NO173640B - Polymerstabilisert kolloidmetallopploesning - Google Patents
Polymerstabilisert kolloidmetallopploesning Download PDFInfo
- Publication number
- NO173640B NO173640B NO89891059A NO891059A NO173640B NO 173640 B NO173640 B NO 173640B NO 89891059 A NO89891059 A NO 89891059A NO 891059 A NO891059 A NO 891059A NO 173640 B NO173640 B NO 173640B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- metal
- polymer
- solution
- colloidal
- stabilized
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 58
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 58
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 title description 13
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 22
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 12
- 229920001795 coordination polymer Polymers 0.000 claims description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 6
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 48
- UAEPNZWRGJTJPN-UHFFFAOYSA-N methylcyclohexane Chemical compound CC1CCCCC1 UAEPNZWRGJTJPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 7
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 7
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 7
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 6
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- GYNNXHKOJHMOHS-UHFFFAOYSA-N methyl-cycloheptane Natural products CC1CCCCCC1 GYNNXHKOJHMOHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 4
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 4
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 4
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- MCULRUJILOGHCJ-UHFFFAOYSA-N triisobutylaluminium Chemical compound CC(C)C[Al](CC(C)C)CC(C)C MCULRUJILOGHCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- -1 poly(iso-butylaluminoxane) Polymers 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- NNBZCPXTIHJBJL-UHFFFAOYSA-N decalin Chemical compound C1CCCC2CCCCC21 NNBZCPXTIHJBJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 2
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical class [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- AASUFOVSZUIILF-UHFFFAOYSA-N diphenylmethanone;sodium Chemical compound [Na].C=1C=CC=CC=1C(=O)C1=CC=CC=C1 AASUFOVSZUIILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000012457 nonaqueous media Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 150000003057 platinum Chemical class 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000000135 prohibitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 1
- 150000003623 transition metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- PXXNTAGJWPJAGM-UHFFFAOYSA-N vertaline Natural products C1C2C=3C=C(OC)C(OC)=CC=3OC(C=C3)=CC=C3CCC(=O)OC1CC1N2CCCC1 PXXNTAGJWPJAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
- B01J31/165—Polymer immobilised coordination complexes, e.g. organometallic complexes
- B01J31/1658—Polymer immobilised coordination complexes, e.g. organometallic complexes immobilised by covalent linkages, i.e. pendant complexes with optional linking groups, e.g. on Wang or Merrifield resins
- B01J31/1675—Polymer immobilised coordination complexes, e.g. organometallic complexes immobilised by covalent linkages, i.e. pendant complexes with optional linking groups, e.g. on Wang or Merrifield resins the linkage being to an organometallic polymer covered by groups B01J31/123 - B01J31/127, e.g. polyhydrosiloxanes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
- B01J31/1616—Coordination complexes, e.g. organometallic complexes, immobilised on an inorganic support, e.g. ship-in-a-bottle type catalysts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
- B01J2531/10—Complexes comprising metals of Group I (IA or IB) as the central metal
- B01J2531/16—Copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
- B01J2531/60—Complexes comprising metals of Group VI (VIA or VIB) as the central metal
- B01J2531/62—Chromium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
- B01J2531/80—Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
- B01J2531/82—Metals of the platinum group
- B01J2531/824—Palladium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
- B01J2531/80—Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
- B01J2531/82—Metals of the platinum group
- B01J2531/828—Platinum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
- B01J2531/80—Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
- B01J2531/84—Metals of the iron group
- B01J2531/845—Cobalt
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
- B01J2531/80—Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
- B01J2531/84—Metals of the iron group
- B01J2531/847—Nickel
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår en polymerstabilisert kolloidmetall-M-oppløsning.
Oppløsningen ifølge oppfinnelsen omfatter små metallclustere som kan benyttes direkte for katalytisk aktivitet i væskefase eller for å fremstille diskrete metallclustere i en fast matriks som også kan benyttes for katalytisk aktivitet.
