JPH10296083A - ホウ素を含む非晶質合金触媒、その製造及び使用 - Google Patents

ホウ素を含む非晶質合金触媒、その製造及び使用

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JPH10296083A JP10113193A JP11319398A JPH10296083A JP H10296083 A JPH10296083 A JP H10296083A JP 10113193 A JP10113193 A JP 10113193A JP 11319398 A JP11319398 A JP 11319398A JP H10296083 A JPH10296083 A JP H10296083A
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デン ジンファ
Maa Aitsuen
マー アイツェン
Ruu Wantsuen
ルー ワンツェン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 周期律表の第VIII族から選択される金属及び
ホウ素を含み、現存の技術よりも高い触媒活性を示す、
非晶質合金触媒を提供すること。 【解決手段】 ホウ素を含む非晶質合金触媒であって、
該触媒が多孔性担体、Q−B非晶質合金及び金属添加剤
(M)で構成され、Q−B非晶質合金と金属添加剤との
合計含有量が、触媒の全重量を基準として0.1〜60
重量%であり、原子比(Q+M)/Bが0.5〜10で
あり、原子比Q/Mが0.1〜1000であり;Qが第
VIII族から選択される金属を示し、Bがホウ素を示し;
上記金属添加剤(M)が、MがQとして用いられるもの
でないことを除いて、BH4 - を含む溶液によって、対
応する塩からのその/それらの原子状態へ還元され得る
1以上の金属に関連することを特徴とする、非晶質合金
触媒。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非晶質合金触媒、
その製造及び使用に関する。更に詳細には、周期律表の
第VIII族から選択される金属(Q)及びホウ素を含む非
晶質合金触媒、その製造及び使用に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】非晶質
合金触媒の開発に際し、下記の2つの問題を克服する必
要がある。1つは、どのようにして非晶質合金触媒の表
面積を増加し、ゆえに触媒活性を向上させるかである。
一方は、大気状態でどのようにして触媒を維持するか、
即ち、非晶質合金触媒の熱安定性をどのようにして向上
させるかである。上記目的に対して、既に多くの試みが
なされてきた。CNI,073,726 においては、Al、希土類
元素、P及びNi又はCo又はFeを含む合金を急速焼
き入れ技術により製造している。NaOHで合金からA
lをアルカリ抽出することにより、50〜130m2
gまでの高い表面積を有するNi/Co/Fe−RE−
P非晶質合金触媒が得られた。その水素化活性は、工業
において広く用いられているラニーNiのものより高か
った。そのような触媒は、今までに報告されている全て
の先行技術の非晶質合金触媒の中で最も高い反応を示し
た。超微粒Ni−B非晶質合金触媒が、J.Catal.,150(1
994)434-438 で報告されている。該触媒は、25℃で酢
酸ニッケルのアルコール性溶液に0.1Mの濃度で攪拌
しながら2.5M水性KBH4 を滴下して加えることに
より製造される。次いで、得られたNi−B触媒を6m
lの8M NH3 ・H2 O及び大量の蒸留水で順を追っ
て洗浄した。しかし、このような超微粒Ni−B非晶質
合金触媒は、その表面積が29.7m2 /gと高く測定
されたにもかかわらず、熱安定性に乏しかった。
【0003】シリカ上に付着されたNi−P非晶質合金
触媒がAppl.Catal.,37(1988)339-343 に報告されてい
る。該触媒はシリカ担体上にNi及びPを付着するため
の化学めっきによって製造される。このような付着Ni
−P非晶質合金触媒は、85m 2 /gまでの高い表面積
だけでなく、付着されていない非晶質合金触媒を越えた
優れた熱安定性を示した。化学還元によって得られるN
i−B非晶質合金の製造メカニズムの結果に従って、J.
Phys.Chem.97(1993)8504-8511 に報告されたように、水
性溶液中における金属イオンM+ 及びBH4 - の間の反
応は、以下に示すように3段階に従う。 BH- 4 +2H2 O=BO- 2 +4H2 ↑ BH- 4 +2M2++2H2 O=2M↓+BO- 2 +4H
+ +2H2 ↑ BH- 4 +H2 O=B+OH- +2.5H2 ↑ 上記の全ての3つの反応は非常に迅速に進行するので、
以下の2つのことが保証されない。すなわち、担体及び
めっき溶液が機械的に混合される化学めっきが行われる
時に得られるNi−B非晶質合金が担体上に効率的に付
着されること、及び担体上にNi−B非晶質合金の均一
な分配が保証されない。従って、担体上にNi−B非晶
質合金を付着することはこの分野において困難な問題と
なっている。触媒の反応性及び/又は熱安定性を向上さ
せる他の方法は、他の場所で広く報告されている金属合
金にいくつかの金属添加剤を導入することにより達成さ
れる。
【0004】Y、Ce及びSm等の希土類元素を導入す
ることにより、得られる付着していないNi−RE−P
非晶質合金触媒が、関連するNi−P非晶質合金触媒を
越えて優れた熱安定性を示すことが、Baoning Zongらに
よりPhysica Chinica Acta,9(1993) 325 に報告されて
いる。また、上記希土類元素の代わりにLaを導入する
ことによって同様の結果が得られることがJ.Chem.Soc.F
araday Trans. I,82(1986) 702に報告されている。Petr
ochemical Technology, 23(1994)791 に報告されている
ように、付着していないNi−B非晶質合金触媒の水素
化特性における、Pd、Co、Cu、Fe等の金属添加
剤の効果がBingshi Liによって研究されている。結果
は、Co、Cu及びFeを含む他の金属添加剤が水素化
活性を減少させるけれども、Pdの添加が、シクロペン
タジエンの水素化のためのNi−B非晶質合金触媒活性
を促進し得ることを証明する。今までのところでは、非
晶質合金触媒の反応性及び熱安定性を向上するための種
々の試みがなされているが、不幸にも、今までのとこ
ろ、CN 1,073,726A に報告されたように、触媒活性に関
してはNi−RE−P非晶質合金触媒と高い表面積とが
マッチする触媒は報告されていない。本発明の1つの目
的は、周期律表の第VIII族から選択される金属及びホウ
素を含み、現存の技術よりも高い触媒活性を示す、非晶
質合金触媒を提供することである。本発明の他の目的
は、そのような非晶質合金触媒の製造方法を提供するこ
とである。本発明の他の目的は、そのような非晶質合金
触媒の使用である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の触媒は、ホウ素
を含む非晶質合金触媒であって、該触媒が多孔性担体、
Q−B非晶質合金及び金属添加剤(M)で構成され、Q
−B非晶質合金と金属添加剤との合計含有量が、触媒の
全重量を基準として0.1〜60重量%であり、原子比
(Q+M)/Bが0.5〜10であり、原子比Q/Mが
0.1〜1000であり;Qが第VIII族から選択される
金属を示し、Bがホウ素を示し;上記金属添加剤(M)
が、MがQとして用いられるものでないことを除いて、
BH4 -を含む溶液によって、対応する塩からのその/
それらの原子状態へ還元され得る1以上の金属に関連す
ることを特徴とする、非晶質合金触媒である。上記触媒
の製造方法は、Q及び金属添加剤(M)を含む多孔性担
体を、0.5〜10Mのモル濃度でBH4 - を含み、B
/(Q+M)の初期原子比が0.1〜10であり、上記
多孔性担体中のQ/Mの初期原子比が0.1〜80であ
る溶液と、該溶液の融点〜100℃の間の温度で接触さ
せる工程を含む。上記触媒の使用は、不飽和官能基を有
する化合物の水素化におけるそれらの使用に関連する。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の触媒によれば、Q−B非
晶質合金と金属添加剤(M)との合計含有量は0.1〜
60重量%であり、好ましくは0.1〜40重量%であ
り、最も好ましくは0.1〜30重量%である。好まし
い原子比(Q+M)/Bは1〜8であり、好ましい原子
比Q/Mは0.5〜100である。最適には0.5〜2
5である。本発明において記載されるQは、第III 族か
ら選択される金属を示す。言い換えれば、QはNi、F
