JP2000516995A - 溶媒―安定化金属コロイドおよび支持体に固定した金属クラスターの製造方法 - Google Patents

溶媒―安定化金属コロイドおよび支持体に固定した金属クラスターの製造方法

Info

Publication number
JP2000516995A
JP2000516995A JP10508440A JP50844098A JP2000516995A JP 2000516995 A JP2000516995 A JP 2000516995A JP 10508440 A JP10508440 A JP 10508440A JP 50844098 A JP50844098 A JP 50844098A JP 2000516995 A JP2000516995 A JP 2000516995A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
stabilized
solvent
colloid
colloids
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
JP10508440A
Other languages
English (en)
Inventor
リーツ,マンフレート・テオドル
ローマー,グンター
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.)
Studiengesellschaft Kohle gGmbH
Original Assignee
Studiengesellschaft Kohle gGmbH
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 Studiengesellschaft Kohle gGmbH filed Critical Studiengesellschaft Kohle gGmbH
Publication of JP2000516995A publication Critical patent/JP2000516995A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B37/00Reactions without formation or introduction of functional groups containing hetero atoms, involving either the formation of a carbon-to-carbon bond between two carbon atoms not directly linked already or the disconnection of two directly linked carbon atoms
    • C07B37/04Substitution
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/20Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their non-solid state
    • B01J35/23Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their non-solid state in a colloidal state
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/40Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by dimensions, e.g. grain size
    • B01J35/45Nanoparticles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/05Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
    • B22F1/054Nanosized particles
    • B22F1/0545Dispersions or suspensions of nanosized particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C5/00Electrolytic production, recovery or refining of metal powders or porous metal masses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 溶媒−安定化遷移金属コロイドを、極性安定化溶媒の存在下に金属塩をカソード的還元により金属コロイドを形成して製造するか、または、遷移金属塩を高温にてアルコールを用いて極性溶媒中で還元して、製造する。

Description

