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パラジウムvsプラチナ 最強触媒決定戦

1 :あるケミストさん:2005/11/16(水) 16:19:11
燃料電池、排ガス浄化の触媒として必ず名前の挙がる両者ですが
どっちがどんな特性でどう優れているのか?
科学知識のあるエロい人たち教えて下さい。

今のところ、価格ではトリプルスコア、知名度ではそれ以上に
プラチナが押していますが、実力の差はいかほど?

2 :あるケミストさん:2005/11/16(水) 16:28:42
糞スレ立てるな

3 :あるケミストさん:2005/11/16(水) 16:42:22
触媒と言われるとロジウムをまず思いつく

4 :あるケミストさん:2005/11/16(水) 17:05:43
>>2
糞そのものが書き込むな

5 :あるケミストさん:2005/11/16(水) 17:14:25
水素を捉える能力ではパラジウムの方が高いと聞いたことがある
体積の800〜935倍くらいだったような
融点はプラチナの方が高いよな?

6 :あるケミストさん:2005/11/17(木) 15:48:27
用途によっても違うと思うのだが・・・・。
一般的に石油化学はパラジウム、石油精製はプラチナ、自動車はプラチナ+パラジウム+ロジウム。
水素添加目的ならパラ>プラチナだね。



7 :あるケミストさん:2005/11/17(木) 20:04:14
>>6
石油化学、精製で両者はどういった使われ方をするのですか?

8 :あるケミストさん:2005/11/17(木) 20:16:11
自動車にはなぜ3種類使われるのかな?
それぞれ別の役割とか長所、短所があるのだろうか。

ダイハツのインテリジェント触媒は
最も弱りやすいパラジウムに自己再生機能をもたせるとか
あったと思うけど、一番働いて弱りやすいのか単にヘタレなのか

9 :あるケミストさん:2005/11/17(木) 20:19:38
6を見ると、燃料電池、天然ガス関係ではパラジウムが有望そう

10 :あるケミストさん:2005/11/17(木) 20:35:10
なんだよ水添の話じゃねえのか

11 :あるケミストさん:2005/11/20(日) 01:23:37
>>8
あの触媒は面白いですね。
3種使う理由は知らないですけど、
炭化水素の完全酸化にはPtが働きそうですし、
RhはCOの酸化に良いのかな。
PdはNO2の還元とか。
Rhは強力だけどすげぇ高いから他のものを添加して少量で活性が出るように
ってのもあるかも。
そんなに単純な話では無いだろうけど。

>>9
燃料電池でパラジウムは使えないと思います。
仮に性能が瞬間的には出たとしてもやられそう。
アノードPt-Ru、カソードPtに実用性で勝るものは出てこないのだろうか。

12 :あるケミストさん:2005/11/20(日) 01:52:35
パラジウムはカップリング反応とかにたくさん使えるからなぁ・・・。
鈴木カップリングなんて水でも反応するからすげぇなぁって思いつつも、
使う機会がない・・・。使ってみたいなぁ。
カップリング試薬のパラジウムってなんであんなに高いんだ・・・

13 :あるケミストさん:2005/11/20(日) 12:55:31
>>9
補足しておくと何故燃料電池でパラジウムが使えないと考えるか
1.触媒寿命が多分Ptより無い
2.過酸化水素が生成・分解しやすい
3.2のため電流効率が出ない
4.2のため・OHが発生する
5.4のため固体電解質膜を中心に簡単に破壊される

14 :あるケミストさん:2005/11/21(月) 11:42:21
燃料電池の電極ではPT-RU合金に勝るものないよな。
>7
石油精製ではクラッキングだかリフォーミングだかにPT触媒を使います。
石油化学ではPTAとかVAMとか・・・とにかく沢山の誘導品にPD触媒を使います。

15 :あるケミストさん:2005/11/21(月) 18:25:07
パラジウムのこれはすげーぜ!他にはまねできない!
という特性はないの?

16 :あるケミストさん:2005/11/22(火) 00:19:45
>>15
Heck反応、鈴木カップリング
水素を還元剤にした室温での芳香族脱塩素化

17 :あるケミストさん:2005/11/29(火) 11:11:54
プラチナでもパラジウムでもいいから、最近新しく開発されたこいつらを使う化学触媒ってないの?
てか、どこが大手・実力あるんだ??


