JPH107408A - 過酸化水素の製造方法 - Google Patents
過酸化水素の製造方法Info
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- JPH107408A JPH107408A JP1231297A JP1231297A JPH107408A JP H107408 A JPH107408 A JP H107408A JP 1231297 A JP1231297 A JP 1231297A JP 1231297 A JP1231297 A JP 1231297A JP H107408 A JPH107408 A JP H107408A
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Abstract
等の添加剤のいずれをも添加せずとも、生成する過酸化
水素の分解も抑制され、高濃度の過酸化水素を製造する
方法を提供する。 【解決手段】白金族金属のハロゲン化合物を含有する反
応媒体中で、水素と酸素を反応させる過酸化水素の製造
方法。
Description
る方法に関する。さらに詳しくは、本発明は水素と酸素
を直接反応させて過酸化水素を製造する方法に関する。
然繊維)、工業薬品(酸化剤および可塑剤、ゴム薬品、
公害処理などの還元剤)、医薬品(酸化剤)、食品(水
産加工の漂白殺菌剤、その他の各種漂白剤)など、用途
が多岐にわたる最も重要な工業製品の一つである。
法は、アルキルアントラキノンを用いる自動酸化法によ
っている。しかしこの方法の問題点として、アルキルア
ントラキノンの還元、酸化や生成過酸化水素の抽出分
離、精製、濃縮等多くの工程が必要であり、プロセスが
複雑になるという点があげられる。またアルキルアント
ラキノンの損失や還元触媒の劣化なども問題となってい
る。
金族金属担持触媒存在下に水性媒体中で水素と酸素を接
触させ、過酸化水素を直接合成する方法が提案されてい
る(特公昭55−18646号公報、特公昭56−47
121号公報、特公平1−23401号公報、特開昭6
3−156005号公報等)。これらでは、いずれも反
応媒体として酸や無機塩を添加した溶液が使用されてい
る。
おいては支持体に白金族金属を担持した金属触媒を用
い、高圧条件下水性媒体中で水素と酸素からある程度高
い濃度の過酸化水素を製造できるとしているが、高濃度
となる量の酸を添加する必要、および解離してハロゲン
イオンを生成する化合物、例えば臭化ナトリウム等を共
存させる必要があり、これらを加える工程が必要であ
る。
体としてアルコール、ケトン、エーテル、エステル、ア
ミドなどを用いることができるが、特にメタノールが優
れている点が記載されている。しかしながらここで用い
られている触媒系は、やはり、支持体に白金族金属を担
持した金属、酸およびハロゲンイオンであり、さらに、
生成する過酸化水素の分解を抑えるためにメタノール中
にホルムアルデヒドを共存させる必要があった。したが
って、これらを添加する工程、および場合によってはホ
ルムアルデヒドを取り除くための工程が必要となり、工
業的に不利となる。
する課題、即ち本発明の目的は、酸やハロゲンイオン、
そしてホルムアルデヒド等の添加剤のいずれをも添加せ
ずとも、生成する過酸化水素の分解も抑制され、高濃度
の過酸化水素を製造する方法を提供することである。
況に鑑み、反応媒体中で水素と酸素を直接反応させる過
酸化水素の製造方法について鋭意研究を続け、本発明を
完成させるに至った。即ち本発明は、白金族金属のハロ
ゲン化合物を含有する反応媒体中で、水素と酸素を反応
させる過酸化水素の製造方法にかかるものである。
する。本発明で使用する白金族金属のハロゲン化合物に
おける白金族金属としては、ロジウム、イリジウム、白
金、パラジウム等が挙げられる。好ましくは白金、パラ
ジウムであり、さらに好ましくはパラジウムが使用され
る。またハロゲン化合物としては、フッ素化合物、塩素
化合物、臭素化合物、ヨウ素化合物が用いられるが、好
ましくは塩素化合物、臭素化合物が用いられる。かかる
白金族金属のハロゲン化合物の具体例としては、塩化ロ
ジウム、臭化ロジウム、塩化イリジウム、臭化イリジウ
ム、塩化白金、臭化白金、フッ化パラジウム、塩化パラ
ジウム、臭化パラジウム、ヨウ化パラジウム、ジクロロ
ジアンミンパラジウム等が挙げられる。好ましくは、臭
化白金、塩化白金、塩化パラジウム、臭化パラジウム、
ジクロロジアンミンパラジウムであり、特に好ましくは
塩化パラジウム、臭化パラジウム、ジクロロジアンミン
パラジウムである。
例えば反応系内で液状である水や有機化合物、それらの
混合液などである。かかる有機化合物としては、例えば
