一種檸檬酸鉛銅絡合物的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于有機化工合成領域，具體涉及一種檸檬酸鉛銅絡合物制備方法。
【背景技術】
[0002]檸檬酸鉛銅是雙基推進劑燃速催化劑，其合成尚未見文獻報道。檸檬酸鉛銅絡合物制備方法是新工藝和各種工具、手段的集成。
[0003]雙基推進劑燃速催化劑是重要國防用品，廣泛用于火箭、導彈等裝備。雙基推進劑燃速低，燃速指數高，所以必需加入燃速催化劑，以提高其燃燒速度。雙基推進劑燃速催化劑，可改善推進劑的推動效果，使推進體沿最佳彈道發射，并能降低推進劑燃燒后的氮氧化合物的含量，增加氮氣的含量減少對推進體的腐蝕，減少對大氣的污染，對環境改善有十分重要意義。進入七十年代以來，歐美等國相繼不發并研制許多種推進劑的燃速催化劑。
[0004]據用戶試用，檸檬酸鉛銅作為新開發的雙基推進劑燃速催化劑，可改善推進劑的推動效果，使推進體沿最佳彈道發射，并能降低推進劑燃燒后的氮氧化合物的含量，增加氮氣的含量減少對推進體的腐蝕，減少對大氣的污染。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種檸檬酸鉛銅絡合物制備方法，以檸檬酸三鈉水溶液為底物，超聲波作用下，滴加等羧基當量的硝酸鹽水溶液，待反應物析出，然后升溫反應陳化，離心，微波耦合蒸汽加熱快速干燥，得到均勻的雙基火箭固體催化劑:檸檬酸鉛銅；當硝酸鉛、硝酸銅比例變化時，得到一系列因鉛銅比例變化而性能不同的催化劑。
[0006]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0007]—種檸檬酸鉛銅絡合物制備方法，所述方法包括以下步驟:
[0008]I)將I摩爾(3當量羧酸)檸檬酸三鈉溶于水中，加熱到50 土 3°C，過濾備用；
[0009]2)將n/2摩爾(η當量)硝酸鉛溶于水，加熱到45±3°C，過濾備用，其中0〈n〈3;
[0010]3)將(3-n)/2摩爾(3-n當量)硝酸銅溶于水，加熱到45±3°C，過濾備用，其中0〈n〈3；
[0011 ] 4)將步驟I)得到的檸檬酸三鈉水溶液溫度維持在50 土 3°C，依次加入步驟2)的硝酸鉛溶液和步驟3)的硝酸銅溶液；
[0012]5)加料畢，升溫至85 土 3°C，反應陳化6Hr ；
[0013]6)冷卻至45 ±5°C，離心固液分離；
[0014]7)將固體粗品用45 ± 2°C去離子水洗滌至硝酸根小于3ppm ；
[0015]8)濕品經加熱干燥后，得到水分低于0.05%的火箭固體催化劑:檸檬酸鉛銅。
[0016]作為進一步優化，所述步驟I)中檸檬酸鈉當量等于步驟2)中硝酸鉛和步驟3)中硝酸銅當量之和。
[0017]作為進一步優化，所述檸檬酸鈉可由檸檬酸加氫氧化鈉水溶液當場合成。
[0018]作為進一步優化，所述步驟4)中添加硝酸鉛溶液和硝酸銅溶液過程，在超聲波和機械攪拌耦合作用下進行。
[0019]作為進一步優化，所述步驟5)中反應陳化在超聲波和機械攪拌耦合作用下進行。
[0020]作為進一步優化，所述步驟6)中冷卻過程在超聲波和機械攪拌耦合作用下進行。
[0021]作為進一步優化，所述步驟8)中濕品加熱干燥方式為微波耦合蒸汽加熱。
[0022]作為進一步優化，所述0〈n〈3，當η變化時，得到一系列鉛銅比例不同及性能有差異的檸檬酸鉛銅催化劑。
[0023]本發明的有益效果:
