(57)【要約】      （修正有）【課題】パラジウム（Ｐｄ）触媒との代替が可能な高活性を有する新規触媒、互いに固溶されない性質を有するＡｕ（金）及びＰｔ（白金）の固溶体及びその製造方法、並びに新規触媒を利用した過酸化水素の直接合成方法の提供。【解決手段】Ａｕ−Ｐｔ合金を含む触媒において、２種の元素が混合された合金を含み、元素は、Ａｕ及びＰｔを含む、触媒。合金は、Ｌ１０型（ｆｃｔ）結晶構造からなる、触媒。Ａｕ−Ｐｔ合金を含む触媒の製造方法において、（ａ）分散剤及び還元剤を所定の溶媒に溶解させて、第１溶液を得る段階；及び（ｂ）Ａｕ前駆体及びＰｔ前駆体を前記第１溶液に添加して、Ａｕ−Ｐｔ合金を合成する段階；を含む、製造方法。Ａｕ−Ｐｔ合金を含む触媒を利用した過酸化水素合成方法において、Ａｕ及びＰｔが混合された合金を含む触媒を利用して過酸化水素を合成する、合成方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｕ−Ｐｔ合金を含む触媒において、
２種の元素が混合された合金を含み、前記元素は、Ａｕ（金）及びＰｔ（白金）を含むことを特徴とする、触媒。
【請求項２】
前記合金は、固溶体であることを特徴とする、請求項１に記載の触媒。
【請求項３】
前記合金は、Ｌ１０型（ｆｃｔ）結晶構造からなることを特徴とする、請求項１に記載の触媒。
【請求項４】
前記合金は、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）の直接合成反応に活性を有することを特徴とする、請求項１に記載の触媒。
【請求項５】
前記合金は、分子式：ＡｕＸＰｔ（１００−Ｘ）で表され、前記Ｘは、２２以上９７以下であることを特徴とする、請求項１に記載の触媒。
【請求項６】
前記合金は、分子式：ＡｕＸＰｔ（１００−Ｘ）で表され、前記Ｘは、２７以上９７以下であることを特徴とする、請求項１に記載の触媒。
【請求項７】
Ａｕ−Ｐｔ合金を含む触媒の製造方法において、
（ａ）分散剤及び還元剤を所定の溶媒に溶解させて、第１溶液を得る段階；及び
（ｂ）Ａｕ前駆体及びＰｔ前駆体を前記第１溶液に添加して、Ａｕ−Ｐｔ合金を合成する段階；
を含むことを特徴とする、製造方法。
【請求項８】
前記（ｂ）段階で、前記Ａｕ前駆体及び前記Ｐｔ前駆体を前記第１溶液に添加することにおいて、前記Ａｕ前駆体及び前記Ｐｔ前駆体を所定の溶媒に溶解させて第２溶液を得た後、前記第２溶液を前記第１溶液に添加して、Ａｕ−Ｐｔ合金を合成することを特徴とする、請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記第２溶液を前記第１溶液に添加することにおいて、ドロップ方式（滴状方式）を利用することを特徴とする、請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記（ｂ）段階は、０℃付近の温度で遂行されることを特徴とする、請求項７に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記還元剤は、ＮａＢＨ４（水素化ホウ素ナトリウム）、ブチルリチウム、及びアスコルビン酸からなる群より選択される１つ以上の物質を含むことを特徴とする、請求項７に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記分散剤は、ＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）、オレイルアミン、及びＣＴＡＢ（セチルトリメチルアンモニウムブロミド）からなる群より選択される１つ以上の物質を含むことを特徴とする、請求項７に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