Metallclusterne fremstilles på forskjellig måte inkludert kondensering av overgangsmetalldamper i organiske væsker, reduksjon av metallkomlekser til metall i oppløsning og termisk dekomponering av metallkomplekser i oppløsning. For å fremstille ekstremt finfordelte metaller i håndterbar form som kolloidoppløsning er det nødvendig å stabilisere de kolloide metallpartikler mot agglomerering og utfelling fra oppløsning. For vandig kolloider eller kolloide oppløsninger i polare media kan dette ofte oppnås ved elektrostatisk repulsering idet de kolloide partikler har en nettoladning. En mere generell måte for stabilisering av kollider og en som er anvendbar på organosoler i ikke-polare media såvel som i vandige media, omfatter bruk av polymere additiver.
Det er velkjent at organiske polymerer har evnen til å stabilisere kolloider og å forhindre deres koagulering fra oppløsning. En måte på hvilken dette oppnås er ved adsorbsjon av polymermolekylet på overflaten av den kolloide partikkel (sterisk stabilisering). For å kunne virke på denne måte må stabiliseringspolymeren være "forenelig" både med den dispergerte fase og fortynningsfasen. Således kan kopoly-merene inneholdende monomerer med en adsorberende funksjo-nalitet og de med en oppløselighetsforbedrende funksjonelltet sterisk stabilisere en kolloid oppløsning. Organiske polymerer har vært benyttet for å stabilisere metallkolloider fremstilt ved reduksjon av metallsalter i vandige og ikke-vandige oppløsninger. De er også foreslått å stabilisere koboltkolloider som oppnås ved termisk dekomponering av koboltkarbonyl i høytkokende organisk oppløsningsmidler, se for eksempel US-PS 4,252,674 samt P.H.Hess et al, " J. Appl. Polv. Sei.". 10, (1966). De er også benyttet for å stabilisere kolloider fremstilt fra metalldamper, se til dette for eksempel C.G.Frances and P.L.Timms, "J.Chem.Soc.",1977,466 ).
Foreliggende oppfinnelse beskriver bruken av organometalliske polymerer for å stabilisere overgangsmetallkolloider.
Foreliggende oppfinnelse angår i henhold til dette en polymerstabilisert kolloidmetall-M-oppløsning som karakteri-seres ved at den består av metallet M som er et overgangsmetall, polymeren som er en metallorganisk polymer med monomerenheter med formelen (RxM'0) der R er en alkyl-, cykloalkyl- eller alkoksygruppe og M' er et hvilket som helst metall som tilfredsstiller formelen og x er 2 mindre enn valensen til M', og en inert væske.
I en foretrukket utførelsesform er metallet M et overgangsmetall, spesielt palladium, platina, kobber, nikel, kobolt eller krom. Polymeren har formelen (RxM'0)n der R en alkylgruppe, cykloalkylgruppe eller en alkoksygruppe og M' er et metall og X er to mindre enn valensen til metallet M' og N er antallet monomerenheter. I en annen foretrukket utførel-sesform er væsken en organisk væske. I en mere spesiell utførelsesform er M' aluminium og R er isobutyl.
Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til figuren som er et skjematisk diagram over fremstilling av polymerstabilisererte kolloide oppløsninger ifølge oppfinnelsen.
Som beskrevet ovenfor angår foreliggende oppfinnelse et preparat i form av en polymerstabilisert kolloidmetall-oppløsning. Metallet er tilstede i oppløsningen i form av clustere. Disse metallclustere kan dannes på et antall måte blant hvilke er kondensering av dampen av overgangsmetall-dampen til en kold oppløsning av den metallorganiske polymer i et organisk oppløsningsmiddel. En annen måte for å danne overgangsmetallclustrene er ved termisk dekomponering av et kompleks av overgangsmetallet. Ved denne metode blir overgangsmetallkomplekset oppvarmet til dekomponerings-temperaturen i en oppløsning av polymeren i et organisk oppløsningsmiddel. En annen metode for å danne overgangsmetallclustrene er ved kjemisk reduksjon av en overgangs-metallforbindelse til metallet i en oppløsning av den metallorganiske polymer i et organisk oppløsningmiddel. Det antas at enhver kjemisk eller fysikalsk metode for å danne elementære metaller i sterkt dispergert form i nærvær av en oppløsning av polymeren i et organisk oppløsningsmiddel vil resultere i dannelse av de stabiliserte kolloider som er gjenstand for oppfinnelsen.
