JP2000254502A - 担持酸化ルテニウム触媒の製造方法 - Google Patents

担持酸化ルテニウム触媒の製造方法

Info

Publication number
JP2000254502A
JP2000254502A JP11043466A JP4346699A JP2000254502A JP 2000254502 A JP2000254502 A JP 2000254502A JP 11043466 A JP11043466 A JP 11043466A JP 4346699 A JP4346699 A JP 4346699A JP 2000254502 A JP2000254502 A JP 2000254502A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ruthenium
carrier
catalyst
supported
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11043466A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000254502A5 (ja
Inventor
Takao Hibi
卓男 日比
Hiroaki Abekawa
弘明 阿部川
Kohei Seki
航平 関
Tatsuya Suzuki
達也 鈴木
Takahiro Ooizumi
貴洋 大泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP11043466A priority Critical patent/JP2000254502A/ja
Publication of JP2000254502A publication Critical patent/JP2000254502A/ja
Publication of JP2000254502A5 publication Critical patent/JP2000254502A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 担持酸化ルテニウム触媒の製造方法であっ
て、活性が高く、より少量の触媒でより低い反応温度で
目的化合物を製造可能な、担持酸化ルテニウム触媒の製
造方法を提供する。 【解決手段】 ルテニウム化合物を担体に担持し、塩基
性化合物で処理する工程及び還元性化合物で処理する工
程を含み、次に酸化する担持酸化ルテニウム触媒の製造
方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、担持酸化ルテニウ
ム触媒の製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、
担持酸化ルテニウム触媒の製造方法であって、活性の高
い触媒の製造方法であり、より少量の触媒でより低い反
応温度で目的化合物を製造できる活性の高い触媒の製造
が可能になったという特徴を有する担持酸化ルテニウム
触媒の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】担持酸化ルテニウム触媒の製造方法につ
いて説明するが、酸化ルテニウム触媒は塩化水素の酸化
反応による塩素の製造法の触媒として有用であり、塩化
ルテニウムを加水分解し、酸化し、焼成して得られるこ
とが知られている。たとえば、特開平9−67103号
公報ではルテニウム化合物をアルカリ金属水酸化物で加
水分解した後、水酸化チタンに担持し空気焼成すること
によって酸化チタンに担持した酸化ルテニウム触媒が得
られることが記載されている。また、我々は、担持金属
ルテニウム触媒を酸化することによって担持酸化ルテニ
ウム触媒が得られることを見いだしている。担持金属ル
テニウム触媒としては、たとえば、塩化ルテニウムを担
体に担持して乾燥した後、水素気流中で加熱して担持金
属ルテニウム触媒を調製する方法が知られている。しか
し、塩化ルテニウムを水素で還元した場合は、ルテニウ
ムのシンタリングが生じるので、水素還元触媒を酸化し
て調製した担持酸化ルテニウム触媒は活性が低いという
問題点があった。
【0003】触媒調製過程でルテニウムがシンタリング
を起こさずに担体上で担持された酸化ルテニウムとなる
調製方法が望ましいが、第一には、水素によって高温で
還元する方法ではなく、還元性化合物と塩基性化合物の
混合溶液、又はアルカリと還元性化合物の混合物などで
ルテニウム化合物を処理した後に酸化してシンタリング
を防止しながら担体上で酸化ルテニウムにする方法が望
まれていた。第二には、ルテニウム化合物を完全に還元
して酸化数0価にするのではなく、酸化数1価以上4価
未満の状態を経由した後に酸化してシンタリングを防止
しながら担体上で酸化ルテニウムにする方法が望まれて
いた。また、一般的にルテニウム化合物は白金やパラジ
ウムなどと異なり還元性化合物で還元されにくい。たと
えば、塩化ルテニウムにヒドラジンを加えると錯体を形
成することが知られており、塩化ルテニウムにヒドラジ
ンを加えた後に酸化して調製した担持酸化ルテニウム触
媒は活性が低いという問題点があった。次に、従来はア
ナターゼ結晶系又は非晶質の酸化チタンを担体に使用し
た担持酸化ルテニウム触媒が、塩化水素の酸化に高活性
であったが、更に活性の高い触媒の開発が望まれてい
た。
【0004】また、従来は担体の酸化チタンの表面OH
基含量が多すぎるものや少なすぎる担体では、活性の高
い触媒が得られなかったと共に、中には触媒活性の低下
が生じるという問題があった。また、一般的に担持触媒
は30〜200オングストロームの細孔を有する担体に
担持して調製されるために、反応の律速が触媒細孔内拡
散律速となるので、触媒の活性向上は難しいことが知ら
れている。その結果、反応は触媒粒子の外表面近傍で進
行するので、触媒担体の外表面に担持された酸化ルテニ
ウムは反応に使われるが、触媒粒子の内部に担持された
酸化ルテニウムは反応に使われないと考えられる。そこ
で、酸化ルテニウムを触媒の外表面に担持する技術の開
発が望まれていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、担持酸化ル
テニウム触媒の製造方法であって、活性の高い触媒の製
造方法であり、より少量の触媒でより低い反応温度で目
的化合物を製造できる活性の高い触媒を製造可能とする
担持酸化ルテニウム触媒の製造方法を提供する点に存す
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、次の(1)か
ら(5)の中から選ばれる一の担持酸化ルテニウム触媒
の製造方法に係るものである。 (1)ルテニウム化合物を担体に担持し、塩基性化合物
で処理する工程及び還元性化合物で処理する工程を含
み、次に酸化する担持酸化ルテニウム触媒の製造方法。 (2)ルテニウム化合物を担体に担持し、還元剤で処理
する工程を含み、一旦酸化数1価以上4価未満のルテニ
ウムとした後、次に酸化する担持酸化ルテニウム触媒の
製造方法。 (3)ルテニウム化合物をルチル結晶系の酸化チタンを
含有する酸化チタン担体に担持し、これを還元剤で処理
し、次に酸化する担持酸化ルテニウム触媒の製造方法。 (4)担体の単位重量当り、OH基量を0.1×10-4
〜30×10-4(mol/g−担体)含有する酸化チタ
ン担体にルテニウム化合物を担持し、これを液相で還元
処理する工程を含む工程の次に酸化する担持酸化ルテニ
ウム触媒の製造方法。 (5)担体にアルカリを担持し、次にハロゲン化ルテニ
ウム、ルテニウムオキシ塩化物、ルテニウムアセチルア
セトネート錯体、ルテニウム有機酸塩及びルテニウムニ
トロシル錯体からなる群から選ばれる少なくとも一種の
ルテニウム化合物を担持し、次に還元剤で処理し、更に
酸化する、触媒の外表面の80%以上が下記の式(1)
を充足し、担体の外表面殻層にのみ酸化ルテニウムを含
有してなる担持酸化ルテニウム触媒の製造方法。 S/L<0.35 (1) L:触媒の表面の任意の一点(A)において触媒表面に
垂直に触媒内部へ下した垂線が、点(A)の反対側で触
媒から外部へ出る触媒表面上の点を点(B)とする場合
の点(A)と点(B)の距離 S:上記の点(A)から上記の垂線上に測定される距離
であって、点(A)から酸化ルテニウムの存在がなくな
る点(C)までの距離
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の触媒(1)において製造
される担持酸化ルテニウム触媒とは、ルテニウム化合物
担持工程、アルカリ処理工程、還元性化合物処理工程、
酸化工程で調製される担持酸化ルテニウム触媒、より好
ましくは、ハロゲン化ルテニウム担持工程、アルカリ処
理工程、還元性化合物処理工程、酸化工程で調製される
担持酸化ルテニウム触媒である。より一層好ましくは、
ハロゲン化ルテニウム担持工程、アルカリ処理工程、還
元性化合物処理工程、アルカリ金属塩化物添加工程、酸
化工程で調製される担持酸化ルテニウム触媒である。
【0008】本発明の触媒(2)において製造される担
持酸化ルテニウム触媒とは、ルテニウム化合物を担体に
担持し、これを還元剤で処理する工程を含み、一旦酸化
数1価以上4価未満のルテニウムとした後、酸化して調
製する担持酸化ルテニウム触媒の製造方法である。
【0009】担持酸化ルテニウム触媒の調製法は種々あ
げられる。たとえば、塩化ルテニウムを担体に担持して
アルカリによって加水分解した後、空気焼成して酸化数
4価の酸化ルテニウムを担体に担持した触媒を調製する
こともできるし、塩化ルテニウムを担体に担持した後に
種々の還元剤で還元して0価のルテニウムとした後に空
気焼成して酸化数4価の酸化ルテニウムの担体された触
媒を調製することもできる。また、たとえば、塩化ルテ
ニウムを担体に担持した後に、種々の還元性化合物と塩
基性化合物の混合溶液で処理するか、還元性化合物のア
ルカリ水溶液で処理するか、種々の還元剤で処理するか
して一旦酸化数1価以上4価未満のルテニウム化合物と
した後に空気焼成して酸化数4価の酸化ルテニウムを担
持した担持酸化ルテニウムとする調製例もあげられる
が、この調製方法で調製された触媒が塩化水素の酸化反
応に最も活性な調製例としてあげられる。担体に担持さ
れたルテニウム化合物を酸化数1価以上4価未満とする
方法は種々あげられるが、還元性化合物と塩基性化合物
の混合溶液で処理する方法、還元性化合物のアルカリ水
溶液で処理する方法、有機リチウム化合物、有機ナトリ
ウム化合物、有機カリウム化合物で処理する方法、有機
アルミニウム化合物で処理する方法、有機マグネシウム
化合物で処理する方法、水素で処理する方法など種々の
方法があげられる。これらの還元剤を用いる場合、過剰
に用いるとルテニウム化合物は0価まで還元されてしま
うので、適当な使用量を用いる必要がある。
【0010】担持されたルテニウムの酸化数を測定する
方法としては種々あげられるが、たとえば、還元剤とし
てヒドラジンを用いる場合は、主として窒素が発生する
ので、窒素の発生量よりルテニウムの価数を決めること
ができる。
【0011】以下に反応式を示す。 4RuCl3+3N24+12OH-→4Ru0+12Cl-+12H2O+3N2 (1) あるいは 4RuCl3+3N24→4Ru0+12Cl-+12H+
+3N2 また、たとえば、アルカリ水溶液条件下でルテニウム化
合物をヒドラジンで還元すると、ルテニウムの水酸化物
が生成するので、真空中で脱水した後に元素分析し、ル
テニウムとルテニウムに結合している酸素や塩素などの
比率を測定することにより、ルテニウムの酸化数を決定
することもできる。ここでは(1)式を用いて発生した
窒素量よりルテニウムの酸化数を決定した。
【0012】以下に、触媒の製法(1)と(2)に共通
する部分について説明する。担体としては、酸化チタ
ン、アルミナ、酸化ジルコニウム、シリカ、チタン複合
酸化物、ジルコニウム複合酸化物、アルミニウム複合酸
化物、珪素複合酸化物などの元素の酸化物、及び複合酸
化物があげられ、好ましい担体は、酸化チタン、アルミ
ナ、酸化ジルコニウム、シリカで、更に好ましい担体
は、酸化チタンである。
【0013】担体に担持するルテニウム化合物として
は、RuCl3、RuCl3水和物などのルテニウム塩化
物、K3RuCl6、〔RuCl63-、K2RuCl6
どのクロロルテニウム酸塩、〔RuCl5(H2O)4
2-、〔RuCl2(H2O)4+などのクロロルテニウム
酸塩水和物、K2RuO4などのルテニウム酸の塩、Ru
2OCl4、Ru2OCl5、Ru2OCl6などのルテニウ
ムオキシ塩化物、K2Ru2OCl10、Cs2Ru2OCl
4などのルテニウムオキシ塩化物の塩、〔Ru(NH3
62+、〔Ru(NH363+、〔Ru(NH35
2O〕2+などのルテニウムアンミン錯体、〔Ru(N
35Cl〕2+、〔Ru(NH36〕Cl2、〔Ru
(NH36〕Cl3、〔Ru(NH36〕Br3などのル
テニウムアンミン錯体の塩化物、臭化物、RuBr3
RuBr3水和物などのルテニウム臭化物、その他のル
テニウム有機アミン錯体、ルテニウムアセチルアセトナ
ート錯体、Ru(CO)5、Ru3(CO)12などのルテ
ニウムカルボニル錯体、[Ru3O(OCOCH3
6(H2O)3]OCOCH3水和物、Ru2(RCOO)4
Cl(R=炭素数1−3のアルキル基)などのルテニウ
ム有機酸塩、K2〔RuCl5NO)〕、〔Ru(N
35(NO)〕Cl3、〔Ru(OH)(NH3
4(NO)〕(NO32、Ru(NO)(NO33など
のルテニウムニトロシル錯体、ルテニウムホスフィン錯
体などの化合物などがあげられる。好ましいルテニウム
化合物としては、 RuCl3、RuCl3水和物などの
ルテニウム塩化物、RuBr3、RuBr3水和物などの
ルテニウム臭化物などハロゲン化ルテニウム化合物があ
げられる。好ましいハロゲン化ルテニウムとしては、
RuCl3、RuCl3水和物などのルテニウム塩化物、
RuBr3、RuBr3水和物などのルテニウム臭化物
があげられる。更に好ましくは、塩化ルテニウム水和物
があげられる。
【0014】担体にルテニウム化合物を担持する方法と
しては、含浸法、平衡吸着法などがあげられる。アルカ
リ処理工程で使用されるアルカリはアルカリ金属の水酸
化物、炭酸塩、炭酸水素塩、及びアンモニア、炭酸アン
モニウム、炭酸水素アンモニウムなどの水溶液、アルコ
ールなどの有機溶媒の溶液などがあげられる。アルカリ
としては、好ましくはアルカリ金属の水酸化物、炭酸
塩、炭酸水素塩、が用いられる。溶媒としては水が好ま
しく用いられる。また、アルカリ溶液に還元性化合物を
溶解して用いるのも好ましい方法である。
【0015】還元性化合物処理工程で使用される還元性
化合物としてはヒドラジン、メタノール、エタノール、
ホルムアルデヒド、ヒドロキシルアミン又はぎ酸があげ
られる。又は、ヒドラジン、メタノール、エタノール、ホ
ルムアルデヒド、ヒドロキシルアミン又はぎ酸の水溶液
又はアルコールなどの有機溶媒の溶液があげられるが、
好ましくは、ヒドラジン、メタノール、エタノール、ホル
ムアルデヒド及びヒドラジン、メタノール、エタノール、
ホルムアルデヒドの溶液があげられ、更に好ましくは、
ヒドラジン及びヒドラジンの溶液があげられる。また、
担体に担持したルテニウム化合物を処理する還元性化合
物としては酸化還元電位が−0.8〜0.5Vの化合物
もあげられ、その水溶液やアルコールなどの有機溶媒の
溶液もあげられる。ここでは酸化還元電位の代りに標準
電極電位を代用する。上記に例示した化合物のうち、標
準電極電位を示すとヒドラジンは、−0.23V、ホル
ムアルデヒドは、0.056V、ぎ酸は、−0.199
Vである。また、還元性化合物のアルカリ水溶液を用い
るのも好ましい方法である。また、触媒(2)にあげら
れる塩基性化合物としてはアンモニア及びアルキルアミ
ン、ピリジン、アニリン、トリメチルアミン、ヒドロキ
シルアミンなどのアミン、水酸化カリウム、水酸化ナト
リウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金属水酸化物、
炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウムなどのア
ルカリ金属炭酸塩、四級アンモニウム塩のヒドロキシ
ド、トリエチルアルミニウムなどのアルキルアルミニウ
ムなどがあげられる。
【0016】還元性化合物で処理する方法としては、ア
ルカリ処理工程で得られたものを還元性化合物、又は、
還元性化合物の溶液に浸漬したり、還元性化合物、又
は、還元性化合物の溶液を含浸したりする方法があげら
れる。また、還元性化合物のアルカリ水溶液を用いるの
も好ましい方法である。
【0017】還元性化合物又は還元性化合物のアルカリ
水溶液で処理した後にアルカリ金属塩化物を添加する方
法も好ましい方法である。
【0018】次いで、酸化する方法としては、空気中で
焼成する方法が例としてあげられる。
【0019】酸化ルテニウムと担体の重量比は、好まし
くは、0.1/99.9〜20.0/80.0であり、
より好ましくは、0.5/99.5〜15.0/85.