記Ａｕ−Ｐｔ合金は、固溶体であることを特徴とする、請求項７に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記Ａｕ−Ｐｔ合金は、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）の直接合成反応に活性を有することを特徴とする、請求項７に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記（ｂ）段階よりも後に、
（ｃ）前記（ｂ）段階で合成された前記Ａｕ−Ｐｔ合金を洗浄する段階
をさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載の製造方法。
【請求項１６】
Ａｕ−Ｐｔ合金を含む触媒を利用した過酸化水素合成方法において、
Ａｕ（金）及びＰｔ（白金）が混合された合金を含む触媒を利用して過酸化水素を合成することを特徴とする、合成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ａｕ−Ｐｔ合金を含む触媒、その製造方法、及びそれを利用した過酸化水素合成方法に関する。より詳細には、本発明は、２種の元素が混合された合金を含み、前記元素は、Ａｕ（金）及びＰｔ（白金）を含むことを特徴とする、Ａｕ−Ｐｔ合金を含む触媒、その製造方法、及びそれを利用した過酸化水素合成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）は、パルプ及び製紙、繊維、水処理、化合物生産、石油化学、半導体分野などの多様な産業で、光沢剤、消毒剤、酸化剤、燃料などに利用されている。過酸化水素の生産量は毎年増加しており、Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ  Ｍａｒｋｅｔ  Ｒｅｓｅａｒｃｈによれば、２０２３年の過酸化水素の世界市場規模は約７兆ウォンに達するであろうと予想される。また、水素と酸素とを利用した過酸化水素の直接合成反応自体は、容易に見えるが、技術的に難しい反応であるため、商用化工程が未だ開発されていない。しかし、従来の非効率的な過酸化水素の合成工程に代替する環境にやさしい工程の開発により、過酸化水素市場は次第に成長するであろうと予想される。
【０００３】
一方、過酸化水素の直接合成反応のための触媒としてパラジウム（Ｐｄ）触媒が主に利用されており、これは過酸化水素の合成時に高い活性を示す。しかし、パラジウム元素が自動車、エネルギーなどの産業で脚光を浴びることによって、２０１７年１２月、パラジウムの価格が２０１７年初めに比べて５０％の上昇を見せた。アングロ・アメリカンによれば、パラジウムの需要増加幅は、今後３〜５年間で供給増加幅を大きく上回るであろうと予測されている。従って、急激に成長する過酸化水素市場の需要を充たすために、パラジウムに代替するに値する過酸化水素の直接合成用触媒の開発に対する重要性が浮き彫りになっているのが実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明は、前述した問題点を全て解決することをその目的とする。また本発明は、高活性を有する新規触媒を提供することで、パラジウム（Ｐｄ）触媒との代替を可能にすることを他の目的とする。さらに本発明は、互いに固溶されない性質を有するＡｕ（金）及びＰｔ（白金）の固溶体及びその製造方法を提供することをさらなる他の目的とする。さらに本発明は、新規触媒を利用した過酸化水素の直接合成方法を提供することをさらなる他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するための本発明の代表的な構成は次の通りである。