18 :あるケミストさん:2005/11/29(火) 16:28:08
>>13

豊田中研でPd使って評価してるの見たけど、Ptとそんなに遜色なかったよ。
ただ値段もそんなに下がるわけでもないし、燃料電池に使われるとなると
値段も急騰する(何せクラーク数はPtとほぼ同じ、今の産出量は下手すると
Pt以下になりかねない状況)だろうからあまり使いたくないみたいだったけど。
とはいえ目標である3d系遷移金属化合物の方も無理そうなんだけどね。
まさに手詰まり。

19 :あるケミストさん:2005/12/01(木) 23:06:04
化学者の観点から見て投資先はどっちが有望だと思いますか?

20 :あるケミストさん:2005/12/02(金) 15:33:17
ここだけの話だが、将来的にはイリジウムが有望

21 :あるケミストさん:2005/12/02(金) 15:46:05
ここだけの話だが、将来的にはランタン・イットリウムが有望

22 :あるケミストさん:2005/12/02(金) 23:57:32
ここだけの話だが、将来的にはルテニウムが有望

23 :あるケミストさん:2005/12/03(土) 16:52:04
>>20-21
ここだけの話、それらは普通に買えないつーの
科学者どもの発想はこれだからw

どうせならガンダニウムとか言えw

24 :あるケミストさん:2005/12/05(月) 03:27:45
金属錯体屋がオナニー論文書くための金属なんか挙げられてもなぁ…

25 :あるケミストさん:2005/12/05(月) 22:57:51
学者や教授が興した会社は大抵潰れるというのが
なんか分かる気がするわ
>>20-21を見てると

26 :20:2005/12/05(月) 23:14:56
まさかマジレスされるとは夢にも思わなかったw

27 :21:2005/12/06(火) 08:23:44
もれもwww

28 :あるケミストさん:2005/12/07(水) 23:58:53
>>21
イットリウムはともかくとしてランタンがPtの代替になるなら遥かに有望だと思うが。
希土類とか言いつつ、全然「希」じゃないからな。
まあ、なりゃしないが。

29 :あるケミストさん:2005/12/09(金) 00:22:56
>>18
パラジウムの方が酸化されやすいのと、前にも書いたとおり過酸化水素作るから
短時間では活性が出ても、長時間反応ではとても持つとは思えない。

メンブレンが強酸な時点で3d金属はかなり厳しいと思う。

はっきり言って燃料電池の実用化は余程の革新がなければ無理ですね。
無理やり実用化させているところもあるけど、
例えばトヨタのカローラが燃料電池自動車に置き換わるなんてことは
20年先までは間違っても無いです。

30 :あるケミストさん:2005/12/25(日) 22:24:34
>>29
じゃあ20年後まではハイブリッドは安泰と言うわけだな

31 :あるケミストさん:2005/12/25(日) 23:30:48
陰毛も将来有望な触媒らしいぞ

32 :あるケミストさん:2005/12/26(月) 21:00:34
そんな陰謀に騙されるかよ

33 :あるケミストさん:2006/01/06(金) 23:42:22
イリジウムは炭素を直接酸化させ電力を取り出せるらしいぞ。

バックトゥーザヒュチャーの世界が来るのか?

34 :あるケミストさん:2006/01/07(土) 00:03:13
>>30
安泰だと思いますよ。
脅かされるとしたらむしろ電気自動車かもしれません。
少なくとも燃料電池自動車よりは実用化見込みがあるようです。

>>33
ちなみに燃料電池の研究の初めは炭素を燃料にする研究から始まった。
1800年代の話。

35 :あるケミストさん:2006/01/15(日) 18:54:50
>>11
>自動車にはなぜ3種類使われるのかな?
それぞれ別の役割とか長所、短所があるのだろうか。

特徴としては

Pt:CO酸化
Pd:HC酸化
Rh:NOx還元

この組み合わせになるが、性能的にはPt+Rhが良い。
でもPtは高いからPdを使って、Ptの量を減らしている。
PdはPtと比べS、Pの被毒による失活が大きいから
下層:Pd、上層:Pt+Rhの二層コートティングで使われている。

>ダイハツのインテリジェント触媒は
最も弱りやすいパラジウムに自己再生機能をもたせるとか
あったと思うけど、一番働いて弱りやすいのか単にヘタレなのか

実用条件化で、出入りしているのかは怪しいなぁ。
格子欠損サイトが活性点になっている気がする。

36 :あるケミストさん:2006/01/15(日) 21:05:41
ふんじまったので、はらせてください。
http://l.pic.to/5zdva

37 :あるケミストさん:2006/01/16(月) 23:58:06
>>35
そうなんですか。
PtというとCO被毒というイメージが強いのですが、
高温だとむしろ酸化に高活性なのですか。

38 :あるケミストさん:2006/01/17(火) 21:22:16
>>37

Ptは他にもシフト反応に良い(自動車触媒のベストはRh/ZrO2)。
NO-COよりもNO-H2のほうがNO除去率が高いからね。

>>15
>パラジウムのこれはすげーぜ!他にはまねできない!
>という特性はないの?

