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JPS6345622B2 - - Google Patents
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JPS6345622B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6345622B2
JPS6345622B2 JP18412584A JP18412584A JPS6345622B2 JP S6345622 B2 JPS6345622 B2 JP S6345622B2 JP 18412584 A JP18412584 A JP 18412584A JP 18412584 A JP18412584 A JP 18412584A JP S6345622 B2 JPS6345622 B2 JP S6345622B2
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JP
Japan
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titanium
catalyst
temperature
polar compound
mixture
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Application number
JP18412584A
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Japanese (ja)
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JPS6161646A (en
Inventor
Fujio Mizukami
Shuichi Niwa
Tooru Tsucha
Kazuo Shimizu
Juichi Imamura
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多座あるいは架橋配位能を有する極性
化合物の溶液中でチタニウムアルコキシドと触媒
金属塩を混合して均一溶液とし、次いで加水分解
により均一なゾルから寒天あるいはゼリー状に固
化するゲル化工程を実施し、極性化合物の架橋配
位能を触媒金属の均一高分散化並びに触媒の多孔
化に利用することを特徴とする金属担持触媒の調
製方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention involves mixing a titanium alkoxide and a catalytic metal salt in a solution of a polar compound having polydentate or bridging coordination ability to form a homogeneous solution, and then converting the homogeneous sol into agar or jelly by hydrolysis. The present invention relates to a method for preparing a metal-supported catalyst, which is characterized by carrying out a gelation step in which the catalyst solidifies into a solid state, and utilizing the crosslinking coordination ability of a polar compound to uniformly and highly disperse the catalytic metal and to make the catalyst porous.

金属触媒では触媒の熱安定性や効率を高めた
り、溶融による劣化を防ぐ目的で、触媒活性成分
を担体に担持した担持金属触媒が、普通、反応に
使われているが反応は金属粒子表面で進行するわ
けであるから触媒金属粒子の表面積を大きくすれ
ば、触媒活性が高まることになる。表面積を大き
くするためには、粒径のより小さい微細な金属粒
子を担持した触媒すなわち分散度の高い触媒を作
れば良い。このような触媒は単位金属重量あたり
の活性が高く省資源的でとくに貴金属触媒では極
めて経済的である。
Supported metal catalysts, in which catalytically active components are supported on a carrier, are usually used for reactions in order to increase the thermal stability and efficiency of the catalyst and to prevent deterioration due to melting, but reactions occur on the surface of metal particles. Therefore, if the surface area of the catalytic metal particles is increased, the catalytic activity will be increased. In order to increase the surface area, a catalyst supporting fine metal particles with a smaller particle size, that is, a catalyst with a high degree of dispersion, may be produced. Such catalysts have high activity per unit metal weight and are resource-saving, and are extremely economical, especially for noble metal catalysts.

担持触媒の調製法として最も普通に使われてい
るのは含浸法と共沈法である。含浸法とは担持金
属塩を溶解した溶液に担体を浸し、溶解金属塩を
吸着させたのち乾燥することによつて担持触媒を
作る方法である。これは手軽な方法であるが、担
持量によつては吸着時や乾燥時に濃度分布が生じ
易く、均質で高分散な担持触媒調製法として必ず
しも勧められるものではない。共沈法は担体と担
持金属塩を同時に沈殿させることによつて触媒を
作る方法である。この方法では含浸法にくらべ、
均質な触媒が得られ易いとされているが、沈殿析
出時に沈殿を発生させるために使用した塩類が不
純物として取り込まれるという欠点がある。ま
た、沈殿の形成に当つては、しばしば極く微小の
沈殿を核とするので、沈殿の成長の際に触媒金属
塩の濃度分布が起き易く、満足のゆく均質な高分
散担持金属触媒は得られにくい。また、含浸法に
おいても共沈法においても触媒調製時に触媒を多
孔化したり微細化することは困難である。
The most commonly used methods for preparing supported catalysts are impregnation and coprecipitation. The impregnation method is a method of preparing a supported catalyst by immersing a carrier in a solution containing a supported metal salt, adsorbing the dissolved metal salt, and then drying the carrier. Although this is a simple method, concentration distribution tends to occur during adsorption or drying depending on the amount supported, and it is not necessarily recommended as a method for preparing a homogeneous and highly dispersed supported catalyst. The coprecipitation method is a method for preparing a catalyst by simultaneously precipitating a carrier and a supported metal salt. Compared to the impregnation method, this method
Although it is said that it is easy to obtain a homogeneous catalyst, there is a drawback that the salts used to generate the precipitate are incorporated as impurities during precipitation. In addition, when forming a precipitate, very small precipitates are often used as the core, so the concentration distribution of the catalytic metal salt tends to occur during the growth of the precipitate, making it difficult to obtain a satisfactory homogeneous and highly dispersed supported metal catalyst. Hard to get caught. Furthermore, in both the impregnation method and the coprecipitation method, it is difficult to make the catalyst porous or fine when preparing the catalyst.