0であり、更により好ましくは1.0/99.0〜1
5.0/85.0である。酸化ルテニウムの比率が低す
ぎると活性が低くなる場合があり、酸化ルテニウムの比
率が高すぎると触媒の価格が高くなる場合がある。担持
する酸化ルテニウムとしては二酸化ルテニウム、水酸化
ルテニウムなどが例としてあげられる。
【0020】本発明の触媒の製法(1)及び(2)にお
いて製造される担持酸化ルテニウム触媒を調製する具体
例として、以下の工程を含む調製方法をあげることがで
きる。 ルテニウム化合物担持工程:ルテニウム化合物を触媒担
体に担持する工程 アルカリ処理工程:ルテニウム化合物担持工程で得たも
のにアルカリを添加する工程 還元性化合物処理工程:アルカリ処理工程で得たものを
還元性化合物で処理する工程 酸化工程:還元性化合物処理工程で得たものを酸化する
工程 以上の工程でアルカリ処理工程と還元性化合物処理工程
を同時に行うために還元性化合物のアルカリ水溶液を用
いるのも好ましい方法である。
【0021】また、本発明の触媒の製法(1)及び
(2)において製造される担持酸化ルテニウム触媒を調
製する好ましい具体例として、以下の工程を含む調製方
法をあげることができる。 ハロゲン化ルテニウム化合物担持工程:ハロゲン化ルテ
ニウムを触媒担体に担持する工程 アルカリ処理工程:ルテニウム化合物担持工程で得たも
のにアルカリを添加する工程 還元性化合物処理工程:アルカリ処理工程で得たものを
ヒドラジン、メタノール、エタノール又はホルムアルデ
ヒドで処理する工程 酸化工程:還元性化合物処理工程で得たものを酸化する
工程 以上の工程でアルカリ処理工程と還元性化合物処理工程
を同時に行うために還元性化合物のアルカリ水溶液を用
いるのも好ましい方法である。また、本発明の触媒の製
法(1)及び(2)において製造される担持酸化ルテニ
ウム触媒を調製するより好ましい具体例として、以下の
工程を含む調製法をあげることができる。 ハロゲン化ルテニウム担持工程:ハロゲン化ルテニウム
を触媒担体に担持する工程 アルカリ処理工程:ハロゲン化ルテニウム担持工程で得
たものにアルカリを添加する工程 ヒドラジン処理工程:アルカリ処理工程で得たものをヒ
ドラジンで処理する工程 酸化工程:ヒドラジン処理工程で得たものを酸化する工
程 以上の工程でアルカリ処理工程とヒドラジン処理工程を
同時に行うためにヒドラジンのアルカリ水溶液を用いる
のも好ましい方法である。
【0022】また、本発明の触媒の製法(1)及び
(2)において製造される担持酸化ルテニウム触媒を調
製する一層好ましい具体例として、以下の工程を含む調
製法をあげることができる。 ハロゲン化ルテニウム担持工程:ハロゲン化ルテニウム
を触媒担体に担持する工程 アルカリ処理工程:ハロゲン化ルテニウム担持工程で得
たものにアルカリを添加する工程 ヒドラジン処理工程:アルカリ処理工程で得たものをヒ
ドラジンで処理する工程 アルカリ金属塩化物添加工程:ヒドラジン処理工程で得
たものにアルカリ金属塩化物を添加する工程 酸化工程:アルカリ金属塩化物添加工程で得たものを酸
化する工程 以上の工程でアルカリ処理工程とヒドラジン処理工程を
同時に行うためにヒドラジンのアルカリ水溶液を用いる
のも好ましい方法である。
【0023】ハロゲン化ルテニウム担持工程は、ハロゲ
ン化ルテニウムを触媒担体に担持する工程である。担体
に担持するルテニウム化合物としては、既に例示した種
々のルテニウム化合物があげられるが、その中でも、R
uCl3、RuCl3水和物などのルテニウム塩化物、
RuBr3、RuBr3水和物などのルテニウム臭化物な
どルテニウムのハロゲン化物が好ましい例としてあげら
れる。好ましいハロゲン化ルテニウムとしては、RuC
3、RuCl3水和物などのルテニウム塩化物、RuB
3、RuBr3水和物などのルテニウム臭化物があげら
れる。更に好ましくは、塩化ルテニウム水和物があげら
れる。
【0024】ハロゲン化ルテニウム担持工程で使用され
るハロゲン化ルテニウムの量は、好ましい酸化ルテニウ
ムと担体の重量比に対応する量が通常使用される。すな
わち、既に例示した触媒担体に、ハロゲン化ルテニウム
の溶液を含浸させる、平衡吸着させるなどの方法で担持
する。溶媒としては水やアルコールなどの有機溶媒が使
用されるが、好ましくは水があげられる。次に含浸した
ものを乾燥することもできるし、乾燥せずにアルカリ処
理するすることもできるが、乾燥する方法が好ましい例
としてあげられる。含浸したものを乾燥する条件とし
て、好ましくは50〜200℃であり、好ましくは1〜
10時間である。
【0025】アルカリ処理工程はハロゲン化ルテニウム
担持工程で得たものにアルカリを添加する工程である。
アルカリ処理工程で使用されるアルカリはアルカリ金属
の水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩、及びアンモニア、炭
酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウムなどの水溶液、
アルコールなどの有機溶媒の溶液などがあげられる。ア
ルカリとしては、好ましくはアルカリ金属の水酸化物、
炭酸塩、炭酸水素塩、が用いられる。溶媒としては水が
好ましく用いられる。アルカリの濃度は用いるアルカリ
によって異なるが、好ましくは0.1〜10mol/l
があげられる。ハロゲン化ルテニウムとアルカリのモル
比はハロゲン化ルテニウム1モルに対してたとえば水酸
化ナトリウムであれば3モルが当量であるが、好ましく
はハロゲン化ルテニウムの0.1〜20倍当量のアルカ
リが使用される。アルカリを添加する方法としては、ア
ルカリの溶液に含浸する、アルカリの溶液に浸漬するな
どの方法がある。アルカリの溶液に含浸する時間は通常
60分以内であるが、含浸する時間が長いと触媒の活性
が低下するので、好ましくは10分以内があげられる。
温度は好ましくは0〜100℃が用いられるが、より好
ましくは10〜60℃があげられる。
【0026】ヒドラジン処理工程はアルカリ処理工程で
得たものをヒドラジンで処理する工程である。ヒドラジ
ンで処理する方法としては、ヒドラジンの溶液に含浸す
る、ヒドラジンの溶液に浸漬するなどの方法がある。前
工程でアルカリ処理を行った担持ハロゲン化ルテニウム
とアルカリ溶液は混合された状態で、ヒドラジン溶液に
加えられてもかまわないし、アルカリ溶液を濾別してか
らヒドラジン溶液に加えてもかまわない。担持ハロゲン
化ルテニウムにアルカリを含浸した後、直ちにヒドラジ
ン溶液に加える方法が好ましい方法としてあげられる。
ヒドラジン処理工程で使用されるヒドラジンの濃度は、
好ましくは0.1mol/l以上があげられるが、ヒド
ラジン一水和物などのヒドラジン水和物をそのまま用い
てもよい。あるいはアルコールなどの有機溶媒の溶液と
して使用される。好ましくは、水溶液あるいはヒドラジ
ン水和物が用いられる。ヒドラジンは無水物も一水和物
も使用できる。ハロゲン化ルテニウムとヒドラジンのモ
ル比は、好ましくはハロゲン化ルテニウムの0.1〜2
0倍モルが使用される。ヒドラジンの溶液に浸漬する時
間は好ましくは5分〜5時間があげられるが、より好ま
しくは、10分〜2時間があげられる。温度は、好まし
くは0〜100℃があげられるが、より好ましくは、1
0〜60℃があげられる。ヒドラジン溶液に浸漬した後
に好ましくは、固体は溶液と濾別される。以上の工程で
アルカリ処理工程とヒドラジン処理工程を同時に行うた
めにヒドラジンのアルカリ水溶液を用いるのも好ましい
方法である。方法としては、好ましいアルカリの使用量
と好ましいヒドラジンの使用量を水溶液の形で混合した
ものに、ハロゲン化ルテニウム担持工程で得られたもの
を徐々に加えて、5分〜5時間処理する方法が好ましい
方法としてあげられる。
【0027】より好ましい方法としては、アルカリ処理
及びヒドラジン処理工程で製造した固体を洗浄してアル
カリ及びヒドラジンを除去し、乾燥して、次のアルカリ
金属塩化物添加工程でアルカリ金属塩化物を添加した
後、乾燥し、酸化する方法があげられる。
【0028】更に好ましい方法としては、アルカリ処理
及びヒドラジン処理工程で製造した固体を、アルカリ金
属塩化物の水溶液で洗浄した後、乾燥し、酸化する方法
があげられる。この方法は、アルカリ及びヒドラジンの
除去とアルカリ金属塩化物の添加を同じ工程で行えるた
め好ましい。
【0029】アルカリ金属塩化物添加工程はアルカリ処
理及びヒドラジン処理工程で得たものにアルカリ金属塩
化物を添加する工程である。この工程は、担持酸化ルテ
ニウム触媒を調製する上で必須の工程ではないが、該工
程を行うことによって触媒の活性が一層向上する。すな
わち、次の酸化工程で固体を酸化するが、その際に、ア
ルカリ金属塩の存在下、アルカリ処理及びヒドラジン処
理した固体を酸化することにより高活性な担持酸化ルテ
ニウムに変換することが好ましい調製例である。
【0030】アルカリ金属塩化物としては、塩化カリウ
ム、塩化ナトリウムなどのアルカリ金属の塩化物をあげ
ることができ、好ましくは塩化カリウム、塩化ナトリウ
ム、更に好ましくは塩化カリウムである。ここで、アル
カリ金属塩/ルテニウムのモル比は、0.01〜10が
好ましく、0.1〜5.0が更に好ましい。アルカリ金
属塩の使用量が過少であると十分な高活性触媒が得られ
ず、一方アルカリ金属塩の使用量が過多であると工業的
にコスト高を招く。
【0031】アルカリ金属塩化物水溶液の含浸方法とし
ては、洗浄、乾燥されたヒドラジン処理ルテニウム担持
物に含浸する方法があげられるが、アルカリ処理及びヒ
ドラジン処理されたルテニウム担持物を水で洗浄しない
で、アルカリ金属塩化物水溶液で洗浄して含浸する方法
が更に好ましい方法としてあげられる。
【0032】得られた固体の洗浄の際にpHを調整する
目的でアルカリ金属塩化物の水溶液に塩酸を添加するこ
ともできる。アルカリ金属塩化物の水溶液の濃度は好ま
しくは0.01〜10mol/lがあげられるが、より
好ましくは、0.1〜5mol/lがあげられる。
【0033】洗浄の目的はアルカリ及びヒドラジンを除
去することであるが、本発明の効果を損ねない範囲でア
ルカリ及びヒドラジンを残存させることもできる。
【0034】アルカリ金属塩化物を含浸した後、固体は
通常乾燥される。乾燥条件は、好ましくは50〜200
℃であり、好ましくは1〜10時間である。
【0035】酸化工程はアルカリ処理及びヒドラジン処
理工程で得られたものを酸化する工程(アルカリ金属塩
化物添加工程を用いない場合)であるか、又はアルカリ
金属塩化物添加工程で得たものを酸化する工程(アルカ
リ金属塩化物添加工程を用いた場合)である。酸化工程
としては空気中で焼成する方法をあげることができる。
酸素を含有する気体中で、アルカリ金属塩の存在下、ア
ルカリ処理及びヒドラジン処理したものを焼成すること
により高活性な担持酸化ルテニウムに酸化することが好
ましい調製例である。酸素を含有する気体としては、通
常は空気があげられる。
【0036】焼成温度は、好ましくは100〜600℃
であり、より好ましくは280〜450℃である。焼成
温度が低すぎるとアルカリ処理及びヒドラジン処理によ
り生成した粒子が酸化ルテニウム前駆体のまま多く残存
し、触媒活性が不十分となる場合がある。また、焼成温
度が高すぎると酸化ルテニウム粒子の凝集が起こり、触
媒活性が低下する。焼成時間は、好ましくは30分〜1
0時間である。
【0037】この場合、アルカリ金属塩の存在下に焼成
することが重要である。この方法により、より細かい粒
子の酸化ルテニウムを生成し、アルカリ金属塩の実質的
な非存在下に焼成するのに比べて、より高い触媒活性を
得ることができる。
【0038】焼成により、担体に担持されたアルカリ処
理及びヒドラジン処理により生成した粒子は担持酸化ル
テニウム触媒に変換される。アルカリ処理及びヒドラジ
ン処理により生成した粒子が酸化ルテニウムに変換され
たことはX線回折やXPS(X線光電子分光)などの分
析により確認することができる。なお、アルカリ処理及
びヒドラジン処理により生成した粒子は、その実質上の
全量が酸化ルテニウムに変換されていることが好ましい
が、本発明の効果を損ねない範囲で、アルカリ処理及び
ヒドラジン処理により生成した粒子が残留していること
も許容され得る。
【0039】アルカリ処理及びヒドラジン処理をしたも
のを酸化処理をした後に、残存しているアルカリ金属塩
化物を水洗、乾燥する方法が好ましい調製方法である。
焼成時に含有されているアルカリ金属塩化物は水で十分
洗浄されることが好ましい。洗浄後のアルカリ金属塩化
物の残存量を測定する方法としては濾液に硝酸銀水溶液
を加えて白濁の有無を調べる方法がある。しかし本触媒
の触媒活性を損ねない範囲でアルカリ金属塩化物が残存
していてもかまわない。
【0040】洗浄した固体は次に乾燥することが好まし
い調製方法である。乾燥する条件は好ましくは50〜2
00℃であり、好ましくは1〜10時間である。
【0041】以上の工程で製造された担持酸化ルテニウ
ム触媒は高活性であり、塩化ルテニウムを水素で還元し
た触媒を酸化して調製した触媒よりも高活性であった。
また、従来の塩化ルテニウムをヒドラジン処理し、酸化
処理した触媒よりも、アルカリ前処理してヒドラジン処
理するか、あるいはアルカリ及びヒドラジン処理したも
のを、酸化処理した触媒の方が高活性であった。
【0042】本発明の触媒の製法(3)で製造される担
持酸化ルテニウム触媒とは、ルチル結晶系の酸化チタン
を含有する酸化チタンを担体に使用した担持酸化ルテニ
ウム触媒であるが、酸化チタンとしてはルチル結晶系、
アナターゼ結晶系、非晶質などが知られている。本発明
において使用されるルチル結晶系の酸化チタンを含有す
る酸化チタンとは、X線回折分析法によって酸化チタン
中のルチル結晶とアナターゼ結晶の比率を測定し、その
うちルチル結晶を含有するものを指す。測定方法につい
ては後で詳しく示す。本発明において使用する担体の化
学組成が酸化チタン単独の場合はX線回折分析法による
酸化チタン中のルチル結晶とアナターゼ結晶の比率から
ルチル結晶の割合が決定されるが、本発明においては酸
化チタンと他の金属酸化物との複合酸化物も含まれるの
で、その場合は次に示す方法によってルチル結晶の割合
が決定される。酸化チタンと複合化する酸化物としては
元素の酸化物があげられるが、好ましくは、アルミナ、
酸化ジルコニウム、シリカなどがあげられる。複合酸化
物中のルチル結晶の割合は、同じくX線回折分析法によ
る酸化チタン中のルチル結晶とアナターゼ結晶の比率か
らルチル結晶の割合が決定されるが、ルチル結晶を含む
ことが必要である。また、この際、複合酸化物中の酸化
チタン以外の酸化物の含量は0〜60重量%の範囲であ
る。好ましい担体としては酸化チタン以外の金属酸化物
を含まない酸化チタンがあげられる。
【0043】酸化チタンはルチル結晶を含むことが必要
であるが、好ましくは、ルチル結晶の比率は10%以上
のものであり、更に好ましくは30%以上のものがあげ
られる。更に一層好ましくは80%以上のものがあげら
れる。
【0044】ルチル結晶を含む酸化チタンの調製法とし
ては種々あげられるが、一般的に次の調製例があげられ
る。たとえば、四塩化チタンを原料とする場合は、四塩
化チタンを氷冷した水に滴下溶解して、アンモニア水溶
液で中和し、水酸化チタン(オルトチタン酸)を生成さ
せる。その後、生成した沈殿を水洗して塩素イオンを除
去する。この際に、中和時の温度が20℃以上の高い温
度になる場合や、洗浄した後の酸化チタンに塩素イオン
が残存している場合には、焼成時に安定なルチル結晶系
への転移が起こりやすくなる。また、焼成温度も600
℃以上になるとルチル化が生じる(触媒調製化学、19
89年、211頁、講談社)。また、たとえば、四塩化
チタン蒸発器に酸素−窒素混合ガスを通じて反応ガスを
調製し、これを反応器に導入する。四塩化チタンと酸素
との反応は400℃付近から始まり、TiCl4−O2
の反応で生成する二酸化チタンはアナターゼ型が主であ
るが、反応温度が900℃以上になるとルチル型の生成
が見られる(触媒調製化学、1989年、89頁、講談
社)。また、たとえば、四塩化チタンを硫酸アンモニウ
ムの存在下に加水分解した後、焼成する方法(たとえ
ば、触媒工学講座10元素別触媒便覧、1978年、2
54頁、地人書館)、アナターゼ結晶系の酸化チタンを
焼成する方法(たとえば、金属酸化物と複合酸化物、1
980年、107頁、講談社)などがあげられる。ま
た、四塩化チタンの水溶液を加熱加水分解する方法によ
って、ルチル結晶形の酸化チタンを得ることができる。
更に、あらかじめ硫酸チタンや塩化チタンなどのチタン
化合物水溶液とルチル結晶系の酸化チタン粉末を混合し
ておき、加熱加水分解やアルカリ加水分解し、次いで、
500℃前後の低温で焼成することによってもルチル結
晶系の酸化チタンが生成する。
【0045】酸化チタン中のルチル結晶の割合を決定す
る方法は、X線回折分析法であるが、X線源としてはい
ろいろな線源が使用される。たとえば、銅のKα線など
があげられる。銅のKα線を使用した場合、ルチル結晶
の比率とアナターゼ結晶の比率はそれぞれ、(110)
面の2θ=27.5度の回折ピークの強度と、(10
1)面の2θ=25.3度の回折ピークの強度を用いて
決定する。本発明に使用する担体はルチル結晶のピーク
強度及びアナターゼ結晶のピーク強度を有する物であ
る。又は、ルチル結晶のピーク強度を有する物である。
すなわち、ルチル結晶の回折ピーク及びアナターゼ結晶
の回折ピークの両方を有する物であるか、又は、ルチル
結晶の回折ピークのみを有するものである。好ましく
は、ルチル結晶のピーク強度とアナターゼ結晶のピーク
強度の合計に対するルチル結晶のピーク強度の割合が1
0%以上のものがあげられる。ルチル結晶系の酸化チタ
ンを含有する酸化チタン担体に使用した担持酸化ルテニ
ウム触媒においても担体に含有されるOH基量について
は本発明の触媒の製法(4)と同様に好ましい量があげ
られる。その詳細については本発明の触媒の製法(4)
のところで述べるが、触媒に用いる担体の酸化チタンの
OH基量は通常0.1×10-4〜30×10-4(mol
/g−担体)があげられ、好ましくは0.2×10-4
20×10-4(mol/g−担体)があげられ、更に好
ましくは3.0×10-4〜15×10-4(mol/g−
担体)があげられる。
【0046】本発明の触媒の製法(4)で製造される担
持酸化ルテニウム触媒とは、担体の単位重量当りのOH
基量を0.1×10-4〜30×10-4(mol/g−担
体)含有する酸化チタン担体にルテニウム化合物を担持
し、これを液相で還元処理する工程を含む工程の次に酸
化した担持酸化ルテニウム触媒であるが、担体として
は、ルチル結晶系、アナターゼ結晶系、非晶質などがあ
げられる。好ましくはルチル結晶系、アナターゼ結晶系
があげられ、更に好ましくは、ルチル結晶系があげられ
る。一般的に、酸化チタンの表面にはTiに結合するO
Hで表される水酸基が存在することが知られている。本
発明において使用される酸化チタンとは、OH基を含有
するものであるが、その含量を測定する方法については
後で詳しく示す。本発明において使用する担体の化学組
成が酸化チタン単独の場合は酸化チタン中のOH基含量
から決定されるが、本発明においては酸化チタンと他の
金属酸化物との複合酸化物も含まれる。酸化チタンと複
合化する酸化物としては元素の酸化物があげられるが、
好ましくは、アルミナ、酸化ジルコニウム、シリカなど
があげられる。また、この際、複合酸化物中の酸化チタ
ン以外の酸化物の含量は0〜60重量%の範囲である。
この場合も担体に含有される担体の単位重量あたりのO
H基含量は同じく後で詳しく示される測定方法で決定さ
れる。好ましい担体としては酸化チタン以外の金属酸化
物を含まない酸化チタンがあげられる。担体のOH基含
量が多い場合は、担体と担持酸化ルテニウムが反応し、
不活性化する場合がある。一方、担体のOH基含量が少
ない場合は、担持酸化ルテニウムのシンタリング及びそ
の他の現象で、触媒の活性が低下する場合がある。
【0047】酸化チタンのOH基含量を決定する方法
は、種々あげられる。たとえば、熱重量法(TG)を用
いる方法があげられる。熱重量法を用いる場合、温度を
一定に保ち、試料中の余剰水分を除去した後、昇温し、
重量減少からOH基含量を測定する。この方法では、試
料量が少なく、精度の良い測定が難しい。また、担体中
に熱分解性の不純物が存在する場合、実際のOH基含量
が正確に求められないという欠点がある。また、同様に
試料の重量減少からOH基含量を測定する灼熱減量測定
(Igloss)を用いる場合は、試料量を多くすれば
精度の高い測定が可能であるが、熱重量法の場合と同
様、熱分解性不純物の影響を受ける。更に、熱重量法や
灼熱減量測定などから得られる重量減少量は、触媒調製
時に有効でないバルクのOH基含量まで含まれてしまう
という欠点がある。また、ナトリウムナフタレンを用い
る方法があげられる。この方法では、試料中のOH基と
試薬のナトリウムナフタレンを反応させ、ナトリウムナ
フタレンの適定量からOH基含量を測定する。この場合
は、適定する試薬の濃度変化や微量の水分が結果に大き
く影響するため、試薬の保存状態によって測定結果が影
響を受けるので、精度のある値を出すことが非常に難し
い。また、アルキルアルカリ金属による適定法があげら
れる。アルキルアルカリ金属による適定法としては、脱
水された溶媒中に酸化チタン担体や酸化チタン担体粉を
懸濁させておき、窒素雰囲気中でアルキルアルカリ金属
を滴下し、発生した炭化水素量から、酸化チタンに含有
されるOH基量を求める方法が好ましい方法としてあげ
られる。その際に脱水された溶媒中に含有される水とア
ルキルアルカリ金属が反応し、炭化水素が発生するの
で、その量を測定値から差し引いて酸化チタン中のOH
基含量を求めなければならない。最も好ましい方法とし
ては、脱水トルエン中に酸化チタン担体や酸化チタン担
体粉を懸濁させておき、窒素雰囲気でメチルリチウムを
滴下し、発生したメタンの量から酸化チタンに含有され
ているOH基含量を求める方法があげられ、本願発明の
請求項で規定している酸化チタン担体中のOH基含量は
この方法で求めた値である。
【0048】測定手順としてはたとえば次のような方法
があげられる。まず、試料をあらかじめ空気中150℃
で、2時間乾燥した後、デシケーター内で冷却する。そ
の後、窒素置換されたフラスコ内に試料を所定量移し、
脱水されたトルエンなどの有機溶媒に懸濁させる。発熱
を抑えるためフラスコを氷冷し、滴下漏斗からメチルリ
チウムを滴下し、発生したガスを捕集し、測定した温度
での体積を測定する。このようにして決定された触媒に
用いる担体酸化チタンのOH基量は通常0.1×10-4
〜30×10-4(mol/g−担体)であることが必要
であるが、好ましくは0.2×10-4〜20×10
-4(mol/g−担体)があげられ、更に好ましくは
3.0×10-4〜15×10-4(mol/g−担体)が
あげられる。
【0049】酸化チタン担体に含有されるOH基含量を
所定量にする方法としては種々の方法があげられる。た
とえば、担体の焼成温度や焼成時間があげられる。酸化
チタン担体中のOH基は熱をかけることにより脱離する
が、焼成温度や焼成時間を変化させることによりOH基
含量を制御することができる。担体の焼成温度としては
通常100〜1000℃、好ましくは150〜800℃
があげられる。担体の焼成時間としては通常30分〜1
2時間があげられる。この場合、焼成温度の上昇や、焼
成時間の増加に伴い、担体の表面積が減少する点に注意
しなければならない。その他、酸化チタンを気相で製造
すればOH基含量の少ないものを製造することができる
し、水溶液などの水相から製造すればOH基含量の多い
ものを製造することができる。また、担体のOH基をア
ルカリ処理する方法、1,1,1−3,3,3−ヘキサ
メチルジシラザンなどを用いてOH基と反応させる方法
などがある。
【0050】本発明は上記の担体を使用した担持酸化ル
テニウム触媒の製造方法であるが、酸化ルテニウムと担
体の重量比は、通常、0.1/99.9〜20.0/8
0.0であり、好ましくは、0.5/99.5〜15.