【発明の詳細な説明】 溶媒−安定化金属コロイドおよび支持体に固定した金属クラスターの製造方法 本発明は、可溶性金属コロイドおよび支持体に固定された金属クラスターのサ イズ−選択的製造のための、2つの驚くべき簡単な方法に関する。本発明はまた 、二金属性コロイドおよび支持体に固定された二金属性クラスターの製造も包含 する。微小構造金属(nanostructured metal)コロイドまたはクラスター、特に1 〜10nmのサイズの範囲のものは、有用な触媒として知られる。中間体のナノ メートルサイズの金属クラスターを包み、望ましくない凝集に対してそれらを保 護する安定化剤の存在下に還元を行わない限り、遷移金属塩の還元により、不溶 性金属粉末が生じることは、さらに長く知られている(G.Schmid,Clusters and Clusters in Catalysis,Elsevier,Amsterdam,1986)。これまでに知られるよ うになった安定化剤には、トリアリールホスファンなどの特定のリガンド、ポリ ビニルピロリドンなどのポリマー、長鎖テトラアルキルアンモニウム塩(R4+ -)などの界面活性剤、およびある場合には特定の溶媒が包含される。金属塩の 還元に必要な還元剤には、例えば、水素、ヒドラジン、ホルムアルデヒドおよび 種々の水素化ホウ素が包含される(上記参照)。最近、テトラアルキルアンモニウ ム塩安定化金属コロイドの製造およびそれらの支持体への固定化の最初の電気化 学的方法が記載されている[M.T.Reetz,W.Helbig,J.Am.Chem.Soc.116(1994),7491 :M.T.Reetz,S.A.Quaiser,Angew.Chem.107(1995),2461,Angew.Chem.Int.Ed.En gl.34(1995),2240]。それによれば、金属犠牲アノード(例えば、Pdシート) は、金属源として用いられる。伝導性塩R4+-の存在下、金属シートは、陽 極溶出により溶解し、生成する金属塩はカソードに移動し、そこで再度還元され る。金属原子は、テトラアルキルアンモニウム塩により安定化される微小構造金 属コロイドに凝集する。別法として、2つの不活性な電極を電気化学的法におい て用いてもよく、金属源として作用する遷移金属塩、すなわち金属塩 を、R4+-の存在下、電気化学的に直接還元する。本方法の本質的な利点は 、微小構造R4+-安定化クラスターのサイズを、電流密度を調製することに より、うまく定めたように変えることができるという事実である。金属クラスタ ーのサイズがその触媒特性において強い影響を有することが知られているため、 このことは重要である(G.Schmid,Clusters and Colloids,VCH,Weinheim,19 94)。実際、クラスターサイズの調節は、この分野におけるもっとも大きな目標 と考えられている[J.S.Bradley,in Clusters and Colloids(G.Schemid,ed. ),VCH,Weinheim,1994,p.490]。 上記の方法の欠点には:1)いくつかの還元剤の高いコスト、爆発の危険を含 む水素の場合のような、それらの部分的に、困難な取り扱い、および、特別かつ 高価な取り扱い法;2)サイズ選択性の欠如;3)還元剤または副生成物の複雑な 分離;4)還元剤(例えば、水素またはホウ素)の部分的混入からの不純な生成物 ;および/または、5)ホスファンまたはテトラアルキルアンモニウム塩などの 高価な安定化剤の使用、が包含される。 上記した安定化剤の存在下における遷移金属塩の化学的および電気化学的還元 に加えて、いくつかの金属コロイドは、金属蒸発を用いてもまた製造できる[S. C.Davis,K.J.Klabunde,Chem.Rev.82(1982),153;K.J.Klabunde,G.Ca rdenas-Trivino,in Active Metals:Preparation,Characterizatio, れば、遷移金属を蒸発させ、金属蒸気を溶媒からなる冷マトリックス中に導入す る。いくつかの場合、特に、テトラヒドロフランまたはアセトンなどの極性溶媒 を用いる場合、低温度にて生成される金属コロイド溶液を、微小構造金属クラス ターの望ましくない凝集発生なしに、室温に持ってくることができる。これは、 溶媒安定化による。このように製造される溶媒−安定化金属コロイドのいくつか は、水素化において触媒として用いられている。それゆえ、この方法は、上記の 欠点を回避する。しかしながら、金属蒸発は、複雑な装置およびエネルギーの高 い消費が必要なため、高価な方法である。予備スケールにおけるサイズ選択性も また問題がある。 脂肪酸のインサイチュー水素化におけるような、Pd塩の還元ために、炭酸プ ロピレンなどの特定の溶媒中で水素を用いる場合、溶媒−安定化Pdクラスター が水素化触媒として必要とされる[A.Behr,H.Schmidke,Chem.Ing.Tech.65 C.Lohr,H.Schmidke,Fett Wiss.Techol.95(1993)2]。しかしながら、サイ ズ選択性は可能ではない。 他の方法は、溶媒および安定化剤としてメチルイソブチルケトン中、特定の遷 移金属塩の簡単な熱分解に関する。この媒体中のPd塩の熱分解は、この溶媒が Pdクラスターを安定化することを示す例として用いることができる。しかしな がら、Pdクラスターは比較的大きく、すなわち、8nmよりも大きく、さらに 、クラスターサイズの調節、すなわち、サイズ選択性は、可能ではない[K.Esum i.T.Tano,K.Meguro,Langmuir 5(1989),268]。 今回、特定の溶媒−安定化金属コロイドが、電気化学的法を用いて、または、 金属コロイドを安定化できる溶媒の存在下でのアルコールによる遷移金属塩の簡 単な還元により、入手でき、室温およびより高い温度にて、便利に取り扱い可能 であることが見出された。 本発明の金属コロイドは、安定化のための界面活性剤またはポリマーをいずれ も必要としない。 原則として、電気化学的法の2種の変法が可能である。例えば、金属からなる 犠牲アノードを金属源として用いることができる。陽極溶出後、放出された金属 塩はカソードにおいて再度還元され、溶媒は金属コロイドまたは金属クラスター の安定化剤として作用する(スキーム1)。 別法として、溶媒−安定化金属コロイドの電気化学的製造における金属源とし て、遷移金属塩を用いることも可能である。この場合、2つの不活性電極からな る電気化学的装置を用いる。