近年、含浸法とも共沈法とも異なる新しい触媒
触製法が見出された。すなわち、エチレングリコ
ール中に担体金属アルコキシドと触媒金属塩を溶
解混合し、加熱後加水分解する方法が、触媒24巻
58頁(1982年)および25巻311頁(1983年)に報
告されている。この方法では比較的均一なシリカ
担持ニツケル、コバルトおよびロジウム触媒やチ
タニア担持ニツケル触媒が得られるとされている
が、以下に示すような種々の欠点がある。すなわ
ち、この方法では調製時の温度が高いためか、エ
チレングリコールはジアルキルセルソルブに変わ
り(触媒25巻、311頁)、多座および架橋配位能を
失うため、担体ケイ素と触媒金属を結びつけた
り、ケイ素同志を結びつけることができなくな
る。したがつて、焼成時に担持金属が動き易くな
り、大きな金属粒子が生成し、分散度が悪くなる
とともに熱処理時まで残つているエチレングリコ
ールが少ないので熱処理で飛散するエチレングリ
コールも少なく多孔化し難い。また、この方法で
は、触媒金属MはM−O−Si結合によつて固定化
されシリカの網目構造の中に取り込まれる(触
媒、24巻、58頁)ため、高分散なシリカ担持金属
触媒ができたとしてもシリカ表面に現われている
触媒金属は少なく、従つて触媒金属は有効に使わ
れているとはいい難い。更に、この方法では調製
温度が高いため触媒金属種により調製中に金属イ
オンが還元されて析出して来たり不溶物を形成し
沈殿を生じたりして、均一で高分散な触媒が出来
ないことも多い。以上いくつかの欠点を述べて来
たが、この方法の最大の欠点はシリカ担持触媒の
調製にしか適用できないことである。なぜなら、
この方法をアルミナ、チタニアあるいはジルコニ
ア担体触媒に適用しようとすると、アルミニウム
アルコキシド、チタニウムアルコキシドおよびジ
ルコニウムアルコキシドの各種アルコキシドはエ
チレングリコールと付加物のような不溶性の錯体
を形成するため、エチレングリコール中で均一に
混合できないからである(全く同様な現象はプロ
パンジオーン、グリセリンでもみられる)。均一
な混合が不可能であれば、当然のことながら均質
なゲルを得ることも均質で高分散な担持金属触媒
を調製することも不可能である。
In recent years, a new method for catalyst catalysis, which is different from both the impregnation method and the coprecipitation method, has been discovered. In other words, the method of dissolving and mixing the carrier metal alkoxide and the catalyst metal salt in ethylene glycol and hydrolyzing it after heating is the catalyst volume 24.
Reported on page 58 (1982) and volume 25, page 311 (1983). Although this method is said to yield relatively uniform silica-supported nickel, cobalt and rhodium catalysts and titania-supported nickel catalysts, it has various drawbacks as shown below. In other words, in this method, perhaps due to the high temperature during preparation, ethylene glycol turns into dialkyl cellosolve (Catalysts Vol. 25, p. 311), and loses its multidentate and crosslinking coordination ability, which makes it difficult to bond the silicon support and the catalyst metal. , it becomes impossible to bond silicon comrades together. Therefore, during firing, the supported metal moves easily, large metal particles are generated, and the degree of dispersion deteriorates.At the same time, there is little ethylene glycol remaining until heat treatment, so less ethylene glycol is scattered during heat treatment, making it difficult to form porosity. In addition, in this method, the catalyst metal M is immobilized by M-O-Si bonds and incorporated into the silica network structure (Catalysts, Vol. 24, p. 58), so a highly dispersed silica-supported metal catalyst is formed. Even if it were possible, only a small amount of the catalytic metal appears on the silica surface, so it cannot be said that the catalytic metal is used effectively. Furthermore, since the preparation temperature is high in this method, metal ions may be reduced and precipitated during preparation depending on the catalyst metal species, or insoluble matter may form and precipitate, making it impossible to produce a homogeneous and highly dispersed catalyst. There are also many. Although several drawbacks have been mentioned above, the biggest drawback of this method is that it can only be applied to the preparation of silica-supported catalysts. because,
When this method is applied to alumina, titania, or zirconia supported catalysts, various alkoxides such as aluminum alkoxide, titanium alkoxide, and zirconium alkoxide form insoluble complexes like adducts with ethylene glycol. This is because they cannot be mixed (exactly the same phenomenon is seen with propanedione and glycerin). If uniform mixing is not possible, it is of course impossible to obtain a homogeneous gel or to prepare a homogeneous and highly dispersed supported metal catalyst.