0/85.0であり、より好ましくは1.0/99.0
〜15.0/85.0である。酸化ルテニウムの比率が
低すぎると活性が低くなる場合があり、酸化ルテニウム
の比率が高すぎると触媒の価格が高くなる場合がある。
担持する酸化ルテニウムとしては二酸化ルテニウム、水
酸化ルテニウム、などが例としてあげられる。
【0051】上記の担体を用いて担持酸化ルテニウム触
媒を調製する方法としては、ルテニウム化合物を担体に
担持し、これを液相で還元処理する工程を含み、次に酸
化して調製する方法であるが、液相で還元処理する工程
としては本発明の触媒(1)、(2)及び(3)におい
て行われる、液相で還元処理する方法や、水素化ホウ素
ナトリウムなどの還元性水素化化合物で還元する方法、
及び次に例示する方法があげられる。すなわち、既に述
べたルテニウム化合物を担体に担持したものを水相か有
機溶媒に懸濁させておいて水素を吹き込む方法、有機溶
媒中でブチルリチウムなどの有機リチウム化合物、ある
いは有機ナトリウム化合物、有機カリウム化合物で処理
する方法、トリアルキルアルミニウムなどの有機アルミ
ニウム化合物で処理する方法、グリニャール試薬などの
有機マグネシウム化合物で処理する方法があげられる。
また、種々の有機金属化合物が使用でき、ナトリウムメ
トキシドなどのアルカリ金属アルコキシド、ナトリウム
ナフタレンなどのアルカリ金属ナフタレン化合物、アジ
化ナトリウムなどのアジ化化合物、ナトリウムアミドな
どのアルカリ金属アミド化合物、有機カルシウム化合
物、有機亜鉛化合物、アルキルアルミニウムアルコキシ
ドなどの有機アルミニウムアルコキシド、有機錫化合
物、有機銅化合物、有機ホウ素化合物、ボラン、ジボラ
ンなどのボラン類、ナトリウムアンモニア溶液、一酸化
炭素があげられる。また、種々の有機化合物も使用する
ことができ、ジアゾメタン、ヒドロキノン、蓚酸があげ
られる。好ましい担持酸化ルテニウム触媒の製造方法と
しては、請求項1の触媒(1)、(2)が、ルチル結晶
系の酸化チタンを10%以上含有する酸化チタンを担体
に使用した担持酸化ルテニウム触媒である担持酸化ルテ
ニウム触媒の製造方法があげられる。更に好ましくは、
請求項1の触媒(1)、(2)が、ルチル結晶系の酸化
チタンを30%以上含有する酸化チタンを担体に使用し
た担持酸化ルテニウム触媒である担持酸化ルテニウム触
媒の製造方法があげられる。また、好ましくは、ルテニ
ウム化合物を担体に担持し、これを還元性水素化化合物
で還元し、これを酸化する請求項1の(3)又は(4)
の担持酸化ルテニウム触媒の製造方法があげられる。ま
た、好ましくは、ルテニウム化合物を担体に担持し、こ
れを還元性化合物で処理した後、酸化する請求項1の
(3)又は(4)の担持酸化ルテニウム触媒の製造方法
があげられる。更に好ましくは、ルテニウム化合物を担
体に担持し、これを還元性化合物のアルカリ溶液で処理
した後、酸化する請求項1の(3)又は(4)の担持酸
化ルテニウム触媒の製造方法があげられる。また、好ま
しくは、ハロゲン化ルテニウムを担体に担持し、これを
還元性化合物で処理した後、酸化して得られる請求項1
の(3)又は(4)の担持酸化ルテニウム触媒の製造方
法があげられる。更に好ましくは、ハロゲン化ルテニウ
ムを担体に担持し、これを還元性化合物のアルカリ溶液
で処理した後、酸化して得られる請求項1の(3)又は
(4)の担持酸化ルテニウム触媒の製造方法があげられ
る。
【0052】本発明の触媒の製法(5)で製造される触
媒は、触媒の全外表面の80%以上の外表面について下
記式(1)を充足し、担体の外表面殻層にのみ酸化ルテ
ニウムを含有する担持酸化ルテニウム触媒である。 S/L<0.35 (1) ここでLは、触媒の表面の任意の一点(A)において触
媒表面に垂直に触媒内部へ下した垂線が、点(A)の反
対側で触媒から外部へ出る触媒表面上の点を点(B)と
する場合の点(A)と点(B)の距離である。またS
は、上記の点(A)から上記の垂線上に測定される距離
であって、点(A)から酸化ルテニウムの存在がなくな
る点(C)までの距離である。なお、好ましくは、S/
L<0.30である。すなわち、本発明の触媒は、上記
式(1)で規定するとおり、実質上、担体の外表面殻層
にのみ酸化ルテニウムを含有するものであり、触媒の内
部には酸化ルテニウムを含有しないものである。かかる
構造をとることにより、触媒に含有されるルテニウムの
単位重量当りの活性を高くすることができる。
【0053】本発明の触媒の構造を、触媒の断面図を用
いて具体的に説明する。触媒が球形である場合は、図1
に示すとおりである。Lは球の中心を通る直径に相当
し、Sは酸化ルテニウムを含有する球の外表面殻層の厚
さに相当する。触媒が円柱状である場合は、図2に示す
とおりである。触媒が内部に空隙部を有する円柱状であ
る場合は、図3に示すとおりである。本発明の触媒は、
上記以外の形状を有するものであってもよい。触媒が上
記の条件に適合するものとするには、以下に説明する触
媒の製造方法とし、特に、用いる担体にアルカリを前担
持し、次いで特定のルテニウム化合物を担持し、次に、
酸塩基反応により担体外表面にルテニウム化合物の沈殿
を形成させることにより、上記式(1)を充足するよう
に調整する。
【0054】上記式(1)を充足することを確認する方
法としては、担持酸化ルテニウム触媒の粒子の中心を通
る平面で切断し目盛り付きルーペで測定する方法、同様
に切断し、X線マイクロアナライザー(EPMA)で測
定する方法などがあげられる。また、担体上にルテニウ
ム化合物が沈殿を形成したものを乾燥することによって
ルテニウム成分は担体に固定化されるので、ルテニウム
成分が触媒調製工程で大きく移動することはない。そこ
で、ルテニウム化合物が沈殿を形成したものを乾燥した
段階でルテニウム化合物が担持された層の厚さを測定す
ることで酸化ルテニウムの層の厚さとして代用すること
ができる。
【0055】本発明の触媒は、担体にアルカリを担持
し、次にハロゲン化ルテニウム、ルテニウムオキシ塩化
物、ルテニウムアセチルアセトネート錯体、ルテニウム
有機酸塩及びルテニウムニトロシル錯体からなる群から
選ばれる少なくとも一種のルテニウム化合物を担持し、
次に還元剤で処理し、更に酸化することにより製造され
る。かかる工程を用いることにより、触媒の活性を高く
することができる。
【0056】担体としては、酸化チタン、アルミナ、酸
化ジルコニウム、シリカ、チタン複合酸化物、ジルコニ
ウム複合酸化物、アルミニウム複合酸化物、珪素複合酸
化物などの元素の酸化物、及び複合酸化物があげられ、
好ましい担体は、酸化チタン、アルミナ、酸化ジルコニ
ウム、シリカで、更に好ましい担体は、酸化チタンであ
る。酸化ルテニウムと担体の重量比は、通常、0.1/
99.9〜20.0/80.0であり、好ましくは、
0.5/99.5〜15.0/85.0であり、より好
ましくは1.0/99.0〜15.0/85.0であ
る。酸化ルテニウムの比率が低すぎると活性が低くなる
場合があり、酸化ルテニウムの比率が高すぎると触媒の
価格が高くなる場合がある。担持する酸化ルテニウムと
しては二酸化ルテニウム、水酸化ルテニウム、などが例
としてあげられる。
【0057】本発明の酸化ルテニウムを担体の表面に担
持する方法を以下に説明する。すなわち、以下に述べる
アルカリ含浸担持法によって酸化ルテニウムを酸化チタ
ンなどの担体の外表面に良好に担持することができるこ
とを見いだしたので、調製例を示して説明する。すなわ
ち、まず、適当な粒径の酸化チタンなどの担体に水酸化
カリウムなどのアルカリ金属水酸化物や炭酸アンモニウ
ム、炭酸水素アンモニウムなどのアルカリの水溶液を含
浸させる。この際にアルカリの種類やアルカリの濃度、
及び、担持するルテニウム化合物の量、ルテニウム化合
物を含浸してから乾燥するまでの時間を変えることによ
って担体に担持される表面のルテニウム化合物の層の厚
さが決められる。たとえば、水酸化カリウムを用いた場
合、含浸する水溶液の濃度を0.1規定から2.0規定
まで変化させることによってルテニウム化合物の含浸さ
れる層の厚さを変化させることができる。次に、アルカ
リの水溶液を担体に含浸させた後に担体を乾燥する。次
に、ルテニウム化合物の溶液を担体に含浸させる。溶液
としては水溶液、アルコールなどの有機溶媒の溶液、あ
るいは、水と有機溶媒の混合溶液などが使用できるが、
エタノールなどの有機溶媒の溶液が好ましい。次いで、
ルテニウム化合物を含浸させた担体を乾燥して、アルカ
リで加水分解して水酸化ルテニウムとし酸化ルテニウム
とする方法や、担持したルテニウム化合物を還元して一
旦金属ルテニウムとし、酸化して酸化ルテニウムとする
方法などがあげられる。
【0058】アルカリの水溶液を担体に含浸する工程に
おいて好ましく用いられるアルカリの種類は水酸化カリ
ウム、水酸化ナトリウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素
アンモニウムがあげられる。担体に含浸するアルカリの
濃度は通常0.01〜4.0規定があげられるが、好ま
しくは、0.1〜3.0規定があげられる。ルテニウム
化合物をアルカリ含浸担持した担体に含浸してから乾燥
するまでの時間が長い場合には、ルテニウム化合物が担
体内部まで含浸されるので、用いるアルカリの種類、濃
度によって適当な時間を選定しなければならないが、通
常含浸した後直ちに乾燥するかないしは、120分まで
に放置後に乾燥する。好ましくは含浸した後直ちに乾燥
するかないしは、30分まで放置後に乾燥する。
【0059】担体に担持するルテニウム化合物として
は、RuCl3、RuCl3水和物などのルテニウム塩化
物、RuBr3、RuBr3水和物などのルテニウム臭化
物などのルテニウムのハロゲン化物、Ru2OCl4、R
2OCl5、Ru2OCl6などのルテニウムオキシ塩化
物、[Ru(CH3COCHCOCH33]ルテニウム
アセチルアセトネート錯体、[Ru3O(OCOCH3
6(H2O)3] OCOCH3水和物、Ru2(RCOO)
4Cl(R=炭素数1−3のアルキル基)などのルテニ
ウム有機酸塩、〔Ru(NH35(NO)〕Cl3
〔Ru(OH)(NH34(NO)〕(NO32、Ru
(NO)(NO33などのルテニウムニトロシル錯体が
あげられる。好ましいルテニウム化合物としては、Ru
Cl3、RuCl3水和物などのルテニウム塩化物、Ru
Br3、RuBr3水和物などのルテニウム臭化物などの
ハロゲン化ルテニウムがあげられる。更に好ましくは、
塩化ルテニウム水和物があげられる。
【0060】次に、担持酸化ルテニウム触媒の調製法の
例について述べる。すなわち、担持したルテニウム化合
物をアルカリ金属水酸化物の水溶液などのアルカリで加
水分解して、水酸化ルテニウムとし、酸化して酸化ルテ
ニウムとする方法や、担持したルテニウム化合物を還元
して、一旦、金属ルテニウムとし、酸化して酸化ルテニ
ウムとする方法があげられるが、ここでは例として、ル
テニウム化合物を還元する方法を例示する。ルテニウム
化合物を還元する方法は、水素気流下に加熱する方法
や、ヒドラジン、ホルムアルデヒドや水素化ホウ素ナト
リウムを用いて湿式還元する方法、水素化ホウ素リチウ
ム、水素化ホウ素カリウム、水素化トリsecブチルホ
ウ素リチウム、水素化トリsecブチルホウ素ナトリウ
ム、水素化トリsecブチルホウ素カリウム、リチウム
アルミニウムヒドリド、ジイソブチルアルミニウムヒド
リド、ナトリウムヒドリド、カリウムヒドリドなどを用
いて還元する方法などがあげられるが、ここでは水素化
ホウ素ナトリウム(NaBH 4)を用いる方法を例示す
る。すなわち、上記の担体にルテニウム化合物を担持し
て乾燥した後、水素化ホウ素ナトリウムの溶液に浸す。
溶液としては水溶液、アルコールなどの有機溶媒の溶液
などがあげられるが、水と有機溶媒の混合溶液も使用で
きる。以上の溶液で湿式還元した後に水洗し、乾燥す
る。次いで、ルテニウムを担持した固体を酸化して酸化
ルテニウムとするが、酸化剤を用いる方法や、空気中で
焼成する方法などがあげられる。その際にルテニウム担
持物に塩化カリウムなどのアルカリ金属塩化物水溶液を
含浸させ、乾燥させた後に空気中で焼成して酸化ルテニ
ウムにする方法も好ましい方法である。その際には残存
しているアルカリ金属塩化物を水洗して除去し、乾燥す
ることによって担持酸化ルテニウム触媒を調製すること
ができる。
【0061】担体に含浸するルテニウム化合物の量は既
に述べた好ましい酸化ルテニウム担持量に対応するルテ
ニウム化合物の量が通常用いられる。
【0062】担持したルテニウム化合物を還元する際に
用いられる還元剤は種々あげられるが、水素化ホウ素ナ
トリウム(NaBH4)を用いる場合は溶液として用い
るのが好ましく、濃度としては通常0.05〜20重量
%があげられ、好ましくは、0.1〜10重量%があげ
られる。また、担持したルテニウム化合物に対する水素
化ホウ素ナトリウムのモル比は、通常1.0〜30があ
げられ、好ましくは2.0〜15があげられる。
【0063】次いで、還元されて得られた金属ルテニウ
ム担持物を酸化して担持酸化ルテニウム触媒とする方法
を例示するが、ここでは空気中で焼成する方法の例をあ
げる。酸素を含有する気体中で、アルカリ金属塩の存在
下、担持金属ルテニウムを焼成することにより高活性な
担持酸化ルテニウムに酸化することが好ましい調製例で
ある。酸素を含有する気体としては、通常空気が用いら
れる。
【0064】焼成温度は、通常100〜600℃であ
り、好ましくは280〜450℃である。焼成温度が低
すぎると金属ルテニウム粒子が多く残存し、触媒活性が
不十分となる場合がある。また、焼成温度が高すぎると
酸化ルテニウム粒子の凝集が起こり、触媒活性が低下す
る。焼成時間は、通常30分〜10時間である。
【0065】この場合、アルカリ金属塩の存在下に焼成
することが好ましい。この方法により、より細かい粒子
の酸化ルテニウムを生成し、アルカリ金属塩の実質的な
非存在下に焼成するのに比べて、より高い触媒活性を得
ることができる。アルカリ金属塩としては、塩化カリウ
ム、塩化ナトリウムなどをあげることができ、好ましく
は塩化カリウム、塩化ナトリウム、更に好ましくは塩化
カリウムである。ここで、アルカリ金属塩/ルテニウム
のモル比は、0.01〜10が好ましく、0.1〜5が
更に好ましい。アルカリ金属塩の使用量が過少であると
十分な高活性触媒が得られず、一方アルカリ金属塩の使
用量が過多であると工業的にコスト高を招く。
【0066】焼成により、担体に担持された金属ルテニ
ウムは担持酸化ルテニウム触媒に変換される。金属ルテ
ニウムが酸化ルテニウムに変換されたことはX線回折や
XPS(X線光電子分光)などの分析により確認するこ
とができる。なお、金属ルテニウムは、その実質上の全
量が酸化ルテニウムに変換されていることが好ましい
が、本発明の効果を損ねない範囲で、金属ルテニウムが
残留していることも許容され得る。
【0067】本発明の触媒を用いて、塩化水素を酸素に
より酸化することにより塩素を得ることもできる。塩素
を得るにあたり、反応方式としては固定床又は流動層等
の流通方式があげられ、通常固定床気相流通方式、気相
流動層流通方式などの気相反応が好ましく採用される。
固定床式は反応ガスと触媒の分離が不要であり、原料ガ
スと触媒の接触を十分行うことができるので高転化率を
達成できるなどの利点がある。また、流動層方式は反応
器内の除熱を十分に行うことができ、反応器内の温度分
布幅を小さくできる利点がある。
【0068】反応温度は、高温の場合、高酸化状態のル
テニウム酸化物の揮散が生じるのでより低い温度で反応
することが望まれ、100〜500℃が好ましく、より
好ましくは200〜400℃があげられ、更に好ましく
は200〜380℃があげられる。反応圧は通常大気圧
〜50気圧程度である。酸素原料としては、空気をその
まま使用してもよいし、純酸素を使用してもよいが、好
ましくは不活性な窒素ガスを装置外に放出する際に他の
成分も同時に放出されるので不活性ガスを含まない純酸
素があげられる。塩化水素に対する酸素の理論モル量は
1/4モルであるが、理論量の0.1〜10倍供給する
のが通常である。また、触媒の使用量は、固定床気相流
通方式の場合で、大気圧下原料塩化水素の供給速度との
比GHSVで表わすと、通常10〜20000h-1程度
である。
【0069】
【実施例】以下に実施例に基づいて本発明をより詳細に
説明するが、本発明はこれら実施例より限定されるもの
ではない。 実施例1 次の方法により触媒を調製した。すなわち、あらかじめ
市販の塩化ルテニウム(RuCl3・nH2O、Ru含量
37.3重量%)0.81gを6.4gの純水に溶解し
て水溶液を調製し、酸化チタン粉末(日本アエロジル社
製、P25)20.0gに含浸した。次に含浸したもの
を、60℃で2時間乾燥した。乾燥した粉末を乳鉢でよ
く粉砕し、ダークグリーン色の粉末20.3gを得た。
この操作と同様の操作を9回繰り返し、183.8gの
ダークグリーン色の粉末を得た。次に、この粉末のうち
10.4gを室温で2Nに調製した水酸化カリウム溶液
2.1gと純水30.1gからなる混合溶液に超音波洗
浄機中で1分間浸漬した。次に浸漬したものと溶液との
懸濁液に、室温でヒドラジン1水和物溶液0.61gと
純水5.0gからなる溶液を、窒素中、超音波をかけな
がら注加した。注加した際に溶液に発泡が観察された。
発砲がなくなるまで15分間放置した後、上澄み液を濾
別により除去した。次に500mlの純水を加え、30
分間洗浄した後、濾別した。この操作を5回くりかえし
た。この時の1回目の洗浄液のpHは9.1、5回目の
洗浄液のpHは7.4であった。濾別した粉末に2mo
l/l塩化カリウム溶液を加えて撹拌した後に再び粉末
を濾別した。この操作を3回繰り返した。加えた塩化カ
リウム溶液の量は1回目54.4g、2回目52.1
g、3回目52.9gであった。水酸化カリウム溶液に
浸す操作からの手順を同様に6回繰り返し、107gの
ケーキを得た。得られたケーキの内53.1gを60℃
で4時間乾燥し、灰色粉末34.1gを得た。次いで、
得られた粉末を空気中で、室温から350℃まで1時間
で昇温し、同温度で3時間焼成した。焼成後、500m
lの純水を加えて攪拌した後、触媒を濾別した。この操
作を21回繰り返し、洗液に硝酸銀水溶液を滴下し、塩
化カリウムの残存していないことを確認した。次いで、
この触媒を60℃で4時間乾燥することにより、28.
