[發(fā)明專利]高水溶性鉑催化劑前驅體及其合成方法

在審

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• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113135962A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設計）人: 楊輔龍;蘇阿敏;李正國;陳永雄;陳嶷韜
• 申請（專利權）人: 內江洛伯爾材料科技有限公司
• 主分類號: C07F15/00
• 分類號: C07F15/00
• 代理公司: 成都欣圣知識產(chǎn)權代理有限公司 51292
• 代理人: 胡小亮

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術中作為浸漬法的鉑催化劑前驅體化合物存在的含有氯，或者水溶性和化學穩(wěn)定性不足的問題，公開一種高水溶性鉑催化劑前驅體的合成方法，以酸化的氯亞鉑酸或者氯亞鉑酸鹽溶液以及酸化的乙二胺溶液為原料合成二氯乙二胺合鉑，加入過量乙二胺溶解，再由其與醋酸銀反應得到鉑催化劑前驅體。本發(fā)明還公開一種高水溶性鉑催化劑前驅體。本發(fā)明提供一種高水溶性鉑催化劑前驅體的合成方法，通過控制調整反應體系的pH值，調整酸性乙二胺混合物溶液的加入速度，利用乙二胺酸性鹽的水解平衡，控制乙二胺配體的釋放，提高二氯乙二胺合鉑產(chǎn)物純度，進而保證了雙乙二胺醋酸鉑的純度。本發(fā)明還提供一種高水溶性鉑催化劑前驅體，水溶性非常高。

技術領域

本發(fā)明涉及化學催化劑技術領域，尤其涉及一種高水溶性鉑催化劑前驅體及其合成方法。

背景技術

載鉑催化劑是一類多相反應的重要催化劑，已廣泛用于石油化工、有機合成、汽車制造和環(huán)境治理等各個領域。目前常用的載體材料主要有Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、稀土氧化物、活性炭、分子篩等，例如石油重整反應的催化劑Pt-ReAl₂O₃、汽車尾氣凈化催化劑Pt-Pd-Rh/Al₂O₃、有機廢水氧化凈化催化劑Pt-Pd/TiO₂等。

制備鉑負載型催化劑的主要方法為浸潰法，即將載體浸泡在含有鉑前驅體化合物的浸潰液中，然后瀝干、干燥，最后焙燒并通氫氣還原活化，獲得工業(yè)應用的負載型鉑催化劑。

目前使用的浸漬液常用的鉑前驅體化合物主要為氯化物(如氯鉑酸、氯亞鉑酸及其鹽)和硝酸鹽(如硝酸鉑)，但很多試驗發(fā)現(xiàn)以下缺陷：

1.微量的氯會降低鉑催化劑的耐高溫性能和使用壽命，而催化劑中氯的來源主要是使用含氯的前驅體化合物。

2.硝酸鉑極易水解，必須現(xiàn)制現(xiàn)用，且需要采用過量的硝酸，所得到的浸潰液有較強的酸性，對載體材料的表面產(chǎn)生溶解作用，破壞原有的表面結構，降低活性成分在載體表面的分散度和附著力，影響負載效果和催化活性。

3.對于某些鉑催化劑，如汽車尾氣凈化催化劑，在制備過程中，使用硝酸鹽前驅體，在催化劑中會有殘留的硝酸根，而殘留的硝酸根與在汽車行駛中產(chǎn)生的水氣相互作用，形成硝酸，腐蝕尾氣凈化器的機殼，降低尾氣凈化器使用年限。為此，現(xiàn)在歐5標準的汽車尾氣凈化催化劑要求硝酸根控制在500ppm內。雖然有很多鉑的化合物包括有機物（如乙酰丙酮鉑）不含氯離子和硝酸根，但作為浸漬法的前驅體化合物還需要足夠的水溶性和化學穩(wěn)定性，并能在載體表面分解出活性金屬鉑。

發(fā)明內容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術中作為浸漬法的鉑催化劑前驅體化合物存在的含有氯，或者水溶性和化學穩(wěn)定性不足的問題，提供一種高水溶性鉑催化劑前驅體的合成方法，通過控制調整反應體系的pH值，調整酸性乙二胺混合物溶液的加入速度，利用乙二胺酸性鹽的水解平衡，控制乙二胺配體的釋放，提高二氯乙二胺合鉑產(chǎn)物純度，進而保證了雙乙二胺醋酸鉑的純度。

本發(fā)明還提供一種高水溶性鉑催化劑前驅體，水溶性非常高，性質穩(wěn)定，可用于載鉑催化劑的原料。

本發(fā)明采用的技術方案是：

一種高水溶性鉑催化劑前驅體的合成方法，包含以下步驟，

步驟1，以酸化的氯亞鉑酸或者氯亞鉑酸鹽溶液以及酸化的乙二胺溶液為原料，將酸化的乙二胺溶液勻速、緩慢、定量地加入到酸化的氯亞鉑酸或者氯亞鉑酸鹽溶液中進行恒溫反應；

步驟2，步驟1中的反應物冷卻，形成懸濁液，過濾，洗滌，得到二氯乙二胺合鉑；

步驟3，將步驟2中得到的二氯乙二胺合鉑加去離子水調成漿狀，加入乙二胺溶液至沉淀溶解，控制溶解溫度，得到澄清溶液，冷卻；

步驟4，向步驟3中的溶液中分批緩慢加入醋酸銀粉末，攪拌反應至無新的沉淀產(chǎn)生；反應結束后，過濾，濃縮，恒溫干燥，得到鉑催化劑前驅體。