本発明者らはかかる点を改善すべく種々研究を
行つた結果、本発明に到達したものである。
The present inventors conducted various studies to improve these points, and as a result, they arrived at the present invention.

本発明によれば、チタニウムアルコキシドと、
触媒金属塩、および多座配位能あるいは架橋配位
能を有する極性化合物を用い、10〜80℃の温度及
びチタニウムアルコキシドと極性化合物とのモル
比1:1〜15の条件下で形成したチタニウムアル
コキシド、触媒金属塩、および極性化合物からな
る均一溶液を加水分解処理してゲル化させた後、
該ゲル中に含まれる結合した極性化合物が実質的
に揮散しない条件下で乾燥し、次いで高温熱処理
し、ゲル中に残存する結合極性化合物を飛散させ
て細孔を形成させることを特徴とするチタニアを
担体とする多孔性高分散金属触媒の調製方法が提
供される。
According to the invention, titanium alkoxide;
Titanium formed using a catalytic metal salt and a polar compound having multidentate coordination ability or bridging coordination ability at a temperature of 10 to 80°C and a molar ratio of titanium alkoxide to polar compound of 1:1 to 15. After hydrolyzing and gelling a homogeneous solution consisting of an alkoxide, a catalytic metal salt, and a polar compound,
A titania characterized in that the gel is dried under conditions in which the bound polar compounds contained in the gel are not substantially volatilized, and then subjected to high temperature heat treatment to scatter the bound polar compounds remaining in the gel to form pores. A method for preparing a porous highly dispersed metal catalyst using a carrier as a carrier is provided.

すなわち、均質で高分散な触媒を調製するため
の第一段階は均一な溶液を作ることであるから、
チタニウムアルコキシドや触媒金属塩は、多座あ
るいは架橋配位能を有する極性化合物に溶解し、
均一溶液となるように極性化合物と調製温度を選
定しなければならない。このためには極性化合物
として、アミノアルコールや分岐度の高い含酸素
化合物(ジオール、ケトアルコール、カルボン
酸)を選ぶのが良く、たとえば、エタノールアミ
ン、プロパノールアミン、ピナコール、ヘキシレ
ングリコール、3−メチル−1,3−ブタンジオ
ール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオ
ール、2,3−ブタンジオール、2,4−ペンタ
ンジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、
1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シク
ロヘキサンジオール、1,5−ペンタンジオー
ル、、1,6−ヘキサンジオール、2,5−ヘキ
サンジオール、ジアセトンアルコールおよび3−
ヒドロキシ−3−メチル−2−ブタノンなどが良
い。調製温度は、触媒金属塩のアルコール類によ
る還元析出や不溶性錯体生成による沈殿を防ぐた
めにも、アルキルセルソルブなどのようなアルコ
ール水酸基のエーテル化やカルボン酸のエステル
化を防ぐためにも、触媒と金属の結合(M−O−
Ti)生成を防ぐためにも、必要以上の加熱を避
けることが肝要であり、20℃から75℃で温め、加
水分解を行うのが良い。
In other words, the first step in preparing a homogeneous and highly dispersed catalyst is to create a homogeneous solution.
Titanium alkoxides and catalytic metal salts are dissolved in polar compounds with polydentate or bridging coordination ability,
Polar compounds and preparation temperatures must be selected to obtain a homogeneous solution. For this purpose, it is best to choose amino alcohols or highly branched oxygen-containing compounds (diols, keto alcohols, carboxylic acids) as polar compounds, such as ethanolamine, propanolamine, pinacol, hexylene glycol, 3-methyl -1,3-butanediol, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol, 2,3-butanediol, 2,4-pentanediol, 1,2-cyclohexanediol,
1,3-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2,5-hexanediol, diacetone alcohol and 3-
Hydroxy-3-methyl-2-butanone is preferable. The preparation temperature is set to prevent the reduction and precipitation of the catalyst metal salt by alcohols and precipitation due to the formation of insoluble complexes, as well as to prevent the etherification of alcohol hydroxyl groups and esterification of carboxylic acids such as in alkyl cellosolve. bond (M-O-
In order to prevent the formation of Ti), it is important to avoid excessive heating, and it is best to heat the material between 20°C and 75°C for hydrolysis.