e、Co、Ru、Rh、Pd、Os、Ir又はPtに関
連する。その中でも、Ni、Ru又はPdが好ましい。
特に、Niが最も好ましい。本発明において記載される
多孔性担体は、酸化能力のない多孔性担体材料に関連す
る。好ましい多孔性担体は、多孔性無機酸化物、活性
炭、ゼオライト、モレキュラーシーブ又はそれらの混合
物から選択されるものである。上記多孔性無機酸化物
は、周期律表のIIA族、周期律表のIII A及びIVA族中
の1以上の元素の固体酸化物に関連し、中でも酸化Si
2 、Al2 3 、MgO及びCaOの1種又は混合物
が好ましい。上記ゼオライト及びモレキュラーシーブ
は、例えば、A−タイプゼオライト、X−タイプゼオラ
イト、Y−タイプゼオライト、ZSMシリーズゼオライ
ト、βゼオライト、↓ゼオライト、P−Alモレキュラ
ーシーブ、Ti−Siモレキュラーシーブ等の、多数の
種類のアルミノケイ酸ゼオライト及びヘテロ原子を含む
モレキュラーシーブの1種又は混合物に関連する。好ま
しい多孔性担体は、SiO2 、Al2 3 又は活性炭で
ある。
【0007】本発明において記載される金属添加剤
(M)は、MがQとして用いられるものでないことを除
いて、BH4 - を含む溶液によって、対応する塩から原
子状態へ還元され得る金属元素の1種又は混合物に関連
する。好ましい金属添加剤(M)は、MがQとして用い
られるものでないことを除いて、IVA、IB、IIB、II
IB、VIB、VII B及びVIII族中の1又はいくつかの金
属元素から選択される。これは、以下のことを意味す
る。もし、QがNiであれば、金属添加剤はIVA、I
B、IIB、III B、VIB及びVII B族中の少なくとも1
つの金属元素のみならず、Ni自身を除くVIII族中の少
なくとも1つの金属元素から選択され得る。もし、Qが
Pdであれば、金属添加剤はIVA、IB、IIB、III
B、VIB及びVII B族中の少なくとも1つの金属元素の
みならず、Ni自身を除くVIII族中の少なくとも1つの
金属元素から選択され得る。更に好ましい金属添加剤
(M)は、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、O
s、Ir、Pt、Zn、Cr、Mn、Cu、Ag、M
o、W、Sn、及びLa族及びAc族の両方の元素から
なる1以上の金属元素から選択される。一般に用いられ
る金属添加剤は、Cu、Zn、Mn、Ag、Mo、W、
La、Ce、Sm、Nd、Gd、Fe、Co、Ni、R
u、Rh、Pd、Os、Ir、Ptからなる1以上の金
属元素から選択される。最も一般に用いられる金属添加
剤は、Fe、Co、Cu、Zn、Mn、Ag、Mo、
W、Pd、Ru、Ir、La、Ce、Sm、Nd、G
d、からなる1以上の金属元素から選択される。
【0008】本発明の触媒によれば、その表面積は、担
体の表面積に依存して、10〜1000m2 /gの範囲
で、好ましくは100及び1000m2 /gの間の範囲
で変動し得る。本発明の触媒によれば、全ての活性なQ
種は非晶質状態で存在する。金属添加剤(M)は、下記
の2つの状態で存在し得る。(1)Q−Bを考慮するこ
とにより、それらは、CuKαターゲットを有するX線
回折(XRD)パターンによって確認される、Q−M−
B非晶合金の形で存在する。図1(1)に示すように、
2θ=45°の周囲に広いピークが認められ、これは、
触媒のこの種類の典型的な非晶質特性を示す。(2)ま
た、金属添加剤(M)は、Q−B非晶質合金と一緒に多
結晶相中に存在する。図1(2)に示すように、この場
合は、このような金属添加剤の多結晶回折ピークはXR
Dパターン上に認め得る。図2、3及び4に示すよう
に、いくつかのケースにおいては、Q−M−B非晶質合
金から得られる広いピーク及び/又は金属添加剤M多結
晶相からの回折ピークは、担体から得られるのと同じ位
置の回折ピークによってカバーされる。本発明において
提供される触媒の製造のための詳細な手順を以下に示
す。 (1)多孔性担体を、所望量のQの可溶性塩及び所望量
の金属添加剤を含む混合溶液と、又は最初に塩溶液、次
いで、乾燥した後他の塩溶液と含浸する。Q及び金属添
加剤を含む、得られた多孔性担体を、室温〜200℃の
温度で乾燥する。 (2)溶液の融点〜100℃の範囲の温度で、Q及び金
属添加剤を含む多孔性担体を、0.5〜10Mの濃度で
BH4 - を含み、多孔性担体に含まれる、吸収されたB
及び(Q+M)の間の初期モル比を0.1〜10に調整
する。 (3)ついで、固体生成物を、酸性イオンがなくなるま
で蒸留水で洗浄する。
【0009】上記Q及び金属添加剤(M)を含む多孔性
担体は、市販もされており、また、市販されているQ
(又は金属添加剤)を含む多孔性担体を、金属添加剤
(又はQ)を含む塩溶液で含浸するこによって得られ
る。Qの塩及び/又は金属添加剤の含浸は、触媒の調製
において広く用いられている含浸方法を用いて行われ、
飽和までの含浸が最も好ましい。ゼオライト、モレキュ
ラーシーブ又は多の交換可能な担体を多孔性担体として
用いる場合、機械的混合、イオン交換技術等の他の方法
を、特に担体中にQ及び/又は金属添加剤(M)を付着
するために用いることができる。本明細書において記載
されるQ塩溶液は、水溶液又はアルコール性溶液の何れ
かに関連する。上記Q塩は、Ni、Co、Fe、Ru、
Rh、Pd、Os、Ir、Ptの塩化物、可溶性カルボ
ン酸ニッケル、可溶性カルボン酸コバルト、FeS
4 、Pd(NH3 4 Cl2 、Pt(NH3 4 Cl
2 、H2 PtCl4 等の水又はアルコールに可溶性の1
以上のQ塩から選択され得る。本明細書において記載さ
れる金属添加剤(M)の塩溶液は、水溶液又はアルコー
ル性溶液に関連する。上記金属添加剤の塩は、水又はエ
タノールに可溶性の1以上のM塩から選択される。好ま
しくは、Q及び金属添加剤(M)を含む多孔性担体を9
0〜200℃で予備乾燥する。一般に用いられる、BH
4 - イオンを含む溶液はBH4 - 水溶液に関連する。B
4 - の先駆物質は、KBH4 、NaBH4 又はそれら
の混合物から得られる。最適なB/(Q+M)初期原子
比は1〜4である。好ましいQ/M原子比は0.5〜2
0である。Q及び金属添加剤(M)を含む多孔性担体
と、BH4 - イオンとの接触は、直接に混合するか、又
はBH4 - 溶液を指定の担体にゆっくりと滴下して加え
ることにより達成することができ、後者が好ましい。
【0010】Q及び金属添加剤(M)を含む多孔性担体
と、BH4 - 溶液との接触及び反応は、100℃を越え
る温度で実施することができるが、温度は、エネルギー
を節約するために融点〜100℃の間で制御される。最
適な反応温度は室温〜50℃の範囲である。本発明によ
って提供される触媒は不飽和官能基を含む化合物の水素
化反応に用いることができ、上記化合物としては、アル
ケン、アルキン、芳香族炭化水素、ニトロ化合物、ケト
化合物、カルボキシル化合物及びニトリルである。水素
化は飽和又は選択的水素化、特にエチレン中の微量のエ
チンの選択的水素化に関連する。
【0011】本発明の触媒は、今までに先行技術で報告
されている非晶質合金触媒を越えた優れた水素化活性を
示す。例えば、(1)SiO2 に付着された、3.57
重量%のNi、0.89重量%のCo及び0.24重量
%のBを有する本発明の非晶質合金触媒、(2)CN1
073726Aに報告された高い表面積を有するNi−
La−P非晶質合金触媒、及び(3)5重量%Niを有
する従来の多結晶Ni触媒を、それぞれ60℃における
スチレン水素化の間試験した。各触媒の上のスチレンの
変換は、(1)18.63重量%、(2)16.60重
量%及び(3)わずか0.1重量%であった。この結果
は、一方では本発明の触媒の反応性が伝統的な多結晶ニ
ッケル触媒の186倍以上高く、一方では高い表面積を
有するNi−La−P非晶質合金触媒よりも平均高く、
先行技術よって得られたものの中でもっとも高い活性の
非晶質触媒であることを証明する。また、本発明のNi
−Co−B/担体触媒中のNi及びCoの合計含有量が
わずか4.46重量%であっても、Ni配合量はわずか
3.57重量%であるが、先行技術からの公知のNi−
La−P触媒中のNi配合量は87.4重量%までであ
るので、本発明の触媒中の活性金属の含有量が、Ni−
La−P触媒中の含有量よりもすばらしく分割され、よ
り均一に分布した状態であることも証明する。これらの
結果は、本発明のNi−M−B/担体触媒が低いNi配
合量を有し、先行技術からの公知のものを超えた優位性
を示す、有効な触媒であることを示す。他の例について
は、以下の本発明の触媒:C1 (SiO2 に付着された
3.64重量%Ni、1.18重量%Cu及び0.22
重量%B)、C4 (SiO2 に付着された3.10重量
%Ni、0.89重量%Mn及び0.14重量%B)、
5 (SiO2 に付着された2.79重量%Ni、1.