すげーぜ!とまではいかないけど、
水素化反応はPdのほうがPtよりも良い。
工業化されている水素化反応のほとんどは
触媒としてPdが使われている。

研究の段階では、酸素と水素からの過酸化水素直接合成として
Pdが良く使われています。

39 :あるケミストさん:2006/01/17(火) 23:40:32
>>38
>Ptは他にもシフト反応に良い
なるほど、低温では強く吸着しておしまいですが、
高温では良いのですね。

>研究の段階では、酸素と水素からの過酸化水素直接合成として
>Pdが良く使われています。
最近はAuが熱いですね。
Auに過酸化水素生成活性があるというのは
かなり昔に東工大の大塚グループが報告していたと記憶していますが
最近九大の石原グループがかなり進展させていて面白いなと思いました。

40 :あるケミストさん:2006/01/20(金) 00:19:38
>最近はAuが熱いですね

Auは担体効果が顕著に出るから面白いですよね。
プロピレンのH2-O2を使ったエポキシ化でも
Auが高い触媒活性を持つのですが、
反応中間体として、過酸化水素を経由しているそうです。

>>38
>(自動車触媒のベストはRh/ZrO2)。

自己レス。
Rh/ZrO2は水蒸気改質ですね。
自動車触媒のシフト反応はPt/CeO2です。

41 :あるケミストさん:2006/01/20(金) 00:31:56
>>40
Auの量子サイズ効果が顕著に出ますね。
あのエポキシ化の選択率には驚かされました。
最初はTi-OOH-Auみたいな錯体を考えられてましたけど
やはり過酸化水素に落ち着いたのですね。

Pt/Pdからすっかり外れてきてしまいました。

42 :あるケミストさん:2006/01/22(日) 17:43:46
俺のパラジウムを持ち上げる
ネタを書いてくれ

43 :40:2006/01/23(月) 21:23:14
>>37

燃料電池が専門ですか?

よく

MoやWを使い、Ptを1/○以下にすることに成功

という話を聞くのですが、実際のところどうなのでしょうか?
比較対象が良く分からなかったりするのですが。。。




44 :41:2006/01/24(火) 01:03:19
>>43
いえ専門ではないです。

Moとかだとアノードですか?
アノードは水素の解離が比較的楽(カソードに比べて過電圧が小さい)なので
白金使用量削減は結構行われています。
Pt-MoはCO被毒耐性の研究などで結構昔に見出されていて有名です。
ですのでもし今更言っている人がいたなら、
もっと別の観点で工夫していないのであればほとんど追試みたいなものです。
実際にどこまで減らして、標準的な発電条件で同等性能が得られているのかは知りません。
たまにCVを取って最高出力はいくつだとかとんでもないことを書いている論文がありますが。

45 :40:2006/01/30(月) 23:10:10
触討のプログラムをパラパラと見ると燃料電池関連が多いですね。

その中でPtやPd触媒にアルカリを添加するとCOの選択酸化に有効
という研究がポツポツありますね。

一般的に自動車触媒ではアルカリを使うと
PtやPdの

低温酸化活性低下
シンタリング促進

などがあって嫌われます。
CO選択酸化の場合ですと、
H2の酸化活性が抑えられて良好なのでしょうか?



46 :あるケミストさん:2006/01/31(火) 01:31:46
>>40
なんか類似分野の方の気がしてきたんですがそれはさておき、
そういえばアルカリ添加ありましたね。
触媒学会のイベントで何でアルカリが良いんですかですか?と聞いたことがありますけど
学生だからか知りませんけど、分からないけど効きましたってな返事が返ってきた気がします。

>H2の酸化活性が抑えられて良好なのでしょうか?
H2の酸化が抑えられるのか、COの酸化が促進されるのか記憶が無いのですが
電子密度の調整によるドネーション、バックドネーションの最適化と
COの酸化生成物であるCO2の安定化或いは良い脱離点ができれば選択酸化に持っていける気がします。
COの選択酸化という意味ではヘテロポリ酸が使えそうな気がします。

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