含钯的组合物和过氧化氢的制造方法技术

本发明专利技术寻求一种能够以高制造效率制造过氧化氢的过氧化氢的制造方法。根据本发明专利技术，提供一种含钯的组合物，其含有钯颗粒和包覆该钯颗粒的表面的包覆剂，该组合物的特征在于，作为上述包覆剂，含有具有O＝X结构(X表示磷原子、硫原子和碳原子中的任意原子)的化合物。硫原子和碳原子中的任意原子)的化合物。硫原子和碳原子中的任意原子)的化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含钯的组合物和过氧化氢的制造方法


[0001]本专利技术涉及含钯的组合物、以及使用该含钯的组合物使氢与氧直接反应而得到过氧化氢的过氧化氢的制造方法。

技术介绍

[0002]由于过氧化氢具有氧化能力且具备强力的漂白、杀菌作用，因而用作纸、纸浆、纤维等的漂白剂、杀菌剂，而且是广泛应用于以环氧化和羟基化为代表的氧化反应的重要的工业制品。
[0003]并且，过氧化氢在半导体产业中用于半导体基片等的表面的清洁、铜、锡和其他的铜合金表面的化学研磨、以及电子电路的蚀刻等。而且，由于过氧化氢的分解产物为水和氧，从绿色化学的观点出发具有重要的地位，作为氯系漂白剂的替代材料也受关注。
[0004]作为过氧化氢的制造法，已知蒽醌法、电解法、通过异丙醇的氧化的方法等，但是目前在工业上主要采用蒽醌法。然而，蒽醌法是包括如蒽醌的氢化、利用空气的氧化、所生成过氧化氢的利用水的提取、以及精制、浓缩等多个阶段的方法，因此，存在设备投资增高、使用大量的能源、用于溶解蒽醌的有机溶剂被释放到大气中等的问题。
[0005]作为解决上述问题的方法，专利文献1中，提出了在使氢与氧进行反应的过氧化氢的直接合成法(又称为直接法)中，使分散有含有贵金属的胶体颗粒的贵金属胶体溶液共存于反应体系中，并进行反应。专利文献1中记载了通过该方法能够以高制造效率制造过氧化氢，但是，关于制造效率而言，尚存在较大的改善余地。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2005－272255号公报r/>
技术实现思路

