JPH0640960B2 - 酸化反応用触媒組成物 - Google Patents
酸化反応用触媒組成物Info
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- JPH0640960B2 JPH0640960B2 JP61111651A JP11165186A JPH0640960B2 JP H0640960 B2 JPH0640960 B2 JP H0640960B2 JP 61111651 A JP61111651 A JP 61111651A JP 11165186 A JP11165186 A JP 11165186A JP H0640960 B2 JPH0640960 B2 JP H0640960B2
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はヒドロキシ化合物又はアルデヒド化合物を酸化
してカルボキシル化合物又はケトン化合物を製造する際
に用いる酸化反応用触媒組成物に関し、更に詳しくは白
金系貴金属触媒を多元化、即ち触媒主元素である白金族
元素に対し、触媒成分として更に2成分以上の元素を追
加し、触媒成分を複合化した、従来にはなかった高活
性、高選択性を有する酸化反応用触媒組成物に関する。
してカルボキシル化合物又はケトン化合物を製造する際
に用いる酸化反応用触媒組成物に関し、更に詳しくは白
金系貴金属触媒を多元化、即ち触媒主元素である白金族
元素に対し、触媒成分として更に2成分以上の元素を追
加し、触媒成分を複合化した、従来にはなかった高活
性、高選択性を有する酸化反応用触媒組成物に関する。
従来よりヒドロキシ化合物やアルデヒド化合物を、貴金
属触媒であるパラジウムカーボン(Pd/C)や白金カーボン
(Pt/C)触媒の存在下に接触酸化し、相当するカルボキシ
ル化合物(もしくはそのアルカリ金属塩)やケトン化合
物に変換する方法が知られている。しかし、この場合以
下のような問題点が生ずる。
属触媒であるパラジウムカーボン(Pd/C)や白金カーボン
(Pt/C)触媒の存在下に接触酸化し、相当するカルボキシ
ル化合物(もしくはそのアルカリ金属塩)やケトン化合
物に変換する方法が知られている。しかし、この場合以
下のような問題点が生ずる。
即ち、Pd/CやPt/C触媒を酸化反応に使用すると、反応初
期から中期にかけては反応は円滑に進行するが、特に反
応末期になると反応速度が著しく低下するか、或いは反
応が未完結のまま停止してしまうという現象が観測され
る。この現象は被酸化物の構造によって程度に差はあ
れ、貴金属触媒を用いる酸化反応においては一般に観測
される現象である。
期から中期にかけては反応は円滑に進行するが、特に反
応末期になると反応速度が著しく低下するか、或いは反
応が未完結のまま停止してしまうという現象が観測され
る。この現象は被酸化物の構造によって程度に差はあ
れ、貴金属触媒を用いる酸化反応においては一般に観測
される現象である。
例えば、特開昭53-141218号公報にはポリオキシエチレ
ンアルキルエーテルを5%Pd/C触媒を用いて酸化し相当
するカルボン酸塩に変換する方法が記載されている。し
かし、この方法では反応は収率約80%の時点で停止して
しまう。
ンアルキルエーテルを5%Pd/C触媒を用いて酸化し相当
するカルボン酸塩に変換する方法が記載されている。し
かし、この方法では反応は収率約80%の時点で停止して
しまう。
又、J.Catal.,67,1(1981)には、2%Pt/C触媒を用いるグ
ルコースのグリコン酸ソーダへの酸化反応が記載されて
いるが、この場合にも収率が約90%の時点で反応が停止
してしまう。
ルコースのグリコン酸ソーダへの酸化反応が記載されて
いるが、この場合にも収率が約90%の時点で反応が停止
してしまう。
このように、白金系貴金属触媒を用いる酸化反応におい
ては、一般に反応が途中で停止して完結しないという問
題点が生じる。
ては、一般に反応が途中で停止して完結しないという問
題点が生じる。
一方、従来よりPt/CやPd/Cに代表される酸化反応用貴金
属触媒に触媒第2成分を添加し、2元触媒としてその触
媒活性を向上させようという試みが幾つかの特許に見ら
れる。
属触媒に触媒第2成分を添加し、2元触媒としてその触
媒活性を向上させようという試みが幾つかの特許に見ら
れる。
例えば、特開昭54-132547号公報には鉛を添加したPt/C
もしくはPd/C触媒を使用する芳香族カルボン酸の製造法
が記載されている。又、特開昭54-138886号公報には
鉛、スズ、インジウム、テルルを添加した触媒組成物が
記載されている。
もしくはPd/C触媒を使用する芳香族カルボン酸の製造法
が記載されている。又、特開昭54-138886号公報には
鉛、スズ、インジウム、テルルを添加した触媒組成物が
記載されている。
又、特開昭57-163376号公報にはビスマス又は鉛を添加
したPt/C又はPd/C触媒を使用するジアセトン−2−ケト
−L−グロン酸の製造法が記載されている。又、EP-107
0の明細書には白金系元素(白金、パラジウム、ロジウ
ム、ルテニウム、レニウム)に銀、テルル、スズ、鉛、
インジウムを添加して使用するピルビン酸の製造法が記
載されており、これらはいずれも収率の向上をうたって
いる。
したPt/C又はPd/C触媒を使用するジアセトン−2−ケト
−L−グロン酸の製造法が記載されている。又、EP-107
0の明細書には白金系元素(白金、パラジウム、ロジウ
ム、ルテニウム、レニウム)に銀、テルル、スズ、鉛、
インジウムを添加して使用するピルビン酸の製造法が記
