[发明专利]稳定的六羟基合铂(IV)酸二(乙醇胺)水溶液的制备方法

说明书

技术领域

六羟基合铂(IV)酸二(乙醇胺)为四价铂的配合物，分子式为(HOCH₂CH₂NH₃)₂[Pt(OH)₆]，主要以水溶液的形式用作制备载铂催化剂的新型前驱体。本发明涉及稳定(HOCH₂CH₂NH₃)₂[Pt(OH)₆]水溶液的一种制备工艺，属于化学催化领域。

背景技术

载铂催化剂被广泛应用于石油化工、医药化工、有毒有害气体的净化，特别是机动车尾气的净化处理等各个领域，所用载体材料主要为铝、硅、钛的氧化物及活性炭等。化学浸渍法是工业制备这类催化剂的主流方法，关键工序为水相负载（即铂的化合物），具体操作为：将水溶性铂化合物溶于水配制成一定浓度、一定pH值的水溶液，然后把改性后的载体材料浸入含铂的溶液进行负载。

铂的化合物为催化剂活性成分的来源，称为催化前驱体。目前主要使用传统化合物N₂PtCl₆(N=H，Na，K)或Pt(NO₃)₂，但这样的前驱体存在明显的不足和缺点：

（1）以N₂PtCl₆(N=H，Na，K)为前驱体，化合物中的氯、钾、钠离子会残留在最终的催化剂产品中，明显会降低一些催化剂（如机动车尾气净化催化剂、燃料电池电极催化剂）的催化性能[J A A Tillaart,J Leyrer,et.al.Apllied Catalysis,B:Environmental,1996,10,53-68.;S K Kim,S K Ihm.Ind.Eng.Chem.Res.,2002,41,1967-1972.;张爱敏，刘奎，杨东霞，赵云昆等.贵金属，2003,24(3)17-21]。因此，机动车尾气净化催化剂、燃料电池电极催化剂制备过程中需严格控制氯元素的含量，一般使用不含氯元素的铂类化合物作前驱体。

（2）Pt(NO₃)₂很不稳定，必须现制现用，且需要采用过量的硝酸，所得到的浸渍液有较强的酸性，对载体材料的表面产生溶解作用，破坏原有的表面结构，降低活性成分在载体表面的分散度和附着力，影响催化性能[K Paul,C M Marten.langmuir,1999,15,4508-4512;JVakros,K Bourikas,Ch Kordulis.J.Phys.Chem.,B,2003,107,1804-1813]。

（3）使用氯化物或硝酸盐作前驱体，在催化剂的生产过程中释放有毒气体如HCl、Cl₂、NOx，不利于清洁生产。

因此，寻找不含氯、钾、钠及硝酸根且水溶性好的铂类化合物作前驱体，对提高铂负载型催化剂的活性和寿命以及清洁生产，具有重要的意义。中国专利CN200810058248.8，CN201310037275.8报道了两种新型的水溶性不含卤素的催化前驱体[Pt(NH₃)₄]C₂O₄,[Pt(NH₃)₄](CH₂COO)₂，但这类前驱体在化学浸渍时，提供的是配阳离子，对于表面为电正性的载体，负载困难，不适用。为此，目前国际上推出了一种含配阴离子的新型化合物六羟基合铂(IV)酸二(乙醇胺)(HOCH₂CH₂NH₃)₂[Pt(OH)₆]作催化前驱体，用于机动车尾气净化催化剂的生产中。六羟基合铂(IV)酸二(乙醇胺)具有水溶性好、不含对催化剂有害的杂质成分如氯、硫、磷、硝酸根及其他金属元素[M Jitianu,R Kleisinger,M Lopez,etal.J.New Mat.Electrochem.System.,2007,10,67-74;S J Tauster,H N Rabinowitz,J C Dettlins.Three-way conversion catalyst including a ceria-contaningzirconla support.United States Patent,Aug.18,1992]。

发明内容