80重量%Zn及び0.13重量%B)、C12(SiO
2 に付着された3.50重量%Ni、2.50重量%W
及び0.17重量%B)、及びC13(SiO2 に付着さ
れた4.17重量%Ni、2.22重量%Ag及び0.
24重量%B)を、T=100℃、P=10.0MP
a、及び空間速度(space velocity)(気体体積)=90
00/hrで、エチレン中の微量のエチンの選択的水素
化の際の触媒として用いた。図5に示すように、結果
は、上記触媒の何れの活性もが、高い表面積を有するN
i−La−P非晶質合金触媒、及び多結晶ニッケル触媒
より高いことを示す。
【0012】本発明の触媒の表面積は、担体の種々の表
面積を選択することにより自由に調節することができ、
これにより、触媒の1000m2 /gまでの非常に高い
表面積を得ることができる。反対に、今までに最も高い
ものとして報告されているNi−RE−P非晶質合金触
媒の表面積はわずか130m2 /gである。本発明の触
媒は、優れた熱安定性を示す。最大結晶化温度は350
℃を越え、超微細Ni−B非晶質合金(そのもっとも高
い結晶化温度は341.42℃である)より9.6℃高
い。熱安定性は、より大きい原子サイズを有しNi−B
と非晶質合金を形成することのできる金属添加剤(M)
を導入することによって更に向上する。Zn、Mo及び
W金属添加剤を有するNi−B非晶質合金の最も高い結
晶化温度は、それぞれ411℃、429℃及び430℃
まで達する。溶液中のニッケル種のBH4 - 還元による
Ni−B非晶質合金の製造のための従来の技術的経路の
代わりに、本発明の触媒は、Q及び金属添加剤(M)を
多孔性担体に予備分散し、次いでQ及びMをBH4 -
液で還元することにより製造される。得られたQ−M−
B非晶質合金又は非晶質合金及び多結晶金属の混合物を
多孔性担体に付着することができる。一方、担体中のそ
れらの分布はより均一であり、化学めっき等の先行技術
より優れている。
【0013】
【実施例】以下の実施例は、本発明の詳細な説明のため
にのみ示される。本発明が、以下の実施例に限定もので
ないことが強調されるべきである。実施例1〜22 (1)担体 担体1(No Z1 )は、中華人民共和国のQingdao Ha
iyang Chemical and Engineering Companyから入手可能
な、孔のサイズの大きいシリカゲルに関連する。担体2
(No Z2 )は、上記会社から入手可能な、孔のサイ
ズの小さいシリカゲルに関連する。担体3(No.
3 )は、球状Al2 3 を900℃で4時間か焼する
ことによって製造されたδ−Al2 3 に関連し、CB
−8触媒の担体として用いられ、中華人民共和国のChan
gling Catalyst Companyから入手することができる。担
体4(No.Z4 )は、球状Al2 3 を650℃で4
時間か焼することによって製造されたγ−Al2 3
関連し、CB−8触媒の担体として用いられ、中華人民
共和国のChangling Catalyst Companyから入手すること
ができる。4種の担体(Z1 〜Z4 )の物理化学的性質
を表1に要約し、結晶相をXRDにより測定し、表面積
及び孔の体積を低温でBET窒素吸収により測定した(M
icromeristics ASAP 2400, U.S.A.)。
【0014】
【表1】 担体No. タイプ 表面積,m2/g 孔の大きさ,ml/g 結晶相 1 SiO2 401 0.95 非晶質 Z2 SiO2 672 0.39 非晶質 Z3 Al2 3 124 0.49 δ 4 Al2 3 153 0.47 γ
【0015】(2)触媒の調製 上記担体(Z1 〜Z4 )のそれぞれの所定量をとり、
次いで120℃で乾燥した。また、所定量のNiAc2.
4H2 Oをとり、次いで所定量のCuSO4.5H2 O、
FeSO4.7H2 O、CoAc2.4H2 O、MnCl2.
4H2 O、ZnCl2 、Na2 MoO4.2H2 Oとそれ
ぞれ混合した。所定量の蒸留水をそれぞれに加え、含浸
溶液混合物を調製し、次いで、種々の担体を含浸するた
めに用いた。次いで、それを120℃で乾燥することに
より、Ni及び種々の金属添加剤を含む多孔性担体を得
た。次いで、上記担体に室温で滴下して加える、所定量
のKBH4 を含む水溶液を調製した。還元反応を、多く
のH2 遊離により直ちに開始した。それ以上のH2 が遊
離しなくなった時、反応の完了を示した後、得られた固
体生成物を、蒸留水で酸性イオンを含まなくなるまで洗
浄し、本発明の触媒を得た。それらは、C1 〜C10と番
号を付けた。表2に、調製に際して用いられた全ての材
料の量を示す。触媒C1 〜C10のB、Ni及び金属添加
剤の含有量及び表面積を表6に示す。触媒C1 〜C7
XRDパターンを図1(1)に、触媒C8 及びC9 のX
RDパターンを図2に、触媒C10のXRDパターンを図
3に示す。試料をマイクロ波法により溶解した後、Jarr
el-Ash 1000 上でICPにより、B、Ni及び金属添加
剤の含有量を測定した。XRDは、放射線としてCuK
α、40kVのランプ電圧、35mAの電流で、D/M
AX−3A X線回折メーターで測定した。触媒の表面
積は上述したのと同じ方法で測定した。触媒C1 〜C10
のXRDパターンからわかるように、金属添加剤(M)
はNi−Bと非晶質合金を形成する。即ち、2θ=45
°付近に広いピークが一つだけ観察されるので、金属添
加剤(M)は本発明の触媒中でNi−M−B非晶質合金
の形態で存在する。しかし、担体として、δ−Al2
3 又はγ−Al2 3 を用いた場合、2θ=45°付近
の広いピークは、対応するδ−Al2 3 又はγ−Al
2 3 の回折ピークによって覆われてしまう。
【0016】担体Z1 及びZ3 のそれぞれの所定量を
とり、次いでそれぞれを120℃で乾燥した。また、所
定量のNiAc2.4H2 Oをとり、次いで、所定量の蒸
留水に溶解した。次いで、Na2 MoO4.2H2 O、N
2 WO4.2H2 O及びAgNO3 のいくつかの部分
を、それぞれ所定量の蒸留水に溶解し、Na2 Mo
4、Na2 WO4 及びAgNO3 の水溶液を調製し
た。上記担体をNiAc2 水溶液に予備含浸した。12
0℃で乾燥した後、更に、それぞれNa2 MoO4 、N
2 WO4 及びAgNO3 の水溶液に含浸した。残りの
製造工程は、に記載したのと同じであり、得られた本
発明の触媒をC11〜C14と番号を付けた。表3に、製造
に際して用いた材料の量を示した。触媒C11〜C14
B、Ni及び金属添加剤の含有量及び表面積を表6に示
した。触媒C11及びC12に対応するXRDパターンを図
1(1)に、触媒C13に対応するXRDパターンを図1
(2)に、C 14に対応するXRDパターンを図2に示
す。Ni、B及び金属添加剤の含有量、表面積及びXR
Dパターンの測定はに記載したのと同じ方法で行っ
た。触媒C13のXRDパターンによれば、本発明の触媒
中の金属添加剤は、Ni−B非晶質合金、及び多結晶A
g等の添加剤金属多結晶相の形態で存在する。XRDパ
ターンは、このような多結晶金属の回折ピークの出現を
示す。図1(2)において、2θ=38°における鋭い
ピークは多結晶Ag回折ピークに関連する。
【0017】所定量の担体Z3 をとり、120℃で乾
燥した。また、所定量のNiAc2.4H2 O及びCuS
4.5H2 Oをとり、次いで所定量の蒸留水に溶解し、
NiAc2 及びCuSO4 の両方を含む混合水溶液を調
製した。所定量のAgNO3をとり、所定量の蒸留水に
溶解し、AgNO3 水溶液を調製した。上記担体を、種
々の量のNiAc2 及びCuSO4 の混合水溶液に予備
含浸した。120℃で乾燥した後、種々の量のNi及び