水酸基のエーテル化やエステル化によつて水酸
基あるいはカルボキシル基を含む極性化合物は触
媒金属塩の固定化能および架橋能力を著しく減ず
るので、本触媒の調製はエーテル化やエステル化
の生起しない低温で実施しなければならない。ま
た、不可抗力のエーテル化やエステル化によるア
ルコールや有機酸の減少を補うとともに、担体金
属と触媒金属あるいは担体金属同志の固定連結機
能を発揮させるために必ずしも極性化合物の量は
規定しないが、担体チタニアのチタニウム1原子
当り、即ち、チタニウムアルコキシド1モル当
り、1モル以上の極性化合物を使用することが望
ましい。しかしながら、多座および架橋配位能を
有する極性化合物がチタニウムアルコキシドに対
して大過剰に存在すると、加水分解時にゾル全体
が固化せず、極性化合物溶液にゼリーあるいは寒
天が浮いているような状態となる。このような場
合、触媒金属塩は固定しなかつた溶液中にもかな
り溶け込んでくるので含浸法と本質的に同じこと
となり本法の特徴を活した均質で高分散な触媒は
得られない。従つて、極性化合物使用量はチタニ
ウムアルコキシド1モル当り、1モルから15モル
の範囲であることが望ましい。
Due to etherification or esterification of hydroxyl groups, polar compounds containing hydroxyl or carboxyl groups will significantly reduce the immobilization ability and crosslinking ability of the catalyst metal salt, so the preparation of this catalyst is carried out at low temperatures where etherification and esterification do not occur. Must. In addition, in order to compensate for the decrease in alcohol and organic acid due to unavoidable etherification and esterification, and to exert a fixed bonding function between the support metal and the catalyst metal or between support metals, the amount of polar compound is not necessarily specified, but the support titania It is desirable to use 1 mol or more of the polar compound per 1 atom of titanium, that is, per mol of titanium alkoxide. However, if a polar compound with polydentate and crosslinking coordination ability is present in large excess with respect to titanium alkoxide, the entire sol will not solidify during hydrolysis, resulting in a state where jelly or agar is floating in the polar compound solution. Become. In such a case, the catalytic metal salt dissolves considerably even in the unfixed solution, so the method is essentially the same as the impregnation method, and a homogeneous and highly dispersed catalyst that takes advantage of the characteristics of this method cannot be obtained. Therefore, the amount of polar compound used is preferably in the range of 1 mol to 15 mol per mol of titanium alkoxide.

本発明で用いる触媒金属塩としては、バナジウ
ム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニツケ
ル、銅、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、ヒ素、
セレン、ニオブ、モリブデン、テクネチウム、ロ
ジウム、パラジウム、銀、カドミウム、インジウ
ム、スズ、アンチモン、テルル、ランタノイド、
ハフニウム、タンタル、タングステン、レニウ
ム、ルテニウム、オスミウム、イリジウム、白
金、金、水銀、タリウム、鉛、ビスマス、ポロニ
ウム、アスタチン、又はアクチノイドの塩が挙げ
られる。これらのものは、単独又は混合物の形で
用いられる。この触媒金属の担持量は、製品中、
一般に、0.1〜10重量%、好ましくは0.5〜5重量
%程度である。
Catalytic metal salts used in the present invention include vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, gallium, germanium, arsenic,
Selenium, niobium, molybdenum, technetium, rhodium, palladium, silver, cadmium, indium, tin, antimony, tellurium, lanthanoids,
Salts of hafnium, tantalum, tungsten, rhenium, ruthenium, osmium, iridium, platinum, gold, mercury, thallium, lead, bismuth, polonium, astatine, or actinides may be mentioned. These materials may be used alone or in a mixture. The amount of catalyst metal supported in the product is
Generally, it is about 0.1 to 10% by weight, preferably about 0.5 to 5% by weight.