0gの青灰色粉末を得た。得られた粉末を成形し、8.
6〜16.0メッシュとすることで、酸化チタン担持酸
化ルテニウム触媒を得た。なお、酸化ルテニウム含量の
計算値は、RuO2/(RuO2+TiO2)×100=
1.9重量%であった。ルテニウム含量の計算値は、R
u/(RuO2+TiO2)×100=1.5重量%であ
った。使用した酸化チタン粉末を以下の条件でX線回折
分析を行った。 装置 ローターフレックスRU200B(リガク社製) X線 Cu Kα線 X線出力 40kV−40mA 発散スリット 1° 散乱スリット 1° 受光スリット 0.15mm 走査速度 1°/min 走査範囲 5.0〜75.0° カウンターモノクロメーター 湾曲結晶モノクロメーター使用 2θ=27.4°のルチル結晶のピーク強度381cp
sと2θ=25.3°のアナターゼ結晶のピーク強度1
914cpsとの合計値に対するルチルピーク強度(2
θ=27.4°、381cps)の割合は17%であっ
た。これからルチル結晶の含量は17%であった。この
ようにして得られた酸化チタン担持酸化ルテニウム触媒
17.8gを同一のガラス反応管に2つのゾーンに分割
して充填した。ガラス反応管の内径は15mmで内部に
外径6mmの熱電対保護管を入れた。上部のゾーンは酸
化チタン担持酸化ルテニウム触媒5.9gと2mm球の
市販のα−アルミナ担体(ニッカトー(株)製、SSA9
95)23.6gをよく混合することにより触媒を希釈
して充填した。下部のゾーンは酸化チタン担持酸化ルテ
ニウム触媒11.9gを希釈せずに充填した。塩化水素
ガスを96ml/min、酸素ガスを53ml/min
(いずれも0℃、1気圧換算)常圧下に上部から下部へ
流通させ供給した。ガラス反応管の上部のゾーンを電気
炉で加熱し、内温(ホットスポット)を361℃とし
た。同様に下部のゾーンを内温(ホットスポット)を2
95℃とした。反応開始4.5時間後の時点で、反応管
出口のガスを30%ヨウ化カリウム水溶液に流通させる
ことによりサンプリングを行い、ヨウ素滴定法及び中和
滴定法によりそれぞれ塩素の生成量及び未反応塩化水素
量を測定した。その結果、塩化水素の転化率は93.0
%であった。また、塩化水素ガスを146ml/mi
n、酸素ガスを74ml/min(いずれも0℃、1気
圧換算)常圧下に供給し、上部のゾーンの内温を360
℃とし、下部のゾーンの内温を300℃とした以外は前
述の反応方法に準拠して行ったところ、反応開始4.5
時間後の時点で塩化水素の転化率は91.6%であっ
た。
【0070】実施例2 次の方法により触媒を調製した。すなわち、市販の塩化
ルテニウム水和物(RuCl3・nH2O、Ru含量3
5.5重量%)3.52gを純水7.6gに溶解し、よ
く撹拌して塩化ルテニウム水溶液を得た。得られた水溶
液を、1〜2mmφの球形の酸化チタン担体(堺化学工
業(株) CS−300S−12、アナターゼ結晶形)
25.0gに滴下して加え、塩化ルテニウムを含浸担持
した。担持したものを空気中60℃で4時間し、酸化チ
タン担持塩化ルテニウム28.0gを得た。得られた酸
化チタン担持塩化ルテニウム28.0gのうち4.0g
を室温で2mol/lに調整した水酸化カリウム水溶液
2.4gと純水1.2gの混合溶液に1分間浸漬した。
次に浸漬したものを室温、窒素雰囲気下で溶液ごとヒド
ラジン一水和物0.67gに注加した。注加した際に溶
液に発泡が観察された。発泡がなくなるまで約15分間
放置した後、純水4.0gを注加し攪拌した。次にデカ
ンテーションにより上澄み液を除去した。次に2mol
/lに調整した塩化カリウム水溶液30mlを加え注加
後攪拌し、デカンテーションにより上澄み液を除去し
た。この操作を6回繰り返すことで塩化カリウム水溶液
洗浄を行った。次に洗浄したものを空気中60℃で4時
間乾燥し、塩化カリウムを含む灰色の球状の固体を得
た。次に、得られた固体を空気中で室温から350℃ま
で約1時間で昇温し同温度で3時間焼成し球形の固体を
得た。得られた固体に0.5lの純水を加え、攪拌した
後、30分放置し、濾過することにより水洗を行った。
この操作を4回繰り返した。水洗時間は約4時間であっ
た。水洗したものを空気中60℃で4時間乾燥すること
により3.73gの黒色球状の酸化チタン担持酸化ルテ
ニウム触媒を得た。なお、酸化ルテニウム含量の計算値
は、RuO2/(RuO2+TiO2)×100=6.1重
量%であった。ルテニウム含量の計算値は、Ru/(R
uO2+TiO2)×100=4.7重量%であった。こ
の様にして得られた酸化チタン担持酸化ルテニウム触媒
2.5gと1〜2mmφの球状の酸化チタン(CS−3
00S−12堺化学工業(株))5gをよく混合すること
により触媒を希釈し、石英製反応管(内径12mm)に
充填した。塩化水素ガスを192ml/min、酸素ガ
スを184ml/min(いずれも0℃、1気圧換算)
常圧下に供給した。石英反応管を電気炉で加熱し、内温
(ホットスポット)を300℃とした。反応開始1.8
時間後の時点で、反応管出口のガスを30重量%ヨウ化
カリウム水溶液に流通させることによりサンプリングを
行い、ヨウ素滴定法及び中和滴定法によりそれぞれ塩素
の生成量及び未反応塩化水素量を測定した。下式により
求めた単位触媒重量当りの塩素の生成活性は3.68×
10-4mol/min・g−触媒であった。 単位触媒重量当りの塩素生成活性(mol/min・g
−触媒)=単位時間当りの出口塩素生成量(mol/m
in)/触媒重量(g) 下式により求めた単位Ru重量当りの塩素の生成活性は
78.4×10-4mol/min・g−Ruであった。 単位Ru重量当りの塩素生成活性(mol/min・g
−Ru)=単位時間当りの出口塩素生成量(mol/m
in)/Ru重量(g)
【0071】実施例3次の方法により触媒を調製した。
すなわち、市販の塩化ルテニウム水和物(RuCl3
nH2O、Ru含量35.5重量%)3.52gを純水
7.6gに溶解し、よく撹拌して塩化ルテニウム水溶液
を得た。得られた水溶液を、1〜2mmφの球形の酸化
チタン担体(堺化学工業(株) CS−300S−1
2)25.0gに滴下して加え、塩化ルテニウムを含浸
担持した。担持したものを空気中60℃で4時間し、酸
化チタン担持塩化ルテニウム28.1gを得た。得られ
た酸化チタン担持塩化ルテニウム28.1gのうち4.
0gを室温で2mol/lに調整した水酸化カリウム水
溶液2.4gと純水1.2gの混合溶液に1分間浸漬し
た。次に浸漬したものを室温、窒素雰囲気下で溶液と共
にヒドラジン一水和物0.67gに注加した。注加した
際に溶液に発泡が観察された。発泡がなくなるまで約1
5分間放置した後、純水30mlを加え注加後攪拌し、
デカンテーションにより上澄み液を除去した。この操作
を6回繰り返すことで水洗を行った。次に洗浄したもの
を空気中60℃で4時間乾燥した。乾燥した固体に、
1.4mol/lに調整した塩化カリウム水溶液1.3
gを含浸した後、空気中60℃で0.5時間乾燥し、塩
化カリウムを含む灰色の球状の固体を得た。塩化カリウ
ムとルテニウムのモル比の計算値は1.0であった。次
に空気中で室温から350℃まで約1時間で昇温し同温
度で3時間焼成し、球形の固体を得た。得られた固体に
0.5lの純水を加え、濾過することにより水洗を行っ
た。この操作を4回繰り返した。水洗時間は約4時間で
あった。水洗したものを空気中60℃で4時間乾燥する
ことにより3.65gの黒色球状の酸化チタン担持酸化
ルテニウム触媒を得た。なお、酸化ルテニウム含量の計
算値は、RuO2/(RuO2+TiO2)×100=6.
1重量%であった。ルテニウム含量の計算値は、Ru/
(RuO2+TiO2)×100=4.7重量%であっ
た。この様にして得られた酸化チタン担持酸化ルテニウ
ム触媒を実施例2と同様に反応管に2.5g充填し、実
施例2の反応方法に準拠して反応を行った。反応開始
1.8時間後の時点で、単位触媒重量当りの塩素の生成
活性は3.63×10 -4mol/min・g−触媒であ
った。単位Ru触媒重量当りの塩素の生成活性は77.
3×10-4mol/min・g−Ruであった。
【0072】実施例4 次の方法により触媒を調製した。すなわち、酸化チタン
粉末(堺化学(株)、STR−60N、100%ルチル結
晶系)50.0gに純水33.4gと酸化チタンゾル
(堺化学(株)CSB,TiO2含量38重量%)6.6
gを加え混練した。混練したものに、室温で乾燥空気を
吹きかけ、担体が適当な粘度になるまで乾燥した。この
とき乾燥したことによる水の減少量は0.2gであっ
た。この混合物を1.5mmφのヌードル状に押出し成
型した。次いで、空気中、60℃で4時間乾燥し、白色
のヌードル状酸化チタン46.3gを得た。次いで、空
気中で、室温から500℃まで1.3時間で昇温し、同
温度で3時間焼成した。焼成後、ヌードル状固体を5m
m程度の長さに切り揃えることにより、白色押出し状酸
化チタン担体45.3gを得た。次いで、この担体4
0.0gに市販の塩化ルテニウム(RuCl3・nH
2O、Ru含量37.3重量%)3.23gと21.9
gの純水に溶解して調製した水溶液を含浸し、60℃で
2時間乾燥した。次いで、得られた固体を室温で2N水
酸化カリウム溶液16.7gと純水241g、ヒドラジ
ン1水和物4.1gからなる溶液中に浸した。浸すと同
時に発泡が起きた。80分後、上澄液を濾別により除去
した。ついで、得られた固体に500mlの純水を加え
て、30分間洗浄した後、濾別した。この操作を5回く
りかえした。この時の1回目の洗浄液のpHは9.2、
5回目の洗浄液のpHは7.2であった。濾別した固体
に0.5mol/l塩化カリウム溶液50gを加えて撹
拌した後に再び固体を濾別した。この操作を3回繰り返
した。得られた固体を60℃で4時間乾燥し、灰色固体
を得た。次いで、空気中で、室温から350℃まで1時
間で昇温し、同温度で3時間焼成した。焼成後、500
mlの純水を加えて攪拌した後、固体を濾別した。この
操作を10回繰り返し、洗液に硝酸銀水溶液を滴下し、
塩化カリウムの残存していないことを確認した。次い
で、この固体を60℃で4時間乾燥することにより、4
1.1gの青灰色押出し状酸化チタン担持酸化ルテニウ
ム触媒を得た。なお、酸化ルテニウム含量の計算値は、
RuO2/(RuO2+TiO2)×100=3.8重量
%であった。ルテニウム含量の計算値は、Ru/(Ru
2+TiO2)×100=2.9重量%であった。調製
した酸化チタン担体を実施例1と同様の条件でX線回折
分析を行った。2θ=27.4°のルチル結晶のピーク
強度1389cpsと、2θ=25.3°のアナターゼ
結晶のピーク強度40cpsとの合計値に対する、ルチ
ルピーク強度(2θ=27.4°、1389cps)の
割合は97%であった。これからルチル結晶形の含量は
97%であった。このようにして得られた酸化チタン担
持酸化ルテニウム触媒2.5gを2mm球の市販のα−
アルミナ担体(ニッカトー(株)製、SSA995)10
gとよく混合することにより触媒を希釈して石英製反応
管(内径12mm)に充填し、酸素ガスを192ml/
minで流通させ、内温を298℃とした以外は実施例
2の反応方法に準拠して行った。反応開始2.3時間後
の時点での単位触媒重量当りの塩素の生成活性は8.8
8×10-4mol/min・g−触媒であった。
【0073】実施例5 次の方法により触媒を調製した。すなわち、酸化チタン
粉末(堺化学(株)、STR−60N、100%ルチル結
晶系)15.0gを、市販の塩化ルテニウム(RuCl
3・nH2O、Ru含量37.3重量%)2.01gと2
6.7gの純水からなる水溶液に浸漬し、次いで、減圧
下、50℃、4時間でエバポレートした。次に、60℃
で2時間乾燥した。乾燥後、触媒をよく粉砕し、黒色の
粉末を得た。この粉末を室温で、窒素雰囲気下、2N水
酸化カリウム溶液10.4gと純水69.9g、ヒドラ
ジン1水和物2.53gからなる溶液中に浸した。浸す
と同時に発泡が起きた。1時間の処理中、発泡した気体
を捕集し、体積を測定したところ、標準状態で74ml
であった。次に、上澄液を濾別により除去した。次い
で、得られた粉末に500mlの純水を加えて、30分
間洗浄した後、濾別した。この操作を5回くりかえし
た。この時の1回目の洗浄液のpHは9.4、5回目の
洗浄液のpHは7.1であった。濾別した粉末に2mo
l/l塩化カリウム溶液50gを加えて撹拌した後に再
び粉末を濾別した。この操作を3回繰り返した。得られ
たケーキを60℃で4時間乾燥し、黒茶色粉末を得た。
次いで、得られた粉末を空気中で、室温から350℃ま
で1時間で昇温し、同温度で3時間焼成した。焼成後、
500mlの純水を加えて攪拌した後、粉末を濾別し
た。この操作を5回繰り返し、洗液に硝酸銀水溶液を滴
下し、塩化カリウムの残存していないことを確認した。
次いで、この粉末を60℃で4時間乾燥することによ
り、14.5gの黒色粉末を得た。得られた粉末を成形
し、8.6〜16.0メッシュとすることで、酸化チタ
ン担持酸化ルテニウム触媒を得た。なお、酸化ルテニウ
ム含量の計算値は、RuO2/(RuO2+TiO2)×
100=6.2重量%であった。ルテニウム含量の計算
値は、Ru/(RuO2+TiO2)×100=4.7重
量%であった。使用した酸化チタン粉末(STR−60
N)を実施例1と同様の条件でX線回折分析を行った結
果、2θ=27.4°のルチル結晶のピーク強度101
5cpsであった。2θ=25.3°のアナターゼ結晶
のピーク強度認められなかった。よって、ルチル結晶形
の含量は100%であった。また、担体のOH基含量を
以下の様にして測定した。すなわち、試料をあらかじめ
空気中150℃で、2時間乾燥した後、デシケーター内
で冷却した。その後、窒素置換されたフラスコ内に試料
を1.06g移し、脱水されたトルエン溶媒40mlに
懸濁させた。発熱を抑えるためフラスコを氷冷し、滴下
漏斗からメチルリチウム5mlを滴下したところ、メタ
ンガスが52ml発生した。また、試料を入れずにトル
エンを40mlとし、同様の操作をしたところ、メタン
ガスが30ml発生した。この時の温度は24℃であっ
た。下記式(1)を用いてOH基含量Q(mol/g−
担体)を計算したところ、 Q=(V−V0)/(22400×(273+T)/273)/W (1) V:発生ガス量(ml) 測定中に発生したメタンガス
の温度Tでの容積 V0:ブランク発生ガス量(ml) 測定試料を入れず
に測定したときの測定系内の残存水分から発生する温度
Tでのメタンガス量 T:測定温度(℃) W:試料量(g) 8.5×10-4(mol/g−担体)であった。更に、
ヒドラジン処理により生じた窒素の量から還元されたR
uの価数を下式(2)により決定した。 1/4N24→e-+H++1/4N2↑ (1) となり、本発明ではルテニウムの価数を(1)式で決定
した。反応(1)が進行した場合のRuの価数は Ru価数=3−((V/22400×4)/N) (2) V:生成ガス量(ml) N:Ruの含量(mol) で表され、Ru価数は1.22となった。Ruは1.2
2価に還元されていた。一方、上式の反応以外に下式の 9/2N24→e-+5NH3+3H++2N2↑ (3) 反応(3)も知られている。このようにして得られた酸
化チタン担持酸化ルテニウム触媒2.5gを2mm球の
市販のα−アルミナ担体(ニッカトー(株)製、SSA9
95)10gとよく混合することにより触媒を希釈して
石英製反応管(内径12mm)に充填し、酸素ガスを1
92ml/minで流通させた以外は実施例2の反応方
法に準拠して行った。反応開始2.2時間後の時点での
単位触媒重量当りの塩素の生成活性は5.1×10-4
ol/min・g−触媒であった。
【0074】実施例6 次の方法により触媒を調製した。すなわち、1〜2mm
の球形の酸化チタン担体(堺化学工業(株)CS−30
0S−12、アナターゼ結晶系)5.0gに、あらかじ
め塩化ルテニウム(RuCl3・nH2O、Ru含量3
5.5%)0.71gを1.7gの純水に溶解した溶液
を含浸し、60℃で2時間乾燥した。次いで、水素化ホ
ウ素ナトリウム(NaBH4)0.84gと純水4.1
gとエタノール22.1gからなる溶液を調製し、氷浴
で十分冷却したのち、既に調製済みの塩化ルテニウムを
担持した酸化チタンを加え、塩化ルテニウムを還元し
た。このとき溶液の発泡が見られた。発泡がおさまって
から、還元処理した固体を濾別した。次に、500ml
の純水で30分間洗浄し再度、固体を濾別した。この操
作を5回繰り返した。次に、この固体を60℃で4時間
乾燥した。5.2gの黒色固体が得られた。次いで、こ
の固体に、塩化カリウム0.19gを純水3.05gに
溶解した溶液を2回に分けて含浸した。塩化カリウム水
溶液の含浸量は1回目1.72gであった。60℃で1
時間乾燥後、2回目1.52gを含浸した。得られた固
体を60℃で4時間乾燥した。乾燥したものを空気中で
350℃まで1時間で昇温し、同温度で3時間焼成し
た。次に、得られた固体を500mlの純水で30分間
洗浄し濾別した。この操作を5回繰り返した。濾液に硝
酸銀水溶液を滴下して、塩化カリウムが残存していない
ことを確認した。洗浄した後、固体を60℃で4時間乾
燥して、球形の黒色の酸化チタン担持酸化ルテニウム触
媒5.1gが得られた。なお、酸化ルテニウム含量の計
算値は、RuO2/(RuO2+TiO2)×100=
6.2重量%であった。ルテニウム含量の計算値は、R
u/(RuO2+TiO2)×100=4.7重量%であ
った。また、使用した酸化チタン粉末を実施例1と同様
の条件でX線回折分析を行った結果、2θ=25.3°
のアナターゼ結晶のピーク強度1824cpsに対し、
2θ=27.4°のルチル結晶のピークは認められなか
った。これからルチル結晶の含量は0%であった。ま
た、試料量を2.56gとした以外は実施例5と同様の
条件で担体のOH基含量を測定したところ、86mlの
メタンガスが発生した。担体のOH基含量は、9.0×
10-4(mol/g−担体)であった。このようにして
得られた酸化チタン担持酸化ルテニウム触媒2.5gを
実施例2と同様に反応管に充填し、塩化水素ガスを18
7ml/min、酸素ガスを199ml/minで流通
させた以外は実施例2に準拠して反応を行った。反応開
始2.0時間後の時点での単位触媒重量当りの塩素の生
成活性は3.92×10 -4mol/min・g−触媒で
あった。
【0075】実施例7 次の方法により触媒を調製した。すなわち、酸化チタン
粉末(日本アエロジル社製、P25)10.1gに、あ
らかじめ市販の塩化ルテニウム(RuCl3・nH2O、
Ru含量37.3重量%)0.41gを3.5gの純水
に溶解して調製した水溶液を含浸し、次に、60℃で2
時間乾燥した。乾燥した粉末を乳鉢でよく粉砕し、ダー
クグリーン色の粉末を得た。この粉末を水素化ホウ素ナ
トリウムで還元するために水素化ホウ素ナトリウム0.