Oppfinnelsen tilveiebringer videre bruk av en metallorganisk polymer for å stabilisere overgangsmetallmikrokrystalittene i en fluid matriks. Polymerene som benyttes ifølge oppfinnelsen velges på basis av flere kriterier. Fordi de kolloide metalloppløsninger foreligger i organiske oppløsningsmidler må polymeren være oppløselig og stabil i det organiske valgte oppløsningsmiddel under de betingelser som benyttes for derved å gi metallclustrene. Hvis for eksempel clustrene skal dannes ved kondensasjon av metalldamper til en kold opp-løsning av polymeren må polymeren være oppløselig i opp-løsningsmidlet ved temperaturen for kondensasjonen. Hvis alternativt klustrene skal dannes ved termisk dekomponering av et metallkompleks ved høy temperatur må polymeren være stabil i oppløsningsmidlet ved den temperatur som benyttes for å dekomponere komplekset. Et annet kriterium er at polymeren må inneholde funksjonelle grupper som virker sammen ved det benyttede oppløsningsmiddel slik at metallclustrene stabiliseres og oppløseliggjøres i oppløsningsmidlet. Et tredje kriterium er at polymeren må ha kjemiske egenskaper som er konsistente med den planlagte bruk for den kolloide oppløsning. Når det gjelder foreliggende oppfinnelse er en av anvendelsene av den kolloide oppløsning å fremstille oksydbårede metallclustere. I henhold til dette er en fordelaktig egenskap for de metallorganiske polymerer som benyttes ifølge oppfinnelsen at de lett kan hydrolyseres ved reaksjon med vann til det hydratiserte oksyd av metallet som er bestanddelen i polymeren. Således kan clustere av det kolloide metall inneholdende fast oksyd fremstilles ved omsetning av oppløsninger av kolloidmetall med vann. En kolateral fordel ved reaktiviteten for polymeren er at den lett reagerer med hydroksylgrupper på overflaten av metall-oksydene som aluminiumoksyd, silisiumdioksyd og andre oksyder som hyppig benyttes som bærere for metallkatalysator-partikler. Således kan kolloide oppløsninger av metallclustere, stabilisert med de metallorganiske polymerer ifølge oppfinnelsen, benyttes som kilde for på forhånd dannede metallclustere for bæring av oksyder ved å tillate polymeren å reagere med hydroksylgruppene i oksydet.
I den foretrukne utførelsesform av oppfinnelsen ble poly(iso-butylaluminoksan), (iC4HgA10)n, benyttet som stabiliserende metallorganiske polymer for metallkollidene. Aluminoksaner er metallorganiske polymere metaller med den generelle formel (RA10)n, syntetisert ved partiell hydrolyse av trialkyl-aluminiumforbindelser R3AI. Tilsetning av et mol vann til et mol trialkylaluminium resulterer i hydrolyse av to aluminium-karbonbindinger:
Dimeren selv reagerer med mere vann eller med et ytterligere mol R2AIOH og det dannes en oligomer i henhold til formelen: (n+2)R3Al + (n+l)H20 > R2A10(RA10)nAlR2+(2n+2)RD Oligomeren der R er isobutyl er meget oppløselig i hydro-karboner .
Som vist nedenfor oppfører polyisobutylaluminoksan og homologer derav seg som metallorganiske oppløslige hærende polymerer for små metallpartikler i organiske kolloide oppløsninger.
Eksempel 1
Figuren oppsummerer fremstillingen av polymerstabilserte kolloide oppløsninger av metaller via tre forskjellige arbeidsmetoder. Disse tre er kjemisk reduksjon av et oppløst metallkompleks, kondensasjon av metalldamper til en opp-løsning og termisk dekomponering av et metallkompleks til metall i oppløsning. Hver av disse prosedyrer resulterer, når den gjennomføres i nærvær av en metallorganisk polymer, i dannelse av en stabil kolloid oppløsning av metallet.