アルコール、ケトン、エーテル、エステル、アミド等が
挙げられる。本発明で使用する反応媒体として好ましく
は、水および/またはアルコールである。さらに好まし
くは、アルコール単独またはアルコールと水との混合液
であり、該混合液の場合、好ましくは容積にしてアルコ
ールを80%以上、さらにはアルコールを90%以上含
むことが好ましい。
ル、エタノール、イソプロピルアルコールなどの炭素原
子数1〜8、好ましくは炭素原子数1〜4のアルコール
や、エチレングリコールなどのグリコールなどが挙げら
れ、これらは単独で用いても混合して用いてもかまわな
い。好ましくはメタノール、エタノールであり、さらに
好ましくはメタノールである。
の過酸化水素溶液を得ることができるが、反応後の過酸
化水素溶液への酸の共存が問題とならない場合には、硫
酸、塩酸、りん酸などの酸を添加してもよい。
に制限はないが、通常、反応液100mlに対して1m
g以上、好ましくは10mg以上で実施される。白金族
金属のハロゲン化合物の形態は微粉状、ペレット等任意
のものでよいが、微粉状のものが好ましく、その表面積
が0.01〜10000m2/gのものが好ましく使用
される。本発明においては、白金族金属のハロゲン化合
物を単一で用いることも、適当な担体に担持して用いる
ことも可能である。一般には担持した方が金属重量あた
りの活性は大きい。
カ、チタニア、マグネシア、ジルコニア、セリア、ゼオ
ライト、グラファイト、活性炭、シリカゲル、含水ケイ
酸、炭化ケイ素等があげられ、アルミナ、シリカ、チタ
ニア、ゼオライト、グラファイト、活性炭が好ましく用
いられる。
金族金属のハロゲン化合物の溶液に担体を懸濁させ蒸発
乾固する方法など、担持できれば特に制限はない。
も可能で、反応装置は懸濁床式や固定床式等を用いるこ
とができる。これらはいずれも特に限定されるものでは
ない。
ゲン化合物を反応媒体中に入れ、その中に水素および酸
素のガスをバブリングさせる方法により実施され得る。
このような方法を実施する際には、反応ガスの泡をより
長時間反応媒体に接触させるなどの目的で、反応媒体と
は相溶しない溶媒をさらに添加して、強撹袢下に反応を
行うこともある。このような溶媒としては、例えば反応
媒体にメタノールを用いた場合にはオクタン等を選ぶこ
とができる。また、このような溶媒の使用量は、反応を
阻害しない限り幾らでもよいが、一般には容積にして8
0%以下、好ましくは70%以下の量で使用される。
対1の範囲で実施することができる。不活性ガスで希釈
して反応を行うことも、酸素の代わりに空気を用いて反
応を行うことも可能であるが、安全上、爆発範囲外で反
応を行うことが好ましい。反応温度は5℃〜70℃、好
ましくは10℃〜50℃の範囲で一般に実施される。ま
た反応圧力は特に制限はないが、大気圧〜150kg/
cm2 ・G、特に5〜50kg/cm2 ・Gの範囲で実
施される。
さらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定される
ものではない。
過酸化水素濃度は、硫酸酸性(0.2N)条件下で、容
量分析用0.02mol/l過マンガン酸カリウム溶液
(和光純薬工業株式会社製)を用いた滴定法で室温にお
いて求めた。滴定には、京都電子工業株式会社製電位差
自動測定装置AT−310を使用した。
酸化水素濃度は、硫酸酸性(0.2N)条件下でヨウ化
カリウム(和光純薬工業株式会社製)を過剰に添加し、
遊離したヨウ素を容量分析用0.1mol/1チオ硫酸
ナトリウム溶液(和光純薬工業株式会社製)を用いた滴
定法で室温において求めた。滴定には、京都電子工業株
式会社製電位差自動測定装置AT−310を使用した。
製フローソーブII2300形を用いて測定した。
4m2/g)30mgと反応媒体としてイオン交換水1
20gを仕込んだ内容積300mlのガラス製内筒を、
内容積400mlのオートクレーブに装着した。ガス吹
き込み管により水素ガスを80ml/min、酸素ガス
を800ml/minで各々流入した。安全のため、気
相部に窒素ガスを2500ml/minで導入、希釈し
た。オートクレーブ内圧が9kg/cm2 ・Gになるよ
うに圧力を保持し、外部冷却により反応液を20℃に保
った。反応開始から2時間後の反応液中の過酸化水素濃
度は0.05wt%であった。なおPdBr2 1mg
あたりの過酸化水素生成量は0.06mmolであっ
た。
0.8m2/g)30mgにしたことを除いて、実施例
1と同じ条件で反応を行った。反応開始から2時間後の
反応液中の過酸化水素濃度は検出限界以下(0.00w
t%)であった。
114gの混合物にしたことを除いて、実施例1と同じ