両方の変法は、金属コロイドまたは金属クラスター を安定化できる溶媒、および、適当な伝導性塩の使用を包含する。 金属シートを金属源として使用する場合、Fe、Co、Ni、Pd、Cu、A gまたはAuなどの遷移金属を用いる。遷移金属塩を金属源として用いる場合、 例えば、Fe、Co、Ni、Pd、Pt、Rh、Ru、Mo、Cu、Agまたは Auなどの、広く種々の遷移金属の塩が適当である。有機炭酸塩(例えば、炭酸 プロピレン)、カルボン酸アミド(例えば、ジメチルアセトアミド)、硫酸アミド( 例えば、SO2(NBu2)2)、または尿素誘導体(例えば、テトラブチル尿素)など の極性溶媒を溶媒および安定化剤として用いる。好ましくは炭酸プロピレンを用 いる。伝導性塩として、それ自体ではクラスターを安定化できない、LiCl、 NaCl、NaBr、NaClO4、KClまたはKBrなどの共通無機塩(comm on inorganicsalt)、または、(CH3)4+-または(C25)4+-(X=Cl 、Br、I、OAc、ClO4)などの有機塩を用いる。好ましくは、NaClま たは(CH3)4+-を伝導性塩として用いる。電解槽における温度は、−50℃ 〜 +140℃の間、好ましくは、25〜70℃であることができる。 このように製造される金属クラスターのサイズを調節するために、電流密度な どのパラメーターを変えることができる(より高い電流密度、より低い電流密度) が、最も簡単な方法は、伝導性塩の選択による。NaClまたはKClなどの塩 により、7〜10nmの範囲のクラスターサイズを生ずるが、テトラメチルアン モニウムまたはテトラエチルアンモニウム塩の使用により、2〜5nmのクラス ターサイズを生ずる。 アルコールによる還元により溶媒−安定化金属コロイドまたは金属クラスター を製造するために、遷移金属塩を適当な溶媒中で加熱する。この際に、塩は、溶 媒により安定化される可溶性微小構造金属コロイドまたは金属クラスターの形態 にて生成される金属性形態に変換される。電気化学的法の場合のように、有機炭 酸塩、カルボン酸アミド、硫酸アミドまたは尿素誘導体、好ましくは炭酸プロピ レンなどの極性溶媒が、コロイドまたはクラスターの安定化に有用である。該溶 媒中、アルコールの存在下、遷移金属塩の溶液または懸濁液を、すなわち、30 〜130℃、好ましくは、60〜100℃の範囲にて加熱することにより、製造 を行う。典型的な塩は、PdCl2、Pd(OAc)2、Pd(acac)2、Ni(O Ac)2、Fe(acac)2、Fe(OAc)3、PtCl2、Pt(OAc)2、RhC l3、Rh(OAc)3、Co(OAc)2、Cu(OAc)2、AgOAcまたはAg2 CO3である。還元の間に、例えば、PtCl2とNaOAcを混合することによ り、Pt(OAc)2などの特定の塩を、インサイチューで製造することも可能で ある。還元に用いるアルコールの性質がサイズ選択性に重要である。イソプロパ ノールなどの分枝鎖アルコールは、例えば2〜5nmの範囲の小さなクラスター を生ずるが、メタノールは、典型的には6〜10nmの範囲のより大きなクラス ターを生ずる。 溶媒−安定化二金属性コロイドまたはクラスターの製造には、2つの金属源が 必要である。電気化学的法の3つの変法が可能である:1)2つの犠牲アノード を用いる;2)1つの犠牲アノードおよび1つの金属塩を用いる;3)2つの異な る金属塩を用いる。アルコールによる還元のため、2つの異なる金属塩を、アル コ ールの存在下、適当な極性溶媒中に溶解するか懸濁し、ついで加熱する。 金属コロイドを解析するため、通常の分析法、特に、透過型電子顕微鏡(TE M)を用いる。コロイド溶液の熱安定性を簡単な加熱により調べる。金属粉末の 形成がある温度にて観察される場合、コロイドはかかる条件下にて不安定である 。 本発明により製造されるコロイドまたはクラスターの、TEM研究により決定 されるサイズは、全ての場合ナノメートル範囲内、特に2および15nmの間で ある。驚くべきことに、金属クラスターのサイズ分布は、均一である。熱安定性 に関して、本発明により製造されるコロイド溶液の多くは、非常に安定である。 典型例は、160℃にて少なくとも3日間安定であり、Pd粉末の生成の徴候を 何ら示さない、8〜10nmのサイズのPdクラスターの0.1M炭酸プロピレ ン溶液である。これは、130〜140℃にて早くもすばやく分解する、R4+ -安定化Pdコロイドなどの通常の安定化金属クラスターと対照的である。こ の溶媒−安定化コロイドの非常に高い熱安定性は、特に触媒における適用に有用 な、予期されない特性である。 触媒におけるコロイド溶液の適用には、水素化、酸化、および、ヘック(Heck) またはスズキ結合などのC−C結合形成反応などの広く種々の化学的反応を包含 できる。 本明細書において記載する溶媒−安定化金属または二金属クラスターを支持体 に固定化することもできる。そのために、コロイド溶液を、固体の、所望により ドープ化した、支持体、例えば、酸化金属(例えば、SiO2、Al23またはT iO3)、活性チャコールまたはポリマー(例えばポリアラミド)などと反応させる 。かかる混合物を撹拌後、固体支持体を沈澱させ、液体を濾過またはデカントし 、固体物質を乾燥させる。ペレットを支持体として用いる場合(例えば、Al23 ペレット)、シェル触媒が容易に製造される。 コロイドクラスターおよび金属クラスターの支持体-固定形態の両方が、水素 化、酸化およびC−C結合形成反応などの種々の異なる反応に触媒として適当で ある。例えば、炭酸プロピレン安定化Pdクラスターは、130〜160℃にて 、塩素化芳香族化合物のヘック反応において、触媒として適当である。 本発明により製造される溶媒-安定化金属コロイドまたは金属クラスターの製 造および使用の利点には: 1.