[0024]本發明采取檸檬酸和鉛、銅的硝酸鹽直接反應，不會引進其它成分污染;利用攪拌和超聲波耦合作用，避免了產物沉淀包夾原料或副產物硝酸鈉，使產品均勻純凈;烘干采取微波耦合蒸汽加熱快速干燥方式，避免了傳統干燥“外焦內嫩”造成產品內外性質差異的弊端;采用不同比例的銅鉛比例，一個工藝可以得到一系列性能各異的催化劑。
【具體實施方式】
[0025]為了使本
【發明內容】
更容易并清楚地理解，下面根據具體實施例，對本發明作進一步詳細的說明。
[0026]—種檸檬酸鉛銅絡合物制備方法，以檸檬酸三鈉水溶液為底物，超聲波作用下，依次滴加等羧基當量的硝酸鹽(硝酸鉛和硝酸銅)水溶液，反應物析出，然后經升溫、反應陳化、離心及微波耦合蒸汽加熱快速干燥，得到均勻的雙基火箭固體催化劑檸檬酸銅鉛;當硝酸鉛、硝酸銅比例變化時，得到一系列因鉛銅比例變化而性能不同的催化劑。
[0027]實施例1:
[0028]I)將I摩爾(3當量羧酸)檸檬酸三鈉溶于水中，加熱到50 土 3°C，過濾備用；
[0029]2)將0.75摩爾(1.5當量)硝酸鉛溶于水，加熱到45 ±3°C，過濾備用；
[0030]3)將0.75摩爾(1.5當量)硝酸銅溶于水，加熱到45 ±3°C，過濾備用；
[0031 ] 4)將步驟I)得到的檸檬酸三鈉水溶液的溫度維持在50 土 3°C，在超聲波和機械攪拌耦合作用下，依次加入步驟2)的硝酸鉛溶液和步驟3)的硝酸銅溶液；
[0032]5)加料畢，升溫至85 土 3°C，在超聲波和機械攪拌耦合作用下反應陳化6Hr;
[0033]6)在超聲波和機械攪拌耦合作用下冷至45 土 5°C，離心固液分離；
[0034]7)固體粗品用45 土 2°C去離子水洗滌至硝酸根小于3ppm ；
[0035]8)濕品經微波耦合蒸汽加熱干燥后，得到水分低于0.05%的火箭固體催化劑:檸檬酸鉛銅，收率91%，鉛銅比為1:1。
[0036]實施例2:
[0037]I)將I摩爾(3當量羧酸)檸檬酸三鈉溶于水中，加熱到50±3°C，過濾后備用；
[0038]2)將I摩爾(2當量)硝酸鉛溶于水，加熱到45 ± 3°C，過濾備用；
[0039]3)將0.25摩爾(I當量)硝酸銅溶于水，加熱到45 土 3°C，過濾備用；
[0040]4)將步驟I)得到的檸檬酸三鈉水溶液的溫度維持在50 ± 3°C，在超聲波和機械攪拌耦合作用下，依次加入步驟2)的硝酸鉛溶液和步驟3)的硝酸銅溶液；
[0041 ] 5)加料畢，升溫至85 土 3°C，在超聲波和機械攪拌耦合作用下反應陳化6Hr;
[0042] 6)在超聲波和機械攪拌耦合作用下，冷至45 土 5°C，離心固液分離；
[0043 ] 7)固體粗品用45 ± 2°C去離子水洗滌至硝酸根小于3ppm ；
[0044]8)濕品經微波耦合蒸汽加熱干燥后，得到水分低于0.05%的火箭固體催化劑:檸檬酸鉛銅，收率91.5 %，鉛銅比為2:1。
[0045]實施例3:
[0046]I)將I摩爾(3當量羧酸)檸檬酸三鈉溶于水中，加熱到50 土 3°C，過濾備用；
[0047]2)將0.3摩爾(0.6當量)硝酸鉛溶于水，加熱到45 土 3°C，過濾備用；
[0048]3)將1.2摩爾(2.4當量)硝酸銅溶于水，加熱到45±3°C，過濾備用；
[0049]4)將步驟I)得到的檸檬酸三鈉水溶液的溫度維持在50 ± 3 0C，在超聲波和機械攪拌耦合作用下，依次加入步驟2)的硝酸鉛溶液和步驟3)的硝酸銅溶液；
[0050]5)加料畢，升溫至85 土 3°C，在超聲波和機械攪拌耦合作用下反應陳化6Hr ；
