[发明专利]一种碱性铂前驱体溶液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种碱性铂前驱体溶液及其制备方法，属于化工合成领域，解决了现有酸性前驱体破坏催化剂多孔载体的表面结构，从而影响活性组分分散性的问题。碱性铂前驱体溶液含有氢氧化铂聚合物(Pt‑OH‑Pt)_n、阴离子和季铵碱R₄NOH。制备方法是：以羟铂酸为原料，分批加入到酸性溶液中加热溶解，得到氢氧化铂的酸性溶液，其中羟铂酸与加入酸的摩尔比为1:4～8；加入季铵碱R₄NOH溶液，其中R为四个相同或不相同的脂烃基或芳烃基，并调节体系pH至10～12；加热回流至澄清后，冷却过滤，得碱性铂前驱体溶液。本发明碱性铂前驱体溶液具有很强的耐热化学稳定性、抗稀释稳定性，制备方法操作简单，污染小，产率、纯度高。

技术领域

本发明属于化工合成领域，具体涉及一种碱性铂前驱体溶液及其制备方法。

背景技术

以铂为活性组分的负载型催化剂被广泛应用于石油化工、汽车尾气处理、精细化工等各个领域，比如以γ-氧化铝为载体的Pt/AI₂O₃石油重整催化剂、以堇青石载体的汽车尾气三元催化剂、Pt燃料电池催化剂等。

这类催化剂的制备一般采用浸渍法，即先将多孔载体三氧化二铝、二氧化硅、氧化钛、活性炭等浸泡在含有铂活性组分的前驱体溶液中，活性组分就以离子或化合物的形式附着在多孔载体上。

常见的铂前驱体有氯铂酸H₂PtCl₆、氯铂酸钠Na₂PtCl₆、氯铂酸钾K₂PtCl₆、氯亚铂酸钾K₂PtCl₄等，但前驱体中的氯、钾、钠离子会引起催化剂中毒，从而影响催化剂的性能和使用寿命。

近年来硝酸铂Pt(NO₃)₂、Pt(NO₃)₄作为汽车尾气催化剂制造的前驱体得到广泛应用，但仍然存在很多问题。一方面由于硝酸铂溶液在稀释或与碱性Al₂O₃载体相互作用时易于水解，导致载体外表面大量水合氧化铂聚合物(100-1000nm)沉淀，从而影响活性组分的分散性；另一方面，市售的硝酸铂前驱体溶液均含有过量的硝酸，所得到的浸渍液有强的酸性，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。

开发新的铂前驱体溶液对于催化剂的制造具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种碱性铂前驱体溶液，以解决现有酸性前驱体破坏催化剂多孔载体的表面结构，从而影响活性组分分散性的问题。

本发明的另一目的是提供一种碱性铂前驱体溶液的制备方法。

为解决以上问题，本发明采用以下技术方案：一种碱性铂前驱体溶液，含有氢氧化铂聚合物 (Pt-OH-Pt)_n、阴离子和季铵碱R₄NOH，其中，氢氧化铂聚合物 (Pt-OH-Pt)_n中的n=2～6，阴离子含有一种或一种以上，季铵碱R₄NOH含有一种或一种以上，R为四个相同或不相同的脂烃基或芳烃基。

作为本发明的进一步改进，阴离子为硝酸根或氯离子，可以根据催化剂的具体情况进行阴离子的选择。