En oppløsning av 50 milliliter tri-isobutylaluminium i 1,0 M oppløsning i toluen ble fortynnet til 250 milliliter med tørr toluen, destillert fra natriumbenzofenonketyl, og avkjølt i et isbad under en nitrogenatmosfære. Til den omrørte oppløsning ble det satt vann (900jj, 50 millimol) i ni like mengder i 10 minutters intervaller. Oppløsningen ble omrørt og tillatt tilbakevenden til romtemperatur. Toluen ble destillert fra produktoppløsningen under redusert trykk og man oppnådde en farveløs viskøs gummi. Efter pumping ved romtemperatur i 1 time ble produktet oppløst i 200 milliliter tørr destillert metylcykloheksan.
Kondensering av palladiumdamp til poly(isobutylalumoksan) i metylcykloheksan.
En oppløsning av polyisobutylaluminoksan fra 50 millimol tri-isobutylaluminium i 200 milliliter metylcykloheksan, fremstilt som ovenfor, ble ført til en evakuert 5 liters kolbe i metalldampsyntesereaktoren. Kolben ble avkjølt til
-120° C i et kjølebad og bragt til rotasjon med 100 omdreininger pr. minutt. Efter at damptrykket hadde oppnådd
likevekt ved 10~<2> torr ble systemet åpnet mot diffusjons-pumpen. Et dynamisk vakuum på 5xl0-<5> torr ble oppnådd på denne måte. Palladium-metall ble oppvarmet i motstandsovnen i sentrum av reaktoren og efter at temperaturen i metallet hadde steget til akkurat over smeltepunktet, 1555"C, utviklet det seg en brun farve i polymeroppløsningsfilmen på veggene av dreiekolben efter hvert som palladiumdamp kondenserte inn i væsken. Efter den tilsiktede tid for fordampingen av den ønskede mengde, 0,1 til 2 g, palladium, oppnådd ved forsøk, ble ovnen avkjølt og kolben tillatt oppvarming til romtemperatur. Den dyp brune oppløsning ble overført under helium til et evakuert Schlenk-rør og derefter til en heliumfylt kasse. Efter filtrering gjennom en glassfritte med middels porøsitet for å fjerne tilstedeværende metalliske palladiumprecipitat (som i varierende grad dannes ved disse forsøk) ble oppløsningen ført gjennom et 0,2 m millipore-filter og lagret under helium for senere bruk.
Oppløsningen ble senere analysert med henblikk på palladium-innhold som følger: en damp av nitrogengass ble spylt gjennom et reservoar av deoksygenert vann og den vannmettede gass boblet gjennom en aluminoksanstabilisert metallkolloid-oppløsning. Efter hvert som aluminoksanet hydrolyserte oppsto det et precipitat og de grå precipitater ble samlet og tørket ved 100°C. Termogravimetrisk analyse av det hydrolyserte precipitat fra en ren aluminoksanoppløsning viste seg å være A1(0)0E.H20. Elementanalyse av precipitatet fra hydrolyse av palladiumkolloidet viste at mer enn 80 % av det fordampede palladium var oppløst og stabilisert i kolloid form.
Fremstilling av kolloide oppløsninger av kobolt, k.ober og nikkel ble gjennomført ved motstandsfordamping av metaller til metallcykloheksanoppløsninger av polyisobutylaluminoksan på samme måte som beskrevet ovenfor.
Eksempel 2
Fremstilling av et platinakollid ved stabilisert metylcykloheksan med polyisobutylaluminoksan.
Kolloide oppløsninger av et mindre flyktig metall, platina, ble fremstilt på tilsvarende måte men den mindre flyktighet til platina, et damptrrykk på ved 2090°C sammenlignet med 1566°C for palladium, krevet bruk av elektronstrålefor-damping. Fordi platina krever oppvarming til over 300°C over smeltepunktet for å oppnå en adekuat fordampingshastighet, ble det fremstilt en modifisert herdeutforing av grafitt-staver for å forhindre prohibitive varmetap fra det smeltede platina til den vannkjølte kobberherd. Selv med denne modifikasjon var mengden platina som kondenserte fra damp-til vaeskefase betydelig mindre enn de 80 % man finner for motstandsfordampede metaller, og dette skyldes antagelig kondensering av dampen på den kjølige overflate av elektron-pistolkomponentene før de forlater pistolområdet (se nedenfor).