Cu含有量を含む担体を、AgNO3 水溶液で更に含浸
し、再び120℃で乾燥した。残りの製造工程はに記
載したのと同じであり、得られた本発明の触媒をC15
20と番号を付けた。表4に、製造に際して用いた材料
の量を示した。触媒C15〜C20のB、Ni及び金属添加
剤の含有量及び表面積を表6に示した。触媒C15〜C20
に対応するXRDパターンを図2に示した。Ni、B及
び金属添加剤の含有量、表面積及びXRDパターンの測
定はに記載したのと同じ方法で行った。 所定量の担体Z1 をとり、120℃で乾燥した。ま
た、所定量のNiAc2.4H2 O、Na2 MoO4.2H
2 O及びNa2 WO4.2H2 Oをとり、それぞれ所定量
の蒸留水に溶解し、水溶液を調製した。上記担体を、N
2 MoO4.2H 2 O又はNa2 WO4 の水溶液で予備
含浸した。120℃で乾燥した後、Mo又はWを含む担
体を、それぞれNiAc2 水溶液で更に含浸した。残り
の製造工程はに記載したのと同じであり、得られた本
発明の触媒をC21及びC22と番号を付けた。表5に、製
造に際して用いた材料の量を示した。触媒C21及びC22
のB、Ni及び金属添加剤の含有量及び表面積を表6に
示した。触媒C21及びC22に対応するXRDパターンを
図1(1)に示した。Ni、B及び金属添加剤の含有
量、表面積及びXRDパターンの測定はに記載したの
と同じ方法で行った。
【0018】
【表2】 実施例 担体 NiAc2 及びM塩の混合溶液 No. タイプ W W * NiAc2 M**塩 W M WH2O (g) 4H2O(g) (g) (g) 1 Z1 5.00 1.00 CuSO4.5H2O 0.25 9.00 2 Z1 5.00 1.00 FeSO4.7H2O 0.28 9.00 3 Z1 5.00 1.00 CoAc2.4H2O 0.25 9.00 4 Z1 5.00 1.00 MnCl2.4H2O 0.20 9.00 5 Z1 5.00 1.00 ZnCl2 0.15 9.00 6 Z1 5.00 1.00 Na2MoO4.2H2O 0.25 9.00 7 Z2 5.00 1.00 CuSO4.5H2O 0.25 6.00 8 Z3 5.00 1.00 CuSO4.5H2O 0.25 5.00 9 Z3 5.00 1.00 ZnCl2 0.15 5.00 10 Z4 5.00 1.00 CuSO4.5H2O 0.25 5.00 * Wは、種々の材料の重量を意味する。 **Mは金属添加剤を意味する。以下、本明細書において
同じである。
【0019】
【表3】 実施例 担体 NiAc2 溶液 金属添加剤溶液 No. タイプ W W NiAc2 WH2O M塩 WM W H2O (g) 4H2O(g) (g) (g) (g) 11 Z1 5.00 1.00 9.00 Na2MoO4.2H2O 0.25 9.00 12 Z1 5.00 1.00 9.00 Na2WoO4.2H2O 0.33 9.00 13 Z1 5.00 1.00 9.00 AgNO3 0.16 9.00 14 Z3 5.00 1.00 5.00 AgNO3 0.16 9.00 実施例 KBH4溶液 初期 初期 No. WKBH4 WH2O 原子比 原子比 (g) (g) Ni/M B/(Ni+M) 11 0.79 12.00 3.89 2.89 12 0.79 12.00 4.02 2.94 13 0.68 12.00 4.23 2.54 14 0.68 7.00 4.23 2.54
【0020】
【表4】 実施例 担体 CuSO4 及び4NiAc2 AgNO3溶液 No. タイプ W 混合溶液 W NiAc2. WCuSO4 WH2O WAgNO3 WH2O (g) 4H2O(g) 5H2O(g) g) (g) (g) 15 Z3 5.00 1.00 0.06 5.00 0.04 5.00 16 Z3 5.00 1.00 0.06 5.00 0.02 5.00 17 Z3 5.00 1.00 0.12 5.00 0.04 5.00 18 Z3 5.00 1.00 0.06 5.00 0.16 5.00 19 Z3 5.00 1.00 0.12 5.00 0.16 5.00 20 Z3 5.00 2.24 0.24 5.00 0.16 5.00 実施例 KBH4溶液 初期 初期 No. WKBH4 WH2O 原子比 原子比 (g) (g) Ni/M B/(Ni+M) 15 0.50 7.00 8.41 2.06 16 0.50 7.00 11.19 2.12 17 0.50 7.00 5.59 1.96 18 0.70 7.00 3.38 2.49 19 0.70 7.00 2.81 2.38 20 1.10 7.00 2.10 3.44
【0021】
【表5】 実施例 担体 No. タイプ W NiAc2溶液 金属添加剤塩溶液 WNiAc2. W H2O M塩 W M W H2O (g) 4H2O(g) 5H2O(g) (g) (g) (g) 21 Z1 5.00 1.00 9.00 Na2MoO4.2H2O 0.25 9.00 22 Z1 5.00 1.00 9.00 Na2WO4.2H2O 0.33 9.00 実施例 KBH4溶液 初期 初期 No. WKBH4 WH2O 原子比 原子比 (g) (g) Ni/M B/(Ni+M) 21 0.79 12.00 3.89 2.89 22 0.79 12.00 4.02 2.94
【0022】
【表6】 実施例 触媒 触媒中のNi,B及び 原子比 原子比 表面積 No. No. M の含有量(重量%) (Ni+M)/B Ni/M (m2/g) 1 C1 Ni3.64;Cu1.18;B0.22 3.76 3.39 356 2 C2 Ni0.37;Fe1.09;B0.17 5.25 3.20 358 3 C3 Ni3.57;Co0.89;B0.24 3.35 4.13 362 4 C4 Ni3.10;Mn0.89;B0.14 5.25 3.20 371 5 C5 Ni2.79;Zn1.80;B0.13 6.14 1.77 329 6 C6 Ni3.49;Mo1.93;B0.15 5.67 3.05 357 7 C7 Ni3.16;Cu1.12;B0.38 2.03 2.94 451 8 C8 Ni3.65;Cu0.95;B0.30 2.85 3.93 131 9 C9 Ni4.17;Zn1.36;B0.34 2.85 3.63 146 10 C10 Ni3.79;Cu1.13;B0.23 4.56 3.44 165 11 C11 Ni3.58;Mo1.91;B0.17 5.25 3.00 359 12 C12 Ni3.50; W2.50;B0.17 4.56 4.47 320 13 C13 Ni4.17;Ag2.22;B0.24 4.00 3.44 315 14 C14 Ni4.04;Ag1.22;B0.23 3.76 6.18 140 15 C15 Ni3.81;Cu0.24;Ag0.45;B0.40 1.94 8.43 131 16 C16 Ni3.99;Cu0.26;Ag0.23;B0.38 2.13 10.33 130 17 C17 Ni3.93;Cu0.56;Ag0.45;B0.42 2.03 5.09 138 18 C18 Ni4.12;Cu0.28;Ag1.79;B0.38 2.57 3.50 157 19 C19 Ni3.84;Cu0,55;Ag1.79;B0.39 2.57 2.60 156 20 C20 Ni7.42;Cu0.90;Ag1.79;B1.19 1.44 3.91 165 21 C21 Ni3.09;Mo1.21;B0.14 4.88 4.19 364 22 C22 Ni2.93; W0.52;B0.14 4.00 19.00 370
【0023】実施例23及び24 以下に、本発明の触媒23及び24の調整について記載