載されており、これらはいずれも収率の向上をうたって
いる。
しかしながら、これらの明細書記載の方法においても反
応は完結しておらず、収率の点でも満足できるものでは
なかった。
応は完結しておらず、収率の点でも満足できるものでは
なかった。
そこで、本発明者等は上記の如き酸化反応における白金
系貴金属触媒の問題点を解決すべく、そのメカニズムに
つき鋭意研究した結果、貴金属触媒を酸化反応に使用し
た時観測される反応未完結現象は、主に主触媒元素であ
る白金やパラジウムの高い酸素吸着力に由来することを
見出した。
系貴金属触媒の問題点を解決すべく、そのメカニズムに
つき鋭意研究した結果、貴金属触媒を酸化反応に使用し
た時観測される反応未完結現象は、主に主触媒元素であ
る白金やパラジウムの高い酸素吸着力に由来することを
見出した。
即ち、反応初期は被酸化物の濃度も高く、酸素は供給律
速で消費されるが、反応末期になって、被酸化物の濃度
が低下し反応系の酸素濃度が過大になってくると、触媒
表面上への酸素の過剰吸着が起こり、その結果、未反応
被酸化物の触媒表面への吸着が抑制され、反応が途中で
停止してしまうのである。特に加圧系ではその効果が著
しくなる。
速で消費されるが、反応末期になって、被酸化物の濃度
が低下し反応系の酸素濃度が過大になってくると、触媒
表面上への酸素の過剰吸着が起こり、その結果、未反応
被酸化物の触媒表面への吸着が抑制され、反応が途中で
停止してしまうのである。特に加圧系ではその効果が著
しくなる。
そこで本発明者等は上記の如き酸化反応における白金系
貴金属触媒の問題点を解決すべく、そのメカニズムにつ
き鋭意研究した。
貴金属触媒の問題点を解決すべく、そのメカニズムにつ
き鋭意研究した。
さらに本発明者等は接解酸化反応における反応速度支配
因子を触媒物性との関連において鋭意研究した結果、触
媒成分の一つとして希土類元素を併用することにより従
来にはなかった高速反応性を付与し得ることを見出し本
発明を完成した。
因子を触媒物性との関連において鋭意研究した結果、触
媒成分の一つとして希土類元素を併用することにより従
来にはなかった高速反応性を付与し得ることを見出し本
発明を完成した。
即ち本発明は、触媒第1成分として、パラジウム、白金
及びルテニウムから成る群から選ばれる1種以上の元
素、触媒第2成分として、スズ、ビスマス、セレン及び
テルルから成る群から選ばれる1種以上の元素、及び触
媒第3成分として、ランタン、セリウム、プラセオジム
及びネオジムから成る群から選ばれる1種以上の元素を
無機担体上に担持させてなり、該触媒第1成分と該触媒
第2成分の比率R1(第2成分/第1成分)が原子比で0.
001〜10であり、該触媒第1成分と該触媒第3成分の比
率R2(第3成分/第1成分)が原子比で0.01〜5である
ことを特徴とするヒドロキシ化合物又はアルデヒド化合
物(但し、糖類を除く)を酸化してカルボキシル化合物
又はケトン化合物を製造する際に用いる酸化反応用触媒
組成物を提供するものである。
及びルテニウムから成る群から選ばれる1種以上の元
素、触媒第2成分として、スズ、ビスマス、セレン及び
テルルから成る群から選ばれる1種以上の元素、及び触
媒第3成分として、ランタン、セリウム、プラセオジム
及びネオジムから成る群から選ばれる1種以上の元素を
無機担体上に担持させてなり、該触媒第1成分と該触媒
第2成分の比率R1(第2成分/第1成分)が原子比で0.
001〜10であり、該触媒第1成分と該触媒第3成分の比
率R2(第3成分/第1成分)が原子比で0.01〜5である
ことを特徴とするヒドロキシ化合物又はアルデヒド化合
物(但し、糖類を除く)を酸化してカルボキシル化合物
又はケトン化合物を製造する際に用いる酸化反応用触媒
組成物を提供するものである。
本発明の酸化反応用触媒組成物においては、触媒第1成
分の1種以上、第2成分の1種以上及び第3成分の1種
以上を同時に併用することが重要である。
分の1種以上、第2成分の1種以上及び第3成分の1種
以上を同時に併用することが重要である。
触媒主元素である触媒第1成分に対する第2成分及び第
3成分の比率、R1、R2はそれぞれ原子比で0.001〜10、
0.01〜5の範囲であるが、好ましくはそれぞれ0.005〜
7、0.05〜3の範囲、特に好ましくはそれぞれ0.01〜
4、0.1〜1.5の範囲であることが重要である。
3成分の比率、R1、R2はそれぞれ原子比で0.001〜10、
0.01〜5の範囲であるが、好ましくはそれぞれ0.005〜
7、0.05〜3の範囲、特に好ましくはそれぞれ0.01〜
4、0.1〜1.5の範囲であることが重要である。
また、本発明の触媒は無機担体上に担持させた担持触媒
として使用される。無機担体としては一般に公知のもの
が使用される。例えば、活性炭、石綿、アルミナ、シリ
カゲル、活性白土、或いは珪藻土等が挙げられるが、中
でも特に活性炭が好ましい。
として使用される。無機担体としては一般に公知のもの
が使用される。例えば、活性炭、石綿、アルミナ、シリ
カゲル、活性白土、或いは珪藻土等が挙げられるが、中
でも特に活性炭が好ましい。
触媒第1成分、第2成分、第3成分の担持量は通常それ
ぞれ0.1〜20重量%、0.001〜20重量%、0.01〜20重量%
の範囲であるが、好ましくはそれぞれ1〜15重量%、0.
01〜15重量%、0.05〜15重量%、特に好ましくはそれぞ
れ2〜13重量%、0.05〜10重量%、0.1〜5重量%であ
る。
ぞれ0.1〜20重量%、0.001〜20重量%、0.01〜20重量%
の範囲であるが、好ましくはそれぞれ1〜15重量%、0.
