负载型催化剂合成装置及微粒子合成装置制造方法及图纸

技术编号:32322843 阅读:24 留言:0更新日期:2022-02-16 18:29
本发明专利技术的目的在于提供一种将单金属微粒子或固溶体微粒子负载于载体粒子的负载催化剂中能实现单金属微粒子或者固溶体微粒子的0.5~2nm左右的小粒径化,且能够稳定地量产负载催化剂的负载型催化剂合成装置。本发明专利技术的负载型催化剂合成装置具有:含有还原剂的液体的第1供给源;含有构成负载的单金属微粒子或者固溶体微粒子的元素的液体的第2供给源;含有载体粒子的液体的第3供给源;使这些液体合流的反应部(D);连结第1供给源与反应部(D)的送液路径(A);连结第2供给源与反应部(D)的送液路径(B);连结第3供给源与反应部(D)的送液路径(C);及经由配管连接于反应部(D),回收所生成的反应物的回收部(E);且进一步具有连接于回收部(E)的压力调整机构(F)。回收部(E)的压力调整机构(F)。回收部(E)的压力调整机构(F)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】负载型催化剂合成装置及微粒子合成装置


[0001]本专利技术涉及一种能够连续合成将单金属微粒子或固溶体微粒子负载于载体粒子的负载催化剂(以下,也称为负载催化剂)的负载型催化剂合成装置及能够连续合成单金属微粒子或固溶体微粒子的微粒子合成装置。

技术介绍

[0002]一般来说,汽车等的排气净化处理中所使用的催化剂或化合物合成等各种反应处理中所使用的催化剂中,广泛地利用含有稀有金属的催化剂。但是,由于稀有金属价格高且产出量少,因此一边抑制稀有金属的使用量一边关注高活性的固溶体微粒子,正在推进固溶体微粒子的开发。
[0003]为了合成此类固溶体微粒子,实施批次式合成,也就是说,通过在将三乙二醇等高沸点的还原剂加热至高温的状态下慢慢地添加贵金属盐溶液而进行合成。但是,由于欲合成的还原剂溶液中所存在的贵金属浓度逐渐地变浓,因此存在引起粒径的粗大化等问题,较难量产小粒径的合金。
[0004]近年来,一边减少贵金属使用量一边谋求活性更高的催化剂,工业上也要求量产1nm以下的固溶体微粒子负载于载体粒子的负载催化剂。作为防止此类固溶体微粒子的粗大化的方法,有使用微反应器的固溶体微粒子的合成方法(例如,参照专利文献1)。于微反应器内在存在还原剂的条件下进行加压而使钯金属盐溶液与钌金属盐溶液反应,由此生成钯与钌的固溶体微粒子。
[0005][
技术介绍
文献][0006][专利文献][0007][专利文献1]日本专利特开2018