簡単な製造法; 2.高価でなくかつ非汚染性の溶媒または安定化剤 3.クラスターサイズの簡単な調節; 4.驚くべき均一なクラスターサイズ; 5.より高い温度にて反応性の低い塩素化芳香族化合物のヘック反応などの触媒 反応を行うことを可能とする、コロイド溶液の驚くべき高い熱安定性; 6.特にシェル触媒の製造において、用いるクラスターの支持体への簡単な固定 化 が包含される。実施例1 :炭酸プロピレン安定化パラジウムコロイドの製造 アルゴン下、50mlの炭酸プロピレン、5mlのエタノールおよび1gのN aClを、パラジウムアノードおよび白金カソード間で電気分解する。反応を7 0℃の調節された温度にて、超音波浴中で行う。電気分解は、3mA/cm2の 電流密度にて、定電流にて進行する。2002・10-4Ahの電荷が流れた後、 合成が完了し、暗−茶色コロイド溶液をガラスフィルターフリット上で濾過する 。かくして得られた生成物は、8ないし10nmの間の、狭いサイズ分布の、パ ラジウム粒子を含有する(図1)。実施例2 :炭酸プロピレン安定化パラジウムコロイドの製造 アルゴン下、50mlの炭酸プロピレンおよび200mgのテトラメチルアン モニウムブロマイドを、パラジウムアノードおよび白金カソード間で電気分解す る。反応を25℃の調節された温度にて、超音波浴中で行う。電気分解は、3m A/cm2の電流密度にて、定電流にて進行する。8598・10-4Ahの電荷 が流れた後、合成が完了し、暗−茶色コロイド溶液をガラスフィルターフリット 上で濾過する。かくして得られた生成物は、4ないし6nmの間のパラジウム粒 子を含有する。ジエチルエーテルを添加することにより、コロイドを炭酸プロピ レン中に再分散可能なわずかにスミアーな固体として得ることができる。実施例3 :炭酸プロピレン安定化白金コロイドの製造 アルゴン下、50mlの炭酸プロピレン、200mgの二塩化白金および23 5mgの酢酸テトラメチルアンモニウムを、2つの白金電極間で電気分解する。 反応を25℃の調節された温度にて、超音波浴中で行う。電気分解は、3mA/ cm2の電流密度にて、定電流にて進行する。3436・10-4Ahの電荷が流 れた後、合成が完了し、暗-茶色コロイド溶液をガラスフィルターフリット上で 濾過する。かくして得られた生成物は、2ないし3nmの間の、狭いサイズ分布 の白金粒子を含有する(図2)。ジエチルエーテルを添加することにより、コロイ ドを炭酸プロピレン中に再分散可能なわずかにスミアーな固体として得ることが できる。実施例4 :炭酸プロピレン安定化ロジウムコロイドの製造 アルゴン下、50mlの炭酸プロピレン、200mgの三塩化ロジウムおよび 275mgの酢酸テトラメチルアンモニウムを、2つの白金電極間で電気分解す る。反応を25℃の調節された温度にて、超音波浴中で行う。電気分解は3mA /cm2の電流密度にて、定電流にて進行する。12777・10-4Ahの電荷 が流れた後、合成が完了し、暗−茶色コロイド溶液をガラスフイルターフリット 上で濾過する。かくして得られた生成物は、2ないし4nmの間の、狭いサイズ 分布のロジウム粒子を含有する(図3)。ジエチルエーテルを添加することにより 、コロイドを炭酸プロピレン中に再分散可能なわずかにスミアーな固体として得 ることができる。実施例5 :炭酸プロピレン安定化白金コロイドの製造 アルゴン下、10mlの炭酸プロピレン、66mgの二塩化白金および1ml のエタノールを110℃にて2時間加熱する。反応を超音波浴中にて行う。反応 後、生成物を、暗−茶色コロイド溶液として得て、これをガラスフィルターフリ ット上で濾過する。白金粒子のサイズは4ないし6nmの間であり、狭いサイズ 分布を示す(図4)。実施例6 :炭酸プロピレン安定化白金コロイドの製造 アルゴン下、10mlの炭酸プロピレン、66mgの二塩化白金および1ml のメタノールを110℃にて2時間加熱する。反応を超音波浴にて行う。反応後 、生成物を、暗−茶色コロイド溶液として得て、これをガラスフィルターフリッ ト上で濾過する。白金粒子のサイズは7ないし8nmの範囲間である。実施例7 :炭酸プロピレン安定化白金コロイドの製造 アルゴン下、10mlの炭酸プロピレン、66mgの二塩化白金および1ml のイソプロパノールを110℃にて2時間加熱する。反応を超音波浴中にて行う 。反応終了時に、生成物を、暗−茶色コロイド溶液として得て、これをガラスフ ィルターフリット上で濾過する。白金粒子のサイズは2ないし4nmの間である 。実施例8 :二金属性銅−パラジウムコロイドの製造 アルゴン下、10mlの炭酸プロピレン、1mlのエトキシエタノール、11 3mgの酢酸パラジウムおよび91mgの酢酸銅を110℃にて2時間加熱する 。反応を超音波浴中にて行う。反応後、生成物を、暗−茶色コロイド溶液として 得て、これをガラスフィルターフリット上で濾過する。実施例9 :スチルベンの製造(3.5moleパーセント触媒) アルゴン下、122mgのクロロベンゼン、229mgの炭酸ナトリウム、1 41mgのスチレンおよび1mlのパラジウム含量4.023mgの炭酸プロプ レン安定化コロイド溶液を含む溶液を、155℃にて、撹拌しながら、密閉した 容器中で、65時間加熱する。反応の終了時に、2mlのジエチルエーテルを添 加し、混合物を濾過する。GCにより決定した所望の生成物の収率は、34%で ある。実施例10 :p−ニトロスチルベンの製造 アルゴン下、218mgのp−ニトロブロモベンゼン、141mgのスチレン および0.3mlのトリエチルアミン、および、1mlのパラジウム含量4.0 23mgの炭酸プロプレン安定化コロイド溶液を含む溶液を、130℃にて、撹 拌しながら、密閉した容器中で、4.5時間加熱する。反応の終了時に、2ml のジエチルエーテル/ジクロロメタン(1:1)を添加し、混合物を濾過する。