50gをエタノール100gに溶解した溶液を調製し、
氷浴で冷却した。この水素化ホウ素ナトリウム溶液に、
塩化ルテニウムを担持した酸化チタンを全量撹拌しなが
ら加えた。加えると同時に発泡が起きた。1時間後、上
澄み液をデカンテーションにより除去した。次に得られ
た粉末に500mlの純水を加え、30分間洗浄した
後、濾別した。この操作を5回くりかえした。この時の
1回目の洗浄液のpHは9.3、5回目の洗浄液のpH
は4.2であった。濾別した粉末に2mol/l塩化カ
リウム溶液を加えて撹拌した後に再び粉末を濾別した。
この操作を3回繰り返した。加えた塩化カリウム溶液の
量は1回目48.1g、2回目52.9g、3回目4
7.2gであった。得られたケーキを60℃で4時間乾
燥し、灰色粉末を得た。次いで、得られた粉末を空気中
で、室温から350℃まで1時間で昇温し、同温度で3
時間焼成した。焼成後、500mlの純水を加えて攪拌
した後、粉末を濾別した。この操作を5回繰り返し、洗
液に硝酸銀水溶液を滴下し、塩化カリウムの残存してい
ないことを確認した。次いで、このケーキを60℃で4
時間乾燥することにより、9.2gの青灰色粉末を得
た。得られた粉末を成形し、8.6〜16.0メッシュ
とすることで、酸化チタン担持酸化ルテニウム触媒を得
た。なお、酸化ルテニウム含量の計算値は、RuO2
(RuO2+TiO2)×100=1.9重量%であっ
た。ルテニウム含量の計算値は、Ru/(RuO2+T
iO2)×100=1.5重量%であった。このように
して得られた酸化チタン担持酸化ルテニウム触媒2.5
gを実施例2と同様に反応管に充填し、塩化水素ガスを
195ml/min、酸素ガスを198ml/minで
流通させた以外は実施例2に準拠して反応を行った。反
応開始2.0時間後の時点での単位触媒重量当りの塩素
の生成活性は5.56×10 -4mol/min・g−触
媒であった。
【0076】実施例8 次の方法により触媒を調製した。すなわち、酸化チタン
粉末(日本アエロジル社製、P25)10.1gに、あ
らかじめ市販の塩化ルテニウム(RuCl3・nH2O、
Ru含量37.3重量%)0.40gを3.4gの純水
に溶解して調製した水溶液を含浸し、次に、得られた粉
末を60℃で2時間乾燥した。乾燥した粉末を乳鉢でよ
く粉砕し、ダークグリーン色の粉末を得た。この粉末を
室温で2N水酸化カリウム溶液2.1gと純水30.2
gからなる溶液中に浸しフラスコを超音波洗浄機に入れ
ながら攪拌した。1分後、室温、窒素中で攪拌中の懸濁
液にヒドラジン1水和物0.59gと純水5.1gから
なる溶液を加え、ヒドラジンで処理した。加えると同時
に発泡が起きた。15分後、上澄液を濾別した。次に、
得られた粉末に500mlの純水を加えて、30分間洗
浄した後、濾別した。この操作を5回くりかえした。こ
の時の1回目の洗浄液のpHは7.8、5回目の洗浄液
のpHは6.0であった。濾別した粉末に2mol/l
塩化カリウム溶液を加えて撹拌した後に再び粉末を濾別
した。この操作を3回繰り返した。加えた塩化カリウム
溶液の量は1回目53.6g、2回目62.4g、3回
目39.4gであった。得られたケーキを60℃で4時
間乾燥し、ベージュ色粉末を得た。次いで、乾燥した粉
末を空気中で、室温から350℃まで1時間で昇温し、
同温度で3時間焼成した。焼成後、500mlの純水を
加えて攪拌した後、粉末を濾別した。この操作を5回繰
り返し、洗液に硝酸銀水溶液を滴下し、塩化カリウムの
残存していないことを確認した。次いで、この触媒を6
0℃で4時間乾燥することにより、8.4gの青灰色粉
末を得た。得られた粉末を成形し、8.6〜16.0メ
ッシュとすることで、酸化チタン担持酸化ルテニウム触
媒を得た。なお、酸化ルテニウム含量の計算値は、Ru
2/(RuO2+TiO2)×100=1.9重量%で
あった。ルテニウム含量の計算値は、Ru/(RuO2
+TiO2)×100=1.4重量%であった。使用し
た酸化チタン粉末を実施例1と同様の条件でX線回折分
析を行った結果、ルチル結晶の含量は17%であっ
た。。また、試料量を4.08g、トルエン量を80m
lとした以外は実施例5と同様の条件で担体のOH基含
量を測定したところ、88mlのメタンガスが発生し
た。担体のOH基含量は、2.8×10-4(mol/g
−担体)であった。このようにして得られた酸化チタン
担持酸化ルテニウム触媒2.5gを実施例2と同様に反
応管に充填し、塩化水素ガスを187ml/min、酸
素ガスを199ml/minで流通させ、内温を301
℃とした以外は実施例2の反応方法に準拠して行った。
反応開始2.0時間後の時点での単位触媒重量当りの塩
素の生成活性は5.33×10-4mol/min・g−
触媒であった。
【0077】実施例9 次の方法により触媒を調製した。すなわち、酸化チタン
粉末(日本アエロジル社製、P25)19.7gに、あ
らかじめ市販の塩化ルテニウム(RuCl3・nH2O、
Ru含量37.3重量%)0.81gを6.0gの純水
に溶解して調製した水溶液を含浸し、次に、60℃で2
時間乾燥した。乾燥した粉末を乳鉢でよく粉砕し、ダー
クグリーン色の粉末を得た。この粉末を水素化ホウ素ナ
トリウムで還元するために水素化ホウ素ナトリウム1.
00gをエタノール200gに溶解した溶液を調製し、
氷浴で冷却した。この水素化ホウ素ナトリウム溶液に、
塩化ルテニウムを担持した酸化チタンを全量撹拌しなが
ら加えた。加えると同時に発泡が起きた。1時間後、上
澄み液をデカンテーションにより除去した。次に得られ
た粉末に500mlの純水を加え、30分間洗浄した
後、濾別した。この操作を5回くりかえした。この時の
1回目の洗浄液のpHは9.8、5回目の洗浄液のpH
は6.6であった。得られたケーキを60℃で4時間乾
燥した。青灰色の粉末18.0gを得た。次に、得られ
た粉末に塩化カリウム0.66gと純水9.0gからな
る水溶液を含浸し、60℃で4時間乾燥した。次いで、
空気中で、室温から350℃まで1時間で昇温し、同温
度で3時間焼成した。焼成後、500mlの純水を加え
て攪拌した後、粉末を濾別した。この操作を5回繰り返
し、洗液に硝酸銀水溶液を滴下し、塩化カリウムの残存
していないことを確認した。次いで、この粉末を60℃
で4時間乾燥することにより、17.3gの青灰色粉末
を得た。得られた粉末を成形し、8.6〜16.0メッ
シュとすることで、酸化チタン担持酸化ルテニウム触媒
を得た。なお、酸化ルテニウム含量の計算値は、RuO
2/(RuO2+TiO2)×100=2.0重量%であ
った。ルテニウム含量の計算値は、Ru/(RuO2
TiO2)×100=1.5重量%であった。使用した
酸化チタン粉末を実施例1と同様の条件でX線回折分析
を行った結果、ルチル結晶の含量は17%であった。。
このようにして得られた酸化チタン担持酸化ルテニウム
触媒2.5gを実施例2と同様に反応管に充填し、塩化
水素ガスを195ml/min、酸素ガスを198ml
/minで流通させ、内温を299℃とした以外は実施
例2の反応方法に準拠して行った。反応開始2.0時間
後の時点での単位触媒重量当りの塩素の生成活性は4.
41×10-4mol/min・g−触媒であった。
【0078】実施例10 次の方法により触媒を調製した。すなわち、酸化チタン
粉末(堺化学(株)、STR−60N、100%ルチル結
晶系)を、あらかじめ空気中で室温から500℃まで
1.4時間で昇温し、同温度で3時間焼成した。次い
で、焼成したもの15.1gを市販の塩化ルテニウム
(RuCl3・nH2O、Ru含量37.3重量%)0.
61gと26.7gの純水からなる水溶液に浸漬し、次
いで、減圧下、50℃、4時間でエバポレートした。次
に、60℃で2時間乾燥した。乾燥した粉末をよく粉砕
し、ダークグリーン色の粉末を得た。この粉末を室温、
窒素雰囲気下で2N水酸化カリウム溶液3.2gと純水
52.6g、ヒドラジン1水和物0.77gからなる溶
液中に浸し、処理した。加えると同時に発泡が起きた。
1時間後、上澄液を濾別した。ついで得られた粉末に5
00mlの純水を加えて、30分間洗浄した後、濾別し
た。この操作を7回くりかえした。この時の1回目の洗
浄液のpHは9.9、7回目の洗浄液のpHは7.5で
あった。濾別した粉末に2.0mol/l塩化カリウム
溶液50gを加えて撹拌した後に再び粉末を濾別した。
この操作を3回繰り返した。得られたケーキを60℃で
4時間乾燥し、赤灰色粉末を得た。次いで、空気中で、
室温から350℃まで1時間で昇温し、同温度で3時間
焼成した。焼成後、500mlの純水を加えて攪拌した
後、粉末を濾別した。この操作を5回繰り返し、洗液に
硝酸銀水溶液を滴下し、塩化カリウムの残存していない
ことを確認した。次いで、この粉末を60℃で4時間乾
燥することにより、13.9gの青灰色粉末を得た。得
られた粉末を成形し、8.6〜16.0メッシュとする
ことで、酸化チタン担持酸化ルテニウム触媒を得た。な
お、酸化ルテニウム含量の計算値は、RuO2/(Ru
2+TiO2)×100=1.9重量%であった。ルテ
ニウム含量の計算値は、Ru/(RuO2+TiO2)×
100=1.5重量%であった。また、試料量を1.3
1gとした以外は実施例5と同様の条件で担体のOH基
含量を測定したところ、48mlのメタンガスが発生し
た。担体のOH基含量は、5.6×10-4(mol/g
−担体)であった。このようにして得られた酸化チタン
担持酸化ルテニウム触媒2.5gを2mm球の市販のα
−アルミナ担体(ニッカトー(株)製、SSA995)1
0gとよく混合することにより触媒を希釈して石英製反
応管(内径12mm)に充填し、酸素ガスを192ml
/minで流通させた以外は実施例2の反応方法に準拠
して行った。反応開始2.0時間後の時点での単位触媒
重量当りの塩素の生成活性は4.27×10-4mol/
min・g−触媒であった。
【0079】実施例11 次の方法により触媒を調製した。すなわち、酸化チタン
粉末(堺化学(株)、STR−60N、100%ルチル結
晶系)を、あらかじめ空気中で室温から700℃まで
1.9時間で昇温し、同温度で3時間焼成した。次い
で、焼成したもの15.0gを市販の塩化ルテニウム
(RuCl3・nH2O、Ru含量37.3重量%)0.