【０００６】
本発明の一態様によれば、
Ａｕ−Ｐｔ合金を含む触媒において、
２種の元素が混合された合金を含み、前記元素は、Ａｕ（金）及びＰｔ（白金）を含むことを特徴とする触媒
が提供される。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、
Ａｕ−Ｐｔ合金を含む触媒の製造方法において、
（ａ）分散剤及び還元剤を所定の溶媒に溶解させて、第１溶液を得る段階；及び
（ｂ）Ａｕ前駆体及びＰｔ前駆体を前記第１溶液に添加して、Ａｕ−Ｐｔ合金を合成する段階；
を含むことを特徴とする製造方法
が提供される。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、
Ａｕ−Ｐｔ合金を含む触媒を利用した過酸化水素合成方法において、
Ａｕ（金）及びＰｔ（白金）が混合された合金を含む触媒を利用して過酸化水素を合成することを特徴とする合成方法
が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高活性を有する新規触媒を提供することで、パラジウム（Ｐｄ）触媒との代替が可能となる。また、互いに固溶されない性質を有するＡｕ（金）及びＰｔ（白金）の固溶体及びその製造方法を提供することができる。さらに、新規触媒を利用した過酸化水素の直接合成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施例に係るＡｕ−Ｐｔ合金の透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真である。
【図２】図２は、本発明の一実施例に係るＡｕ−Ｐｔ合金の結晶構造及びシミュレーテッドＸＲＤ（Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ−ＸＲＤ）結果を例示した図面である。
【図３】図３は、本発明の一実施例に係るＡｕ−Ｐｔ合金の組成別ＸＲＤ結果を例示した図面である。
【図４】図４は、本発明の一実施例に係るＡｕ−Ｐｔ合金を含む触媒の組成別触媒活性及び組成別元素投入量の比率を示した表である。
【図５】図５は、本発明の一実施例に係るＡｕ−Ｐｔ合金を触媒として利用した過酸化水素合成過程の反応座標を示したグラフである。
【図６】図６は、比較例のＰｄを触媒として利用した過酸化水素合成過程の反応座標を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
後述する本発明に対する詳細な説明は、本発明が実施され得る特定の実施例を例示として示す添付図面を参照する。これらの実施例は、当業者が本発明を実施することができるように充分詳細に説明される。本発明の多様な実施例は各々異なるが、各々が排他的である必要はないことが理解されるべきである。例えば、ここに記載されている特定の形状、構造、及び特性は、一実施例に係る本発明の精神及び範囲を逸脱せずに、他の実施例で具現され得る。
【００１２】
また、各々の開示された実施例内の個別構成要素の位置又は配置は、本発明の精神及び範囲を逸脱せずに変更され得ることが理解されるべきである。従って、後述する詳細な説明は、限定的な意味で捉えようとするものではなく、本発明の範囲は、適切に説明されると、併せて添付された請求項の範囲と、その請求項が主張することと均等な全ての範囲とによってのみ限定される。図面で類似する参照符号は、いくつかの側面において同一か類似する機能を示す。
【００１３】