する。 (1)担体 担体5(No Z5 )は、中華人民共和国、Shanghai S
ilicate Institute から得られる非晶質SiO2 であ
る。担体(No Z6 )はα−Al2 3 である。表面
積、孔体積及び結晶相を表7に示す。
【0024】
【表7】 担体No 担体のタイプ 表面積(m2/g) 孔体積(ml/g) 結晶相5 SiO2 180 0.89 非晶質 6 Al2 3 18.6 0.072 α (2)触媒の調製 上記担体Z5 及びZ6 のそれぞれ所定量をとり120
℃で乾燥した。所定量のNiCl2 及びCoCl2 を所
定量の蒸留水に溶解し、NiCl2 及びCoCl2 の混
合溶液を調製し、それぞれ、上記担体(Z5 及びZ6
を含浸するのに用いた。120℃で乾燥した後、担体
を、所定量のKBH4 を含む溶液に滴下して加えた。有
為な量のH2 の遊離が示されなくなるまで反応を完全に
行い、酸性イオンがなくなるまで蒸留水で洗浄し、得ら
れた本発明の触媒をC23及びC24と番号を付けた。表8
に、製造に際して用いた材料の量を示した。触媒C23
びC 24のB、Ni及び金属添加剤(Co)の含有量及び
表面積を表9に示した。触媒C23に対応するXRDパタ
ーンを図1(1)に示した。触媒C24に対応するXRD
パターンを図4(13)に示す。図4において、14は
α−Al2 3 に対応するXRDパターンを示し、15
はα−Al2 3 からのバックグラウンドの材料の後の
触媒C24のXRDパターンを示す。
【0025】
【表8】 実施例 担体 No. タイプ W 混合溶液 KBH4 溶液 WNiCl2. WCoCl2 WH2O C KBH4 用いた容量 (g) 4H2O(g) 5H2O(g) (g) (g) (ml) 23 Z5 10 4.4 4.4 50 1 100 24 Z6 10 4.4 4.4 50 1 100 実施例 初期 初期 No. 原子比 原子比 Ni/M B/(Ni+M) 23 1.00 1.47 24 1.00 1.47
【0026】
【表9】 実施例 触媒 触媒中のNi,B及び 原子比 原子比 表面積 No. No. Coの含有量(重量%) (Ni+Co)/B Ni/Co (m2/g) 23 C23 Ni10.3;Co10.1;B1.0 3.75 1.02 129 24 C24 Ni6.1;Co7.1;B0.77 3.15 0.86 15
【0027】実施例25〜32 本発明の触媒C25〜C32の調製 所定量の担体Z5 をとり、120℃で乾燥した。所定量
のNiCl2 及び金属添加剤の塩化物を所定量の蒸留水
に溶解し、Ni2+及び金属添加剤(M)のイオンを含む
混合溶液を調製し、上記担体Z5 を含浸するのに用い
た。120℃で乾燥した後、所定量のKBH4 を含む溶
液に滴下して加えた。有為な量のH2 の遊離が示されな
くなるまで反応を完全に行い、得られた固体を酸性イオ
ンがなくなるまで蒸留水で洗浄し、得られた本発明の触
媒をC25〜C32と番号を付けた。表10に、製造に際し
て用いた材料の量を示した。触媒C25〜C32のB、Ni
及び金属添加剤の含有量及び表面積を表11に示す。触
媒C25〜C32に対応するXRDパターンを図1(1)に
示す。
【0028】
【表10】 実施例 担体 No. タイプ W 混合溶液 KBH4 溶液 WNiCl2. M塩 W M W H2O W KBH4 W H2O (g) (g) (g) (g) (g) (g) 25 Z5 10 3.2 PdCl2 0.4 40 5.4 100 26 Z5 10 3.2 RuCl3 0.4 40 5.4 100 27 Z5 10 3.2 IrCl4 0.7 40 5.4 100 28 Z5 10 4.3 CeCl3 5.0 40 5.4 100 29 Z5 10 4.3 LaCl3 5.0 40 5.4 100 30 Z5 10 4.3 SmCl3 5.0 40 5.4 100 31 Z5 10 4.3 Nd(NO3)3 7.0 40 5.4 100 32 Z5 10 4.3 Gd(NO3)3 7.0 40 5.4 100 実施例 初期 初期 No. 原子比 原子比 Ni/M B/(Ni+M) 25 10.95 3.72 26 12.83 3.76 27 11.79 3.73 28 1.63 1.87 29 1.63 1.87 30 1.71 1.90 31 1.57 1.84 32 1.63 1.87
【0029】
【表11】 実施例 触媒 触媒中のNi,B及び 原子比 原子比 表面積 No. No. M の含有量(重量%) (Ni+M)/B Ni/M (m2/g) 25 C25 Ni10.10;Pd1.81;B0.64 3.19 10.11 137 26 C26 Ni10.0;Ru1.68;B0.64 3.16 10.25 146 27 C27 Ni10.10;Ir3.3;B0.65 3.15 10.02 135 28 C28 Ni10.20;Ce24.30;B1.18 3.18 1.00 125 29 C29 Ni10.20;La24.00;B1.18 3.17 1.00 125 30 C30 Ni10.30;Sm26.0;B1.19 3.16 1.02 128 31 C31 Ni10.20;Nd25.00;B1.18 3.18 1.00 122 32 C32 Ni10.40;Co27.30;B1.19 3.19 1.02 122
【0030】実施例33及び34 本発明の触媒C33及びC34の調製 所定量の担体Z5 をとり、120℃で乾燥した。所定量
のPdCl2 及びLaCl3 を所定量の蒸留水に溶解
し、PdCl2 及びLaCl3 を含む混合溶液を調製
し、上記担体Z5 を含浸するのに用いた。120℃で乾
燥した後、所定量のKBH4 を含む溶液に滴下して加え
た。有為な量のH2 の遊離が示されなくなるまで反応を
完全に行い、得られた固体を酸性イオンがなくなるまで
蒸留水で洗浄し、得られた本発明のPd−La−B/S
iO2 触媒をC33と番号を付けた。PdCl2 及びLa
Cl3 に代え、RuCl3 を用い、C33と同様な方法
で、本発明のRu−Ce−B/SiO2 を調製し、C34
と番号を付けた。表12及び13に、製造に際して用い
た材料の量を示した。触媒C33及びC34のB、Q及び金
属添加剤の含有量及び表面積を表14に示した。触媒C
33及びC34に対応するXRDパターンを図1(1)に示
す。
【0031】
【表12】 実施例 担体 No. タイプ W 混合溶液 KBH4 溶液 WPdCl2 W LaCl3 W H2O C KBH4 用いた体積(ml) (g) (g) (g) (g) (モル) 33 Z5 10 0.084 0.1 50 1.0 21 実施例 初期 初期 No. 原子比 原子比 Pd/La B/(Pd+La) 33 1.00 1.47
【0032】
【表13】 実施例 担体 No. タイプ W 混合溶液 KBH4 溶液 WRuCl2 W CeCl3 W H2O C KBH4 用いた体積(ml) (g) (g) (g) (g) (モル) 33 Z5 10 1.6 1.9 50 1.0 200 実施例 初期 初期 No. 原子比 原子比 Ru/Ce B/(Ru+Ce) 33 1.00 1.47
【0033】
【表14】 実施例 触媒 触媒中のQ(pd又はRu),B 原子比 原子比 表面積 No. No. 及びM の含有量(重量%) (Q)/B Q/M (m2/g) 33 C33 Pd0.5;La0.6;B0.029 3.65 1.00 139 34 C34 Ru8.0;Ce9.0;B1.43 3.22 1.00 121
【0034】比較例1 比較の触媒としての、高い表面積を有するNi−La−
P非晶質合金の調製 高い表面積を有するNi−La−P非晶質合金(No.