条件で反応を行った。反応開始から2時間後の反応液中
の過酸化水素濃度は0.09wt%であった。なおPd
Br2 1mgあたりの過酸化水素生成量は0.10m
molであった。
会社製:Pd含量5wt%:比表面積800m2/g)
30mgにしたことを除いて、実施例2と同じ条件で反
応を行った。反応開始から2時間後の反応液中の過酸化
水素濃度は検出限界以下(0.00wt%)であった。
表面積0.4m2/g)30mgにしたことを除いて、
実施例1と同じ条件で反応を行った。反応開始から2時
間後の反応液中の過酸化水素濃度は0.05wt%であ
った。なおPdCl2 1mgあたりの過酸化水素生成
量は0.06mmolであった。
製)30mgにしたことを除いて、実施例1と同じ条件
で反応を行った。反応開始から2時間後の反応液中の過
酸化水素濃度は0.09wt%であった。なおPd(N
H3)2Cl2 1mgあたりの過酸化水素生成量は0.
10mmolであった。
実施例1と同じ条件で反応を行った。反応開始から2時
間後の反応液中の過酸化水素濃度は0.15wt%であ
った。なおPdBr2 1mgあたりの過酸化水素生成
量は0.12mmolであった。
表面積0.4m2/g)30mgにしたことを除いて、
実施例5と同じ条件で反応を行った。反応開始から2時
間後の反応液中の過酸化水素濃度は0.33wt%であ
った。なおPdCl2 1mgあたりの過酸化水素生成
量は0.26mmolであった。
たことを除いて、実施例5と同じ条件で反応を行った。
反応開始から2時間後の反応液中の過酸化水素濃度は
0.08wt%であった。なおPtBr2 1mgあた
りの過酸化水素生成量は0.06mmolであった。
0mgにしたことを除いて、実施例5と同じ条件で反応
を行った。反応開始から2時間後の反応液中の過酸化水
素濃度は0.02wt%であった。なおPtCl2 1
mgあたりの過酸化水素生成量は0.02mmolであ
った。
の混合物にしたことを除いて、実施例5と同じ条件で反
応を行った。反応開始から2時間後の反応液中の過酸化
水素濃度は0.06wt%であった。なおPdBr2
1mgあたりの過酸化水素生成量は0.05mmolで
あった。
lの混合物にしたことを除いて、実施例5と同じ条件で
反応を行った。反応開始から2時間後の反応液中の過酸
化水素濃度は0.11wt%であった。なおPdBr2
1mgあたりの過酸化水素生成量は0.10mmol
であった。
の混合物にしたことを除いて、実施例5と同じ条件で反
応を行った。反応開始から2時間後のメタノール相中の
過酸化水素濃度は0.39wt%であった。なおPdB
r2 1mgあたりの過酸化水素生成量は0.15mm
olであった。
60mlの混合物にしたことを除いて、実施例5と同じ
条件で反応を行った。反応開始から2時間後のエチレン
グリコール相中の過酸化水素濃度は0.07wt%であ
った。なおPdBr2 1mgあたりの過酸化水素生成
量は0.04mmolであった。
実施例5と同じ条件で反応を行った。反応開始から2時
間後の反応液中の過酸化水素濃度は0.09wt%であ
った。なおPdBr2 1mgあたりの過酸化水素生成
量は0.07mmolであった。
いて、実施例5と同じ条件で反応を行った。反応開始か
ら2時間後の反応液中の過酸化水素濃度は0.03wt
%であった。なおPdBr2 1mgあたりの過酸化水
素生成量は0.02mmolであった。
法により行った。即ちPdBr2(ナカライテスク株式
会社製)50mgを臭化水素酸(和光純薬製、47.0
〜49.0%)1.5gに溶解した後にイオン交換水2
0mlで希釈した溶液に、チタノシリケート(エヌ・イ
ー・ケムキャット株式会社製:Si/Ti原子比10
0)1gを懸濁させた。この懸濁液を1時間攪拌した
後、ホットプレート上で蒸発乾固した。イオン交換水お
よびエタノールで洗浄してろ過した後、乾燥機中で10
0℃にて1時間乾燥して、PdBr2/チタノシリケー
ト(5wt%−PdBr2)を得た。
リケート(5wt%−PdBr2)30mgにしたこと
を除いて、実施例5と同じ条件で反応を行った。反応開
始から2時間後の反応液中の過酸化水素濃度は0.06
wt%であった。なおPdBr2/チタノシリケート
1mgあたりの過酸化水素生成量は0.04mmolで
あり、PdBr2 1mgあたりの過酸化水素生成量は
0.83mmolであった。
会社製:Pd含量5%:比表面積800m2/g)30
mgにしたことを除いて、実施例5と同じ条件で反応を
行った。反応開始から2時間後の反応液中の過酸化水素
濃度は検出限界以下(0.00wt%)であった。
ハロゲンイオンを添加する工程を必要とせず、かつ調製
工程の少ない化合物を用いることにより反応が進行し、