以下、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明を容易に実施することができるようにするために、本発明の好ましい実施例について、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施例に係るＡｕ−Ｐｔ合金のＴＥＭ写真であある。なお、図１に示す写真は黒色写真であり、以下に示す各元素の分布状態が不明確である。よって、図１に示す写真のカラー写真を、参考資料として、平成３０年１２月１３日付の物件提出書に添付して提出する。
【００１５】
図１（参考資料）に示されるように、本発明に係るＡｕ−Ｐｔ合金を含む触媒は、Ａｕ（金）及びＰｔ（白金）を含む２種の元素が混合された合金を含み得る。ここで、Ａｕ−Ｐｔ合金は、ＡｕとＰｔとが均一に分布された固溶体から形成され得る。
【００１６】
本発明の一実施例に係るＡｕ−Ｐｔ合金（Ａｕ：Ｐｔ＝６７．６：３２．４）の特性を、ＴＥＭを利用して分析した。その結果、図１（参考資料）の通り、Ａｕ（赤色）及びＰｔ（緑色）が均一な分布を示していることを観察することができた。即ち、Ａｕ（赤色）とＰｔ（緑色）が各々分離して存在しているのではなく、粒子全体で２つの元素が均一に混合されて合金をなしていることを確認することができた。
【００１７】
次に、本発明に係るＡｕ−Ｐｔ合金は、Ｌ１０型（ｆｃｔ；ｆａｃｅ  ｃｅｎｔｅｒｅｄ  ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ、面心正方）結晶構造からなり得る。具体的には、本発明者らの量子計算結果によれば、固溶され得るＡｕ−Ｐｔの結晶構造候補群のうち、Ｌ１０型結晶構造が熱力学的に最も低いエネルギー値を有し、安定したものであることが分かった。
【００１８】
図２には、本発明に係るＡｕ−Ｐｔ合金（Ａｕ：Ｐｔ＝５０：５０）のＬ１０型結晶構造及びこれに対するＳｉｍｕｌａｔｅｄ−ＸＲＤ結果が示されている。図２の通り、Ｌ１０型結晶構造に対するＳｉｍｕｌａｔｅｄ−ＸＲＤ結果で、既存では現れていなかった新しい類型のＸＲＤピークが確認された。
【００１９】
図３に示した、本発明によってボトムアップ（ｂｏｔｔｏｍ−ｕｐ）合成を通じて得たＡｕ−Ｐｔ合金の組成別ＸＲＤ結果を、前記図２のＳｉｍｕｌａｔｅｄ−ＸＲＤ結果と比較した。そうすると、各々の組成別Ａｕ−Ｐｔ合金（Ａｕ２２Ｐｔ７８乃至Ａｕ９３Ｐｔ７）が、図２のＳｉｍｕｌａｔｅｄ−ＸＲＤ結果と類似するピークを示すことを確認することができた。これを通じて、本発明によって合成された各々の組成別Ａｕ−Ｐｔ合金（Ａｕ２２Ｐｔ７８乃至Ａｕ９３Ｐｔ７）が、Ｌ１０型結晶構造からなることを確認することができた。
【００２０】
次に、本発明に係るＡｕ−Ｐｔ合金は、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）の直接合成反応に活性を有し得る。
【００２１】
図４の表には、本発明の一実施例に係るＡｕ−Ｐｔ合金を含む触媒の組成別触媒活性及び組成別元素投入量の比率が示されている。組成別触媒特性を評価するために、各々の組成別触媒を利用した過酸化水素の直接合成反応実験を遂行した。具体的には、計２ｍＬの溶液（水１．５９７３ｍＬ、エタノール０．４ｍＬ、リン酸（８５％）０．００２７ｍＬ、ＮａＢｒ０．１６ｍｇ）に０．０３２ｍｇの合金触媒を入れたコロイダル溶液に、総ガス流量７０ｍＬ／ｍｉｎ（４％Ｈ２  ｉｎ  Ａｒ＝５０ｍＬ／ｍｉｎ、Ｏ２＝２０ｍＬ／ｍｉｎ、Ｈ２：Ｏ２＝１０：１）でバブリングした後、過酸化水素の濃度を測定した。組成別触媒ごとに過酸化水素の直接合成反応を遂行して、１０分、２０分、３０分、及び６０分が経過した後、過酸化水素の生成量を検出した。各々の結果を図４の表に示す。過酸化水素の検出は、過酸化水素の生成量によって変色して表出されるストリップ（ｓｔｒｉｐ）を利用した。
【００２２】