チタニウムアルコキシドの場合、一般に加水分
解はすみやかなので、必ずしも加水分解促進剤と
して酸やアルカリを必要としないが、まれには加
水分解が遅いこともあり、このような場合、加水
分解促進剤として酸やアルカリを使用した方が良
い場合もあるから、本発明では触媒調製時におけ
る酸やアルカリの併用を排除するものではない。
加水分解促進剤は通常の無機酸、有機酸、無機塩
基、有機塩基のいずれでも良いが、強いて挙げる
なら熱処理過程で飛散し易い多座あるいは架橋配
位能を有する有機酸(カルボン酸、ケトカルボン
酸、オキシカルボン酸など)あるいは有機塩基
(アミン、アミノアルコールなど)が挙げられ、
これらのものの具体例としては、たとえば、ギ
酸、シウ酸、酒石酸、マロン酸、コハク酸、エタ
ノールアミン、プロパノールアミンなどがある。
In the case of titanium alkoxide, hydrolysis is generally rapid, so acids and alkalis are not necessarily required as hydrolysis accelerators. However, in rare cases, hydrolysis may be slow, and in such cases, acids or alkalis are used as hydrolysis accelerators. Since there are cases where it is better to use an alkali, the present invention does not exclude the combined use of an acid or an alkali when preparing the catalyst.
The hydrolysis accelerator may be any of ordinary inorganic acids, organic acids, inorganic bases, and organic bases, but the most important ones are organic acids (carboxylic acids, ketocarboxylic acids, , oxycarboxylic acids, etc.) or organic bases (amines, amino alcohols, etc.).
Specific examples of these include, for example, formic acid, cilic acid, tartaric acid, malonic acid, succinic acid, ethanolamine, and propanolamine.

加水分解で生じたゼリー状あるいは寒天状ゲル
を適当な大きさに砕き、該ゲル中に含まれる結合
極性化合物が実質的に揮散しない条件下、例え
ば、80℃から110℃の温度、減圧下で6時間から
30時間乾燥する。この乾燥処理により、ゲル中に
含まれる揮散性の水や極性化合物は除去される
が、担体金属や触媒金属に結合する極性化合物は
実施的に揮散されずにゲル中に残存する。乾燥
後、熱処理して極性化合物を飛散させることによ
つて多孔性高分散チタニア担持触媒が完成するわ
けであるが、熱処理は触媒の使用目的に応じて温
度および雰囲気を設定すれば良い。この場合、通
常のすべての熱処理方法が採用できるとともに、
いくつかの熱処理方法を組合せることも可能であ
る。たとえば、水素雰囲気のみで熱処理すること
も可能であり、また酸素、空気あるいは不活性ガ
ス中で熱処理したのち、更に水素気流中で熱処理
することもできる。
The jelly-like or agar-like gel produced by hydrolysis is crushed into appropriate sizes, and the gel is crushed under conditions in which the bound polar compounds contained in the gel are not substantially volatilized, for example, at a temperature of 80°C to 110°C under reduced pressure. From 6 hours
Dry for 30 hours. Although volatile water and polar compounds contained in the gel are removed by this drying process, polar compounds bonded to the carrier metal and catalyst metal remain in the gel without being practically volatilized. After drying, a porous highly dispersed titania-supported catalyst is completed by heat treatment to scatter the polar compound, but the temperature and atmosphere of the heat treatment may be set depending on the intended use of the catalyst. In this case, all the usual heat treatment methods can be used and
It is also possible to combine several heat treatment methods. For example, heat treatment can be carried out only in a hydrogen atmosphere, or heat treatment can be carried out in oxygen, air, or inert gas, and then further heat treatment in a hydrogen stream.

以上、述べてきたような方法で調製した触媒は
紛末X線回折では明瞭な回折線を示さず、また電
子顕微鏡からは担持金属粒径が20Å以下で高分散
となつていることが確められた。また、表面積は
5〜100m2/gと、一般のチタニア触媒のルチル
型、ブルカイト型およびアナターゼ型の4〜15
m2/g(元素別触媒便覧225頁地人書館)にくら
べ大きいことがわかつた。
The catalyst prepared by the method described above did not show clear diffraction lines in powder X-ray diffraction, and electron microscopy confirmed that the supported metal particle size was 20 Å or less and highly dispersed. It was done. In addition, the surface area is 5 to 100 m 2 /g, and the surface area of the rutile type, brookite type, and anatase type of general titania catalysts is 4 to 15
m 2 /g (Elemental Catalyst Handbook, page 225, Jijinshokan).

また、このような多孔性チタニア担持触媒で
は、触媒金属あるいは触媒金属酸化物が均一に分
布しているので触媒活性が高く、水素化、接触酸
化、異性化あるいは水和反応用触媒として有効に
利用しうるものである。
In addition, in this porous titania-supported catalyst, the catalytic metal or catalytic metal oxide is uniformly distributed, so the catalytic activity is high, and it can be effectively used as a catalyst for hydrogenation, catalytic oxidation, isomerization, or hydration reactions. It is possible.