01〜15重量%、0.05〜15重量%、特に好ましくはそれぞ
れ2〜13重量%、0.05〜10重量%、0.1〜5重量%であ
る。
また本発明の触媒には、触媒の耐久性、あるいは本発明
の触媒を酸化反応に使用した時の反応生成物の色相の向
上をもたらすため、必要に応じアルカリ土類元素、亜鉛
或いは遷移金属等の化合物を添加することが出来る。
の触媒を酸化反応に使用した時の反応生成物の色相の向
上をもたらすため、必要に応じアルカリ土類元素、亜鉛
或いは遷移金属等の化合物を添加することが出来る。
本発明の触媒のX線回折測定に於いては、例えば触媒第
1成分であるパラジウムの回折ピークは大きくブロード
ニングを起こしている。即ち、本発明の触媒に於いては
触媒主元素である触媒第1成分は高分散状態になってい
ると言える。
1成分であるパラジウムの回折ピークは大きくブロード
ニングを起こしている。即ち、本発明の触媒に於いては
触媒主元素である触媒第1成分は高分散状態になってい
ると言える。
触媒第1成分の原料としては、塩化ルテニウム、塩化パ
ラジウム、よう化パラジウム、硝酸パラジウム、酸化パ
ラジウム、塩化白金酸、よう化白金酸、硝酸白金、酸化
白金、塩化白金、シアン化白金、よう化白金、或いは酢
酸パラジウムやパラジウムアセチルアセトン等の分子内
錯体、或いは予め調製された白金カーボン触媒やパラジ
ウムカーボン触媒等が挙げられるが、特に、塩化パラジ
ウムと塩化白金酸がよい。
ラジウム、よう化パラジウム、硝酸パラジウム、酸化パ
ラジウム、塩化白金酸、よう化白金酸、硝酸白金、酸化
白金、塩化白金、シアン化白金、よう化白金、或いは酢
酸パラジウムやパラジウムアセチルアセトン等の分子内
錯体、或いは予め調製された白金カーボン触媒やパラジ
ウムカーボン触媒等が挙げられるが、特に、塩化パラジ
ウムと塩化白金酸がよい。
触媒第2成分の原料としては、二臭化テルル、二塩化テ
ルル、酸化テルル、四塩化テルル、四臭化テルル、四よ
う化テルル、テルル酸及びそのアルカリ金属塩、亜テル
ル酸及びそのアルカリ金属塩、或いは触媒第1成分もし
くは第3成分との間に形成される化合物、四塩化スズ、
四臭化スズ、よう化スズ、酸化スズ、酸化セレン、亜セ
レン酸、セレン酸、塩化セレン、亜セレン酸又はセレン
酸のアルカリ金属塩、セレン化水素、或いは触媒第1成
分もしくは触媒第3成分との間に形成されるセレナイ
ド、例えばセレン化パラジウム、セレン化白金、或いは
触媒第2成分間で形成される例えばビスマスセレナイド
等のバイナリーセレナイドもしくはセレネートが挙げら
れ、さらに、塩化ビスマス、ビスマスオキシクロリド、
ビスマスオキシブロミド、酒石酸ビスマス、水酸化ビス
マス等が挙げられる。
ルル、酸化テルル、四塩化テルル、四臭化テルル、四よ
う化テルル、テルル酸及びそのアルカリ金属塩、亜テル
ル酸及びそのアルカリ金属塩、或いは触媒第1成分もし
くは第3成分との間に形成される化合物、四塩化スズ、
四臭化スズ、よう化スズ、酸化スズ、酸化セレン、亜セ
レン酸、セレン酸、塩化セレン、亜セレン酸又はセレン
酸のアルカリ金属塩、セレン化水素、或いは触媒第1成
分もしくは触媒第3成分との間に形成されるセレナイ
ド、例えばセレン化パラジウム、セレン化白金、或いは
触媒第2成分間で形成される例えばビスマスセレナイド
等のバイナリーセレナイドもしくはセレネートが挙げら
れ、さらに、塩化ビスマス、ビスマスオキシクロリド、
ビスマスオキシブロミド、酒石酸ビスマス、水酸化ビス
マス等が挙げられる。
触媒第3成分の原料としては、上記の希土類元素の塩化
物、硝酸塩、酢酸塩、硫酸塩、例えば塩化ランタン、硝
酸ランタン、塩化セリウム、硝酸セリウム、塩化プラセ
オジム、硝酸プラセオジム、塩化ネオジム、硝酸ネオジ
ム等が挙げられるが、特に塩化セリウムと塩化ランタン
がよい。
物、硝酸塩、酢酸塩、硫酸塩、例えば塩化ランタン、硝
酸ランタン、塩化セリウム、硝酸セリウム、塩化プラセ
オジム、硝酸プラセオジム、塩化ネオジム、硝酸ネオジ
ム等が挙げられるが、特に塩化セリウムと塩化ランタン
がよい。
本発明の触媒は公知の方法で調製される。触媒の調製に
あたっては、触媒第1成分、第2成分及び第3成分の水
溶液を調製し、イオン交換水中で、例えば活性炭に吸着
させる。この際、触媒成分の水溶液が出来ない場合には
塩酸等で可溶化させて吸着させる。吸着後はホルマリ
ン、水素、ヒドラジン、ソジウムボロハイドライド等の
還元剤で触媒成分の還元処理を行う。還元後、触媒を水
洗し、濾別することにより本発明の触媒が得られる。触
媒は通常含水率が50〜60%であるが、乾燥することなく
酸化反応に使用することが出来る。本発明の他の触媒も
同様の方法で調製することが出来る。本発明の触媒は再
使用可能であるが、幾つかのものは再還元することによ
り活性が高レベルに維持される場合がある。本発明の酸
化反応用触媒組成物は、特に一級水酸基又はアルデヒド
基を相当するカルボキシル基(又はカルボキシル基のア
ルカリ金属塩)に酸化するのに有効であるが、イソプロ
ピルアルコール、シクロヘキサノール等の脱水素による
ケトン類の合成、或いは乳酸塩等の酸化によるα−ケト
酸であるピルビン酸塩の合成にも有効である。
あたっては、触媒第1成分、第2成分及び第3成分の水
溶液を調製し、イオン交換水中で、例えば活性炭に吸着
させる。この際、触媒成分の水溶液が出来ない場合には
塩酸等で可溶化させて吸着させる。吸着後はホルマリ
ン、水素、ヒドラジン、ソジウムボロハイドライド等の
還元剤で触媒成分の還元処理を行う。還元後、触媒を水