G Cにより決定した所望の生成物の収率は、96%である。実施例11 :p−アセトスチルベンの製造 アルゴン下、215mgのp−アセトブロモベンゼン、141mgのスチレン 、0.3mlのトリエチルアミン、および、1mlのパラジウム含量4.023 mgの炭酸プロプレン安定化コロイド溶液を含む溶液を、130℃にて、撹拌し ながら、密閉した容器中で、21時間加熱する。反応の終了時に、2mlのジエ チルエーテル/ジクロロメタン(1:1)を添加し、混合物を濾過する。GCによ り決定した所望の生成物の収率は、56%である。実施例12 :熱安定性 炭酸プロプレン安定化パラジウムコロイドの熱安定性を、R4+-パラジウ ムコロイドの熱安定性と比較して、以下のように調べることができる。上記の実 施例にしたがって得られるパラジウムコロイド(サイズ8〜10nm)を、150 〜160℃にて3日間加熱する。パラジウム粉末の沈澱および視覚的変化はいず れもない。 対照的に、テトラオクチルアンモニウムブロマイド安定化パラジウムクラスタ −(サイズ7〜9nm)のテトラヒドロフラン溶液を、130〜140℃にて密封 容器内で3時間加熱する場合、大量の不溶性パラジウム粉末が形成する。実施例13 :スチルベンの製造(1moleパーセント触媒) アルゴン下、122mgのクロロベンゼン、106mgの炭酸ナトリウム、1 57mgのスチレンおよび1mlの炭酸プロピレン安定化0.001Mコロイド 溶液を含む溶液を、155℃にて、撹拌しながら、密封した容器内で17時間加 熱する。反応の終了時に、2mlのジエチルエーテルを添加し、混合物を濾過す る。単離したトランス−スチルベンの収率は、15%である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローマー,グンター ドイツ連邦共和国デー―45470ミュールハ イム・アン・デル・ルール、カイザー―ビ ルヘルム―プラッツ 1番

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 金属犠牲アノードを電気化学的に溶解し、得られた金属塩を極性安定化溶 媒の存在下にカソードにて還元し、金属コロイドを形成することを特徴とする、 粒子サイズ1〜15nmの溶媒-安定化遷移金属コロイドの製造のためのサイズ −選択的電気化学的方法。 2. 遷移金属塩を極性安定化溶媒の存在下に電気化学的に還元し、金属コロイ ドを形成することを特徴とする、粒子サイズ1〜15nmの溶媒−安定化遷移金 属コロイドの製造のためのサイズ−選択的電気化学的方法。 3. 金属犠牲アノードおよび金属塩が金属源として作用し、形成される二金属 性コロイドが極性溶媒により安定化されることを特徴とする、粒子サイズ1〜1 5nmの溶媒-安定化二金属性コロイドの製造のためのサイズ−選択的電気化学 的方法。 4. 2種の異なる金属塩を電気化学的に還元し、形成される二金属性コロイド が極性溶媒により安定化されることを特徴とする、粒子サイズ1〜15nmの溶 媒−安定化二金属性コロイドの製造のためのサイズ−選択的電気化学的方法。 5. 遷移金属塩を、還元剤としてアルコールの存在下に、極性溶媒中で加熱す ることを特徴とする、粒子サイズ1〜15nmの溶媒−安定化遷移金属コロイド の製造のためのサイズ−選択的方法。 6. 周期表のIIIb、IVb、Vb、VIIb、VIII、Ib、IIb、IIIa、IVaまたは Va群の金属を用いることを特徴とする請求項1記載の方法。 7. 周期表のIIIb、IVb、Vb、VIIb、VIII、Ib、IIb、IIIa、VIaまたは Va群の金属を用いることを特徴とする請求項2記載の方法。 8. 周期表のIIIb、IVb、Vb、VIIb、VIII、Ib、IIb、IIIa、VIaまたは Va群の金属を用いることを特徴とする請求項3記載の方法。 9. 周期表のIIIb、IVb、Vb、VIIb、VIII、Ib、IIb、IIIa、IVaまたは Va群の金属を用いることを特徴とする請求項4記載の方法。 10. 周期表のIIIb、VIb、Vb、VIIb、VIII、Ib、IIb、IIIa、IVaまたは Va群の金属を用いることを特徴とする請求項5記載の方法。 11. 有機炭酸塩および尿素誘導体を、金属コロイドの製造においてコロイド 安定化剤として作用する極性溶媒として用いることを特徴とする、請求項1ない し5のいずれか1つに記載の方法。 12. 請求項1ないし11のいずれか1つの方法により製造される溶媒−安定 化金属コロイドを固体支持体に被覆し、シェル触媒を形成することを特徴とする 、事前に形成した金属クラスターの支持体への固定化方法。 13. 溶媒-安定化Pdコロイドをヘック反応の触媒として用いることを特徴 とする、C−C−結合の触媒形成方法。
JP10508440A 1996-07-30 1997-07-16 溶媒―安定化金属コロイドおよび支持体に固定した金属クラスターの製造方法 Pending JP2000516995A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19630581.0 1996-07-30
DE19630581A DE19630581A1 (de) 1996-07-30 1996-07-30 Verfahren zur Herstellung von Solvens-stabilisierten Metallkolloiden und trägerfixierten Metallclustern
PCT/EP1997/003807 WO1998004763A1 (de) 1996-07-30 1997-07-16 Verfahren zur herstellung von solvens-stabilisierten metallkolloiden und trägerfixierten metallclustern