次に本発明を実施例により更に詳しく説明す
る。
Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

実施例 1 300mlビーカーに15mlのエタノールを入れ、こ
れに2.0gの三塩化ルテニウムを25℃で溶解する。
この溶液に60gのヘキシレングリコールを加え、
65℃で撹拌しながら1時間あたためたのち、88.9
gのチタニウムiso−プロポキシドを加え3時間、
同温度であたためながら撹拌する。次に、5.7g
の水を含むエタノール溶液60mlを加え、30分間、
同温度であたためながら撹拌してのち、更に5.7
gの水を含むエタノール溶液30mlを加え同温度で
撹拌した。30分後に、再び50%エタノール水溶液
22mlを加え、同温度で撹拌を続けていると寒天状
にゲル化する。ゲルを同温度で30分間放置し、更
に室温で一夜放置する。ゲルを適当な大きさに砕
き300mlのナス型フラスコに入れ、ロータリーエ
バポレータ−を使い、減圧下、100℃で24時間乾
燥する。乾燥後の収量44.9g(TiO2としての計
算値の1.8倍)。乾燥ゲルを微紛化し、石英管中に
広げ、水素気流中、300℃、8時間熱処理を行い
3wt%Ru−TiO2触媒を得る。得られた触媒の表
面積は50.2m2/gであつた。
Example 1 15 ml of ethanol is placed in a 300 ml beaker, and 2.0 g of ruthenium trichloride is dissolved therein at 25°C.
Add 60g of hexylene glycol to this solution,
After warming at 65℃ for 1 hour with stirring, 88.9
g of titanium iso-propoxide was added for 3 hours.
Stir while warming at the same temperature. Next, 5.7g
Add 60 ml of ethanol solution containing water and incubate for 30 minutes.
After stirring while warming at the same temperature, add 5.7
30 ml of an ethanol solution containing 10 g of water was added and stirred at the same temperature. After 30 minutes, add 50% ethanol aqueous solution again.
Add 22ml and continue stirring at the same temperature until it becomes an agar-like gel. Leave the gel at the same temperature for 30 minutes and then at room temperature overnight. Crush the gel into a suitable size, put it into a 300 ml eggplant-shaped flask, and dry it at 100°C under reduced pressure using a rotary evaporator for 24 hours. Yield after drying 44.9 g (1.8 times the calculated value as TiO2 ). The dried gel was pulverized, spread in a quartz tube, and heat treated at 300℃ for 8 hours in a hydrogen stream.
Obtain 3wt% Ru- TiO2 catalyst. The surface area of the catalyst obtained was 50.2 m 2 /g.

実施例 2 300mlのビーカーに20mlのエタノールを入れ、
これに0.91gの塩化ニツケル6水和物と0.0652g
の塩化第二銅2水和物を25℃で溶解し、更に50g
のピナコールを加え溶解する。この溶液に55gの
チタニウムエトキシドを加え60℃で3時間あたた
め撹拌する。次に、5gの水を含むエタノール溶
液30mlを加え60℃で1時間、加熱撹拌したのち、
再び4gの水を含むエタノール溶液16mlを加え同
温度で撹拌していると寒天状にゲル化する。ゲル
化後の操作は最終的な熱処理を400℃で4時間行
つたことを除き、実施例1と同様にして行つた。
得られた触媒の表面積は23m2/gであつた。
Example 2 Put 20ml of ethanol in a 300ml beaker,
To this, 0.91g of nickel chloride hexahydrate and 0.0652g
of cupric chloride dihydrate at 25°C, and then add 50g of cupric chloride dihydrate.
Add pinacol and dissolve. Add 55g of titanium ethoxide to this solution and stir at 60°C for 3 hours. Next, 30 ml of an ethanol solution containing 5 g of water was added and heated and stirred at 60°C for 1 hour.
When 16 ml of an ethanol solution containing 4 g of water is added again and stirred at the same temperature, the mixture turns into an agar-like gel. The operations after gelation were carried out in the same manner as in Example 1, except that the final heat treatment was carried out at 400° C. for 4 hours.
The surface area of the catalyst obtained was 23 m 2 /g.

