
【請求項4】 触媒金属が、担体表面から0.01〜
0.1mmまでの深さの範囲に分布している請求項1〜
3のいずれかの触媒。
4. The catalyst metal is 0.01 to 0.01% from the surface of the carrier.
Distributing in a depth range of up to 0.1 mm.
The catalyst of any one of 3.
【請求項5】 原料供給口と処理物排出口を有する容器
内に、請求項1〜4のいずれかの触媒を充填してなる触
媒反応装置。
5. A catalytic reaction apparatus comprising a container having a raw material supply port and a processed product discharge port, filled with the catalyst according to any one of claims 1 to 4.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7645058B2 (en) 2004-02-26 2010-01-12 Takiron Co., Ltd. Light diffusing sheet and backlight unit using the light diffusing sheet
US7710031B2 (en) 2002-08-13 2010-05-04 Zeon Corporation Lens array sheet

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