141235号公报

技术实现思路

[0008][专利技术要解决的问题][0009]但是,专利文献1中所记载的技术中,平均粒径至少为2.2nm,在用作催化剂的情况下,为了使粒子活性化,要求以表面积变得更大的方式实现0.5~2nm的小粒子化、优选为1nm以下的小粒子化。此外,并没有示出负载催化剂的合成实施例,进一步来说,没有示出能够将负载催化剂的合成所需的载体粒子稳定地导入至系统内的结构。
[0010]在专利文献1中,虽获得了达成固溶体微粒子的大量合成的成果,但固溶体微粒子的粒径也需要进一步小粒径化。也就是说,存在下述课题:为了使粒径变小而需要的还原力不足,必须在进一步提高还原力的状态下进行反应。进一步来说,存在量产装置必须实现进一步的小粒径化的课题。
[0011]进一步来说,专利文献1中,负载催化剂的合成并非在装置内进行。进一步来说,就一边导入载体粒子一边稳定地量产负载催化剂的方面来说,专利文献1中存在未考虑背压阀中的载体粒子的流通的致命性缺陷。也就是说,存在下述课题:当已将作为固体粒子的载
体粒子导入至装置时,载体粒子在背压阀发生滞留、堵塞,使得无法以所需的流速、压力、温度进行合成反应。进一步来说,存在量产装置必须解决载体粒子的滞留、堵塞的课题。
[0012]因此,本专利技术的目的在于提供一种在将单金属微粒子或固溶体微粒子负载于载体粒子的负载催化剂中,能实现单金属微粒子或固溶体微粒子的0.5~2nm左右的小粒径化,且能够稳定地量产负载催化剂的负载型催化剂合成装置。此外,提供一种能实现单金属微粒子或固溶体微粒子的0.5~2nm左右的小粒径化,且能够稳定地量产这些微粒子的微粒子合成装置。
[0013][解决问题的技术手段][0014]本专利技术人等为了解决所述课题,进行锐意研究,结果发现通过设置使下述液体合流之后进行反应、进一步在回收所获得的反应产物的部位控制压力的机构可解决所述课题,并完成本专利技术,所述液体是指:(1)含有还原剂的液体及含有构成单金属微粒子或者固溶体微粒子的元素的液体,或(2)含有还原剂的液体、含有构成负载的单金属微粒子或者固溶体微粒子的元素的液体及含有载体粒子的液体。也就是说,本专利技术的负载型催化剂合成装置的特征在于:至少具有:含有还原剂的液体的第1供给源;含有构成负载的单金属微粒子或者固溶体微粒子的元素的液体的第2供给源;含有载体粒子的液体的第3供给源;使所述含有还原剂的液体、所述含有构成负载的单金属微粒子或者固溶体微粒子的元素的液体及所述含有载体粒子的液体合流的反应部(D);连结所述第1供给源与所述反应部(D)的送液路径(A);连结所述第2供给源与所述反应部(D)的送液路径(B);连结所述第3供给源与所述反应部(D)的送液路径(C)、及经由配管连接于所述反应部(D),回收所生成的反应物的回收部(E);且进一步具有连接于所述回收部(E)的压力调整机构(F)。
[0015]本专利技术的负载型催化剂合成装置中,优选为具有将流经所述送液路径(B)或所述送液路径(C)的任一者或两者的液体向一方向移送的机构(G)。在送液路径(B)及送液路径(C)中,能够稳定地限定含有构成负载的单金属微粒子或者固溶体微粒子的元素的液体及含有载体粒子的液体的流量及流速,因此能够稳定地进行负载催化剂的合成。
[0016]本专利技术的负载型催化剂合成装置中,优选为所述送液路径(C)具有搅拌机构(H)。能够抑制比重大于水的载体粒子在泵内发生沉降,将移送至反应部的载体粒子的浓度固定。
[0017]本专利技术的负载型催化剂合成装置中,优选为在所述送液路径(A)中具有加热保温机构(I)。通过将含有还原剂的液体从室温加热至反应所需的温度,从而能够赋予还原所需的热量。
[0018]本专利技术的负载型催化剂合成装置中,优选为在所述反应部(D)与所述回收部(E)之间具有冷却机构(J2)。通过使反应部(D)中所产生的含有负载催化剂的液体急冷,从而能够抑制单金属微粒子彼此的熔结或者固溶体微粒子彼此的熔结。
[0019]本专利技术的微粒子合成装置的特征在于:至少具有:含有还原剂的液体的第1供给源;含有构成单金属微粒子或者固溶体微粒子的元素的液体的第2供给源;使所述含有还原剂的液体、及所述含有构成单金属微粒子或者固溶体微粒子的元素的液体合流的反应部(D);连结所述第1供给源与所述反应部(D)的送液路径(A);连结所述第2供给源与所述反应部(D)的送液路径(B);及经由配管连接于所述反应部(D),回收所生成的反应物的回收部(E);且进一步具有连接于所述回收部(E)的压力调整机构(F)。
[0020]本专利技术的微粒子合成装置中,优选为具有将流经所述送液路径(B)的液体向一方向移送液体的机构(G)。在送液路径(B)中,能够稳定地限定含有构成单金属微粒子或者固溶体微粒子的元素的液体的流量及流速,因此能够稳定地进行微粒子的合成。
[0021]本专利技术的微粒子合成装置中,优选为在所述送液路径(A)中具有加热保温机构(I)。通过将含有还原剂的液体从室温加热至反应所需的温度,从而能够赋予还原所需的热量。
[0022]本专利技术的微粒子合成装置中,优选为在所述反应部(D)与所述回收部(E)之间具有冷却机构(J2)。通过使反应部(D)中所产生的含有单金属微粒子或者固溶体微粒子的液体急冷,从而能够抑制单金属微粒子彼此的熔结或者固溶体微粒子彼此的熔结。
[0023][专利技术的效果][0024]根据本专利技术,可提供一种将单金属微粒子或固溶体微粒子负载于载体粒子的负载催化剂中能实现单金属微粒子或固溶本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种负载型催化剂合成装置,特征在于:至少具有:含有还原剂的液体的第1供给源;含有构成负载的单金属微粒子或者固溶体微粒子的元素的液体的第2供给源;含有载体粒子的液体的第3供给源;使所述含有还原剂的液体、所述含有构成负载的单金属微粒子或者固溶体微粒子的元素的液体及所述含有载体粒子的液体合流的反应部(D);连结所述第1供给源与所述反应部(D)的送液路径(A);连结所述第2供给源与所述反应部(D)的送液路径(B);连结所述第3供给源与所述反应部(D)的送液路径(C);及经由配管连接于所述反应部(D),回收所生成的反应物的回收部(E);且进一步具有连接于所述回收部(E)的压力调整机构(F)。2.根据权利要求1所述的负载型催化剂合成装置,其具有将流经所述送液路径(B)或所述送液路径(C)的任一者或两者的液体向一方向移送的机构(G)。3.根据权利要求1或2所述的负载型催化剂合成装置,其中所述送液路径(C)具有搅拌机构(H)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的负载型催化剂合成装置,其中在所述送液路径(A)中具有加热保温机构...

【专利技术属性】
技术研发人员:池田泰之寺田健二
申请(专利权)人:株式会社古屋金属
类型:发明
国别省市:

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