該化合物あたりの過酸化水素生成量も多い。その結果、
はるかに簡略化されたプロセスでの過酸化水素の製造が
可能となる。
Claims (7)
- 【請求項1】白金族金属のハロゲン化合物を含有する反
応媒体中で、水素と酸素を反応させることを特徴とする
過酸化水素の製造方法。 - 【請求項2】白金族金属のハロゲン化合物を投入した反
応媒体中で、水素と酸素を反応させることを特徴とする
過酸化水素の製造方法。 - 【請求項3】白金族金属のハロゲン化合物が、担体に担
持されていることを特徴とする請求項1または2記載の
過酸化水素の製造方法。 - 【請求項4】反応媒体が水および/またはアルコールで
あることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の
過酸化水素の製造方法。 - 【請求項5】白金族金属がパラジウムまたは白金である
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の過酸
化水素の製造方法。 - 【請求項6】白金族金属のハロゲン化合物がパラジウム
または白金の塩化物または臭化物であることを特徴とす
る請求項1〜4のいずれかに記載の過酸化水素の製造方
法。 - 【請求項7】白金族金属のハロゲン化合物がパラジウム
の塩化物または臭化物であることを特徴とする請求項1
〜4のいずれかに記載の過酸化水素の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01231297A JP3620193B2 (ja) | 1996-01-30 | 1997-01-27 | 過酸化水素の製造方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1412196 | 1996-01-30 | ||
JP10747196 | 1996-04-26 | ||
JP8-14121 | 1996-04-26 | ||
JP8-107471 | 1996-04-26 | ||
JP01231297A JP3620193B2 (ja) | 1996-01-30 | 1997-01-27 | 過酸化水素の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH107408A true JPH107408A (ja) | 1998-01-13 |
JP3620193B2 JP3620193B2 (ja) | 2005-02-16 |
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---|---|---|---|
JP01231297A Expired - Fee Related JP3620193B2 (ja) | 1996-01-30 | 1997-01-27 | 過酸化水素の製造方法 |
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JP (1) | JP3620193B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004505880A (ja) * | 2000-08-11 | 2004-02-26 | ポリメーリ エウローパ ソシエタ ペル アチオニ | 過酸化水素の製造方法 |
JP2007515370A (ja) * | 2003-12-22 | 2007-06-14 | ポリメーリ エウローパ ソシエタ ペル アチオニ | 直接合成に由来するh2o2の実質的にアルコール性の溶液中に存在する無機酸及び金属不純物の除去方法 |
-
1997
- 1997-01-27 JP JP01231297A patent/JP3620193B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004505880A (ja) * | 2000-08-11 | 2004-02-26 | ポリメーリ エウローパ ソシエタ ペル アチオニ | 過酸化水素の製造方法 |
JP2007515370A (ja) * | 2003-12-22 | 2007-06-14 | ポリメーリ エウローパ ソシエタ ペル アチオニ | 直接合成に由来するh2o2の実質的にアルコール性の溶液中に存在する無機酸及び金属不純物の除去方法 |
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JP3620193B2 (ja) | 2005-02-16 |
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