[0009]专利技术要解决的技术问题
[0010]因此，需要一种能够以高制造效率制造过氧化氢的过氧化氢的制造方法。
[0011]并且，还需要一种能够在上述制造方法中使用的含钯的组合物。
[0012]用于解决技术问题的技术方案
[0013]即，本专利技术如下所述。
[0014]＜1＞一种含钯的组合物，其含有钯颗粒和包覆该钯颗粒的表面的包覆剂，上述组合物的特征在于，作为上述包覆剂，含有具有O＝X结构(X表示磷原子、硫原子和碳原子中的任意原子)的化合物。
[0015]＜2＞如＜1＞所述的含钯的组合物，其中，上述化合物还具有芳基或碳原子数1～10的烷基。
[0016]＜3＞如＜1＞或＜2＞所述的含钯的组合物，其中，在上述化合物中，X为磷原子或硫原子。
[0017]＜4＞如＜1＞～＜3＞中任一项所述的含钯的组合物，其中，上述化合物为三苯基氧化膦、二苯基亚砜或二苯砜。
[0018]＜5＞如＜1＞～＜4＞中任一项所述的含钯的组合物，其中，上述钯颗粒为钯胶体颗粒。
[0019]＜6＞如＜5＞所述的含钯的组合物，其中，上述钯胶体颗粒的粒径为1～10nm。
[0020]＜7＞如＜1＞～＜6＞中任一项所述的含钯的组合物，其还含有铂颗粒。
[0021]＜8＞如＜7＞所述的含钯的组合物，其中，上述铂颗粒为铂胶体颗粒，该铂胶体颗粒被上述包覆剂包覆。
[0022]＜9＞如＜1＞～＜8＞中任一项所述的含钯的组合物，其在通过使氢与氧反应的过氧化氢的制造中，作为催化剂使用。
[0023]＜10＞一种含有钯的液体，其含有＜1＞～＜9＞中任一项所述的含钯的组合物、和有机溶剂。
[0024]＜11＞如＜10＞所述的含有钯的液体，其中，钯浓度为5mmol/L以上。
[0025]＜12＞一种过氧化氢的制造方法，其通过使氢与氧反应得到过氧化氢，上述制造方法的特征在于，将＜1＞～＜9＞中任一项所述的含钯的组合物作为催化剂使用。
[0026]＜13＞如＜12＞所述的制造方法，其中，
[0027]混合上述含钯的组合物与有机溶剂来制备含有钯的液体，
[0028]将该含有钯的液体与水或水溶液混合来制备混合液，
[0029]向该混合液中供给氢和氧，生成过氧化氢。
[0030]＜14＞如＜13＞所述的制造方法，其中，
[0031]上述有机溶剂为苯衍生物，
[0032]并且，在制备上述混合液时，混合上述含有钯的液体与溴化钠水溶液。
[0033]＜15＞如＜14＞所述的制造方法，其中，上述有机溶剂为甲苯。
[0034]＜16＞如＜13＞～＜15＞中任一项所述的制造方法，其中，在生成过氧化氢后的反应液中，上述钯颗粒存在于有机层中，上述过氧化氢溶解于水层中。
[0035]＜17＞如＜12＞～＜16＞中任一项所述的制造方法，其中，作为催化剂，仅使用上述含钯的组合物。
[0036]＜18＞如＜13＞～＜17＞中任一项所述的制造方法，其中，上述水或水溶液为pH0.5～2.0的酸性水溶液。
[0037]专利技术的效果
[0038]本专利技术的含钯的组合物能够由于包覆剂中的O＝X结构而使钯颗粒成为疏水性。因此，例如在过氧化氢的直接法中，将本专利技术的含钯的组合物作为催化剂使用时，能够作为反应介质使用有机溶剂与水或水溶液的混合溶剂，作为其结果，能够高效率地制造过氧化氢。
附图说明
[0039]图1示出将含有钯的液体的一例与水或水溶液混合而得到混合液，将该混合液静置时的照片。图1(a)示出混合液整体。图1(b)为有机层的TEM照片。
具体实施方式
[0040]本专利技术的一个实施方式中，通过使氢与氧反应的直接法制造过氧化氢。在直接法中，使用钯催化剂。
[0041]在本专利技术中，作为钯催化剂，使用含有钯颗粒和包覆该钯颗粒的表面的包覆剂的含钯的组合物(以下，有时称为“本专利技术的含钯的组合物”。)。
[0042]＜含钯的组合物＞
[0043]本专利技术的含钯的组合物通过将公知的钯颗粒催化剂与包覆剂混合来得到。
[0044]作为公知的钯颗粒，例如可以例示钯单质；乙酸钯、氯化钯、硝酸钯、乙酰丙酮钯(II)等钯盐类；四氯钯酸铵、四氨合氯化钯(II)一水合物等钯络盐；等的颗粒。
[0045]钯颗粒优选为胶体颗粒。关于具体的平均粒径，没有特别限制，通常优选为1～10nm，更优选为1～7nm，特别优选为1～6nm，最优选为3～6nm。关于平均粒径，能够任意测量100个显示于TEM照片中的颗粒的直径，并计算其平均值来确认。
[0046]包覆剂具有对钯颗粒表面进行化学修饰的作用，有时也称为保护剂。在本专利技术中重要的是，作为包覆剂，使用含有具有O＝X结构(X表示磷原子、硫原子和碳原子中的任意原子)的化合物的包覆剂(以下，有时简称为具有O＝X结构的包覆剂。)。
[0047]以往在直接法中，在钯催化剂存在下的水中使氢与氧反应来生成过氧化氢，但是，尽管在该方法中为了提高过氧化氢的生成速度而做了各种努力，也未得到成果。本专利技术的专利技术人经过深入探讨的结果发现，作为其原因之一，存在所生成的过氧化氢(H2O2)与钯催化剂接触而成为自由基(
·
OH)，自由基与氢反应而成为水这样的过氧化氢分解的问题。为了最大限度避免钯催化剂与过氧化氢的接触本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种含钯的组合物，其含有钯颗粒和包覆该钯颗粒的表面的包覆剂，所述组合物的特征在于：作为所述包覆剂，含有具有O＝X结构的化合物，X表示磷原子、硫原子和碳原子中的任意原子。2.如权利要求1所述的含钯的组合物，其特征在于：所述化合物还具有芳基或碳原子数1～10的烷基。3.如权利要求1或2所述的含钯的组合物，其特征在于：在所述化合物中，X为磷原子或硫原子。4.如权利要求1～3中任一项所述的含钯的组合物，其特征在于：所述化合物为三苯基氧化膦、二苯基亚砜或二苯砜。5.如权利要求1～4中任一项所述的含钯的组合物，其特征在于：所述钯颗粒为钯胶体颗粒。6.如权利要求5所述的含钯的组合物，其特征在于：所述钯胶体颗粒的粒径为1～10nm。7.如权利要求1～6中任一项所述的含钯的组合物，其特征在于：还含有铂颗粒。8.如权利要求7所述的含钯的组合物，其特征在于：所述铂颗粒为铂胶体颗粒，该铂胶体颗粒被所述包覆剂包覆。9.如权利要求1～8中任一项所述的含钯的组合物，其特征在于：在通过使氢与氧反应的过氧化氢的制造中，作为催化剂使用。10.一种含有钯的液体，其特征在于，含有：权利要求1～9中任一项所述的含钯的组合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：石原达己，奥田典和，君塚健一，田崎贤，
申请(专利权)人：国立大学法人九州大学，
类型：发明
国别省市：