[发明专利]一种用于废气净化催化剂的铂化合物合成方法及应用

说明书

本发明提出了一种用于废气净化催化剂的铂化合物合成方法，使用H2PtCl6作为原料，通过碱液反应水解生成氢氧化铂沉淀，氢氧化铂使用硝酸铵配位后获得中间产物，再进一步与氨水配位后最终生成硝酸铵铂。本发明还提出了用上述制备方法制得的硝酸铵铂的应用。本发明工艺较简单，过程基本无损耗，产率高，制备后的催化剂铂晶粒细，达到纳米级别，分散度高，具有优异的催化性能及抗老化能力，有效提高催化剂寿命。

技术领域

本发明涉及贵金属催化剂领域，具体而言，涉及一种用于废气净化催化剂的铂化合物合成方法及应用。

背景技术

随着机动车数量的飞速增长，机动车尾气排放污染也日趋加大。据统计，每千辆机动车每天排出一氧化碳约3000kg，碳氢化合物200～400kg，氮氧化合物50～150kg。在我国大中型城市，机动车尾气排放已成为主要的大气污染源。机动车尾气最主要的污染物：一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)、二氧化硫(SO2)、颗粒物(PM-10)和铅(Pb)等对人体健康和生态环境会造成极大的危害。因此，在大力发展机动车工业，推动社会经济发展的同时，加大机动车排放污染物的控制力度，有效保护环境是非常必要的。

中国于2001年开始引用欧洲排放法规体系，实施相当于欧Ⅰ标准的GB18352.1-2001国家第一阶段排放标准(简称“国Ⅰ”)，不断提升排放标准，从2001年至2018先后实施国Ⅰ至国Ⅴ排放标准，将于2020年实施目前世界上最先进最严格的国六排放标准；而最终目标是实现污染物的零排放。

机动车排气净化催化剂是控制及降低机动车排放达标的关键部件，根据车辆燃料及工作原理不同，主要有三效催化剂TWC、氧化型催化剂DOC、天然气转化催化剂GOC、选择性催化还原催化剂SCR、汽油机排气颗粒捕集及净化催化剂CGPF、柴油机颗粒物捕集及净化催化剂CDPF、四效催化剂FWC、贫燃催化剂LNC等等。

除SCR外，其余催化剂的核心活性成分都是贵金属铂、钯、铑。贵金属具有卓越的催化转化活性及抗老化能力，其价格昂贵，虽然学界已多年投入大量人力物力开展贵金属替代研究，但一直未能被其它材料取代。

贵金属的应用技术成为排气净化催化剂最关键最核心的技术，但是目前贵金属在催化剂上的分散度，贵金属粒晶细度不佳，贵金属单晶活性较低，导致催化剂性能低，贵金属用量大，制约了它的实际应用。

发明内容

本发明提出了一种用于废气净化催化剂的铂化合物合成方法，解决了现有的贵金属铂在催化剂上通常形成大颗粒晶体，催化效率较低，抗老化能力较弱的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于废气净化催化剂的铂化合物合成方法，包括以下步骤：

S1)往H2PtCl6溶液中加水稀释，保持搅拌，加入碱溶液，生成沉淀，然后过滤、洗涤，得到多水合氢氧化铂固体；

S2)将步骤S1)得到的多水合氢氧化铂固体放置在烘箱中，烘干，得到一水合氢氧化铂固体；

S3)将步骤S2)得到的一水合氢氧化铂固体加入到使用硝酸酸化后的硝酸铵溶液中，水浴加热，保持搅拌，一水合氢氧化铂固体逐渐溶解，生成硝酸铂－硝酸铵铂复位配合物；

S4)往步骤S3)得到的硝酸铂－硝酸铵铂复位配合物中加入氨水，即可得到硝酸铵铂溶液。

优选的，步骤S1)中所述H2PtCl6溶液质量浓度为0.5％～35％，所述碱溶液的质量浓度为1％～30％，所述H2PtCl6溶液与碱溶液的质量比为1:(0.3～1)。

优选的，步骤S1)中得到的所述多水合氢氧化铂固体化学式为Pt(OH)2·nH2O，其中n为1～12的整数。

优选的，步骤S2)中所述烘箱内烘干的条件为：温度为60～150℃，压力为0.2～1.2MPa，相对湿度为10％～85％，烘干时间为0.5～12小时。