35)を、CN1073126Aの実施例6に記載され
た条件及び各成分の使用量に従って製造した。含有量
は、ICPにより以下のように定量された:Ni87.
4重量%、La0.4重量%、P12.2重量%。表面
積は実施例1〜22に記載されたのと同様の方法により
91m2 /gと決定された。比較例2 比較の触媒としての、多結晶Ni触媒の調製 多結晶Ni触媒(No.C36)を、以下の工程に従って
調製した。5.0gの担体Z1 を、9.82gの8.3
5重量%の硝酸ニッケル溶液に含浸した。試料を100
℃で4時間乾燥し、更に500℃で3時間か焼した。次
いで、460℃で4時間H2 の流れ中で還元した。Ni
のローディングはICPにより5.0重量%と測定され
た。
【0035】比較例3 比較の触媒としての、金属添加剤(M)を含まない付着
Ni−B触媒の調製 付着Ni−B触媒を以下の工程にしたがって調製した。
5.0gの担体Z1 をとり、120℃で乾燥した。1.
0gのNiAc2.H2 O及び0.54gのKBH4
9.0ml及び12.0mlの蒸留水にそれぞれ溶解
し、NiAc2 及びKBH4 溶液を調製した。次いで、
担体Z1 をNiAc2 溶液に含浸した。120℃で乾燥
した後、Niを含む担体にKBH4 溶液を室温で滴下し
て加えた。還元反応が、多くのH2 遊離を伴って直ちに
開始された。有為な量のH2 の遊離が示されなくなるま
で反応を完全に行い、得られた固体を酸性イオンがなく
なるまで蒸留水で洗浄し、得られたNi−B触媒をC37
と番号を付けた。含有量は、ICPによりNi3.97
重量%、B0.22重量%、Ni/B原子比は3.42
と決定された。表面積は、実施例1〜22と同様の方法
に従って、341m2 /gと決定された。実施例35〜40 以下の実施例は、本発明の触媒の熱安定性を記載する。
触媒C1 、C 2、C5 、C 6、C 12及びC13を、各
5.0mgづつとった。最も高い結晶化温度(Tc)
を、Du Pont 2100 Thermal Analysis SystemによるDS
Cにより、10℃/分のランプでのN2 流れ中で測定
し、結果を表15に示す。比較例4 この比較例は、本発明の触媒が高い熱安定性を示すこと
を証明する。ここで用いた超微細Ni−B非晶質合金触
媒の最も高い結晶化温度(Tc)は、表15に示したよ
うに、J.Catal. 150,435, 1994のDengらによって決定し
た。
【0036】
【表15】 実施例No. 触媒No. Tc(℃) 金属添加剤(M) Mの半径(A) 35 C1 351 Cu 1.27 36 C2 396 Fe 1.24 37 C5 411 Zn 1.39 38 C6 429 Mo 1.36 39 C12 430 W 1.36 40 C13 355 Ag 1.44 比較例4 超微細Ni-B 341.4 なし /
【0037】表15の結果は、本発明の触媒の熱安定性
が、超微細Ni−B非晶質合金に対応する熱安定性より
高いことを証明する。それらの結晶化温度の全ては35
1℃以上であり、超微細Ni−B非晶質合金のものより
少なくとも9.6℃高い。また、表15の結果は、金属
添加剤がNi−Bと非晶質合金を形成するとき、金属添
加剤のサイズの増加とともに熱安定性が増加する。例え
ば、Zn、Mo及びW金属添加剤とのNi−B非晶質合
金の最も高い結晶化は411〜430℃に達する。以下
の実施例及び比較例は、種々の不飽和官能基を有する化
合物の水素化の際の本発明の触媒の使用及び反応性を記
載する。
【0038】実施例41〜45 エチレン中の微量のエチンの選択的水素化の際の本発明
の触媒の使用 水素化は、3mmI.D及び2000mm long
で、マイクロリアクター内で行なった。用いた触媒は、
それぞれ0.04gのC5 、C13、C1 、C 4及びC12
である。供給ガスの組成は、エチン1.65モル%、エ
チレン95.79モル%及び水素2.56モル%であ
る。反応条件は、T=110℃、P=10.0MPa、
ガス空間速度=9000/hrである。供給ガス及び生
成物の組成は、ガスクロマトグラフィー(GC)で分析
した。触媒C5 、C13、C1 、C 4及びC12に対応す
る、反応時間に対するエチン変換のプロフィールを図5
(3〜7)に示す。比較例5及び6 以下の比較例は、エチレン中の微量のエチンの選択的水
素化に際して、本発明の触媒の反応性が今までに報告さ
れている先行技術の触媒に比べ明らかに高いことを証明
する。用いた触媒が触媒C35及びC36であることを除
き、反応器、原材料及び反応条件は、実施例41〜45
と同一である。反応時間に対するエチン変換のプロフィ
ールを図5(8及び9)に示す。
【0039】実施例46〜48 また、以下の実施例はエチレン中のエチンの選択的水素
化に際し、本発明の触媒が高い反応活性を示すことを示
す。用いた触媒が触媒C16及びC17であることを除き、
反応器、原材料及び反応条件は、実施例41〜45と同
一である。反応時間に対するエチン変換のプロフィール
を図6(10〜12)に示す。図5及び6から、本発明
の触媒が、今までに報告されている先行技術の非晶質合
金触媒及び多結晶Ni触媒よりも高い活性を示すことが
示される。実施例49 トルエンのメチルシクロヘキサンへの水素化の際の本発
明の触媒の使用 反応は、シクロヘキサンに溶解した50mlの20重量
%トルエン及び0.2gの触媒C1 を含む100mlの
オートクレーブ中で行なった。オートクレーブをH2
満たし換気し、この手段を3回繰返し中の空気を全て置
換した。次いで、オートクレーブをH2 で4.0MPa
まで満たした。次いで、140℃まで加熱し、反応の間
一定に維持した。反応混合物を64rpmの速度で攪拌
することにより反応を開始した。1.0時間の反応の
後、反応混合物中の生成物をGCで分析した。結果を表
16に示す。比較例7及び8 この比較例は、トルエンのメチルシクロヘキサンへの水
素化に際し、本発明の触媒の反応性が今までに報告され
ている先行技術の触媒より明らかに高いことを証明す
る。用いた触媒が、比較例1又は3で調製したC35又は
37であることを除き、反応器、原材料及び反応条件は
実施例49と同一である。反応結果を表16に示す。
【0040】
【表16】
【0041】実施例50 スチレンのエチルベンゼンへの水素化の際の本発明の触
媒の使用 実施例49で用いたのと同じ方法で水素化を行なった。
反応条件は、50mlスチレン、0.2g触媒C3 、T
は60℃であり、反応時間は0.5時間である。他の工
程は実施例49と同一である。結果を表17に示す。比較例9〜11 以下の実施例は、スチレンの水素化に際して、本発明の
触媒の反応性が今までに報告されている先行技術の触媒
より明らかに高いことを証明する。用いた触媒が、比較
例1、2又は3で調製したC35、C36又はC37であるこ
とを除き、反応器、原材料及び反応条件は実施例50と
同一である。反応結果を表17に示す。
【0042】
【表17】
【0043】表16及び17から、トルエン又はスチレ
ンの水素化に際して、本発明の全ての触媒の活性が、多
結晶Ni触媒、今までに報告されている全ての先行技術
の非晶質合金触媒の中で最も活性の高いものよりも高い
ことがわかる。また、本発明のNi−M−B/担体触媒
における触媒作用の活性金属の含有量は、以前の触媒の
Ni添加量が3.7〜3.64重量%であるがNi−L
a−PのNi添加量が87.4重量%までと非常に高い
ので、非常に微細に分離しており更に均一な分布状態に
あることが証明される。この結果は、本発明のNi−M
−B/担体触媒が低Ni添加量であるが全ての先行技術
の触媒を超えた優位性を示すことを証明する。また、こ
の結果は、本発明のNi−M−B/担体触媒の活性が、