Platina gasser ut heller heftig over smeltepunktet og sputring av smeltet metall kan resultere i at fragmenter av metall slynges ut fra herden av elektronstråleovnen og sågar tap av hele chargen av smeltet metall til den kolde reak-sjonskolbe. For å unngå dette ble dette platina, chargert til ovnen som pulver, smeltet og omhyggelig gasset av i en luftavkjølt kolbe, metallet avkjølt under vakuum og kolben som er belagt med et platinaspeil erstattet med et annet på hvilket polymeroppløsningen anbringes.
En oppløsning av polyisobutylaluminoksan, fremstilt som i eksempel 1 fra 50 millimol tri-isobutylaluminium. i 200 milliliter metylcykloheksan, ble avgasset ved tre frys-pump-tin-cykler og ført til den evakuerte reaktorkolbe i reaktoren. Kolben ble avkjølt til -120°C og dreiet ved ca. 120 omdreininger pr. minutt. Efter at damptrykket hadde nådd likevekt ved IO-<3> torr ble systemet diffusjonspumpet til 5X10"<5> torr og platinametall fordampet til polymeropp-løsningen fra herden i en 2 kW elektronstråleovn anordnet nær kolbens sentrum. Efter oppvarming til godt over smeltepunktet for metallet ble en brun farve bemerkbar i en flytende film. Efter et egnet tidsrom ble ovnen avkjølt og kolben tillatt oppvarming til romtemperatur. Den mørke brune væske ble overført til et Schlenk-rør. Tilstedeværende metallmasse suspendert i det flytende produktet, ble fjernet ved gjennom-føring gjennom et 0,2 m teflonf ilter og den kolloide platinaoppløsning ble lagret under helium. Analyse av precipitatet som var dannet ved hydrolyse av platinakolloidet viste at 30 # av det platina som var fordampet, karakte-ristisk 1,5 g, var oppløst og stabilisert i kolloid form.
Eksempel 3
Fremstilling av kolloid metall ved termisk dekomponering av et metallkompleks i nærvær av polyisobutylaluminoksan. Til en oppløsning av polyisobutylaluminoksan, fremstilt som i eksempel 1 fra 10 millimol tri-isobutylaluminium i 50 milliliter decalin, ble det tilsatt 0,342 tilsvarende 1 millimol dikoboltoktakarbonyl og det hele ble kokt under tilbakeløp i 5 timer. Den resulterende kolloide kobolt-oppløsning ble filtrert som i eksempel 1.
•i
Claims (5)
1.
Polymerstabilisert kolloidmetall-M-oppløsning, karakterisert ved at den består av metallet M som er et overgangsmetall, polymeren som er en metallorganisk polymer med monomerenheter med formelen (RxM'0) der R er en alkyl-, cykloalkyl- eller alkoksygruppe og M' er et hvilket som helst metall som tilfredsstiller formelen og x er 2 mindre enn valensen til M', og en inert væske.
2.
Oppløsning ifølge krav 1, karakterisert ved at overgangsmetallet er valgt blant palladium, platina, kobber, nikkel, kobolt og krom.
3.
Oppløsning ifølge krav 1, karakterisert ved at den inerte væsken er en organisk væske.
4.
Oppløsning ifølge krav 1, karakterisert ved at M' er aluminium.
5 .