洗し、濾別することにより本発明の触媒が得られる。触
媒は通常含水率が50〜60%であるが、乾燥することなく
酸化反応に使用することが出来る。本発明の他の触媒も
同様の方法で調製することが出来る。本発明の触媒は再
使用可能であるが、幾つかのものは再還元することによ
り活性が高レベルに維持される場合がある。本発明の酸
化反応用触媒組成物は、特に一級水酸基又はアルデヒド
基を相当するカルボキシル基(又はカルボキシル基のア
ルカリ金属塩)に酸化するのに有効であるが、イソプロ
ピルアルコール、シクロヘキサノール等の脱水素による
ケトン類の合成、或いは乳酸塩等の酸化によるα−ケト
酸であるピルビン酸塩の合成にも有効である。
本発明を実施する際の被酸化物であるヒドロキシ化合物
又はアルデヒド化合物(但し、糖類を除く)としては、
脂肪族1級又は2級アルコール、脂肪族アルデヒド、ポ
リオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアル
キレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシアリール
フェニルエーテル、ポリアルキレングリコール、エチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン等の
ポリオール、アミン又はアミドのアルキレンオキシド付
加物、ベンジルアルコール、アニスアルコール等の芳香
族アルコール、ベンズアルデヒド等の芳香族アルデヒ
ド、シクロヘキサノール等の脂環式アルコール、更に乳
酸などが挙げられる。これらの化合物に限定されるもの
でない。
又はアルデヒド化合物(但し、糖類を除く)としては、
脂肪族1級又は2級アルコール、脂肪族アルデヒド、ポ
リオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアル
キレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシアリール
フェニルエーテル、ポリアルキレングリコール、エチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン等の
ポリオール、アミン又はアミドのアルキレンオキシド付
加物、ベンジルアルコール、アニスアルコール等の芳香
族アルコール、ベンズアルデヒド等の芳香族アルデヒ
ド、シクロヘキサノール等の脂環式アルコール、更に乳
酸などが挙げられる。これらの化合物に限定されるもの
でない。
反応は、一般に水溶液系で行われるが、被酸化物が水不
溶性の場合、水溶性溶媒もしくは界面活性剤を添加する
ことにより、反応を促進し得る。
溶性の場合、水溶性溶媒もしくは界面活性剤を添加する
ことにより、反応を促進し得る。
本発明の触媒を用いて酸化反応を行うにあたって、反応
温度は0〜100℃、好ましくは20〜80℃がよく、反応圧
は10気圧まで、特に常圧がよい。
温度は0〜100℃、好ましくは20〜80℃がよく、反応圧
は10気圧まで、特に常圧がよい。
また、酸化反応時使用する酸化剤としては、酸素ガス、
あるいは空気等の酸素含有ガスが挙げられる。
あるいは空気等の酸素含有ガスが挙げられる。
以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。
実施例1 (2%Ce/3%Bi/5%Pd/C触媒の調製) 9.0gの活性炭を100mlのイオン交換水に浸漬させてお
く。触媒第1成分の原料として0.83gの塩化パラジウム
を5%塩酸水溶液22mlに溶解させる。触媒第2成分の原
料として0.45gの塩化ビスマスを6%塩酸水溶液36mlに
溶解させる。触媒第3成分の原料として0.53gの塩化セ
リウムをイオン交換水に溶解させる。
く。触媒第1成分の原料として0.83gの塩化パラジウム
を5%塩酸水溶液22mlに溶解させる。触媒第2成分の原
料として0.45gの塩化ビスマスを6%塩酸水溶液36mlに
溶解させる。触媒第3成分の原料として0.53gの塩化セ
リウムをイオン交換水に溶解させる。
これら3種の触媒成分の溶液を先に調製した活性炭中に
添加し吸着処理を行う。その後、48%苛性ソーダ17g、3
7%ホルマリン水溶液11mlを添加し、80℃で触媒の還元
を行う。
添加し吸着処理を行う。その後、48%苛性ソーダ17g、3
7%ホルマリン水溶液11mlを添加し、80℃で触媒の還元
を行う。
還元された触媒はイオン交換水で洗浄し、触媒を濾別す
る。得られた触媒は約50%の水を含有する2%Ce/3%Bi/
5%Pd/C触媒である。触媒を乾燥することなく酸化反応
に使用することができる。
る。得られた触媒は約50%の水を含有する2%Ce/3%Bi/
5%Pd/C触媒である。触媒を乾燥することなく酸化反応
に使用することができる。
2%Ce/3%Bi/5%Pd/C触媒のR1は0.30、R2は0.31であ
る。
る。
実施例2 (2%Ce/3%Bi/0.5%Se/5%Pd/C触媒の調製) 8.9gの活性炭を100mlのイオン交換水に浸漬させてお
く。触媒第1成分の原料として0.83gの塩化パラジウム
を5%塩酸水溶液22mlに溶解させる。触媒第2成分の原
料として0.45gの塩化ビスマスを10%塩酸水溶液24mlに
溶解させ、更にもう1種の触媒第2成分として0.05gの
酸化セレンを10mlのイオン交換水に溶解させる。次に触
媒第3成分の原料として0.53gの塩化セリウムを10mlの
イオン交換水に溶解させる。
