穩(wěn)定的六羥基合鉑(iv)酸二(乙醇胺)水溶液的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種制備載鉑催化劑前驅體化合物六羥基合鉑(IV)酸二(乙醇胺)(HOCH2CH2NH3)2[Pt(OH)6]穩(wěn)定水溶液的制備工藝。該工藝包括如下步驟：（1）以N2PtCl6(N=H，Na，K)為起始原料，通過加入NaOH或KOH，待羥基完全取代氯離子后，用硝酸或醋酸調pH=4.0～5.5，得到淡黃色的H2Pt(OH)6沉淀；（2）將該沉淀物溶于一定濃度的乙醇胺水溶液，獲得到Pt含量為95-200mg/mL、pH=8.5～10.0、穩(wěn)定的(HOCH2CH2NH3)2[Pt(OH)6]水溶液，產率達到95％以上。
【專利說明】穩(wěn)定的六羥基合鉑(IV)酸二(乙醇胺)水溶液的制備方法
【技術領域】
[0001]六羥基合鉬(IV)酸二(乙醇胺)為四價鉬的配合物，分子式為(HOCH2CH2NH3) 2 [Pt (OH) 6]，主要以水溶液的形式用作制備載鉬催化劑的新型前驅體。本發(fā)明涉及穩(wěn)定(HOCH2CH2NH3) JPt(OH)6]水溶液的一種制備工藝，屬于化學催化領域。
【背景技術】
[0002]載鉬催化劑被廣泛應用于石油化工、醫(yī)藥化工、有毒有害氣體的凈化，特別是機動車尾氣的凈化處理等各個領域，所用載體材料主要為鋁、硅、鈦的氧化物及活性炭等?；瘜W浸潰法是工業(yè)制備這類催化劑的主流方法，關鍵工序為水相負載(即鉬的化合物)，具體操作為:將水溶性鉬化合物溶于水配制成一定濃度、一定PH值的水溶液，然后把改性后的載體材料浸入含鉬的溶液進行負載。
[0003]鉬的化合物為催化劑活性成分的來源，稱為催化前驅體。目前主要使用傳統(tǒng)化合物N2PtCl6 (N=H，Na, K)或Pt (NO3) 2，但這樣的前驅體存在明顯的不足和缺點:
[0004](l)#N2PtCl6(N=H，Na，K)為前驅體，化合物中的氯、鉀、鈉離子會殘留在最終的催化劑產品中，明顯會降低一些催化劑(如機動車尾氣凈化催化劑、燃料電池電極催化劑)的催化性倉泛[JAA Tillaart, J Leyrer, et.al.Apllied Catalysis, B:Environmental, 1996,10, 53-68.;S K Kim, S K Ihm.1nd.Eng.Chem.Res.，2002，41，1967-1972.;張愛敏，劉奎，楊東霞，趙云昆等.貴金屬，2003，24(3) 17-21]。因此，機動車尾氣凈化催化劑、燃料電池電極催化劑制備過程中需嚴格控制氯元素的含量，一般使用不含氯元素的鉬類化合物作前驅體。
[0005](2)Pt (N`O3)2很不穩(wěn)定，必須現制現用，且需要采用過量的硝酸，所得到的浸潰液有較強的酸性，對載體材料的表面產生溶解作用，破壞原有的表面結構，降低活性成分在載體表面的分散度和附著力，影響催化性能[K Paul, C M Marten, langmuir, 1999, 15, 4508-4512; JVakros, K Bourikas, Ch Kordulis.J.Phys.Chem., B, 2003, 107, 1804-1813]。
[0006](3)使用氯化物或硝酸鹽作前驅體，在催化劑的生產過程中釋放有毒氣體如HC1、Cl2、NOx，不利于清潔生產。
[0007]因此，尋找不含氯、鉀、鈉及硝酸根且水溶性好的鉬類化合物作前驅體，對提高鉬負載型催化劑的活性和壽命以及清潔生產，具有重要的意義。中國專利CN200810058248.8，CN201310037275.8報道了兩種新型的水溶性不含鹵素的催化前驅體[Pt (NH3) 4]C2O4, [Pt(NH3)4] (CH2COO)2，但這類前驅體在化學浸潰時，提供的是配陽離子，對于表面為電正性的載體，負載困難，不適用。為此，目前國際上推出了一種含配陰離子的新型化合物六羥基合鉬(IV)酸二(乙醇胺)(HOCH2CH2NH3) JPt(OH)6]作催化前驅體，用于機動車尾氣凈化催化劑的生產中。六羥基合鉬(IV)酸二(乙醇胺)具有水溶性好、不含對催化劑有害的雜質成分如氯、硫、磷、硝酸根及其他金屬元素[M Jitianu, R Kleisinger, M Lopez, etal.J.New Mat.Electrochem.System.，2007，10，67-74; S J Tausterj H N Rabinowitzj J CDettlins.Three-way conversion catalyst including a ceria-contaningzirconlasupport.United States Patent, Aug.18, 1992]。
【發(fā)明內容】
[0008]本發(fā)明的目的是提供一種穩(wěn)定的六羥基合鉬(IV)酸二(乙醇胺)水溶液的制備工藝。
[0009]目前市場上可獲得的四價鉬化合物一般為氯化物，N2PtCl6 (N=H, Na, K)，因此，本發(fā)明的(HOCH2CH2NH3) JPt(OH)6]水溶液的制備是以N2PtCl6 (N=H，Na, K)為起始原料，通過加入NaOH或Κ0Η，得到M2Pt (OH) 6 (M=Na, K)，待羥基完全取代氯離子后，再以醋酸或硝酸調節(jié)pH=4.0~5.5，得到淡黃色的中間體H2Pt(OH)6，最后溶于一定濃度的乙醇胺水溶液，得到鉬含量約100~200mg/mL、橘黃色、穩(wěn)定的(HOCH2CH2NH3) 2 [Pt (OH) 6]水溶液。該制備工藝在常
溫常壓下進行，操作簡單，易控制，產率95%以上。所涉及的化學反應為:
[0010]
【權利要求】
1.一種穩(wěn)定的六羥基合鉬(IV)酸二(乙醇胺)水溶液的制備方法，包括下列步驟: (1)以N2PtCl6(N=H, Na, K)為起始原料，通過加入NaOH或Κ0Η，待羥基完全取代氯離子后，以硝酸或醋酸調PH值，得到淡黃色的H2Pt (OH) 6沉淀； (2)將該沉淀物溶于一定濃度的乙醇胺水溶液，制得穩(wěn)定的(HOCH2CH2NH3)2 [Pt (OH) 6]水溶液。
2.權利要求1所述的制備方法中，用硝酸或醋酸調pH值=4.0~5.5。
3.權利要求1所述的制備方法中，所述乙醇胺與4?七(OH)6的摩爾量比為2.02~2.10。
4.權利要求1所述的制備方法中，所述穩(wěn)定(HOCH2CH2NH3)2 [Pt (OH) 6]水溶液中，鉬含量95~200mg/mL、 pH=8.5 ~10.0。
【文檔編號】C07F15/00GK103864855SQ201410068808
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年2月27日 優(yōu)先權日:2014年2月27日
【發(fā)明者】余娟, 葉青松, 劉偉平, 常橋穩(wěn), 晏彩先, 姜婧 申請人:昆明貴金屬研究所