実施例として、Ａｕ２２Ｐｔ７８、Ａｕ２７Ｐｔ７３、Ａｕ４２Ｐｔ５８、Ａｕ５７Ｐｔ４３、Ａｕ７５Ｐｔ２５、Ａｕ９３Ｐｔ７、Ａｕ９７Ｐｔ３、及びＡｕ９９Ｐｔ１の活性を測定し、比較例として、Ｐｔ１００、Ａｕ１００、Ｐｄ１００を利用した反応を遂行した。
【００２３】
Ａｕ１００は過酸化水素の合成に影響を及ぼさず、Ｐｔ１００は３０分間で５〜１０ｐｐｍの過酸化水素生成量を示す。一方、本発明の実施例に係るＡｕ−Ｐｔ合金は、分子式：ＡｕＸＰｔ（１００−Ｘ）で表されるとき、Ｘが２２以上になりさえすれば、Ｐｔ１００の活性を越えることを確認することができ、Ｘが９７のときには、単独では活性を示さないＡｕの含量が高いにもかかわらず、Ｐｄ１００の活性をさらに越えることを確認することができた。即ち、分子式：ＡｕＸＰｔ（１００−Ｘ）においてＸが２２以上９７以下であるとき、Ａｕ−Ｐｔ合金は高い活性を示すことを確認することができる。
【００２４】
従来の過酸化水素の直接合成用触媒として広く利用されているＰｄ１００が、１０分間で１０ｐｐｍ、２０分間で１０〜２５ｐｐｍ、３０分間で２５ｐｐｍ、６０分間で２５ｐｐｍ以上の過酸化水素生成量を示すことと比べれば、分子式：ＡｕＸＰｔ（１００−Ｘ）においてＸが２７以上９７以下であるとき、Ａｕ−Ｐｔ合金は、Ｐｄ１００と類似するか、Ｐｄ１００よりも高い活性を示すことを確認することができる。
【００２５】
特に、分子式：ＡｕＸＰｔ（１００−Ｘ）においてＸが４２以上９７以下であるときには、１０分間、２０分間、３０分間、及び６０分間の全ての区間でＰｄ１００よりも確実に高い活性を示し、Ｘが９３のときには、１０分間及び２０分間の区間でＰｄ１００よりもはるかに高い活性を示した。
【００２６】
即ち、単独では過酸化水素の合成に影響を及ぼさないＡｕと、Ｐｄよりは少ない活性を有するＰｔとを合成して製造した本発明の触媒が、Ｐｄ触媒との代替が可能な高い触媒活性を有する高効率の新規触媒であることを、実験を通じて確認することができた。
【００２７】
上記のように、本発明に係るＡｕ−Ｐｔ合金を含む触媒が有する高い活性について、Ａｕ−Ｐｔ及びＰｄにおける反応経路エネルギー分析を通じても検証することができる。これを図５及び図６を参照して説明する。
【００２８】
図５は、本発明の一実施例に係るＡｕ−Ｐｔ合金を触媒として利用した過酸化水素合成過程の反応座標を示したグラフであり、図６は、比較例のＰｄを触媒として利用した過酸化水素合成過程の反応座標を示したグラフである。なお、図面上で、小さい球体のうち黒色球体は酸素原子を意味し、小さい球体のうち白色球体は水素原子を意味する。ここで、解離された水素原子の位置を示すために、前記白色球体の線の太さを変更した。
【００２９】
過酸化水素の直接合成反応は、水素と酸素とを利用した反応であり、反応自体は容易に見えるが、技術的に難しい反応であるため、商用化工程が未だ開発されていない。過酸化水素を直接合成するためには、触媒が、水素分子を良好に解離させ、酸素分子の解離を良好に抑制して、表面で吸着させる機能を遂行しなければならない。Ｐｄはこれら２つの役割を良好に遂行するので、過酸化水素の直接合成反応における高性能の触媒として知られている。一方、Ａｕ−Ｐｔ合金は、Ｈ２解離障壁値が０．０２ｅＶで、Ｏ２解離障壁値である０．７７ｅＶよりも非常に低いことから、水素分子を良好に解離させ、酸素分子の解離を抑制することが可能であるので、Ａｕ−Ｐｔ合金も高性能の触媒である。
【００３０】
よって、本発明に係るＡｕ−Ｐｔ合金（図５）とＰｄ（図６）とを比較してみると、前記Ａｕ−Ｐｔ合金のＨ２解離障壁値は、ＰｄのＨ２解離障壁値である０．２０ｅＶよりもさらに低いので、Ａｕ−Ｐｔ合金を用いると、過酸化水素の直接合成反応の最初の段階Ｉ（Ｏ２＊＋Ｈ２＊−＞Ｏ２＊＋２Ｈ＊）が起こり易い。
【００３１】