く。触媒第1成分の原料として0.83gの塩化パラジウム
を5%塩酸水溶液22mlに溶解させる。触媒第2成分の原
料として0.45gの塩化ビスマスを10%塩酸水溶液24mlに
溶解させ、更にもう1種の触媒第2成分として0.05gの
酸化セレンを10mlのイオン交換水に溶解させる。次に触
媒第3成分の原料として0.53gの塩化セリウムを10mlの
イオン交換水に溶解させる。
これら4種の触媒成分の塩酸溶液及び水溶液を先に調製
した活性炭中に添加し吸着処理を行う。その後、48%苛
性ソーダを34g、37%ホルマリン水溶液22mlを添加し触
媒成分の還元を行う。
した活性炭中に添加し吸着処理を行う。その後、48%苛
性ソーダを34g、37%ホルマリン水溶液22mlを添加し触
媒成分の還元を行う。
還元された触媒はイオン交換水で洗浄し、触媒を濾別す
る。得られた触媒は約50%の水を含有する2%Ce/3%Bi/
0.5%Se/5%Pd/C触媒である。触媒は乾燥することなく
酸化反応に使用することができる。
る。得られた触媒は約50%の水を含有する2%Ce/3%Bi/
0.5%Se/5%Pd/C触媒である。触媒は乾燥することなく
酸化反応に使用することができる。
2%Ce/3%Bi/0.5%Se/5%Pd/C触媒のR1はSeが0.134、Bi
が0.30、R2は0.13である。
が0.30、R2は0.13である。
実施例3 (5%Sn/2%Ce/3%Bi/0.5%Se/5%Pd/C触媒の調製) 8.5gの活性炭を100mlのイオン交換水に浸漬させてお
く。触媒第1成分の原料として0.83gの塩化パラジウム
を5%塩酸水溶液22mlに溶解させる。触媒第2成分の原
料として0.45gの塩化ビスマスを10%塩酸水溶液24ml
に、0.05gの酸化セレンを10mlのイオン交換水に、更に
3番目の触媒第2成分として1.1gの四塩化スズを20mlの
イオン交換水に溶解させる。次に触媒第3成分の原料と
して0.53gの塩化セリウムを10mlのイオン交換水に溶解
させる。
く。触媒第1成分の原料として0.83gの塩化パラジウム
を5%塩酸水溶液22mlに溶解させる。触媒第2成分の原
料として0.45gの塩化ビスマスを10%塩酸水溶液24ml
に、0.05gの酸化セレンを10mlのイオン交換水に、更に
3番目の触媒第2成分として1.1gの四塩化スズを20mlの
イオン交換水に溶解させる。次に触媒第3成分の原料と
して0.53gの塩化セリウムを10mlのイオン交換水に溶解
させる。
これら5種の触媒成分の塩酸溶液及び水溶液を先に調製
した活性炭中に添加し吸着処理を行う。その後、48%苛
性ソーダを35g、37%ホルマリン水溶液22mlを添加し触
媒成分の還元を行う。還元された触媒はイオン交換水で
洗浄し、触媒を濾別する。
した活性炭中に添加し吸着処理を行う。その後、48%苛
性ソーダを35g、37%ホルマリン水溶液22mlを添加し触
媒成分の還元を行う。還元された触媒はイオン交換水で
洗浄し、触媒を濾別する。
得られた触媒は約50%の水を含有する5%Sn/2%Ce/3%B
i/0.5%Se/5%Pd/C触媒である。触媒は乾燥することな
く酸化反応に使用することができる。
i/0.5%Se/5%Pd/C触媒である。触媒は乾燥することな
く酸化反応に使用することができる。
5%Sn/2%Ce/3%Bi/0.5%Se/5%Pd/C触媒のR1はSnが1.6
4、Seが0.134、Biが0.30であり、R2は0.13である。
4、Seが0.134、Biが0.30であり、R2は0.13である。
実施例4 (2%Ce/3%Bi/10%Pt/C触媒の調製) 8.5gの活性炭を100mlのイオン交換水に浸漬させてお
く。触媒第1成分の原料として2.50g塩化白金酸、触媒
第2成分として0.45gの塩化ビスマスおよび触媒第3成
分としての0.53gの塩化セリウムを50mlの5%塩酸水溶
液に均一溶解させる。この3種の触媒成分の溶液を先に
調製した活性炭中に添加し吸着処理を行う。その後48%
苛性ソーダ10g、37%ホルマリン水溶液11mlを添加し、8
0℃で触媒成分の還元を行う。還元された触媒はイオン
交換水で洗浄し触媒を濾別する。得られた触媒は約50%
の水を含有する2%Ce/3%3Bi/10%Pt/C触媒である。触
媒は乾燥することなく酸化反応に使用することが出来
る。2%Ce/3%Bi/10%Pt/C触媒のR1は0.28、R2は0.28で
ある。
く。触媒第1成分の原料として2.50g塩化白金酸、触媒
第2成分として0.45gの塩化ビスマスおよび触媒第3成
分としての0.53gの塩化セリウムを50mlの5%塩酸水溶
液に均一溶解させる。この3種の触媒成分の溶液を先に
調製した活性炭中に添加し吸着処理を行う。その後48%
苛性ソーダ10g、37%ホルマリン水溶液11mlを添加し、8
0℃で触媒成分の還元を行う。還元された触媒はイオン
交換水で洗浄し触媒を濾別する。得られた触媒は約50%
の水を含有する2%Ce/3%3Bi/10%Pt/C触媒である。触
媒は乾燥することなく酸化反応に使用することが出来
る。2%Ce/3%Bi/10%Pt/C触媒のR1は0.28、R2は0.28で
ある。
実施例5 (2%La/2%Te/10%Pt/C触媒の調製) 8.6gの活性炭を100mlのイオン交換水に浸漬させてお
く。触媒第1成分の原料として2.50gの塩化白金酸、触
媒第2成分として0.36gのテルル酸および触媒第3成分
としての0.53gの塩化ランタンを50mlの5%塩酸水溶液