61gと26.7gの純水からなる水溶液に浸漬し、次
いで、減圧下、50℃、4時間でエバポレートした。次
に、60℃で2時間乾燥した。乾燥した粉末をよく粉砕
し、ダークグリーン色の粉末を得た。この粉末を室温、
窒素雰囲気下で2N水酸化カリウム溶液3.2gと純水
52.7g、ヒドラジン1水和物0.77gからなる溶
液中に浸した。浸すと同時に発泡が起きた。1時間後、
上澄液を濾別した。ついで得られた粉末に500mlの
純水を加えて、30分間洗浄した後、濾別した。この操
作を7回くりかえした。この時の1回目の洗浄液のpH
は9.9、7回目の洗浄液のpHは7.5であった。濾
別した粉末に2.0mol/l塩化カリウム溶液50g
を加えて撹拌した後に再び粉末を濾別した。この操作を
3回繰り返した。得られたケーキを60℃で4時間乾燥
し、灰色粉末を得た。次いで、得られた粉末を空気中
で、室温から350℃まで1時間で昇温し、同温度で3
時間焼成した。焼成後、500mlの純水を加えて攪拌
した後、粉末を濾別した。この操作を5回繰り返し、洗
液に硝酸銀水溶液を滴下し、塩化カリウムの残存してい
ないことを確認した。次いで、この粉末を60℃で4時
間乾燥することにより、13.5gの青灰色粉末を得
た。得られた粉末を成形し、8.6〜16.0メッシュ
とすることで、酸化チタン担持酸化ルテニウム触媒を得
た。なお、酸化ルテニウム含量の計算値は、RuO2
(RuO2+TiO2)×100=2.0重量%であっ
た。ルテニウム含量の計算値は、Ru/(RuO2+T
iO2)×100=1.5重量%であった。また、試料
量を2.02gとした以外は実施例5と同様の条件で担
体のOH基含量を測定したところ、46mlのメタンガ
スが発生した。担体のOH基含量は、3.3×10
-4(mol/g−担体)であった。このようにして得ら
れた酸化チタン担持酸化ルテニウム触媒2.5gを2m
m球の市販のα−アルミナ担体(ニッカトー(株)製、S
SA995)10gとよく混合することにより触媒を希
釈して石英製反応管(内径12mm)に充填し、酸素ガ
スを192ml/minで流通させた以外は実施例2の
反応方法に準拠して行った。反応開始2.0時間後の時
点での単位触媒重量当りの塩素の生成活性は4.32×
10-4mol/min・g−触媒であった。
【0080】実施例12 次の方法により触媒を調製した。すなわち、酸化チタン
粉末(堺化学(株)、STR−60N、100%ルチル結
晶系)120gに純水76.3gと酸化チタンゾル(堺
化学(株)CSB,TiO2含量38重量%)15.8g
を加え混練した。混練したものに、室温で乾燥空気を吹
きかけ、担体が適当な粘度になるまで乾燥した。乾燥し
たことによる水の減少量は10.5gであった。この混
合物を1.5mmφのヌードル状に押出し成形した。次
いで、空気中、60℃で4時間乾燥し、白色のヌードル
状酸化チタン119gを得た。次いで、空気中で、室温
から500℃まで1.4時間で昇温し、同温度で3時間
焼成した。焼成後、ヌードル状固体を5mm程度の長さ
に切り揃えることにより、白色押出状酸化チタン担体1
15gを得た。次いで、得られた担体50.0gに、市
販の塩化ルテニウム(RuCl3・nH2O、Ru含量3
7.3重量%)2.04gと27.0gの純水に溶解し
て調製した水溶液を含浸し、60℃で2時間乾燥した。
次いで、得られた固体を室温で2N水酸化カリウム溶液
10.5gと純水300g、ヒドラジン1水和物2.5
7gからなる溶液中に浸し、15分毎に攪拌し、1時間
浸漬した。浸すと同時に発泡が起きた。還元した後、上
澄み液を濾別により除去した。次いで、得られた固体に
500mlの純水を加えて、30分間洗浄した後、濾別
した。この操作を5回くりかえした。この時の1回目の
洗浄液のpHは8.8、5回目の洗浄液のpHは6.8
であった。濾別した押出状固体に0.5mol/l塩化
カリウム溶液100gを加えて撹拌した後に再び押出状
固体を濾別した。この操作を3回繰り返した。得られた
固体を60℃で4時間乾燥し、灰色固体を得た。次い
で、空気中で、室温から350℃まで1時間で昇温し、
同温度で3時間焼成した。焼成後、500mlの純水を
加えて攪拌した後、固体を濾別した。この操作を5回繰
り返し、洗液に硝酸銀水溶液を滴下し、塩化カリウムの
残存していないことを確認した。次いで、この押出状固
体を60℃で4時間乾燥することにより、50.7gの
青灰色押出状酸化チタン担持酸化ルテニウム触媒を得
た。更に、含浸工程からの操作を同様に繰り返し、5
0.8gの青灰色押出状酸化チタン担持酸化ルテニウム
触媒を得、これらを混合し、101.5gの青灰色押出
状酸化チタン担持酸化ルテニウム触媒を得た。なお、酸
化ルテニウム含量の計算値は、RuO2/(RuO2+T
iO2)×100=2.0重量%であった。ルテニウム
含量の計算値は、Ru/( RuO2+TiO2)×10
0=1.5重量%であった。使用した酸化チタン担体を
実施例1と同様の条件でX線回折分析を行った結果、ル
チル結晶の含量は97%であった。このようにして得ら
れた酸化チタン担持酸化ルテニウム触媒2.5gを2m
m球の市販のα−アルミナ担体(ニッカトー(株)製、S
SA995)10gとよく混合することにより触媒を希
釈して石英製反応管(内径12mm)に充填し、酸素ガ
スを206ml/minで流通させた以外は実施例2の
反応方法に準拠して行った。反応開始2.0時間後の時
点での単位触媒重量当りの塩素の生成活性は4.83×
10-4mol/min・g−触媒であった。
【0081】実施例13 次の方法により触媒を調製した。すなわち、酸化チタン
粉末(テイカ(株)、MT−600B、ルチル結晶系)1
0.0gを市販の塩化ルテニウム(RuCl3・nH
2O、Ru含量37.3重量%)0.41gと17.8
gの純水からなる水溶液に浸漬し、次いで、減圧下、4
0℃、2時間でエバポレートした。次に、60℃で2時
間乾燥した。乾燥後、触媒をよく粉砕し、ダークグリー
ン色の粉末を得た。この粉末を室温で2N水酸化カリウ
ム溶液2.1gと純水30.0gからなる溶液中に浸し
攪拌した。1分後、室温、窒素雰囲気下、攪拌中の懸濁
液にヒドラジン1水和物0.59gと純水5.0gから
なる溶液を加え、ヒドラジンで処理した。加えると同時
に発泡が起きた。1時間後、上澄液を濾別した。つい
で、得られた粉末に500mlの純水を加えて、30分
間洗浄した後、濾別した。この操作を5回くりかえし
た。この時の1回目の洗浄液のpHは8.8、5回目の
洗浄液のpHは7.4であった。濾別した粉末に2mo
l/l塩化カリウム溶液50gを加えて撹拌した後に再
び粉末を濾別した。この操作を3回繰り返した。得られ
たケーキを60℃で4時間乾燥し、ベージュ色粉末を得
た。次いで、空気中で、室温から350℃まで1時間で
昇温し、同温度で3時間焼成した。焼成後、500ml
の純水を加えて攪拌した後、粉末を濾別した。この操作
を5回繰り返し、洗液に硝酸銀水溶液を滴下し、塩化カ
リウムの残存していないことを確認した。次いで、この
粉末を60℃で4時間乾燥することにより、9.23g
の青灰色粉末を得た。得られた粉末を成形し、8.6〜
16.0メッシュとすることで、酸化チタン担持酸化ル
テニウム触媒を得た。なお、酸化ルテニウム含量の計算
値は、RuO2/(RuO2+TiO2)×100=2.
0重量%であった。ルテニウム含量の計算値は、Ru/
(RuO2+TiO2)×100=1.5重量%であっ
た。このようにして得られた酸化チタン担持酸化ルテニ
ウム触媒2.5gを1mm球の市販のα−アルミナ担体
(ニッカトー(株)製、SSA995)5gとよく混合す
ることにより触媒を希釈して石英製反応管(内径12m
m)に充填し、塩化水素ガスを211ml/min、酸
素ガスを211ml/minで流通させた以外は実施例
2の反応方法に準拠して行った。反応開始1.8時間後
の時点での単位触媒重量当りの塩素の生成活性は4.4
0×10-4mol/min・g−触媒であった。
【0082】実施例14 次の方法により触媒を調製した。すなわち、純水270
gと30重量%硫酸チタン溶液(和光純薬社製)134
gを室温混合した。得られた溶液に酸化チタン粉末(石
原産業社製、PT−101、ルチル結晶系)10.0g
を室温混合した。次いで、得られた懸濁液をオイルバス
を用いて、攪拌下、102℃に加熱し7時間かけて加熱
加水分解した。加水分解後、反応液を室温まで冷却し、
一晩放置した後、濾別した。得られた白色沈殿に0.5
Lの純水を加え、30分間洗浄した後、濾別した。この
操作を8回繰り返した。次に、得られた沈殿を60℃で
4時間乾燥し、25.0gの白色粉末を得た。この粉末
を、空気中で、300℃まで1時間で昇温し同温度で5
時間焼成することにより、23.2gの白色固体を得
た。更に、この粉末のうち、20.2gを分取し、空気
中で、500℃まで1.4時間で昇温し、同温度で3時
間焼成することにより、19.5gの白色固体を得た。
得られた固体を粉砕し、酸化チタン粉末を得た。得られ
た酸化チタン粉末9.5gにあらかじめ市販の塩化ルテ
ニウム(RuCl3・nH2O、Ru含量37.3重量
%)1.27gと9.5gの純水から調製した水溶液を
含浸し、次いで、減圧下、40℃、2時間でエバポレー
トした。次に、60℃で2時間乾燥した。乾燥した粉末
を乳鉢でよく粉砕し、黒色の粉末を得た。この粉末を、
室温で2N水酸化カリウム溶液6.6gと純水28.5
gからなる溶液に浸し、攪拌した。一分後、室温、窒素
雰囲気下、攪拌中の懸濁液にヒドラジン1水和物1.8
3gと純水4.8gからなる溶液を加え、ヒドラジンで
処理した。加えると同時に発泡が起きた。1時間後、上
澄液を濾別した。ついで得られた粉末に500mlの純
水を加えて、30分間洗浄した後、濾別した。この操作
を5回くりかえした。この時の1回目の洗浄液のpHは
8.2、5回目の洗浄液のpHは6.6であった。濾別
した粉末に2mol/l塩化カリウム溶液48gを加え
て撹拌した後に再び粉末を濾別した。この操作を3回繰
り返した。得られたケーキを60℃で4時間乾燥し、黒
色粉末10.2gを得た。次いで、空気中で、室温から
350℃まで1時間で昇温し、同温度で3時間焼成し
た。焼成後、500mlの純水を加えて攪拌した後、粉
末を濾別した。この操作を5回繰り返し、洗液に硝酸銀
水溶液を滴下し、塩化カリウムの残存していないことを
確認した。次いで、この粉末を60℃で4時間乾燥する
ことにより、8.9gの黒色粉末を得た。得られた粉末
を成形し、8.6〜16.0メッシュとすることで、酸
化チタン担持酸化ルテニウム触媒を得た。なお、酸化ル
テニウム含量の計算値は、RuO2/(RuO2+TiO
2)×100=6.2重量%であった。ルテニウム含量
の計算値は、Ru/(RuO2+TiO2)×100=
4.7重量%であった。使用した酸化チタン粉末を実施
例1と同様の条件でX線回折分析を行った結果、2θ=
27.4°のルチル結晶のピーク強度は1497cps
であった。2θ=25.3°のアナターゼ結晶のピーク
強度は認められなかった。ルチル結晶の含量は100%
であった。また、試料量を2.36gとした以外は実施
例5と同様の条件で担体のOH基含量を測定したとこ
ろ、51mlのメタンガスが発生した。担体のOH基含
量は、3.7×10-4(mol/g−担体)であった。
このようにして得られた酸化チタン担持酸化ルテニウム
触媒2.5gを2mm球の市販のα−アルミナ担体(ニ
ッカトー(株)製、SSA995)10gとよく混合する
ことにより触媒を希釈して石英製反応管(内径12m
m)に充填し、塩化水素をガスを211ml/minで
流通させ、酸素ガスを211ml/minで流通させた
以外は実施例2の反応方法に準拠して行った。反応開始
2.3時間後の時点での単位触媒重量当りの塩素の生成
活性は8.18×10-4mol/min・g−触媒であ
った。
【0083】実施例15 次の方法により触媒を調製した。すなわち、酸化チタン
粉末(堺化学(株)、100%ルチル結晶形)を、あらか
じめ空気中で室温から500℃まで1.4時間で昇温
し、同温度で3時間焼成した。次いで、焼成したもの1
0.0gを市販の塩化ルテニウム(RuCl3・nH
2O、Ru含量37.3重量%)1.34gと17.8
gの純水からなる水溶液に浸漬し、次いで、減圧下、4
0℃、2時間でエバポレートした。次に、60℃で2時
間乾燥した。乾燥した粉末をよく粉砕し、黒茶色の粉末
を得た。この粉末を室温で、2N水酸化カリウム溶液
6.9gと純水30.0gからなる溶液中に浸し攪拌し
た。1分後、室温、窒素雰囲気下、攪拌中の懸濁液にヒ
ドラジン1水和物1.93gと純水5.0gからなる溶
液を加え、ヒドラジンで処理した。加えると同時に発泡
が起きた。1時間後、上澄液を濾別により除去した。次
いで、得られた粉末に500mlの純水を加えて、30
分間洗浄した後、濾別した。この操作を5回くりかえし
た。この時の1回目の洗浄液のpHは8.7、5回目の
洗浄液のpHは7.4であった。濾別した粉末に2mo
l/l塩化カリウム溶液50gを加えて撹拌した後に再
び粉末を濾別した。この操作を3回繰り返した。得られ
たケーキを60℃で4時間乾燥し、黒色粉末を得た。次
いで、空気中で、室温から350℃まで1時間で昇温
し、同温度で3時間焼成した。焼成後、500mlの純
水を加えて攪拌した後、粉末を濾別した。この操作を5
回繰り返し、洗液に硝酸銀水溶液を滴下し、塩化カリウ
ムの残存していないことを確認した。次いで、この粉末
を60℃で4時間乾燥することにより、9.7gの黒色
粉末を得た。得られた粉末を成形し、8.6〜16.0
メッシュとすることで、酸化チタン担持酸化ルテニウム
触媒を得た。なお、酸化ルテニウム含量の計算値は、R
uO2/(RuO2+TiO2)×100=6.2重量%
であった。ルテニウム含量の計算値は、Ru/(RuO
2+TiO2)×100=4.7重量%であった。使用し
た酸化チタン粉末を実施例1と同様の条件でX線回折分
析を行った結果、2θ=27.4°のルチル結晶のピー
ク強度907cpsであった。2θ=25.3°のアナ
ターゼ結晶のピーク強度は認められなかった。ルチル結
晶の含量は100%であった。また、試料量を1.64
gとした以外は実施例5と同様の条件で担体のOH基含
量を測定したところ、54mlのメタンガスが発生し
た。担体のOH基含量は、6.0×10-4(mol/g
−担体)であった。このようにして得られた酸化チタン
担持酸化ルテニウム触媒2.5gを2mm球の市販のα
−アルミナ担体(ニッカトー(株)製、SSA995)1
0gとよく混合することにより触媒を希釈して石英製反
応管(内径12mm)に充填し、塩化水素ガスを211
ml/min、酸素ガスを211ml/minで流通さ
せた以外は実施例2の反応方法に準拠して行った。反応
開始1.8時間後の時点での単位触媒重量当りの塩素の
生成活性は7.85×10-4mol/min・g−触媒
であった。
【0084】実施例16 次の方法により触媒を調製した。すなわち、酸化チタン
粉末(堺化学工業(株)製、SSP−HJ、アナターゼ結
晶系)10.1gに、あらかじめ市販の塩化ルテニウム
(RuCl3・nH2O、Ru含量37.3重量%)1.
35gを4.5gの純水に溶解して調製した水溶液を含
浸し、次に、含浸したものを60℃で2時間乾燥した。
乾燥した粉末を乳鉢でよく粉砕し、黒色の粉末を得た。
この粉末を水素化ホウ素ナトリウムで還元するために水
素化ホウ素ナトリウム1.65gをエタノール330g
に溶解した溶液を調製し、氷浴で冷却した。この水素化
ホウ素ナトリウム溶液に、塩化ルテニウムを担持した酸
化チタンを全量撹拌しながら加えた。加えると同時に発
泡が起きた。1時間後、上澄み液をデカンテーションに
より除去した。次に得られた粉末に500mlの純水を
加え、30分間洗浄した後、濾別した。この操作を5回
くりかえした。この時の1回目の洗浄液のpHは9.
3、5回目の洗浄液のpHは5.3であった。得られた
ケーキを60℃で4時間乾燥した。黒色の粉末9.8g
を得た。次に、得られた粉末に塩化カリウム1.21g
と純水4.2gからなる水溶液を含浸した。次に、含浸
したものを60℃で4時間乾燥した。次いで、得られた
粉末を空気中で、室温から350℃まで1時間で昇温
し、同温度で3時間焼成した。焼成後、500mlの純
水を加えて攪拌した後、粉末を濾別した。この操作を5
回繰り返し、洗液に硝酸銀水溶液を滴下し、塩化カリウ
ムの残存していないことを確認した。次いで、この粉末
を60℃で4時間乾燥することにより、9.3gの黒色
粉末を得た。得られた粉末を成形し、8.6〜16.0
メッシュとすることで、酸化チタン担持酸化ルテニウム
触媒を得た。なお、酸化ルテニウム含量の計算値は、R
uO2/(RuO2+TiO2)×100=6.1重量%
であった。ルテニウム含量の計算値は、Ru/(RuO
2+TiO2)×100=4.7重量%であった。また、
試料量を1.79gとした以外は実施例5と同様の条件
で担体のOH基含量を測定したところ、111mlのメ
タンガスが発生した。担体のOH基含量は、18.6×
10-4(mol/g−担体)であった。このようにして
得られた酸化チタン担持酸化ルテニウム触媒2.5gを
実施例2と同様に反応管に充填し、塩化水素ガスを18
7ml/min、酸素ガスを199ml/minで流通
させた以外は実施例2の反応方法に準拠して行った。反
応開始2.0時間後の時点での単位触媒重量当りの塩素
の生成活性は3.59×10-4mol/min・g−触
媒であった。
【0085】実施例17 次の方法により触媒を調製した。すなわち、酸化チタン
粉末(日本アエロジル社製、P25)10.0gに、あ
らかじめ市販の塩化ルテニウム(RuCl3・nH2O、
Ru含量37.3重量%)1.34gを4.8gの純水
に溶解して調製した水溶液を含浸し、次に、60℃で2
時間乾燥した。乾燥した粉末を乳鉢でよく粉砕し、黒色
の粉末を得た。この粉末を水素化ホウ素ナトリウムで還
元するために水素化ホウ素ナトリウム1.66gをエタ
ノール330gに溶解した溶液を調製し、氷浴で冷却し
た。この水素化ホウ素ナトリウム溶液に、塩化ルテニウ
ムを担持した酸化チタンを全量撹拌しながら加えた。加
えると同時に発泡が起きた。1時間後、上澄み液をデカ
ンテーションにより除去した。次に、得られた粉末に5
00mlの純水を加え、30分間洗浄した後、濾別し
た。この操作を9回くりかえした。この時の1回目の洗
浄液のpHは9.6、9回目の洗浄液のpHは7.7で
あった。得られたケーキを60℃で4時間乾燥し、黒色
の粉末を得た。次に、得られた粉末に塩化カリウム1.
22gと純水4.7gからなる水溶液を含浸した。次に
含浸したものを60℃で4時間乾燥した。次いで、得ら
れた粉末を空気中で、室温から350℃まで1時間で昇
温し、同温度で3時間焼成した。焼成後、500mlの
純水を加えて攪拌した後、粉末を濾別した。この操作を
5回繰り返し、洗液に硝酸銀水溶液を滴下し、塩化カリ
ウムの残存していないことを確認した。次いで、この粉
末を60℃で4時間乾燥することにより、9.5gの黒
色粉末を得た。得られた粉末を成形し、8.6〜16.
