[发明专利]一种高效制备固体亚硝酰硝酸钌的方法

说明书

本发明涉及一种高效制备固体亚硝酰硝酸钌的方法，属于钌系贵金属催化剂技术领域。所述方法是先采用碱溶液将氯化钌转化为氢氧化钌，再同时滴加浓硝酸和通入一氧化氮气体使其转化为亚硝酰硝酸钌，再经过挥发浓缩，即可得到固体亚硝酰硝酸钌。本发明所述方法中避免了银离子的引入，并且亚硝酸溶液无需提前制备，可大大缩短时间和工艺路线，能耗低，产率高，适于规模化生产，而且产品符合YS/T755‑2011标准，为固体亚硝酰硝酸钌的批量生产提供了一种新方法。

技术领域

本发明涉及一种固体亚硝酰硝酸钌的制备方法，属于钌系贵金属催化剂技术领域。

背景技术

固体亚硝酰硝酸钌Ru(NO)(NO₃)₃为棕黄色或深红棕色固体，要求不含卤素、硫、磷等易引起催化剂中毒的元素，易溶于水、乙醚和丙酮等溶剂，并且可根据需要的浓度和pH值来配制浸渍溶液，因此成为众多含钌基催化剂制备过程中的理想前驱体。如何简单有效地制备固体亚硝酰硝酸钌，具有重要的工业应用价值。目前，文献关于固体亚硝酰硝酸钌的制备方法主要有两类：

一、从工业含钌废催化剂或金属钌出发，首先采用氧化蒸馏制得四氧化钌，然后硝酸吸收，最后加入亚硝酸钠或亚硝酸溶液亚硝酰化，经浓缩即可得到固体亚硝酰硝酸钌。该方法在贵金属的回收和深度应用上价值较高，但四氧化钌有剧毒性以及超强氧化性，不利于环保，且存在生产安全隐患。

二、从原料RuCl₃出发，制备方法大致分为三种：(1)RuCl₃和亚硝酸钠反应生成亚硝酰氯化钌(Ru(NO)Cl₃)中间体，然后与硝酸银作用得到亚硝酰硝酸钌溶液，再用乙醚萃取，最后将乙醚萃取液蒸发得到亚硝酰硝酸钌固体；(2)把RuCl₃溶解于稀硝酸，在回流条件下加入亚硝酸溶液得到中间体亚硝酰氯化钌，然后用硝酸银溶液除去多余的氯离子，过滤浓缩即可得到固体亚硝酰硝酸钌；(3)向RuCl₃溶液通入一氧化氮气体得到亚硝酰氯化钌，然后与氢氧化钠作用得到亚硝酰氢氧化钌(Ru(NO)(OH)₃)，再溶于硝酸中，即得亚硝酰硝酸钌溶液。采用以上方法制备亚硝酰硝酸钌时，要么会引入杂质元素银离子，要么步骤繁琐，特别是亚硝酸溶液还需提前制备，不利于工业应用。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种高效制备固体亚硝酰硝酸钌的方法，该方法不涉及硝酸银的使用，也无需提前制备亚硝酸溶液，合成步骤简单，能耗低，产率高，适于规模化生产。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种高效制备固体亚硝酰硝酸钌的方法，所述方法步骤如下：

(1)先将RuCl₃溶于浓度不大于3mol/L的稀盐酸溶液中，再在搅拌下向溶液中滴加碱溶液直至溶液的pH为7～9，洗涤反应产生的沉淀物质，得到氢氧化钌；

(2)将氢氧化钌置于反应容器中，同时向反应容器中加入市售浓硝酸和通入一氧化氮气体，加热进行回流反应，待反应溶液变为亮红色后停止通入一氧化氮气体，并继续回流反应1h～2h，得到亚硝酰硝酸钌溶液；

(3)将亚硝酰硝酸钌溶液挥发浓缩，得到固体亚硝酰硝酸钌。

优选地，步骤(1)中的碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。

优选地，步骤(2)中回流反应的温度为85℃～95℃。

上述方法中所涉及的合成路线如下：

有益效果：