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000516995A true JP2000516995A (ja) 2000-12-19

Family

ID=7801188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10508440A Pending JP2000516995A (ja) 1996-07-30 1997-07-16 溶媒―安定化金属コロイドおよび支持体に固定した金属クラスターの製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6224739B1 (ja)
EP (1) EP0915997B1 (ja)
JP (1) JP2000516995A (ja)
AT (1) ATE215135T1 (ja)
CA (1) CA2262105A1 (ja)
DE (2) DE19630581A1 (ja)
WO (1) WO1998004763A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007254873A (ja) * 2006-03-24 2007-10-04 Sumitomo Electric Ind Ltd 金属微粒子の製造方法
JP2008231564A (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Furukawa Electric Co Ltd:The 銅微粒子の製造方法
JP4865873B2 (ja) * 2007-03-15 2012-02-01 ユン,ウイ−シク 金属ナノ粒子のコロイド溶液の製造方法及びそれにより製造された金属ナノ粒子

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6607829B1 (en) * 1997-11-13 2003-08-19 Massachusetts Institute Of Technology Tellurium-containing nanocrystalline materials
US6207392B1 (en) * 1997-11-25 2001-03-27 The Regents Of The University Of California Semiconductor nanocrystal probes for biological applications and process for making and using such probes
JP4871443B2 (ja) * 2000-10-13 2012-02-08 株式会社アルバック 金属超微粒子分散液の製造方法
US6576291B2 (en) 2000-12-08 2003-06-10 Massachusetts Institute Of Technology Preparation of nanocrystallites
DE10211701A1 (de) * 2002-03-16 2003-09-25 Studiengesellschaft Kohle Mbh Verfahren zur in situ Immobilisierung von wasserlöslichen nanodispergierten Metalloxid-Kolloiden
US7229497B2 (en) * 2003-08-26 2007-06-12 Massachusetts Institute Of Technology Method of preparing nanocrystals
CN100348564C (zh) * 2003-09-05 2007-11-14 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 二苯乙烯衍生物的制备方法
DE102004002576A1 (de) * 2004-01-17 2005-08-04 Bayer Ag Verfahren zur Hydrierung von Doppelbindungen-enthaltenden, ungesättigten Polymeren
US7253452B2 (en) 2004-03-08 2007-08-07 Massachusetts Institute Of Technology Blue light emitting semiconductor nanocrystal materials
US7229690B2 (en) * 2004-07-26 2007-06-12 Massachusetts Institute Of Technology Microspheres including nanoparticles
US7316967B2 (en) * 2004-09-24 2008-01-08 Massachusetts Institute Of Technology Flow method and reactor for manufacturing noncrystals
US8134175B2 (en) 2005-01-11 2012-03-13 Massachusetts Institute Of Technology Nanocrystals including III-V semiconductors