実施例 3 300mlビーカーに10mlのエタノールを入れ、こ
れに0.91gの塩化コバルト6水和物を室温で溶解
する。この溶液に50.1gのヘキシレングリコール
を加え、55℃で30分間撹拌しながらあたためたの
ち、75.3gのチタニウムiso−プロポキシド四量
体を加え、60℃で3時間あたため撹拌する。次に
4gの水を含むエタノール溶液30mlを約30分の間
に滴々と添加し、同温度で1時間撹拌したのち、
更に5gの水を含むエタノール溶液20mlを添加す
ると固化する。乾燥後のゲルを空気中、300℃で
10時間焼成後、水素気流中で300℃、8時間還元
しCo−TiO2触媒を調製した。得られた触媒の表
面積は75m2/gであつた。
Example 3 10 ml of ethanol is placed in a 300 ml beaker, and 0.91 g of cobalt chloride hexahydrate is dissolved therein at room temperature. 50.1 g of hexylene glycol is added to this solution, and the mixture is heated at 55°C for 30 minutes with stirring, and then 75.3 g of titanium iso-propoxide tetramer is added, and the mixture is heated and stirred at 60°C for 3 hours. Next, 30 ml of ethanol solution containing 4 g of water was added dropwise over about 30 minutes, and after stirring at the same temperature for 1 hour,
Further, 20 ml of an ethanol solution containing 5 g of water is added to solidify. After drying the gel in air at 300℃
After calcination for 10 hours, reduction was carried out at 300°C for 8 hours in a hydrogen stream to prepare a Co-TiO 2 catalyst. The surface area of the catalyst obtained was 75 m 2 /g.

実施例 4 300mlのビーカーに20mlのエタノールを入れ、
これに1.54gの硝酸第二鉄9水和物を室温で溶解
する。この溶液に3−ヒドロキシ−3−メチル−
2−ブタノン51gを加え、65℃で30分間あたため
たのち、更に68.5gのチタニウムiso−プロポキ
シドを加え、65℃であたためながら3時間撹拌す
る。次に4gの水を含むエタノール溶液25mlを加
え、30分後に更に50%エタノール水溶液10mlを添
加すると固化した。以後の操作は実施例1と同様
にして行つた。得られた触媒の表面積は35m2/g
であつた。
Example 4 Put 20ml of ethanol in a 300ml beaker,
1.54 g of ferric nitrate nonahydrate is dissolved in this at room temperature. Add 3-hydroxy-3-methyl-
After adding 51 g of 2-butanone and warming at 65°C for 30 minutes, 68.5 g of titanium iso-propoxide was added and stirred for 3 hours while warming at 65°C. Next, 25 ml of an ethanol solution containing 4 g of water was added, and 30 minutes later, 10 ml of a 50% ethanol aqueous solution was added to solidify. The subsequent operations were carried out in the same manner as in Example 1. The surface area of the obtained catalyst is 35 m 2 /g
It was hot.

実施例 5 300mlビーカーに25mlのtert−ブタノールを入
れ、これに1.52gの硝酸クロム9水和物を溶解
し、更に50.2gのジアセトンアルコール(4−ヒ
ドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン)を加え
70℃で30分間あたため撹拌する。この溶液に54.4
gのチタニウムエトキシドを加え、同温度で3時
間あたため撹拌したのち、9gの水を含むtert−
ブタノール溶液100mlを加え、同温度であたため
ながら撹拌していると固化する。以後の操作は実
施例2と同様にして行つた。得られた触媒の表面
積は9m2/gであつた。
Example 5 Put 25 ml of tert-butanol in a 300 ml beaker, dissolve 1.52 g of chromium nitrate nonahydrate, and add 50.2 g of diacetone alcohol (4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone). addition
Warm and stir at 70℃ for 30 minutes. 54.4 to this solution
g of titanium ethoxide was added, and after warming and stirring at the same temperature for 3 hours, a tert-oxide containing 9 g of water was added.
Add 100ml of butanol solution and solidify while stirring at the same temperature. The subsequent operations were carried out in the same manner as in Example 2. The surface area of the catalyst obtained was 9 m 2 /g.

