[发明专利]一种铑钯合金的制备方法、保存方法及其应用

说明书

本发明公开一种铑钯合金的制备方法，包括：以铑盐为铑源、钯盐为钯源，在同一水溶液体系中电共沉积得到铑钯合金。同时公开一种针对上述方法制备得到的铑钯合金的保存方法，包括：将所述电共沉积得到的铑钯合金置于乙醇或煤油中保存。同时公开一种上述的方法制备得到的铑钯合金催化氟代芳香族化合物加氢脱氟的应用。本发明的制备方法可以实现对反应速率的快速、精确调控。本发明的保存方法利于防止铑钯合金的氧化和长期保存。本发明将制备得到的铑钯合金应用于催化氟代芳香族化合物加氢脱氟，大大减少了催化剂的用量，缩短了催化反应的时间，提升了对氟代芳香族化合物的降解效率，减少了氟代芳香族污染物的排放，环境友好。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种铑钯合金的制备方法、保存方法及其应用。

背景技术

铑钯合金因其具有优良、特殊的性能而日益受到关注。

目前，铑钯合金的制备方法主要为化学法。在中国发明专利授权公告说明书CN103658673 B中公开了一种铑钯合金纳米晶的制备方法，将六氯铑酸钠和四氯钯酸钠溶解于乙二醇得到混合溶液Ⅰ，将聚乙烯吡咯烷酮、抗坏血酸和溴化钾溶解于乙二醇得到混合溶液Ⅱ；将混合溶液Ⅱ加热至 80-160℃，再将混合溶液Ⅰ以1-6mL/h 的速度滴加到混合溶液Ⅱ中，得到所述的铑钯合金纳米晶。该方法制备得到的铑钯合金纳米晶具有规则的六面体或八面体的形貌，而且可以通过精确控制工艺参数调控铑钯合金纳米晶的形貌，但是，实现调控铑钯合金纳米晶形貌的操作工艺十分复杂，而且，一旦混合溶液Ⅰ滴加到混合溶液Ⅱ中，生成铑钯合金的反应将持续进行，难以实现反应速率的快速、精确调控，且混合溶液Ⅱ需要加热至 80-160℃，存在一定的危险性。

铑钯合金属于惰性金属，一般都在空气中保存，当铑钯合金比表面积很大时在空气中容易发生氧化而变质。

氟代芳香族化合物（简称FAs，下同）是十分重要的精细化学品中间体，广泛应用于农药、医药、液晶等领域。比如：4-氟苯酚，2-氟苯酚，3,5-二氟苯胺，2,6-二氟苯腈，2,3,5,6-四氟苄醇，2,3,5,6-四氟-4-甲基苄醇等都是商品化的农药中间体；从2003到2011年，全球新上市的以FAs为中间体或包含FAs片段的医药品种达25个，占所有同期上市医药品种的16.2%；2,3-二氟苯酚，3,5-二氟苯酚是目前主流的液晶材料关键中间体。FAs作为中间体在上述领域展现了优异性能，因此其产量一直处于持续增长中。从1994到2000年，全球FAs市场从1万吨/年增长到了3.5万吨/年。2015年以来，在中国单五氟苯酚（其可作为多肽中间体、液晶材料中间体）一个产品的生产项目就增加了5个。由于氟原子半径小，电负性大，与碳形成的碳氟键键能大，很多FAs具有高生物活性、高脂溶性、高代谢稳定性和高化学稳定性等特征。这些特征，一方面造就了FAs在农药、医药、液晶等领域的优异性能；另一方面使得FAs一旦进入环境可能造成较大的危害。随着FAs及其衍生产品产量在全球范围内快速增长，进入环境的氟代芳香族污染物(简称FAPs，下同)必将越来越多，因此开发高效的FAPs降解方法将变得越来越迫切。

与氯代有机污染物一样，FAPs降解关键步骤是脱氟。因为氟原子的存在，FAPs在自然有氧环境中通常无法实现彻底降解，并且极可能转化成毒性更强的终端产物，而彻底脱氟的产物可以用常规的方法进行后续处理或作为产品进行回收。目前，已经有多种脱氟降解方法尝试用于处理FAPs，比如：好氧细菌降解方法能实现多种单氟芳烃的脱氟降解，但降解中间产物非常多且其中部分产物毒性非常大；铁酞菁-过氧化氢催化氧化体系能在乙腈或水中将多种FAPs矿化，最高脱氟率可达89%；生物电化学辅助微生物系统能实现2-氟苯胺的降解，最高矿化率和脱氟率分别可达到40%和60%以上。与上述氧化脱氟降解方法相比，还原HDF降解方法在本质上具有反应产物可控性强的优点。遗憾的是，常规的零价金属还原法和催化氢气还原法能实现溴代和氯代芳烃的高效氢化脱卤降解，对FAPs的加氢脱氟(简称HDF，下同)降解则效率较低。