0メッシュとすることで、酸化チタン担持酸化ルテニウ
ム触媒を得た。なお、酸化ルテニウム含量の計算値は、
RuO2/(RuO2+TiO2)×100=6.2重量
%であった。ルテニウム含量の計算値は、Ru/(Ru
2+TiO2)×100=4.7重量%であった。使用
した酸化チタン粉末を実施例1と同様の条件でX線回折
分析を行った結果、ルチル結晶の含量は17%であっ
た。このようにして得られた酸化チタン担持酸化ルテニ
ウム触媒2.5gを実施例2と同様に反応管に充填し、
塩化水素ガスを195ml/min、酸素ガスを198
ml/minで流通させ、内温を299℃とした以外は
実施例2に準拠して行った。反応開始2.0時間後の時
点で、単位触媒重量当りの塩素の生成活性は4.31×
10-4mol/min・g−触媒であった。
【0086】実施例18 次の方法により触媒を調製した。すなわち、酸化チタン
粉末(触媒化成(株)No.1)40.3gに繊維状セ
ルロース(東洋濾紙社製、濾紙5B)12.8gを純水
分散させたものを混合し、酸化チタンゾル(堺化学
(株)CSB,TiO2含量38重量%)31.5g及
び純水を加え混練した。混練したものを60℃で乾燥
し、適当な粘度にして棒状に成型した。次いで、この棒
状固体を60℃で4時間乾燥し、64.3gの白色固体
を得た。得られた固体を空気中で500℃まで3時間で
昇温した後、同温度で5時間焼成し、白色の棒状酸化チ
タン担体48.5gを得た。次に、得られた固体を破砕
し、8.6〜16メッシュの28.0gの固体を得た。
このようにして得られた酸化チタン担体を5.1g分取
し、これに0.5N水酸化カリウム溶液を担体の表面に
水が浮き出るまで含浸した後、空気中60℃で2時間乾
燥した。この時、加えた水酸化カリウム溶液の含浸量は
3.6gであった。得られた担体に市販の塩化ルテニウ
ム水和物(RuCl3・nH2O、Ru含量35.5%)
0.71gをエタノール3.0gに溶解した液を含浸さ
せた後、ただちに空気中60℃で2時間乾燥し、塩化ル
テニウムを担持した。次いで、水素化ホウ素ナトリウム
(NaBH4)0.55gと純水2.0gとエタノール
42.3gからなる溶液を調製し、氷浴で十分冷却した
のち、既に調製済みの酸化チタン担持塩化ルテニウムを
加え、塩化ルテニウムを還元した。このとき溶液に発泡
が見られた。発泡がおさまった後、デカンテーションに
より上澄み液を除去した。還元処理した固体に200ml
の純水を加えデカンテーションした。この操作を5回繰
り返した。次に、200mlの純水を加えた後、pHは
9.2であった。この溶液に0.1NHClを3.6g
注加し、pHを6.7にし、デカンテーションした。次
に、500mlの純水で30分間洗浄し再度、固体を濾
別した。この操作を5回繰り返した。次に、この固体を
60℃で4時間乾燥し、5.2gの青黒色固体を得た。
次いで、この固体に、塩化カリウム0.63gを純水
3.2gに溶解した溶液を含浸させ、60℃で4時間乾
燥した。乾燥したものを空気中で350℃まで1時間で
昇温し、同温度で3時間焼成した。次に、焼成した固体
を500mlの純水で30分間洗浄し濾別した。この操
作を5回繰り返した。濾液に硝酸銀水溶液を滴下して、
塩化カリウムが残存していないことを確認した。洗浄し
た後、固体を60℃で4時間乾燥して、8.6〜16メ
ッシュの青黒色の酸化チタン担持酸化ルテニウム触媒
5.1gが得られた。得られた触媒について目盛り付き
ルーペでRuO2層の厚さを測定したところ、酸化ルテ
ニウムは外表面から0.3mmに担持されていた。測定
した触媒の粒径は1.5mmであった。触媒において酸
化ルテニウムが触媒表面に担持される範囲S/Lに関し
てL及びSを前記のとおり求めた。その結果、S/Lの
計算値は、0.2であった。なお、酸化ルテニウム含量
の計算値は、RuO2/(RuO2+TiO2)×100
=6.2重量%であった。ルテニウム含量の計算値は、
Ru/(RuO2+TiO2)×100=4.7重量%で
あった。このようにして得られた酸化チタン担持酸化ル
テニウム触媒2.5gを実施例2と同様に反応管に充填
し、塩化水素ガスを195ml/min、酸素ガスを1
98ml/min流通させた以外は実施例2に準拠して
行った。反応開始2.0時間後の時点での単位触媒重量
当りの塩素の生成活性は4.30×10-4mol/mi
n・g−触媒であった。
【0087】実施例19 次の方法により触媒を調製した。すなわち、1〜2mm
φの球形の酸化チタン担体(堺化学CS300S−1
2)5.1gに2mol/l炭酸水素アンモニウム溶液
を触媒の表面に水が浮き出るまで含浸した後、空気中6
0℃で2時間乾燥した。得られた担体に市販の塩化ルテ
ニウム水和物(RuCl3・nH2O、Ru含量35.5
%)0.71gをエタノール2.2gに溶解して調製し
た溶液を含浸させた後、ただちに空気中60℃で2時間
乾燥し、塩化ルテニウムを担持した。乾燥後、次いで、
水素化ホウ素ナトリウム(NaBH4)0.50gとエ
タノール60.9gからなる溶液を調製し、氷浴で十分
冷却したのち、既に調製済みの酸化チタン担持塩化ルテ
ニウムを加え、塩化ルテニウムを還元した。このとき溶
液に発泡が見られた。発泡がおさまった後、デカンテー
ションにより上澄み液を除去した。還元処理した固体に
200mlの純水を加えデカンテーションした。この操作
を5回繰り返した。次に、200mlの純水を加えた後の
pHは4.5であった。加えた純水をデカンテーション
により除去した。次に、500mlの純水で30分間洗
浄し再度、固体を濾別した。この操作を5回繰り返し
た。5回目の洗浄液のpHは5.2であった。次に、こ
の固体を60℃で4時間乾燥し、5.4gの青黒色固体
を得た。次いで、この固体に、塩化カリウム0.19g
を純水1.9gに溶解した溶液を含浸させ、60℃で4
時間乾燥した。乾燥したものを空気中で350℃まで1
時間で昇温し、同温度で3時間焼成した。次に、焼成し
た固体を500mlの純水で30分間洗浄し濾別した。
この操作を5回繰り返した。濾液に硝酸銀水溶液を滴下
して、塩化カリウムが残存していないことを確認した。
洗浄した後、固体を60℃で4時間乾燥して黒色の球状
酸化チタン担持酸化ルテニウム触媒5.4gが得られ
た。 EPMAでRuO2層の厚さを測定したところ、酸
化ルテニウムは外表面から0.15〜0.25mmの範
囲に担持されていた。測定した触媒の粒径は1.4〜
1.6mmであった。なお、酸化ルテニウムが触媒表面
に担持される範囲S/Lの計算値は、0.09〜0.1
8であった。なお、酸化ルテニウム含量の計算値は、R
uO2/(RuO2+TiO2)×100=6.1重量%
であった。ルテニウム含量の計算値は、Ru/(RuO
2+TiO2)×100=4.6重量%であった。このよ
うにして得られた酸化チタン担持酸化ルテニウム触媒
2.5gを実施例2と同様に反応管に充填し、塩化水素
ガスを187ml/min、酸素ガスを199ml/m
inで流通させ、内温を302℃とした以外は実施例2
に準拠して行った。反応開始2.0時間後の時点での単
位触媒重量当りの塩素の生成活性は4.47×10-4
ol/min・g−触媒であった。
【0088】実施例20 次の方法により触媒を調製した。すなわち、1〜2mm
φの球形の酸化チタン担体(堺化学CS300S−1
2)5.0gに2mol/l炭酸アンモニウム溶液を触
媒の表面に水が浮き出るまで含浸した後、空気中60℃
で2時間乾燥した。得られた担体に市販の塩化ルテニウ
ム水和物(RuCl3・nH2O、Ru含量35.5%)
0.70gをエタノール1.5gに溶解して調製した溶
液を含浸させた後、ただちに空気中60℃で2時間乾燥
し、塩化ルテニウムを担持した。次いで、水素化ホウ素
ナトリウム(NaBH4)0.50gと純水2.1gと
エタノール41.1gからなる溶液を調製し、氷浴で十
分冷却したのち、既に調製済みの酸化チタン担持塩化ル
テニウムを加え、塩化ルテニウムを還元した。このとき
溶液に発泡が見られた。発泡がおさまった後、デカンテ
ーションにより上澄み液を除去した。還元処理した固体
に200mlの純水を加えデカンテーションした。この操
作を5回繰り返した。次に、200mlの純水を加えた後
のpHは3.9であった。加えた純水をデカンテーショ
ンにより除去した。次に、500mlの純水で30分間
洗浄し再度、固体を濾別した。この操作を5回繰り返し
た。5回目の洗浄液のpHは5.6であった。次に、こ
の固体を60℃で4時間乾燥し、5.3gの黒色固体を
得た。次いで、この固体に、塩化カリウム0.19gを
純水1.9gに溶解した溶液を含浸させ、60℃で4時
間乾燥した。乾燥したものを空気中で350℃まで1時
間で昇温し、同温度で3時間焼成した。次に、焼成した
固体を500mlの純水で30分間洗浄し濾別した。こ
の操作を5回繰り返した。濾液に硝酸銀水溶液を滴下し
て、塩化カリウムが残存していないことを確認した。洗
浄した後、固体を60℃で4時間乾燥した。黒色の球状
酸化チタン担持酸化ルテニウム触媒5.2gが得られ
た。 EPMAでRuO2層の厚さを測定したところ、酸
化ルテニウムは外表面から0.19〜0.30mmの範
囲に担持されていた。測定した触媒の粒径は1.5〜
1.6mmであった。なお、酸化ルテニウムが触媒表面
に担持される範囲S/Lの計算値は、0.13〜0.1
9であった。なお、酸化ルテニウム含量の計算値は、R
uO2/(RuO2+TiO2)×100=6.2重量%
であった。ルテニウム含量の計算値は、Ru/(RuO
2+TiO2)×100=4.7重量%であった。このよ
うにして得られた酸化チタン担持酸化ルテニウム触媒
2.5gを実施例2と同様に反応管に充填し、塩化水素
ガスを187ml/min、酸素ガスを199ml/m
inで流通させた以外は実施例2に準拠して行った。反
応開始2.0時間後の時点での単位触媒重量当りの塩素
の生成活性は4.34×10-4mol/min・g−触
媒であった。
【0089】実施例21 次の方法により触媒を調製した。すなわち、1〜2mm
φの球形の酸化チタン担体(堺化学CS300S−1
2)5.0gに2.0N水酸化カリウム溶液を担体の表
面に水が浮き出るまで含浸した後、空気中60℃で2時
間乾燥した。得られた担体に市販の塩化ルテニウム水和
物(RuCl3・nH2O、Ru含量35.5%)0.7
1gをエタノール3.0gに溶解して調製した溶液を含
浸させた後、ただちに空気中60℃で2時間乾燥し、塩
化ルテニウムを担持した。次いで、水素化ホウ素ナトリ
ウム(NaBH4)0.57gと純水2.0gとエタノ
ール42.5gからなる溶液を調製し、氷浴で十分冷却
したのち、既に調製済みの酸化チタン担持塩化ルテニウ
ムを加え、塩化ルテニウムを還元した。このとき溶液に
発泡が見られた。発泡がおさまった後、デカンテーショ
ンにより上澄み液を除去した。還元処理した固体に20
0mlの純水を加えデカンテーションした。この操作を5
回繰り返した。次に、500mlの純水で30分間洗浄
し再度、固体を濾別した。この操作を5回繰り返した。
ついで、この固体を60℃で4時間乾燥し、5.1gの
黒色固体を得た。次いで、この固体に、塩化カリウム
0.19gを純水1.8gに溶解した溶液を含浸させ、
60℃で4時間乾燥した。乾燥したものを空気中で35
0℃まで1時間で昇温し、同温度で3時間焼成した。次
に、焼成した固体を500mlの純水で30分間洗浄し
濾別した。この操作を5回繰り返した。濾液に硝酸銀水
溶液を滴下して、塩化カリウムが残存していないことを
確認した。洗浄した後、固体を60℃で4時間乾燥し
た。黒色の球状酸化チタン担持酸化ルテニウム触媒5.
1gが得られた。EPMAでRuO2層の厚さを測定した
ところ、酸化ルテニウムは外表面から0.11〜0.1
8mmの範囲に担持されていた。測定した触媒の粒径は
1.5〜1.7mmであった。なお、酸化ルテニウムが
触媒表面に担持される範囲S/Lの計算値は、0.06
〜0.11であった。なお、酸化ルテニウム含量の計算
値は、RuO2/(RuO2+TiO2)×100=6.
2重量%であった。ルテニウム含量の計算値は、Ru/
(RuO2+TiO2)×100=4.7重量%であっ
た。このようにして得られた酸化チタン担持酸化ルテニ
ウム触媒2.5gを実施例2と同様に反応管に充填し、
塩化水素ガスを187ml/min、酸素ガスを199
ml/minで流通させた以外は実施例2に準拠して行
った。反応開始2.0時間後の時点での単位触媒重量当
りの塩素の生成活性は4.29×10-4mol/min
・g−触媒であった。
【0090】比較例1 次の方法により触媒を調製した。すなわち、市販の塩化
ルテニウム水和物(RuCl3・3H2O 、Ru含量3
5.5重量%)0.70g を純水4.0g に溶解した。
水溶液をよく撹拌した後、12〜18.5メッシュにそ
ろえ、空気中500℃で1時間乾燥したシリカ(富士シ
リシア(株)製 キャリアクトG−10)5.0gに滴
下して加え、塩化ルテニウムを含浸担持した。担持した
ものを100ml/minの窒素気流下、室温から10
0℃まで30分で昇温し、同温度で2時間乾燥した後、
室温まで放冷し、黒色固体を得た。得られた固体を10
0ml/minの空気気流下、室温から250℃まで1
時間30分で昇温し、同温度で3時間乾燥した後、室温
まで放冷し、5.37gの黒色のシリカ担持塩化ルテニ
ウム触媒を得た。なお、ルテニウム含量の計算値は、R
u/(RuCl3・3H2O+SiO2)×100=4.
5重量%であった。この様にして得られたシリカ担持塩
化ルテニウム触媒2.5g を酸化チタン担体で希釈せ
ず、実施例2と同様に反応管に充填し、塩化水素をガス
を202ml/min、酸素ガスを213ml/min
で流通させ、内温を300℃とした以外は実施例2に準
拠して反応を行った。反応開始1.7時間後の時点での
単位触媒重量当りの塩素の生成活性は0.49×10-4
mol/min・g−触媒であった。
【0091】比較例2 次の方法により触媒を調製した。すなわち、球状酸化チ
タン(堺化学工業(株)製、CS−300)を乳鉢で粉
砕し、粉状にしたもの8.0gと二酸化ルテニウム粉
(NEケムキャット(株)製)0.53gとを乳鉢です
りつぶしながらよく混合した後、12〜18.5メッシ
ュに成形して、酸化ルテニウム酸化チタン混合触媒を得
た。なお、酸化ルテニウム含量の計算値は6.2重量%
であった。ルテニウム含量の計算値は4.7重量%であ
った。この様にして得られた酸化ルテニウム酸化チタン
混合触媒2.5gを12〜18.5メッシュにそろえた
酸化チタン担体5gとよく混合することにより触媒を希
釈して石英製反応管(内径12mm)に充填し、塩化水
素ガスを199ml/min、酸素ガスを194ml/
minで流通させ、内温を299℃とした以外は実施例
2に準拠して行った。反応開始2.3時間後の時点での
単位触媒重量当りの塩素の生成活性は、0.83×10
-4mol/min・g−触媒であった。
【0092】比較例3 次の方法により触媒を調製した。すなわち、市販のオル
トけい酸テトラエチル41.7gを186mlのエタノ
ールに溶解し、室温で攪拌しながらチタニウムテトライ
ソプロポキシド56.8gを注加し、室温で30分間攪
拌した。次に、233mlの純水に酢酸0.14gを溶
解することで調製した0.01mol/l酢酸水溶液に
エタノール93mlをよく混合した水溶液を上記溶液に
滴下した。滴下するに従って白色の沈殿を生成した。滴
下終了後、同じく室温で30分間攪拌した後、攪拌した
まま加熱し102℃のオイルバス上で1時間リフラック
スさせた。この時の液温は80℃であった。次に、この
液を放冷した後グラスフィルターで濾過し、500ml
の純水で洗浄し、再度濾過した。この操作を2回繰り返
した後、空気中60℃で4時間乾燥し、室温〜550℃
まで1時間で昇温し同温度で3時間焼成することによ
り、27.4gの白色な固体を得た。得られた固体を粉
砕し、チタニアシリカ粉末を得た。得られたチタニアシ
リカ粉末8.0gに市販の塩化ルテニウム水和物( R
uCl3・3H2O 、Ru含量35.5重量%)1.1
3gを純水8.2gに溶解した液を含浸させた後、空気
中60℃で1時間乾燥し、塩化ルテニウムを担持した。
次に担持したものを水素50ml/min、窒素100
ml/minの混合気流下、室温から300℃まで1時
間30分で昇温し、同温度で1時間還元した後、室温ま
で放冷し、灰褐色のチタニアシリカ担持金属ルテニウム
粉末8.4gを得た。得られたチタニアシリカ担持金属
ルテニウム粉末8.4gを100ml/minの空気気
流下で、室温から600℃まで3時間20分で昇温し、
同温度で3時間焼成することにより、8.5gの灰色の
粉末を得た。得られた粉末を成形し、12〜18.5メ
ッシュとすることで、チタニアシリカ担持酸化ルテニウ
ム触媒を得た。なお、酸化ルテニウム含量の計算値は、
RuO2/(RuO2+TiO2+SiO2)×100=
6.2重量%であった。ルテニウム含量の計算値は、R
u/(RuO2+TiO2+SiO2)×100=4.7
重量%であった。この様にして得られたチタニアシリカ
担持酸化ルテニウム触媒2.5gを酸化チタン担体で希
釈せず、実施例2と同様に反応管に充填し、塩化水素ガ
スを180ml/min、酸素ガスを180ml/mi
nで流通させた以外は実施例2の反応方法に準拠して行
った。反応開始1.8時間後の時点での単位触媒重量当
りの塩素の生成活性は0.46×10-4mol/min
・g−触媒であった。
【0093】比較例4 次の方法により触媒を調製した。すなわち、1〜2mm
φの球形の酸化チタン担体(堺化学工業製、CS−30
0S−12)10.1gに、あらかじめ市販の塩化ルテ
ニウム(RuCl3・nH2O、Ru含量37.3重量
%)1.34gを3.7gの純水に溶解して調製した水
溶液を含浸し、次に、空気中60℃で4時間乾燥した。
黒褐色の固体が得られた。この固体を水素還元するため
に、水素(20ml/min)と窒素(200ml/m
in)の混合気流下室温から250℃まで2時間で昇温
し、同温度で8時間還元した。還元後、10.3gの黒
色固体が得られた。次に、得られた固体を空気中で35
0℃まで1時間で昇温し、同温度で3時間焼成した。1
0.6gの黒色の酸化チタン担持酸化ルテニウム触媒が
得られた。なお、酸化ルテニウム含量の計算値は、Ru
2/(RuO2+TiO2)×100=6.1重量%で
あった。ルテニウム含量の計算値は、Ru/(RuO2
+TiO2)×100=4.7重量%であった。使用し
た酸化チタン粉末を実施例1と同様の条件でX線回折分
析を行った結果、ルチル結晶の含量は0%であった。こ
の様にして得られた酸化チタン担持酸化ルテニウム触媒
2.5g を実施例2と同様に反応管に充填し、塩化水素
ガスを187ml/min、酸素ガスを199ml/m
inで流通させた以外は実施例2に準拠して行った。反
応開始2.0時間後の時点での単位触媒重量当りの塩素
の生成活性は2.89×10-4mol/min・g−触
媒であった。
【0094】比較例5 次の方法により触媒を調製した。すなわち、1〜2mm
φの球形の5重量%担持金属ルテニウム酸化チタン触媒
10.0g(N.E.ケムキャット社製)に、0.5m
ol/l塩化カリウム水溶液を触媒の表面に水が浮き出
るまで含浸した後、空気中60℃で、1時間乾燥した。
この操作を2回繰り返した。塩化カリウム水溶液の含浸
量は1回目3.31g、2回目3.24gで合計は6.