Oppløsning ifølge krav 1, karakterisert ved at R er isobutyl.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/174,135 US4857492A (en) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | Transition metal organosols stabilized by organometallic polymers |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO891059D0 NO891059D0 (no) | 1989-03-13 |
| NO891059L NO891059L (no) | 1989-09-29 |
| NO173640B true NO173640B (no) | 1993-10-04 |
| NO173640C NO173640C (no) | 1994-01-12 |
Family
ID=22634977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO891059A NO173640C (no) | 1988-03-28 | 1989-03-13 | Polymerstabilisert kolloidmetallopploesning |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4857492A (no) |
| EP (1) | EP0336629B1 (no) |
| JP (1) | JPH01299638A (no) |
| AU (1) | AU608137B2 (no) |
| CA (1) | CA1334453C (no) |
| DE (1) | DE68901674T2 (no) |
| NO (1) | NO173640C (no) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5952421A (en) * | 1995-12-27 | 1999-09-14 | Exxon Research And Engineering Co. | Synthesis of preceramic polymer-stabilized metal colloids and their conversion to microporous ceramics |
| US5852088A (en) * | 1995-12-27 | 1998-12-22 | Exxon Research And Engineering Company | Nanoporous ceramics with catalytic functionality |
| US6258758B1 (en) | 1996-04-26 | 2001-07-10 | Platinum Research Organization Llc | Catalyzed surface composition altering and surface coating formulations and methods |
| US5877128A (en) * | 1996-04-26 | 1999-03-02 | Platinum Research Organization Ltd. | Catalyzed lubricant additives and catalyzed lubricant systems designed to accelerate the lubricant bonding reaction |
| US5905000A (en) | 1996-09-03 | 1999-05-18 | Nanomaterials Research Corporation | Nanostructured ion conducting solid electrolytes |
| US6933331B2 (en) | 1998-05-22 | 2005-08-23 | Nanoproducts Corporation | Nanotechnology for drug delivery, contrast agents and biomedical implants |
| US6169119B1 (en) * | 1997-02-14 | 2001-01-02 | Reliance Electric Technologies, Llc | Metal oxide sols and process for making the same |
| CA2338590A1 (en) * | 1998-07-31 | 2000-02-10 | Platinum Research Organization Ltd. | Catalyzed lubricant additives and catalyzed lubricant systems designed to accelerate the lubricant bonding reaction |
| US6855426B2 (en) | 2001-08-08 | 2005-02-15 | Nanoproducts Corporation | Methods for producing composite nanoparticles |
| US7708974B2 (en) | 2002-12-10 | 2010-05-04 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Tungsten comprising nanomaterials and related nanotechnology |
| WO2011163592A2 (en) | 2010-06-24 | 2011-12-29 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Alkylphoshorofluoridothioates having low wear volume and methods for synthesizing and using same |
| WO2013169779A1 (en) | 2012-05-07 | 2013-11-14 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Synergistic mixtures of ionic liquids with other ionic liquids and/or with ashless thiophosphates for antiwear and/or friction reduction applications |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4292253A (en) * | 1979-04-03 | 1981-09-29 | Ozin Geoffrey A | Organo-metal catalysts and processes for their preparation |
| GB2059282B (en) * | 1979-09-08 | 1983-07-06 | Engelhard Min & Chem | Catalyst for photolytic production of hydrogen from water |
| US4252678A (en) * | 1979-12-04 | 1981-02-24 | Xerox Corporation | Preparation of colloidal dispersions of ruthenium, rhodium, osmium and iridium by the polymer-catalyzed decomposition of carbonyl cluster compounds thereof |
| US4421660A (en) * | 1980-12-15 | 1983-12-20 | The Dow Chemical Company | Colloidal size hydrophobic polymers particulate having discrete particles of an inorganic material dispersed therein |
| US4332698A (en) * | 1981-01-19 | 1982-06-01 | Mpd Technology Corporation | Catalyst sheet and preparation |