に均一溶解させる。この3種の触媒成分の溶液を先に調
製した活性炭中に添加し吸着処理を行う。その後48%苛
性ソーダ10g、37%ホルマリン水溶液11mlを添加し、80
℃で触媒成分の還元を行う。還元された触媒はイオン交
換水で洗浄し触媒を濾別する。得られた触媒は約50%の
水を含有する2%La/2%Te/10%Pt/C触媒である。触媒は
乾燥することなく酸化反応に使用することが出来る。2
%La/2%Te/10%Pt/C触媒のR1は0.30、R2は0.28であ
る。
く。触媒第1成分の原料として2.50gの塩化白金酸、触
媒第2成分として0.36gのテルル酸および触媒第3成分
としての0.53gの塩化ランタンを50mlの5%塩酸水溶液
に均一溶解させる。この3種の触媒成分の溶液を先に調
製した活性炭中に添加し吸着処理を行う。その後48%苛
性ソーダ10g、37%ホルマリン水溶液11mlを添加し、80
℃で触媒成分の還元を行う。還元された触媒はイオン交
換水で洗浄し触媒を濾別する。得られた触媒は約50%の
水を含有する2%La/2%Te/10%Pt/C触媒である。触媒は
乾燥することなく酸化反応に使用することが出来る。2
%La/2%Te/10%Pt/C触媒のR1は0.30、R2は0.28であ
る。
実施例6 (1%La/1%Sn/1%Te/5%Pd/C触媒の調製) 9.2gの活性炭を100mlのイオン交換水に浸漬させてお
く。触媒第1成分の原料として0.83gの塩化パラジウ
ム、触媒第2成分として塩化スズ(4価)を0.30gと0.1
8gのテルル酸、および触媒第3成分としての0.25gの塩
化ランタンを50mlの5%塩酸水溶液に均一溶解させる。
この3種の触媒成分の溶液を先に調製した活性炭中に添
加し吸着処理を行う。その後48%苛性ソーダ10g、37%
ホルマリン水溶液11mlを添加し、80℃で触媒成分の還元
を行う。還元された触媒はイオン交換水で洗浄し触媒を
濾別する。得られた触媒は約50%の水を含有する1%La/
1%Sn/1%Te/5%Pd/C触媒である。触媒は乾燥すること
なく酸化反応に使用することが出来る。1%La/1%Sn/1
%Te/5%Pd/C触媒のR1は0.34、R2は0.15である。
く。触媒第1成分の原料として0.83gの塩化パラジウ
ム、触媒第2成分として塩化スズ(4価)を0.30gと0.1
8gのテルル酸、および触媒第3成分としての0.25gの塩
化ランタンを50mlの5%塩酸水溶液に均一溶解させる。
この3種の触媒成分の溶液を先に調製した活性炭中に添
加し吸着処理を行う。その後48%苛性ソーダ10g、37%
ホルマリン水溶液11mlを添加し、80℃で触媒成分の還元
を行う。還元された触媒はイオン交換水で洗浄し触媒を
濾別する。得られた触媒は約50%の水を含有する1%La/
1%Sn/1%Te/5%Pd/C触媒である。触媒は乾燥すること
なく酸化反応に使用することが出来る。1%La/1%Sn/1
%Te/5%Pd/C触媒のR1は0.34、R2は0.15である。
実施例7 (2%Pr/3%Bi/10%Ru/C触媒の調製) 8.5gの活性炭を100mlのイオン交換水に浸漬させてお
く。触媒第1成分の原料として2.77gの塩化ルテニウ
ム、触媒第2成分として0.45gの塩化ビスマスおよび触
媒第3成分としての0.55gの塩化プラセオジムを50mlの
5%塩酸水溶液に均一溶解させる。この3種の触媒成分
の溶液を先に調製した活性炭中に添加し吸着処理を行
う。その後48%苛性ソーダ10g、37%ホルマリン水溶液1
1mlを添加し、80℃で触媒成分の還元を行う。還元され
た触媒はイオン交換水で洗浄し触媒を濾別する。得られ
た触媒は約50%の水を含有する2%Pr/3%Bi/10%Ru/C触
媒である。触媒は乾燥することなく酸化反応に使用する
ことが出来る。2%Pr/3%Bi/10%Ru/C触媒のR1は0.14、
R2は0.14である。
く。触媒第1成分の原料として2.77gの塩化ルテニウ
ム、触媒第2成分として0.45gの塩化ビスマスおよび触
媒第3成分としての0.55gの塩化プラセオジムを50mlの
5%塩酸水溶液に均一溶解させる。この3種の触媒成分
の溶液を先に調製した活性炭中に添加し吸着処理を行
う。その後48%苛性ソーダ10g、37%ホルマリン水溶液1
1mlを添加し、80℃で触媒成分の還元を行う。還元され
た触媒はイオン交換水で洗浄し触媒を濾別する。得られ
た触媒は約50%の水を含有する2%Pr/3%Bi/10%Ru/C触
媒である。触媒は乾燥することなく酸化反応に使用する
ことが出来る。2%Pr/3%Bi/10%Ru/C触媒のR1は0.14、
R2は0.14である。
実施例8 (2%Nd/3%Bi/10%Ru/C触媒の調製) 8.5gの活性炭を100mlのイオン交換水に浸漬させてお
く。触媒第1成分の原料として2.77gの塩化ルテニウ
ム、触媒第2成分として0.45gの塩化ビスマスおよび触
媒第3成分としての0.56gの塩化ネオジムを50mlの5%
塩酸水溶液に均一溶解させる。この3種の触媒成分の溶
液を先に調製した活性炭中に添加し吸着処理を行う。そ
の後48%苛性ソーダ10g、37%ホルマリン水溶液11mlを
添加し、80℃で触媒成分の還元を行う。還元された触媒
はイオン交換水で洗浄し触媒を濾別する。得られた触媒
は約50%の水を含有する2%Nd/3%Bi/10%Ru/C触媒であ
る。触媒は乾燥することなく酸化反応に使用することが
出来る。2%Nd/3%Bi/10%Ru/C触媒のR1は0.15、R2は0.