金属添加剤(M)を含まない付着Ni−B触媒の活性よ
り高いことを示す。実施例51 ヘキサンジニトリルのヘキサンジアミンへの水素化の際
の本発明の触媒の使用 水素化は、実施例49で用いたのと同じ方法で行なっ
た。反応条件は、15重量%ヘキサンジニトリルを含む
50mlのエタノール溶液、C11が0.2g、Tが11
0℃であり、反応時間は1時間である。他の工程は実施
例49と同一である。結果を表18に示す。
【0044】
【表18】実施例No. 触媒 変換(%) 51 C11 22.38
【0045】実施例52〜61 ヘキサンジニトリルのヘキサンジアミンへの水素化の際
の本発明の触媒の使用水素化は、30mlのエタノール
に溶解した10mlのヘキサンジニトリル、及び触媒C
23〜C32のいずれかを含む220mlのオートクレーブ
中で行なった。オートクレーブをH2 で満たし、この操
作を3回繰り返し、内部の空気を全て置換した。次い
で、オートクレーブをH2 で4.0MPaまで満たし
た。次いで、110℃まで加熱し、反応の間一定に維持
した。反応混合物を64rpmの速度で攪拌することに
より反応を開始した。1.0時間の反応後、反応混合物
中の生成物をGCで分析した。結果を表19に示す。
1,6−ヘキサンジアミンの選択性(Sdia)は、以下のよ
うに決定された。 Sdia =(1,6−ヘキサンジアミンへ変換されたヘキ
サンジニトリルの重量)/(消費されたヘキサンジアミ
ンの全重量)×100%
【0046】
【表19】 実施例No. 触媒No. ヘキサンジニトリルの ヘキサンジアミンの 変換(重量%) 選択性(%) 52 C25 50.0 82.0 53 C26 44.0 90.0 54 C27 40.0 87.2 55 C28 50.8 68.7 56 C29 36.2 78.2 57 C30 56.5 89.2 58 C31 58.6 88.6 59 C32 60.4 88.5 60 C23 68.2 92.7 61 C24 68.2 90.7
【0047】実施例62 ニトロベンゼンのアニリンへの水素化の際の本発明の触
媒の使用 水素化は、実施例49で用いられたのと同じ方法で実施
した。反応条件は、20重量%のニトロベンゼンを含む
50mlの2−プロパノール溶液、0.2gの触媒
1 、Tが89℃であり、反応時間は1時間である。他
の工程は実施例49と同じである。結果を表20に示
す。
【0048】
【表20】 実施例No. 触媒No. ニトロベンゼンの変換(%) 62 C1 2.54
【0049】実施例63〜66 ニトロベンゼンのアニリンへの水素化の際の本発明の触
媒の使用 水素化は、実施例49で用いたのと同じ方法で行なっ
た。反応条件は、30mlのアルコール性溶液に溶解し
た10mlのニトロベンゼン、C25、C26、C27及びC
30(1.0g)のいずれかを各ランに用い、T=89
℃、P=1.0MPa、反応時間=1時間である。他の
工程は実施例49と同じである。結果を表21に示す。
アニリンの選択性(S ani) は以下のように決定された。 S ani =(アニリンへ変換されたニトロベンゼンの重
量)/(消費されたニトロベンゼンの全重量)×100
【0050】
【表21】 実施例No. 触媒No. ニトロベンゼンの変換 アニリンの選択性 (重量%) (重量%) 63 C25 100 100 64 C26 76.8 100 65 C27 82.5 100 66 C30 56.5 100
【0051】実施例67 シクロヘキサノンのシクロヘキサノールへの水素化の際
の本発明の触媒の使用 水素化は、実施例49で用いたのと同じ方法で行なっ
た。反応条件は、30重量%のシクロヘキサノンを含む
50mlのシクロヘキサン溶液、0.2gの触媒C1
T=95℃、反応時間=1時間である。他の工程は実施
例49と同じである。結果を表22に示す。
【0052】
【表22】 実施例No. 触媒No. シクロヘキサンの変換(重量%) 67 C1 1.02
【0053】実施例68 エチニルベンゼンの水素化の際の本発明の触媒の使用 水素化は、実施例49で用いたのと同じ方法で行なっ
た。反応条件は、15重量%のエチニルベンゼンを含む
50mlのシクロヘキサン溶液、0.2gの触媒C1
T=22℃、反応時間=0.5時間である。他の工程は
実施例49と同じである。結果を表23に示す。
【0054】
【表23】 実施例No. 触媒No. エチニルベンゼンの変換 スチレンの選択性 (重量%) (重量%) 68 C1 7.32 100
【0055】スチレンの選択性(Sstyr)は、以下のよ
うに決定された。 Sstyr=(スチレンの収量)/(スチレンの収量+エチ
ルベンゼンの収量)×100%実施例69〜73 ベンゾニトリルの水素化の際の本発明の触媒の使用 水素化は、30mlのエタノールに溶解した10mlの
ベンゾニトリル、及び触媒C25、C26、C27、C28、C
30(1.0g)のいずれかを含む220mlのオートク
レーブ中で行なった。オートクレーブをH2 で満たし、
この操作を3回繰り返し、内部の空気を全て置換した。
次いで、オートクレーブをH2 で4.0MPaまで満た
した。次いで、110℃まで加熱し、反応の間一定に維
持した。反応混合物を激しく攪拌することにより反応を
開始した。反応の程度を、オートクレーブ内の水素圧の
変化を10分おきにモニタリングすることにより測定
し、次いで、水素圧の変化を理想気体の式に従って水素
摂取率に変換した。結果を表24に示す。
【0056】
【表24】 実施例No. 触媒No. 水素摂取率(ミリモルH2/hour.g Ni) 69 C25 1976.5 70 C26 1865.4 71 C27 1802.4 72 C28 1965.6 73 C30 2002.2
【0057】実施例74〜78 CH3 CH=CHCOOHの水素化の際の本発明の触媒
の使用 反応溶液を、10gのCH3 CH=CHCOOHを30
mlのエタノールに溶解することにより生成した以外は
実施例69〜73と同じ方法で水素化を行なった。結果
を表25に示す。
【0058】
【表25】 実施例No. 触媒No. 水素摂取率(ミリモルH2/hour.g Ni) 74 C25 995.7 75 C26 898.6 76 C27 880.8 77 C28 765.6 78 C30 854.2
【0059】実施例79〜83 CNCH2 CNの水素化の際の本発明の触媒の使用 反応溶液を、10mlのCNCH2 CNを30mlのエ
タノールに溶解することにより生成した以外は実施例6
9〜73と同じ方法で水素化を行った。結果を表26に
示す。
【0060】
【表26】 実施例No. 触媒No. 水素摂取率(ミリモルH2/hour.g Ni) 79 C25 3200.4 80 C26 3129.8 81 C27 2896.4 82 C28 2568.5 83 C30 3454.6
【0061】実施例84 4−カルボキシル−ベンズアルデヒド(4CBA)の水
素化の際の本発明の触媒の使用 水素化は、2000ppmの4CBA、40gの4−カ
ルボキシル−安息香酸及び3.0gの触媒C33を含む1
60mlの水溶液を含む500mlのオートクレーブ中
でバッチ式で行った。オートクレーブをH2 で満たし、
この操作を3回繰り返し、内部の空気を全て置換した。
次いで、オートクレーブを278℃まで加熱し、反応の
間一定に維持した。オートクレーブをH2 で6.8MP
aまで満たした。反応混合物を120rpmの速度で攪
拌することにより反応を開始した。H2 の消費が観察さ
れなくなった後、反応混合物中の生成物をポーラログラ
フィーにより分析した。結果を表27に示す。
【0062】
【表27】実施例No. 触媒No. 変換(重量%) 84 C33 94.7