| EP0219576A1 (en) * | 1985-10-18 | 1987-04-29 | Unilever N.V. | Improved nickel boride-polymer catalyst composition |
| US4665047A (en) * | 1986-08-15 | 1987-05-12 | Shell Oil Company | Stabilization of metallocene/aluminoxane catalysts |
| JP2901544B2 (ja) * | 1996-06-19 | 1999-06-07 | 日本電気情報サービス株式会社 | カーナビゲーション装置 |
-
1988
- 1988-03-28 US US07/174,135 patent/US4857492A/en not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-03-08 CA CA000593098A patent/CA1334453C/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-03-13 NO NO891059A patent/NO173640C/no unknown
- 1989-03-23 AU AU31677/89A patent/AU608137B2/en not_active Ceased
- 1989-03-28 EP EP89303062A patent/EP0336629B1/en not_active Expired
- 1989-03-28 JP JP1076358A patent/JPH01299638A/ja active Pending
- 1989-03-28 DE DE8989303062T patent/DE68901674T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4857492A (en) | 1989-08-15 |
| NO173640C (no) | 1994-01-12 |
| JPH01299638A (ja) | 1989-12-04 |
| NO891059D0 (no) | 1989-03-13 |
| AU3167789A (en) | 1989-09-28 |
| DE68901674T2 (de) | 1992-12-10 |
| NO891059L (no) | 1989-09-29 |
| CA1334453C (en) | 1995-02-14 |
| EP0336629A1 (en) | 1989-10-11 |
| AU608137B2 (en) | 1991-03-21 |
| DE68901674D1 (de) | 1992-07-09 |
| EP0336629B1 (en) | 1992-06-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO173640B (no) | Polymerstabilisert kolloidmetallopploesning | |
| CA1226872A (en) | Titanium complexes and catalysts prepared therefrom | |
| CA1324124C (en) | Catalyst for olefin polymerization and processes for its production | |
| Timms | Synthetic Reactions of Metal Atoms at Temperatures of 10 to 273° K | |
| TWI273107B (en) | Catalytic system for the preparation of polybutadienes and preparation process | |
| CA1141360A (en) | Preparation of colloidal dispersions of nickel, palldaium and platinum of the polymer-catalyzed decomposition of carbonyl compounds thereof | |
| JPS61283608A (ja) | イソプレン重合体及び共重合体の製法 | |
| NO142350B (no) | Fremgangsmaate for polymerisering av alfa-olefiner, samt katalytisk preparat for anvendelse ved fremgangsmaaten | |
| BR112019008004B1 (pt) | Processo para preparar (co)polímeros de dieno conjugado na presença de um sistema catalítico compreendendo um complexo de ferro de piridila (iii) e sistema catalítico | |
| EA014090B1 (ru) | Способ получения поликарбинов | |
| JPH05230137A (ja) | エチレンの弾性コポリマーの製造法 | |
| BR112019008024B1 (pt) | Processo para a preparação de 1,2-polibutadieno sindiotático na presença de um sistema catalítico compreendendo um complexo de piridilferro | |
| Díaz et al. | Crystallizing Vanadium Pentoxide Nanostructures in the Solid‐State Using Modified Block Copolymer and Chitosan Complexes | |
| US4650778A (en) | Metal halide vaporization into diluents | |
| NO157579B (no) | Fremgangsmaate for reduksjon av alkoksyder av overgangsmetaller. | |
| ITMI20122203A1 (it) | Procedimento per la preparazione di (co)polimeri di dieni coniugati in presenza di un sistema catalitico comprendente un complesso osso-azotato di cobalto | |
| Pinkas et al. | Organoaluminum fluorides | |
| ITMI20122201A1 (it) | Complesso osso-azotato di cobalto, sistema catalitico comprendente detto complesso osso-azotato e procedimento per la (co)polimerizzazione di dieni coniugati | |
| KR930002385A (ko) | 에틸렌 (공)중합용 고체 촉매 성분의 제조방법 | |
| US6355821B1 (en) | Preparation of metal alkoxides | |
| CN106795181A (zh) | 锆的吡啶络合物、包含所述锆的吡啶络合物的催化体系以及使共轭二烯(共)聚合的工艺 | |
| EP0015058A1 (en) | Hydrocarbon soluble dialkyl magnesium compositions of high magnesium content, production thereof and hydrocarbon solutions thereof | |
| US4740570A (en) | Metal halide vaporization into diluents | |
| JP2008297302A (ja) | カルボン酸とハロゲン化又はハロゲノカルボン酸希土類元素又はガリウムとの付加化合物、ハロゲン化希土類元素又はガリウムと窒素又は酸素供与体との無水付加化合物、それらの製造方法及び触媒としての使用 | |
| ITMI20011259A1 (it) | Procedimento per la (co)polimerizzazione di dieni coniugati |