14である。
く。触媒第1成分の原料として2.77gの塩化ルテニウ
ム、触媒第2成分として0.45gの塩化ビスマスおよび触
媒第3成分としての0.56gの塩化ネオジムを50mlの5%
塩酸水溶液に均一溶解させる。この3種の触媒成分の溶
液を先に調製した活性炭中に添加し吸着処理を行う。そ
の後48%苛性ソーダ10g、37%ホルマリン水溶液11mlを
添加し、80℃で触媒成分の還元を行う。還元された触媒
はイオン交換水で洗浄し触媒を濾別する。得られた触媒
は約50%の水を含有する2%Nd/3%Bi/10%Ru/C触媒であ
る。触媒は乾燥することなく酸化反応に使用することが
出来る。2%Nd/3%Bi/10%Ru/C触媒のR1は0.15、R2は0.
14である。
実施例9 (1%Ce/5%Sn/5%Pd/C触媒の調製) 8.9gの活性炭を100mlのイオン交換水に浸漬させてお
く。触媒第1成分の原料として0.83gの塩化パラジウ
ム、触媒第2成分として塩化スズ(4価)を1.48gとお
よび触媒第3成分としての0.25gの塩化セリウムを50ml
の5%塩酸水溶液に均一溶解させる。この3種の触媒成
分の溶液を先に調製した活性炭中に添加し吸着処理を行
う。その後48%苛性ソーダ10g、37%ホルマリン水溶液1
1mlを添加し、80℃で触媒成分の還元を行う。還元され
た触媒はイオン交換水で洗浄し触媒を濾別する。得られ
た触媒は約50%の水を含有する1%Ce/5%Sn/5%Pd/C触
媒である。触媒は乾燥することなく酸化反応に使用する
ことが出来る。1%Ce/5%Sn/5%Pd/C触媒のR1は0.90、R
2は0.15である。
く。触媒第1成分の原料として0.83gの塩化パラジウ
ム、触媒第2成分として塩化スズ(4価)を1.48gとお
よび触媒第3成分としての0.25gの塩化セリウムを50ml
の5%塩酸水溶液に均一溶解させる。この3種の触媒成
分の溶液を先に調製した活性炭中に添加し吸着処理を行
う。その後48%苛性ソーダ10g、37%ホルマリン水溶液1
1mlを添加し、80℃で触媒成分の還元を行う。還元され
た触媒はイオン交換水で洗浄し触媒を濾別する。得られ
た触媒は約50%の水を含有する1%Ce/5%Sn/5%Pd/C触
媒である。触媒は乾燥することなく酸化反応に使用する
ことが出来る。1%Ce/5%Sn/5%Pd/C触媒のR1は0.90、R
2は0.15である。
試験例1 POE(n)=6(酸化エチレン付加モル数6)のラウリルア
ルコールの20%水溶液を被酸化物とし、本発明の触媒と
触媒第3成分を含まない触媒の活性を比較した。
ルコールの20%水溶液を被酸化物とし、本発明の触媒と
触媒第3成分を含まない触媒の活性を比較した。
酸素ガス導入口、ガス出口、温度計、サンプリング口及
び攪拌器の付いた1のフラスコに被酸化物の20%水溶
液500g、苛性ソーダ(被酸化物に対して1.05倍モル)及
び本発明の触媒10g(含水率50%)を仕込み、攪拌下に7
5℃まで昇温する。75℃に達してから常圧酸素ガスを10
/時の流速でフラスコ内にバブリング導入させる。反
応中は適当に冷却しながら、反応温度を安定化させる。
45分後、冷却し触媒を濾別する。酸化生成物である相当
するカルボン酸ナトリウムは塩酸で中和してフリーのカ
ルボン酸とし、これをクロロホルムで抽出する。
び攪拌器の付いた1のフラスコに被酸化物の20%水溶
液500g、苛性ソーダ(被酸化物に対して1.05倍モル)及
び本発明の触媒10g(含水率50%)を仕込み、攪拌下に7
5℃まで昇温する。75℃に達してから常圧酸素ガスを10
/時の流速でフラスコ内にバブリング導入させる。反
応中は適当に冷却しながら、反応温度を安定化させる。
45分後、冷却し触媒を濾別する。酸化生成物である相当
するカルボン酸ナトリウムは塩酸で中和してフリーのカ
ルボン酸とし、これをクロロホルムで抽出する。
抽出物は溶媒を減圧除去し酸価と水酸基価を測定して収
率を求める。反応結果を表1にまとめた。表には比較し
て、触媒第3成分としての希土類元素を含まない触媒を
用いた場合を示した。更に比較として既存の5%Pd/C触
媒を用いた場合も示した。
率を求める。反応結果を表1にまとめた。表には比較し
て、触媒第3成分としての希土類元素を含まない触媒を
用いた場合を示した。更に比較として既存の5%Pd/C触
媒を用いた場合も示した。
表1より、希土類元素無添加の場合(比較例)、反応が
完結しておらず、これに対して本発明の触媒は、反応速
度が著しく大であり、触媒第3成分としての希土類元素
の効果が顕著に現れていることが分る。
完結しておらず、これに対して本発明の触媒は、反応速
度が著しく大であり、触媒第3成分としての希土類元素
の効果が顕著に現れていることが分る。
このように本発明の触媒は、反応速度と反応収率の点で
優れ、従来にはなかった極めて優秀な触媒であることが
分る。
優れ、従来にはなかった極めて優秀な触媒であることが
分る。
試験例2 実施例1と同様にして調製した本発明の触媒である4%C
e/6%Bi/10%Pd/C触媒を用い、触媒再使用実験を行っ
た。被酸化物は試験例1と同様POE(n)=6(酸化エチレン
付加モル数6)のラウリルアルコールの20%水溶液を用
いた。反応時間を1時間とし、その他の反応条件は試験
例1と全く同様とした。各反応バッチの終了後、触媒を
濾別し、新触媒の補充を全くすることなしに、再使用触
媒として次の反応に使用した。
e/6%Bi/10%Pd/C触媒を用い、触媒再使用実験を行っ
た。被酸化物は試験例1と同様POE(n)=6(酸化エチレン
付加モル数6)のラウリルアルコールの20%水溶液を用
いた。反応時間を1時間とし、その他の反応条件は試験
例1と全く同様とした。各反応バッチの終了後、触媒を
濾別し、新触媒の補充を全くすることなしに、再使用触
媒として次の反応に使用した。
表2に反応結果を示したが、各反応バッチとも反応収率