実施例 6 300mlビーカーに20mlのtert−ブタノールを入
れ、これに1gの6塩化白金酸6水和物を溶解
し、更に70gのヘキシレングリコールを加え、55
℃で30分間あたため撹拌する。この溶液に114g
のチタニウムiso−プロポキシド四量体を加え同
温度で3時間あたためながら撹拌する。次に13g
の水を含むtert−ブタノール溶液100mlを加え、
55℃であたためながら撹拌していると固化する。
以後の操作は実施例1と同様にして行つた。得ら
れた触媒の表面積は6m2/gであつた。
Example 6 Put 20ml of tert-butanol in a 300ml beaker, dissolve 1g of hexachloroplatinic acid hexahydrate, add 70g of hexylene glycol,
Warm and stir at ℃ for 30 minutes. 114g in this solution
Add titanium iso-propoxide tetramer and stir at the same temperature for 3 hours while heating. Next 13g
Add 100 ml of tert-butanol solution containing water,
It solidifies while stirring while heating at 55℃.
The subsequent operations were carried out in the same manner as in Example 1. The surface area of the catalyst obtained was 6 m 2 /g.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 チタニウムアルコキシド、触媒金属塩、およ
び多座配位能あるいは架橋配位能を有する極性化
合物を用い、10〜80℃の温度及びチタニウムアル
コキシドと極性化合物とのモル比1:1〜15の条
件下でチタニウムアルコキシド、触媒金属塩、お
よび極性化合物からなる均一溶液を加水分解処理
してゲル化させた後、該ゲル中に含まれる結合し
た極性化合物が実質的に揮散しない条件で乾燥し
た後、高温熱処理し、ゲル中に残存する結合極性
化合物を飛散させて細孔を形成させることを特徴
とするチタニアを担体とする多孔性高分散金属触
媒の調製方法。 2 極性化合物が、一価アルコール、二価アルコ
ール、アミノアルコール、ケトアルコール、ジケ
トン、モノカルボン酸、ケトカルボン酸、オキシ
カルボン酸およびジカルボン酸の1種または2種
以上の混合物である特許請求の範囲第1項の方
法。 3 二価アルコールが炭素数14以下のジオールの
1種または2種以上の混合物である特許請求の範
囲第2項の方法。 4 前記二価アルコールが、ピナコール、2−メ
チル−2,4−ペンタンジオール、3−メチル−
1,3−ブタンジオール、2,5−ジメチル−
2,5−ヘキサンジオール、2,3−ブタジオー
ル、2,4−ペンタンジオール、1,5−ペンタ
ンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,5
−ヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジ
オール、1,3−シクロヘキサンジオールおよび
1,4−シクロヘキサンジオールの1種または2
種以上の混合物である特許請求の範囲第2項の方
法。 5 チタニウムアルコキシドのアルコキシ炭素数
が1から5までのチタニウムアルコキシドの1種
または2種以上の混合物からなる特許請求の範囲
第1項の方法。 6 チタニウムアルコキシドが、チタニウムメト
キシド、チタニウムエトキシド、チタニウムn−
プロポキシド、チタニウムiso−プロポキシド、
チタニウムn−ブトキシド、チタニウムiso−ブ
トキシド、チタニウムsec−ブトキシド、チタニ
ウムブトキシド四量体の1種または2種以上の混
合物からなる特許請求の範囲第1項の方法。 7 溶液形成温度および加水分解温度が20℃から
75℃である特許請求の範囲第1項の方法。
[Claims] 1. Using a titanium alkoxide, a catalytic metal salt, and a polar compound having multidentate coordination ability or bridging coordination ability, at a temperature of 10 to 80°C and a molar ratio of titanium alkoxide to the polar compound of 1: After a homogeneous solution consisting of a titanium alkoxide, a catalyst metal salt, and a polar compound is hydrolyzed and gelled under conditions 1 to 15, conditions in which the bound polar compound contained in the gel does not substantially volatilize. 1. A method for preparing a porous highly dispersed metal catalyst using titania as a carrier, which comprises drying the catalyst at a high temperature, followed by high-temperature heat treatment to scatter bound polar compounds remaining in the gel to form pores. 2. The polar compound is one or a mixture of two or more of monohydric alcohol, dihydric alcohol, amino alcohol, keto alcohol, diketone, monocarboxylic acid, ketocarboxylic acid, oxycarboxylic acid, and dicarboxylic acid. Method in section 1. 3. The method according to claim 2, wherein the dihydric alcohol is one or a mixture of two or more diols having 14 or less carbon atoms. 4 The dihydric alcohol is pinacol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 3-methyl-
1,3-butanediol, 2,5-dimethyl-
2,5-hexanediol, 2,3-butadiol, 2,4-pentanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2,5
- One or two of hexanediol, 1,2-cyclohexanediol, 1,3-cyclohexanediol and 1,4-cyclohexanediol
The method of claim 2, which is a mixture of more than one species. 5. The method according to claim 1, comprising one or a mixture of two or more titanium alkoxides having an alkoxy carbon number of 1 to 5. 6 Titanium alkoxide is titanium methoxide, titanium ethoxide, titanium n-
propoxide, titanium iso-propoxide,
The method according to claim 1, comprising one or a mixture of two or more of titanium n-butoxide, titanium iso-butoxide, titanium sec-butoxide, and titanium butoxide tetramer. 7 Solution formation temperature and hydrolysis temperature from 20℃
The method of claim 1, wherein the temperature is 75°C.
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