イオン交換樹脂を担体に用いたPdナノ粒子のin situ生成と過酸化水素合成反応への応用

摘要

過酸化水素（H2O2）は、反応後に水のみを生成するクリーンな工業用酸化剤として幅広く利用されており、年々需要が増加している。しかし現在、過酸化水素の大半は有機溶剤を用いた多段階行程により製造されており、環境に対する負荷の軽減·コストの削減が求められている。そこで近年、水素および酸素からの過酸化水素直接合成が注目を集めている。本研究では、各種イオン交換樹脂にPdを固定化した触媒を作製し、そのキャラクタリゼーションと水素と酸素からの過酸化水素合成反応における触媒活性評価を行った。イオン交換樹脂は立体網目構造を持っており、その構造の中に多数の官能基を有している。スルホン酸基を有する強酸性イオン交換樹脂を用いると、反応中に高い触媒活性を発現するPdナノ粒子が生成することを見出した。一方、塩基性イオン交換樹脂を用いた場合Pdナノ粒子は生成せず、触媒反応が全く進行しないことが分かった。