また、Ａｕ−Ｐｔ合金（図５）では、各段階が熱力学的に発熱反応挙動を示しており、一方、Ｐｄ（図６）では、最初の段階Ｉを除いた残りの段階で吸熱反応挙動を示している。反応全体の反応物のエネルギーと生成物のエネルギーとを比較したときにも、Ａｕ−Ｐｔ合金における反応が、Ｐｄにおける反応よりもエネルギー的に安定するので、Ａｕ−Ｐｔ合金がＰｄに比べて過酸化水素の生産性に優れていると判断される。
【００３２】
一方、全体反応のうち段階ＩＩ（Ｏ２＊＋２Ｈ＊−＞ＯＯＨ＊＋Ｈ＊）及び段階ＩＩ’（Ｏ２＊＋２Ｈ＊−＞２Ｏ＊＋２Ｈ＊）を参照すると、以下のことが分かる。即ち、Ｐｄ（図６）では、副反応の２Ｏ＊＋２Ｈ＊構造のエネルギーが−２．３０ｅＶで、エネルギー的に最も安定する。一方、Ａｕ−Ｐｔ合金（図５）では、Ｐｔ周辺のＡｕ原子の分布によって副反応２Ｏ＊＋２Ｈ＊構造のエネルギーが−０．３４ｅＶと大きく不安定になり、特に主反応ＯＯＨ＊＋Ｈ＊構造のエネルギーである−０．３８ｅＶよりもさらに高いエネルギー値を有するので、副反応構造が形成され難い。
【００３３】
同様に、全体反応のうち段階ＩＩＩ（ＯＯＨ＊＋Ｈ＊−＞Ｈ２Ｏ２＊）と段階ＩＩＩ’（ＯＯＨ＊＋Ｈ＊−＞ＯＨ＊＋Ｏ＊＋Ｈ＊）を参照すると、副反応ＯＨ＊＋Ｏ＊＋Ｈ＊構造のエネルギーが、Ｐｄ（図６）では−２．２２ｅＶ、Ａｕ−Ｐｔ合金（図５）では−１．５８ｅＶであって、ＰｄよりもＡｕ−Ｐｔ合金で副反応構造がさらに形成され難いと予想される。
【００３４】
結論として、上記のような反応経路エネルギー分析を通じて、本発明に係るＡｕ−Ｐｔ合金が、従来のＰｄよりも過酸化水素に対する高い選択性と活性とを有することを確認することができた。
【００３５】
一方、過酸化水素の直接合成時、Ａｕ−Ｐｔ合金のＰｔ原子周辺で過酸化水素の合成反応がさらによく起こり得る。これは、過酸化水素の合成初期段階でＨ２が触媒に吸着後、容易に解離されなければならないが、ＡｕはＨ２解離障壁値が高いからである。また、解離された各々の水素原子は、Ｐｔ−Ｐｔ  Ｂｒｉｄｇｅに位置するときがエネルギー的に最も有利であり得る。
【００３６】
次に、本発明の実施例として、Ａｕ−Ｐｔ合金を含む触媒の製造方法が提供され得る。
【００３７】
まず、（ａ）分散剤及び還元剤を所定の溶媒に溶解させて第１溶液を得る段階が提供され得る。
【００３８】
ここで、分散剤は、ＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）、オレイルアミン、及びＣＴＡＢ（セチルトリメチルアンモニウムブロミド）からなる群より選択される１つ以上の物質を含むことができ、還元剤は、ＮａＢＨ４（水素化ホウ素ナトリウム）、ブチルリチウム、及びアスコルビン酸からなる群より選択される１つ以上の物質を含むことができるが、これらに限定されるものではない。
【００３９】
次に、（ｂ）Ａｕ前駆体及びＰｔ前駆体を第１溶液に添加してＡｕ−Ｐｔ合金を合成する段階が提供され得る。
【００４０】
なお、この（ｂ）段階で、Ａｕ前駆体及びＰｔ前駆体を第１溶液に添加することにおいて、Ａｕ前駆体及びＰｔ前駆体を所定の溶媒に溶解させて第２溶液を得た後、第２溶液を第１溶液に添加してＡｕ−Ｐｔ合金を合成することができる。
【００４１】
即ち、分散剤及び還元剤を所定の溶媒に溶解させて得た第１溶液に、Ａｕ前駆体及びＰｔ前駆体を所定の溶媒に溶解させて得た第２溶液を添加して、Ａｕ−Ｐｔ合金を合成することができる。
【００４２】
ここで、第１溶液及び第２溶液を得るときに使用される所定の溶媒は、脱イオン水を含み得るが、これに限定されるものではない。
【００４３】
一方、第２溶液を第１溶液に添加するときに、ドロップ方式（滴状方式）を利用することができる。このとき、（ｂ）段階は０℃付近の温度で遂行され得る。例えば、氷水浴内に第１溶液を位置させた状態で第２溶液をドロップ方式で添加することができる。