ITPI20060011A1 (it) * 2006-01-26 2007-07-27 Univ Pisa Procedimento per la preparazione di catalizzatori metallici nanostrutturati e loro impiego in reazioni catalitiche
EP2123797B1 (en) * 2008-04-29 2015-08-12 Universita' Degli Studi di Bari Nanomaterials for controlled metal release and process for their production
RU2408740C2 (ru) * 2008-06-20 2011-01-10 Государственное учебно-научное учреждение Химический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова Электрохимический способ получения металлического вольфрама в высокодисперсном реакционноспособном состоянии
RU2410471C1 (ru) * 2009-09-01 2011-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Ликом" Способ получения наночастиц металлов в водной среде
RU2410472C1 (ru) * 2009-09-01 2011-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Ликом" Способ получения наночастиц меди в водной среде
US9938628B2 (en) * 2015-05-19 2018-04-10 General Electric Company Composite nanoparticles containing rare earth metal and methods of preparation thereof

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3532518A (en) * 1967-06-28 1970-10-06 Macdermid Inc Colloidal metal activating solutions for use in chemically plating nonconductors,and process of preparing such solutions
US4877647A (en) * 1986-04-17 1989-10-31 Kansas State University Research Foundation Method of coating substrates with solvated clusters of metal particles
JPH01315334A (ja) * 1988-06-11 1989-12-20 Nisshinbo Ind Inc 金属コロイド分散液
US5147841A (en) * 1990-11-23 1992-09-15 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method for the preparation of metal colloids in inverse micelles and product preferred by the method
DE4111719A1 (de) * 1991-04-10 1992-10-15 Studiengesellschaft Kohle Mbh Verfahren zur herstellung hochaktiver, dotierter metall-traegerkatalysatoren
DE69510477T2 (de) * 1994-03-14 2000-03-16 Studiengesellschaft Kohle Mbh Verfahren zur Herstellung von hoch verstreuten Metall-Kolloiden und von auf einem Substrat gebundenen Metall-Clusters durch elektrochemische Reduktion von Metallsalzen
DE4443392A1 (de) * 1994-12-06 1996-06-13 Studiengesellschaft Kohle Mbh Elektrochemische Reduktion von Metallsalzen als Verfahren zur Herstellung von hochdispersen Metallkolloiden und trägerfixierten Metallclustern
DE4408512A1 (de) * 1994-03-14 1995-09-21 Studiengesellschaft Kohle Mbh Verfahren zur Herstellung von hochdispersen Metallkolloiden und trägerfixierten Metallclustern

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007254873A (ja) * 2006-03-24 2007-10-04 Sumitomo Electric Ind Ltd 金属微粒子の製造方法