[0051 ] 6)在超聲波和機械攪拌耦合作用下，冷至45土5°C，離心固液分離；
[0052]7)固體粗品用45 土 2°C去離子水洗滌至硝酸根小于3ppm;
[0053]8)濕品經微波耦合蒸汽加熱干燥后，得到水分低于0.05%的火箭固體催化劑:檸檬酸銅鉛，收率91%，鉛銅比為1:4。
[0054]以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種檸檬酸鉛銅絡合物制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 1)將I摩爾檸檬酸三鈉溶于水中，加熱到50±3°C，過濾備用； 2)將n/2摩爾硝酸鉛溶于水，加熱到45土 3°C，過濾備用，其中0〈n〈3; 3)將(3-n)/2摩爾硝酸銅溶于水，加熱到45 土 3°C，過濾備用，其中0〈n〈3; 4)將步驟I)得到的檸檬酸三鈉水溶液溫度維持在50± 3°C，依次加入步驟2)的硝酸鉛溶液和步驟3)的硝酸銅溶液； 5)加料畢，升溫至85土 3°C，反應陳化6Hr ； 6)冷卻至45± 5°C，離心固液分離； 7)將固體粗品用45±2°C去離子水洗滌至硝酸根小于3ppm; 8)濕品經加熱干燥后，得到水分低于0.05%的火箭固體催化劑:檸檬酸鉛銅。2.根據權利要求1所述的一種檸檬酸鉛銅絡合物制備方法，其特征在于:所述步驟I)中檸檬酸鈉當量等于步驟2)中硝酸鉛和步驟3)中硝酸銅當量之和。3.根據權利要求1所述的一種檸檬酸鉛銅絡合物制備方法，其特征在于:所述檸檬酸鈉可由檸檬酸加氫氧化鈉水溶液當場合成。4.根據權利要求1所述的一種檸檬酸鉛銅絡合物制備方法，其特征在于:所述步驟4)中添加硝酸鉛溶液和硝酸銅溶液過程，在超聲波和機械攪拌耦合作用下進行。5.根據權利要求1所述的一種檸檬酸鉛銅絡合物制備方法，其特征在于:所述步驟5)中反應陳化在超聲波和機械攪拌耦合作用下進行。6.根據權利要求1所述的一種檸檬酸鉛銅絡合物制備方法，其特征在于:所述步驟6)中冷卻過程在超聲波和機械攪拌耦合作用下進行。7.根據權利要求1所述的一種檸檬酸鉛銅絡合物制備方法，其特征在于:所述步驟8)中濕品加熱干燥方式為微波耦合蒸汽加熱。8.根據權利要求1所述的一種檸檬酸鉛銅絡合物制備方法，其特征在于:所述0〈n〈3，當η變化時，得到一系列鉛銅比例不同及性能有差異的檸檬酸鉛銅催化劑。
【專利摘要】本發明屬于有機化工合成領域，具體涉及一種檸檬酸鉛銅絡合物制備方法，所述制備方法以檸檬酸三鈉水溶液為底物，在超聲波作用下，依次滴加等羧基當量的硝酸鹽水溶液，待反應物析出，然后經升溫、反應陳化、離心及微波耦合蒸汽加熱快速干燥，得到均勻的雙基火箭固體催化劑檸檬酸鉛銅。本發明采取檸檬酸和鉛、銅的硝酸鹽直接反應，不會引進其它成分的污染，利用機械攪拌和超聲波耦合作用，避免了產物沉淀包夾原料或副產物硝酸鈉，使產品均勻純凈；烘干采取微波耦合蒸汽加熱快速干燥方式，避免了傳統干燥“外焦內嫩”造成產品內外性質差異的弊端；采用不同比例的銅鉛比例，一個工藝可以得到一系列性能各異的催化劑。
【IPC分類】C07C51/41, C07C59/265, B01J31/22
【公開號】CN105503571
【申請號】CN201510887362
【發明人】郭建國, 顧小焱, 舒謀海, 顧金鳳, 樊學忠
【申請人】國藥集團化學試劑有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月4日