【００４４】
また、（ｂ）段階よりも後に、（ｂ）段階で合成されたＡｕ−Ｐｔ合金を洗浄する（ｃ）段階をさらに含むことができるが、これに限定されるものではない。
【００４５】
本発明に係る前記製造方法を通じて、互いに固溶されない性質を有するＡｕ（金）及びＰｔ（白金）で固溶体を形成することができ、合成されたＡｕ−Ｐｔ合金は、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）の直接合成反応に活性を有し得る。Ａｕ−Ｐｔ合金の特性及び過酸化水素の直接合成反応に対する活性は、前述した内容と重複するので説明を省略する。
【００４６】
前記製造方法を利用してＡｕ−Ｐｔ合金を合成する具体例を示す。まず、０．１５３ｇのＰＶＰ及び０．０１２ｇのＮａＢＨ４を、１５ｍＬの脱イオン水に溶解させて第１溶液を得る。一方、Ａｕ前駆体及びＰｔ前駆体を含む計０．０１ｍｍｏｌの金属前駆体を、５ｍＬの脱イオン水に溶解させて第２溶液を得る。ここで、溶解された２つの金属元素のモル比Ａｕ：Ｐｔは、１０：９０〜９５：５であり得るが、これに限定されるものではない。
【００４７】
次に、氷水浴において、第１溶液に第２溶液をドロップ方式で添加してＡｕ−Ｐｔ合金を合成し、合成されたＡｕ−Ｐｔ合金ナノ粒子を、脱イオン水を用いて１００００ｒｐｍで３回洗浄することで、最終結果物を得ることができる。
【００４８】
前記例示した数値及び諸般の条件は、本発明に係る製造方法を説明するための一例に過ぎず、これに限定されるものではなく、通常の知識を有する者であれば多様な変形を行うことができる。
【００４９】
次に、本発明の実施例として、Ａｕ−Ｐｔ合金を含む触媒を利用した過酸化水素合成方法が提供され得る。具体的には、Ａｕ（金）及びＰｔ（白金）が混合された合金を含む触媒を利用して過酸化水素を合成する方法が提供され得る。Ａｕ−Ｐｔ合金の特性及び過酸化水素の直接合成反応に対する活性は、前述した内容と重複するので説明を省略する。
【００５０】
本発明に係る過酸化水素合成方法では、Ｐｄ触媒以上の高活性を有するＡｕ−Ｐｔ合金を含む触媒が利用されており、このＡｕ−Ｐｔ合金を含む触媒は、従来の過酸化水素の直接合成用触媒であるＰｄ触媒との代替が可能である。そして、従来の非効率的な過酸化水素の間接合成工程を代替することで、本発明に係る過酸化水素合成方法は、環境にやさしい工程として急激に成長する過酸化水素市場の需要を充たすことができる。
【００５１】
一方、本発明の他の実施例として、本発明に係るＡｕ−Ｐｔ合金を、過酸化水素の直接合成反応用の触媒において所定の担体に担持される活性成分として適用するか、本発明に係るＡｕ−Ｐｔ合金と異なる金属又は合金を共に適用することで、過酸化水素の直接合成反応の触媒として利用することができる。
【００５２】
以上、本発明を、具体的な構成要素などの特定事項と限定された実施例及び図面とによって説明したが、これらは本発明のより全般的な理解を助けるために提供されたものであるに過ぎず、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、これらの記載から多様な修正及び変形を行うことができる。
【００５３】
従って、本発明の思想は、前述の実施例に限定して定められてはならず、後述する特許請求の範囲だけではなく、本特許請求の範囲と均等又は等価に変形された全てが、本発明の思想の範疇に属するといえる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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