JP4865873B2 (ja) * 2007-03-15 2012-02-01 ユン,ウイ−シク 金属ナノ粒子のコロイド溶液の製造方法及びそれにより製造された金属ナノ粒子
JP2008231564A (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Furukawa Electric Co Ltd:The 銅微粒子の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP0915997A1 (de) 1999-05-19
US6224739B1 (en) 2001-05-01
CA2262105A1 (en) 1998-02-05
DE19630581A1 (de) 1998-02-05
WO1998004763A1 (de) 1998-02-05
ATE215135T1 (de) 2002-04-15
EP0915997B1 (de) 2002-03-27
DE59706780D1 (de) 2002-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000516995A (ja) 溶媒―安定化金属コロイドおよび支持体に固定した金属クラスターの製造方法
US5620584A (en) Electrochemical reduction of metal salts as a method of preparing highly dispersed metal colloids and substrate fixed metal clusters by electrochemical reduction of metal salts
Xie et al. Large-scale synthesis of palladium concave nanocubes with high-index facets for sustainable enhanced catalytic performance
Yanilkin et al. Mediated electrochemical synthesis of metal nanoparticles
Ye et al. Synthesis of chestnut-bur-like palladium nanostructures and their enhanced electrocatalytic activities for ethanol oxidation
JP2003129102A (ja) 高表面積および低塩素含有量の白金および白金合金の粉末ならびにこれらの粉末を調製するプロセス
CN105149611B (zh) 一种中空贵金属纳米线及其制备和应用
CN106694900B (zh) 一种多金属核壳纳米片的制备方法
US20040108220A1 (en) Electrochemical production of nanoscale metal (mixed) oxides
CN111465447A (zh) 制备负载型铂颗粒的方法
JP2016524647A (ja) 高分率の(100)ファセットを有する純粋な貴金属ナノ粒子を製造する方法、その方法によって得られるナノ粒子及びその使用
JP2002524661A (ja) 金属酸化物の電気化学的製造法
Nayak et al. Green synthesis of a novel porous gold-curcumin nanocomposite for super-efficient alcohol oxidation
Chen et al. Direct hydrothermal synthesis of carbonaceous silver nanocables for electrocatalytic applications
Hernandez-Pagan et al. Cyrene as solvent for metal nanoparticle synthesis
Zhang et al. Preparation of freestanding palladium nanosheets modified with gold nanoparticles at edges
CN101417796B (zh) 一种碳纳米管和金属纳米颗粒复合物及其合成方法
Janssen et al. Separating Growth from Nucleation for Facile Control over the Size and Shape of Palladium Nanocrystals
RU2616190C1 (ru) Способ получения катализатора с наноразмерными частицами платины
US20180079857A1 (en) Polymer-supported metal nanoparticles, process for production thereof and polymeric nanoreactors produced therefrom
Fu et al. Highly symmetrical Rh nanonail flowers
CN115772690B (zh) 一种通过碰撞电化学合成金属包覆的纳米颗粒的方法和装置
Fazleeva et al. Electrosynthesis of Nanocomposites of Catalytic Active Pd–Cu and Pd–Au Bimetallic Nanoparticles with Poly (N-vinylpyrrolidone) and Nanocellulose
Banerjee et al. Au, Ag, and Cu nanostructures
JPH0249365B2 (ja)