【0063】実施例85 ベンゼンのシクロヘキサジエンへの水素化の際の本発明
の触媒の使用 水素化は、30mlのベンゼン、80mlの蒸留水、添
加剤として少量のZnSO4 、及び1.0gの触媒C34
を含む500mlのオートクレーブ中でバッチ式で行っ
た。オートクレーブをH2 で満たし、この操作を3回繰
り返し、内部の空気を全て置換した。次いで、150℃
まで加熱し、反応の間一定に維持した。オートクレーブ
をH2 で4.0MPaまで満たした。反応混合物を12
0rpmの速度で攪拌することにより反応を開始した。
2 の消費が観察されなくなった後、反応混合物中の生
成物をGCにより分析した。結果を表28に示す。
【0064】
【表28】実施例No. 触媒No. 変換(重量%) 85 C34 38.4
【図面の簡単な説明】
【図1】担体としてSiO2 を用いた、本発明の非晶質
合金触媒のXRDパターンを示す図である。
【図2】担体としてδ−Al2 3 を用いた、本発明の
非晶質合金触媒のXRDパターンを示す図である。
【図3】担体としてγ−Al2 3 を用いた、本発明の
非晶質合金触媒のXRDパターンを示す図である。
【図4】担体としてα−Al2 3 を用いた、本発明の
非晶質合金触媒のXRDパターンを示す図である。
【図5】種々の触媒を用いた、エチレン中の微量のエチ
ンの選択的水素化の際の反応時間に対するエチン変換の
プロフィールを示す図である。
【図6】本発明の非晶質合金触媒を用いた、エチレン中
の微量のエチンの選択的水素化の際の反応時間に対する
エチン変換のプロフィールを示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C07C 11/04 C07C 11/04 13/20 13/20 13/23 13/23 15/073 15/073 209/36 209/36 211/12 211/12 211/46 211/46 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (71)出願人 598054245 リサーチ インスティテュート オヴ ペ トロリューム プロセッシング シノペッ ク 中華人民共和国 ベイジン 100083 ハイ ディアン ディストリクト シュイユアン ロード 18 (71)出願人 598054256 フダン ユニヴァーシティー 中華人民共和国 シャンハイ 200433 ハ ンダン ロード 220 (72)発明者 エンツェ ミン 中華人民共和国 ベイジン 100083 ハイ ディアン ディストリクト シュイユアン ロード 18 (72)発明者 ジンファ デン 中華人民共和国 シャンハイ 200433 ハ ンダン ロード 220 (72)発明者 アイツェン マー 中華人民共和国 ベイジン 100083 ハイ ディアン ディストリクト シュイユアン ロード 18 (72)発明者 ワンツェン ルー 中華人民共和国 ベイジン 100083 ハイ ディアン ディストリクト シュイユアン ロード 18

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ホウ素を含む非晶質合金触媒であって、
    該触媒が多孔性担体、Q−B非晶質合金及び金属添加剤
    (M)で構成され、Q−B非晶質合金と金属添加剤との
    合計含有量が、触媒の全重量を基準として0.1〜60
    重量%であり、原子比(Q+M)/Bが0.5〜10で
    あり、原子比Q/Mが0.1〜1000であり;Qが第
    VIII族から選択される金属を示し、Bがホウ素を示し;
    上記金属添加剤(M)が、MがQとして用いられるもの
    でないことを除いて、BH4 -を含む溶液によって、対
    応する塩からのその/それらの原子状態へ還元され得る
    1以上の金属に関連することを特徴とする、非晶質合金
    触媒。
  2. 【請求項2】 上記Q−B非晶質合金と金属添加剤
    (M)との合計含有量が0.1〜40重量%である、請
    求項1記載の触媒。
  3. 【請求項3】 Q−B非晶質合金と上記金属添加剤
    (M)との合計含有量が0.1〜30重量%である、請
    求項1記載の触媒。
  4. 【請求項4】 上記原子比(Q+M)/Bが1〜8であ
    り、上記原子比Q/Mが0.5〜100である、請求項
    1記載の触媒。
  5. 【請求項5】 上記原子比Q/Mが0.5〜25であ
    る、請求項4記載の触媒。
  6. 【請求項6】 上記Qが、Ni、Fe、Co、Ru、R
    h、Pd、Os、Ir又はPtから選択される、請求項
    1〜5の何れか1項記載の触媒。
  7. 【請求項7】 上記Qが、Ni、Ru又はPdから選択
    される、請求項6記載の触媒。
  8. 【請求項8】 上記QがNiである、請求項7記載の触
    媒。
  9. 【請求項9】 上記多孔性担体が、多孔性無機酸化物、
    活性炭、ゼオライト、モレキュラーシーブ又はこれらの
    2以上の混合物から選択される、請求項1記載の触媒。
  10. 【請求項10】 上記多孔性担体が、シリカ又はアルミ
    ナから選択される、請求項9記載の触媒。
  11. 【請求項11】 上記金属添加剤が、IVA、IB、II
    B、III B、VIB、VII B、及びQとして用いられてい
    るものを除いたVIII族内の金属元素から選択される、請
    求項1〜5の何れか1項記載の触媒。
  12. 【請求項12】 上記金属添加剤(M)が、Fe、C
    o、Cu、Zn、Mn、Ag、Mo、W、Pd、Ru、
    Ir、La、Ce、Sm、Nd及びGdからなる群から
    選択される1以上の金属元素である、請求項11記載の
    触媒。
  13. 【請求項13】 触媒の表面積が10〜1000m2
    gである、請求項1〜5及び8の何れか1項記載の触
    媒。
  14. 【請求項14】 触媒の表面積が100〜1000m2
    /gである、請求項13記載の触媒。
  15. 【請求項15】 Q及び金属添加剤(M)を含む多孔性
    担体を、0.5〜10Mのモル濃度でBH4 - を含み、
    B/(Q+M)の初期原子比が0.1〜10であり、上
    記多孔性担体中のQ/Mの初期原子比が0.1〜80で
    ある溶液と、該溶液の融点〜100℃の間の温度で接触
    させる工程を含む、請求項1記載の触媒の製造方法。
  16. 【請求項16】 上記BH4 - を含む溶液がBH4 -
    含む水溶液であり、BH4 - の前駆物質がKBH4 、N
    aBH4 又はそれらの混合物から選択される、請求項1
    6記載の方法。
  17. 【請求項17】 上記B/(Q+M)の初期モル比が1
    〜4である、請求項15記載の方法。
  18. 【請求項18】 上記多孔性担体中のQ/Mの初期モル
    比が0.5〜20である、請求項15記載の方法。
  19. 【請求項19】 上記QがNi、Ru又はPdから選択
    される、請求項15〜18の何れか1項記載の方法。
  20. 【請求項20】 上記QがNiである、請求項19記載
    の方法。
  21. 【請求項21】 上記接触が、室温〜50℃の範囲の温
    度でBH4 - を含む溶液をQ及び金属添加剤を含む担体
    に滴下して行う、請求項19記載の方法。
  22. 【請求項22】 不飽和官能基を有する化合物の触媒の
    水素化における、請求項1〜5、7及び8記載の何れか
    1項記載の触媒の使用。
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