55gであった。塩化カリウムとルテニウムのモル比の
計算値は0.66であった。乾燥したものを空気中で3
50℃まで1時間で昇温し、同温度で3時間焼成した。
次に、得られた固体を500mlの純水で30分間洗浄
し濾別した。この操作を5回繰り返した。濾液に硝酸銀
水溶液を滴下して、塩化カリウムが残存していないこと
を確認した。洗浄した後、固体を60℃で4時間乾燥し
て、黒色の球状酸化チタン担持酸化ルテニウム触媒9.
9gが得られた。なお、酸化ルテニウム含量の計算値
は、RuO2/(RuO2+TiO2)×100=6.6
重量%であった。ルテニウム含量の計算値は、Ru/
(RuO2+TiO2)×100=5.0重量%であっ
た。このようにして得られた酸化チタン担持酸化ルテニ
ウム触媒2.5gを実施例2と同様に反応管に充填し、
塩化水素ガスを187ml/min、酸素ガスを199
ml/minで流通させた以外は実施例2の反応方法に
準拠して行った。反応開始2.0時間後の時点での単位
触媒重量当りの塩素の生成活性は4.03×10-4mo
l/min・g−触媒であった。
【0095】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明により、担
持酸化ルテニウム触媒の製造方法であって、活性が高
く、より少量の触媒でより低い反応温度で目的化合物を
製造可能な、担持酸化ルテニウム触媒の製造方法を提供
することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】形状が球形である場合の触媒の断面を示す図で
ある。図中、斜線を施した部分は、酸化ルテニウムを含
有する部分である。
【図2】形状が円柱状である場合の触媒の断面を示す図
である。図中、斜線を施した部分は、酸化ルテニウムを
含有する部分である。
【図3】形状が内部に空隙部を有する円柱状である場合
の触媒の断面を示す図である。図中、斜線を施した部分
は、酸化ルテニウムを含有する部分である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平10−350272 (32)優先日 平成10年12月9日(1998.12.9) (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願平11−1028 (32)優先日 平成11年1月6日(1999.1.6) (33)優先権主張国 日本(JP) (72)発明者 関 航平 千葉県市原市姉崎海岸5の1 住友化学工 業株式会社内 (72)発明者 鈴木 達也 愛媛県新居浜市惣開町5番1号 住友化学 工業株式会社内 (72)発明者 大泉 貴洋 茨城県つくば市北原6 住友化学工業株式 会社内 Fターム(参考) 4G069 AA03 AA08 BA04A BA04B BA27C BB04A BB04B BB08C BC70A BC70B BD02C BD12C CB81 EC22X EC22Y FA02 FA03 FB39 FB43 FB45

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次の(1)から(5)の中から選ばれる
    一の担持酸化ルテニウム触媒の製造方法。 (1)ルテニウム化合物を担体に担持し、塩基性化合物
    で処理する工程及び還元性化合物で処理する工程を含
    み、次に酸化する担持酸化ルテニウム触媒の製造方法。 (2)ルテニウム化合物を担体に担持し、還元剤で処理
    する工程を含み、酸化数1価以上4価未満のルテニウム
    とした後、次に酸化する担持酸化ルテニウム触媒の製造
    方法。 (3)ルテニウム化合物をルチル結晶系の酸化チタンを
    含有する酸化チタン担体に担持し、これを還元剤で処理
    し、次に酸化する担持酸化ルテニウム触媒の製造方法。 (4)担体の単位重量当り、OH基量を0.1×10-4
    〜30×10-4(mol/g−担体)含有する酸化チタ
    ン担体にルテニウム化合物を担持し、これを液相で還元
    処理する工程を含む工程の次に酸化する担持酸化ルテニ
    ウム触媒の製造方法。 (5)担体にアルカリを担持し、次にハロゲン化ルテニ
    ウム、ルテニウムオキシ塩化物、ルテニウムアセチルア
    セトネート錯体、ルテニウム有機酸塩及びルテニウムニ
    トロシル錯体からなる群から選ばれる少なくとも一種の
    ルテニウム化合物を担持し、次に還元剤で処理し、更に
    酸化する、触媒の外表面の80%以上が下記の式(1)
    を充足し、担体の外表面殻層にのみ酸化ルテニウムを含
    有してなる担持酸化ルテニウム触媒の製造方法。 S/L<0.35 (1) L:触媒の表面の任意の一点(A)において触媒表面に
    垂直に触媒内部へ下した垂線が、点(A)の反対側で触
    媒から外部へ出る触媒表面上の点を点(B)とする場合
    の点(A)と点(B)の距離 S:上記の点(A)から上記の垂線上に測定される距離
    であって、点(A)から酸化ルテニウムの存在がなくな
    る点(C)までの距離
  2. 【請求項2】ハロゲン化ルテニウム、クロロルテニウム
    酸塩、オキシルテニウム酸塩、ルテニウムオキシ塩化
    物、ルテニウムアンミン錯体、ルテニウムアンミン錯体
    の塩化物、アセチルアセトネート錯体、ルテニウム有機
    酸塩、ルテニウムニトロシル錯体からなる群から選ばれ
    る少なくとも1種のルテニウム化合物を担体に担持し、
    還元剤で処理する工程を含み、酸化数1価以上4価未満
    のルテニウムとした後、次に酸化する請求項1の(2)
    の製造方法。
  3. 【請求項3】ハロゲン化ルテニウム、クロロルテニウム
    酸塩、オキシルテニウム酸塩、ルテニウムオキシ塩化
    物、ルテニウムアンミン錯体、ルテニウムアンミン錯体
    の塩化物、アセチルアセトネート錯体、ルテニウム有機
    酸塩、ルテニウムニトロシル錯体からなる群から選ばれ
    る少なくとも1種のルテニウム化合物を担体に担持し、
    塩基性化合物で処理する工程及び還元剤で処理する工程
    を含み、次に酸化する請求項1の(2)の製造方法。
  4. 【請求項4】 還元剤が、還元性化合物である請求項1
    の(2)の製造方法。
  5. 【請求項5】ハロゲン化ルテニウムを担体に担持し、 これにアルカリを添加し、 これを還元性化合物で処理した後、 酸化する請求項1の(1)又は(2)の製造方法。
  6. 【請求項6】ハロゲン化ルテニウムを担体に担持し、 これを還元性化合物のアルカリ溶液で処理した後、 酸化する請求項1の(1)又は(2)の製造方法。
  7. 【請求項7】ハロゲン化ルテニウムを担体に担持し、 これにアルカリを添加し、 これを還元性化合物で処理
    し、 更にこれにアルカリ金属塩化物を添加した後、 酸化する請求項1の(1)又は(2)の製造方法。
  8. 【請求項8】ハロゲン化ルテニウムを担体に担持し、 これを還元性化合物のアルカリ溶液で処理し、 これにアルカリ金属塩化物を添加した後、 酸化する請求項1の(1)又は(2)の製造方法。
  9. 【請求項9】ハロゲン化ルテニウムを担体に担持し、こ
    れにアルカリを添加し、 これをヒドラジンで処理した後、 酸化する請求項1の(1)又は(2)の製造方法。
  10. 【請求項10】ハロゲン化ルテニウムを担体に担持し、 これをヒドラジンのアルカリ溶液で処理した後、 酸化する請求項1の(1)又は(2)の製造方法。
  11. 【請求項11】ハロゲン化ルテニウムを担体に担持し、 これにアルカリを添加し、 これをヒドラジンで処理し、 更にこれにアルカリ金属塩化物を添加した後、 酸化する請求項1の(1)又は(2)の製造方法。
  12. 【請求項12】ハロゲン化ルテニウムを担体に担持し、 これをヒドラジンのアルカリ溶液で処理し、 これにアルカリ金属塩化物を添加した後、 酸化する請求項1の(1)又は(2)の製造方法。
  13. 【請求項13】 触媒(1)、(2)が、ルチル結晶系
    の酸化チタンを10%以上含有する酸化チタンを担体に
    使用した担持酸化ルテニウム触媒である請求項1の製造
    方法。
  14. 【請求項14】 触媒(1)、(2)が、ルチル結晶系
    の酸化チタンを30%以上含有する酸化チタンを担体に
    使用した担持酸化ルテニウム触媒である請求項1の製造
    方法。
  15. 【請求項15】 酸化チタンが、ルチル結晶系の酸化チ
    タンを10%以上含有する酸化チタンである請求項1の
    (3)又は(4)の製造方法。
  16. 【請求項16】 酸化チタンが、ルチル結晶系の酸化チ
    タンを30%以上含有する酸化チタンである請求項1の
    (3)又は(4)の製造方法。
  17. 【請求項17】ルテニウム化合物を担体に担持し、これ
    を還元性水素化化合物で還元し、 これを酸化する請求項1の(3)又は(4)の製造方
    法。
  18. 【請求項18】ルテニウム化合物を担体に担持し、 これを還元性化合物で処理した後、 酸化する請求項1の(3)又は(4)の製造方法。
  19. 【請求項19】ルテニウム化合物を担体に担持し、 これを還元性化合物のアルカリ溶液で処理した後、 酸化する請求項1の(3)又は(4)の製造方法。
  20. 【請求項20】 ルテニウム化合物を担体に担持し、こ
    れを液相で還元処理する工程を含み、次に酸化して得ら
    れる担持酸化ルテニウムであって、担体の単位重量当
    り、OH基量を0.1×10-4〜30×10-4(mol
    /g−担体)含有する酸化チタンを担体に使用した請求
    項1の(3)の製造方法。
  21. 【請求項21】 ルテニウム化合物を担体に担持し、こ
    れを液相で還元処理する工程を含み、次に酸化して得ら
    れる担持酸化ルテニウムであって、担体の単位重量当
    り、OH基量を0.2×10-4〜20×10-4(mol
    /g−担体)含有する酸化チタンを担体に使用した担請
    求項1の(3)の製造方法。
  22. 【請求項22】 ルテニウム化合物を担体に担持し、こ
    れを液相で還元処理する工程を含み、次に酸化して得ら
    れる担持酸化ルテニウムであって、担体の単位重量当
    り、OH基量を3×10-4〜15×10-4(mol/g
    −担体)含有する酸化チタンを担体に使用した請求項1
    の(3)の製造方法。
  23. 【請求項23】ハロゲン化ルテニウムを担体に担持し、 これを還元性化合物で処理した後、 酸化して得られる請求項1の(3)又は(4)の製造方
    法。
  24. 【請求項24】ハロゲン化ルテニウムを担体に担持し、 これを還元性化合物のアルカリ溶液で処理した後、 酸化して得られる請求項1の(3)又は(4)の製造方
    法。
  25. 【請求項25】 ルテニウム化合物を担体に担持し、こ
    れを液相で還元処理する工程を含み、次に酸化して得ら
    れる担持酸化ルテニウムであって、担体の単位重量当
    り、OH基量を0.2×10-4〜20×10-4(mol
    /g−担体)含有する酸化チタンを担体に使用した請求
    項1の(4)の製造方法。
  26. 【請求項26】 ルテニウム化合物を担体に担持し、こ
    れを液相で還元処理する工程を含み、次に酸化して得ら
    れる担持酸化ルテニウムであって、担体の単位重量当
    り、OH基量を3×10-4〜15×10-4(mol/g
    −担体)含有する酸化チタンを担体に使用した請求項1
    の(4)の製造方法。
JP11043466A 1998-03-05 1999-02-22 担持酸化ルテニウム触媒の製造方法 Pending JP2000254502A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11043466A JP2000254502A (ja) 1998-03-05 1999-02-22 担持酸化ルテニウム触媒の製造方法

Applications Claiming Priority (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5336798 1998-03-05
JP7903498 1998-03-26
JP9468098 1998-04-07
JP10-350272 1998-12-09
JP10-94680 1998-12-09
JP35027298 1998-12-09
JP102899 1999-01-06
JP11-1028 1999-01-06
JP10-79034 1999-01-06
JP10-53367 1999-01-06
JP11043466A JP2000254502A (ja) 1998-03-05 1999-02-22 担持酸化ルテニウム触媒の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000254502A true JP2000254502A (ja) 2000-09-19
JP2000254502A5 JP2000254502A5 (ja) 2005-08-04

Family

ID=27547574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11043466A Pending JP2000254502A (ja) 1998-03-05 1999-02-22 担持酸化ルテニウム触媒の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000254502A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004255243A (ja) * 2003-02-24 2004-09-16 Sundecor:Kk 光触媒の製造方法、光触媒および気体浄化装置
JP2008155199A (ja) * 2006-11-27 2008-07-10 Sumitomo Chemical Co Ltd 担持酸化ルテニウムの製造方法および塩素の製造方法
WO2013085064A1 (en) 2011-12-07 2013-06-13 Sumitomo Chemical Company, Limited Process for producing supported ruthenium on silica modified titania and process for producing chlorine
WO2021199633A1 (ja) 2020-04-01 2021-10-07 住友化学株式会社 成形触媒およびハロゲンの製造方法
JP2022515180A (ja) * 2018-12-21 2022-02-17 ハンファ ソルーションズ コーポレーション 塩素製造用酸化ルテニウム担持触媒の製造方法及びそれにより製造された触媒
CN115254157A (zh) * 2022-07-29 2022-11-01 桂林电子科技大学 一种氧化石墨烯负载RuO2-CoP4及其制备方法和应用
CN116262975A (zh) * 2021-12-15 2023-06-16 中国科学院大连化学物理研究所 一种担载型纳米二氧化钌催化剂的制备及应用
CN117899864A (zh) * 2024-03-15 2024-04-19 四川大学 一种室温制备负载铜的黑色二氧化钛的方法及负载铜的黑色二氧化钛

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004255243A (ja) * 2003-02-24 2004-09-16 Sundecor:Kk 光触媒の製造方法、光触媒および気体浄化装置
JP2008155199A (ja) * 2006-11-27 2008-07-10 Sumitomo Chemical Co Ltd 担持酸化ルテニウムの製造方法および塩素の製造方法
JP2012061472A (ja) * 2006-11-27 2012-03-29 Sumitomo Chemical Co Ltd 塩素の製造方法
WO2013085064A1 (en) 2011-12-07 2013-06-13 Sumitomo Chemical Company, Limited Process for producing supported ruthenium on silica modified titania and process for producing chlorine
US9186652B2 (en) 2011-12-07 2015-11-17 Sumitomo Chemical Company, Limited Process for producing supported ruthenium on silica modified titania and process for producing chlorine
JP2022515180A (ja) * 2018-12-21 2022-02-17 ハンファ ソルーションズ コーポレーション 塩素製造用酸化ルテニウム担持触媒の製造方法及びそれにより製造された触媒
EP3900831A4 (en) * 2018-12-21 2022-09-07 Hanwha Solutions Corporation METHOD FOR MANUFACTURING A RUTHENIUM OXIDE SUPPORTED CATALYST FOR THE PREPARATION OF CHLORINE AND CATALYST SO MANUFACTURED
JP7269349B2 (ja) 2018-12-21 2023-05-08 ハンファ ソルーションズ コーポレーション 塩素製造用酸化ルテニウム担持触媒の製造方法及びそれにより製造された触媒
US12303872B2 (en) 2018-12-21 2025-05-20 Hanwha Solutions Corporation Method for manufacturing ruthenium oxide-supported catalyst for preparing chlorine and catalyst manufactured thereby
WO2021199633A1 (ja) 2020-04-01 2021-10-07 住友化学株式会社 成形触媒およびハロゲンの製造方法
CN116262975A (zh) * 2021-12-15 2023-06-16 中国科学院大连化学物理研究所 一种担载型纳米二氧化钌催化剂的制备及应用
CN115254157A (zh) * 2022-07-29 2022-11-01 桂林电子科技大学 一种氧化石墨烯负载RuO2-CoP4及其制备方法和应用
CN117899864A (zh) * 2024-03-15 2024-04-19 四川大学 一种室温制备负载铜的黑色二氧化钛的方法及负载铜的黑色二氧化钛
CN117899864B (zh) * 2024-03-15 2024-06-07 四川大学 一种室温制备负载铜的黑色二氧化钛的方法及负载铜的黑色二氧化钛

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101516812B1 (ko) 염소의 제조방법
JP3870596B2 (ja) 塩素の製造方法
JP3775179B2 (ja) 担持酸化ルテニウム触媒の製造方法及び塩素の製造方法
JP4044673B2 (ja) ポリベタインで安定化されたパラジウム含有ナノ粒子、前記粒子を調製する方法、及び酢酸ビニルを製造するために前記粒子から調製される触媒
JP5157561B2 (ja) 可視光応答型光触媒とその製造方法
Kim et al. Effect of Pd particle size on the direct synthesis of hydrogen peroxide from hydrogen and oxygen over Pd core–porous SiO2 shell catalysts
JP4069619B2 (ja) 担持酸化ルテニウム触媒および塩素の製造方法
CN106457214A (zh) 催化剂载体和用于产生经金属纳米粒子覆盖的多孔石墨化碳材料的方法
JP3799852B2 (ja) 担持酸化ルテニウム触媒及び塩素の製造方法
TW200940165A (en) Visible light-responsive photocatalyst and method for producing the same
JP2012061472A (ja) 塩素の製造方法
JP2000254502A (ja) 担持酸化ルテニウム触媒の製造方法
CN106179446A (zh) 钴/掺氮多孔碳复合材料及其制法与催化硅烷氧化的方法
Phonthammachai et al. One-step synthesis of highly dispersed gold nanocrystals on silica spheres
JPH10338502A (ja) 塩素の製造方法
JP7067035B2 (ja) アンモニアの酸化方法
JPH05261284A (ja) 水処理用触媒及びその製造方法
CN116747851A (zh) 一种蒽醌法合成双氧水的球形催化剂及其制备方法
JP4250969B2 (ja) 担持酸化ルテニウム触媒の製造方法および塩素の製造方法
CN1915800B (zh) 氯的制备方法
JP4016100B2 (ja) 水性ガスシフト反応用触媒
JP4172223B2 (ja) 塩素の製造方法
PL91332B1 (ja)
JPH04346835A (ja) エチレンオキシド製造用銀触媒
WO2019054151A1 (ja) 一酸化炭素の酸化方法、一酸化炭素酸化装置、空気清浄機、及び防毒マスク

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041228

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132

Effective date: 20060110

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20061107