は98%で推移し、20回の触媒再使用後でも触媒活性の低
下は全く認められなかった。
は98%で推移し、20回の触媒再使用後でも触媒活性の低
下は全く認められなかった。
試験例3 本発明の触媒を用いて表3に示した種々の化合物を酸化
した。但し、表3中Rは炭素数11の直鎖のアルキル基、E
Oは酸化エチレン、nは5である。
した。但し、表3中Rは炭素数11の直鎖のアルキル基、E
Oは酸化エチレン、nは5である。
苛性ソーダ添加量は各化合物とも1.05倍モル仕込み、反
応時間は90分とした。その他の反応条件は試験例1と全
く同じである。
応時間は90分とした。その他の反応条件は試験例1と全
く同じである。
反応結果を表3に示したが、反応生成物は相当するカル
ボン酸のナトリウム塩である。但し、乳酸ナトリウムの
場合はピルビン酸ナトリウムとなる。表3より本発明の
触媒は極めて優れていることが分る。
ボン酸のナトリウム塩である。但し、乳酸ナトリウムの
場合はピルビン酸ナトリウムとなる。表3より本発明の
触媒は極めて優れていることが分る。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07B 61/00 300 C07C 51/235 9356−4H 51/373 9356−4H 59/06 9356−4H 59/19 9356−4H 65/10 9356−4H 213/08 7457−4H 217/08 7457−4H 231/10 7106−4H
Claims (5)
- 【請求項1】触媒第1成分として、パラジウム、白金及
びルテニウムから成る群から選ばれる1種以上の元素、
触媒第2成分として、スズ、ビスマス、セレン及びテル
ルから成る群から選ばれる1種以上の元素、及び触媒第
3成分として、ランタン、セリウム、プラセオジム及び
ネオジムから成る群から選ばれる1種以上の元素を無機
担体上に担持させてなり、該触媒第1成分と該触媒第2
成分の比率R1(第2成分/第1成分)が原子比で0.001
〜10であり、該触媒第1成分と該触媒第3成分の比率R2
(第3成分/第1成分)が原子比で0.01〜5であること
を特徴とするヒドロキシ化合物又はアルデヒド化合物
(但し、糖類を除く)を酸化してカルボキシル化合物又
はケトン化合物を製造する際に用いる酸化反応用触媒組
成物。 - 【請求項2】触媒第1成分が白金及び/又はパラジウム
である特許請求の範囲第1項記載の酸化反応用触媒組成
物。 - 【請求項3】触媒組成物中の触媒第1成分の含有量が0.
1〜20重量%である特許請求の範囲第1項記載の酸化反
応用触媒組成物。 - 【請求項4】触媒組成物中の触媒第2成分の含有量が0.
001〜20重量%である特許請求の範囲第1項記載の酸化
反応用触媒組成物。 - 【請求項5】触媒組成物中の触媒第3成分の含有量が0.
01〜20重量%である特許請求の範囲第1項記載の酸化反
応用触媒組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61111651A JPH0640960B2 (ja) | 1986-05-15 | 1986-05-15 | 酸化反応用触媒組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61111651A JPH0640960B2 (ja) | 1986-05-15 | 1986-05-15 | 酸化反応用触媒組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62269746A JPS62269746A (ja) | 1987-11-24 |
| JPH0640960B2 true JPH0640960B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=14566729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61111651A Expired - Fee Related JPH0640960B2 (ja) | 1986-05-15 | 1986-05-15 | 酸化反応用触媒組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0640960B2 (ja) |
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| JP5019586B2 (ja) * | 2007-03-02 | 2012-09-05 | 三菱レイヨン株式会社 | α,β−不飽和カルボン酸の製造方法 |
| JP5511369B2 (ja) | 2009-12-28 | 2014-06-04 | 花王株式会社 | カルボン酸の製造方法 |
| JP5985965B2 (ja) | 2011-12-28 | 2016-09-06 | 花王株式会社 | ポリオキシアルキレンアルキルエーテルカルボン酸又はその塩の製造方法 |
| CN104277020B (zh) * | 2013-07-02 | 2016-08-17 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 水相催化5-羟甲基糠醛制备2,5-呋喃二甲酸的方法 |
| JP2015083559A (ja) | 2013-09-19 | 2015-04-30 | 花王株式会社 | 2,5−フランジカルボン酸の製造方法 |
-
1986
- 1986-05-15 JP JP61111651A patent/JPH0640960B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPS62269746A (ja) | 1987-11-24 |
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