[发明专利]水溶性Pt(Ⅳ)配合物及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及2个Pt(Ⅳ)配合物trans‑[Pt(NH₃)₄(OH)₂]X₂、[Pt(NH₃)₅(OH)]X₃(X＝CH₃COO^‑)以及它们的制备方法和用途，其中，以氨和OH^—为內界配体，与Pt(Ⅳ)形成6配位的八面体配阳离子，X为外界阴离子，其电荷平衡作用。它们的合成以市售的Pt(Ⅱ)化合物[Pt(NH₃)₄](NO₃)₂为起始原料，通过轴向氧化、外界交换、內界配位取代、外界中和等化学反应，获得产物。所发明的合成条件温和、易控制，产率高，可实现批量合成。2个Pt(Ⅳ)的配合物均不含氯、硝酸根和其他对催化剂有害的元素和成分、水溶性高，热分解温度低，用作催化前驱体制备出了的负载型铂催化剂性能好，可用于工业生产负载型铂催化剂。

技术领域

本发明涉及2种水溶性Pt(Ⅳ)配合物及其制备方法和用途，具体为2个不含氯和硝酸根的水溶性Pt(Ⅳ)配合物以及化学合成方法和在制备负载型铂催化剂中的应用。

背景技术

负载型铂催化剂是一类重要的多相反应催化剂，广泛应用于石油化工、医药和精细化工、新能源、工业有害废气和汽车尾气的净化、等各个领域。目前制备负载型铂催化剂的主流方法为化学浸渍法【参见文献：1.王尚第、孙俊全编著，催化剂工程导论.化学工业出版社，2007；2.中国机械工程学会、中国材料研究会主编，中国材料工程大典.第5卷，504－594，化学工业出版社，2006】，液相负载是其关键步骤之一。液相负载涉及到催化前驱体的选择和使用。催化前驱体为可溶性的铂化合物，系负载型铂催化剂的活性成分来源，已有大量的研究表明：前驱体的组成、结构和理化性质对最终催化剂的性能有着重要的影响，不同用途的催化剂对前驱体的组成和结构有着不同的要求【参见文献：孙锦宜编著，《工业催化剂的失活和再生工程》.化学工业出版社，2006；2.Schmitt H.Topics in Catalysis,2001,16/17,355–362】。

目前工业上常用的铂前驱体主要是氯铂酸H₂PtCl₆和硝酸铂Pt(NO₃)₂溶液(含10％硝酸)。其中，氯铂酸为四价铂的化合物，主要用于石油重整催化剂Pt-Re/Al₂O₃的生产，而汽车尾气净化催化剂Pt-Pd-Rh-稀土氧化物/Al₂O₃和有机废气净化催化剂Pt/TiO₂的生产则主要采用二价铂的化合物硝酸铂作催化前驱体，这是因为含氯的前驱体会引起催化剂中氯离子的残留而氯离子将显著降低铂催化剂的耐高温性能和使用寿命【参见文献：1.TillaartJ.A.A.,et.al.Apllied Catalysis,B:Environmental,1996,10,53-68；2.Kim S.K.,et.al.Ind.Eng.Chem.Res.,2002,41,1967-1972；3.张爱敏，刘奎，杨冬霞等.贵金属，2003，24(3)：17－21】。