用于制备载铂催化剂用的新型前驱体化合物及其合成方法技术

技术编号:1521111 阅读:284 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于制备载铂催化剂用的新型前驱体化合物,其特征在于前驱体化合物是下列结构式的化合物:    [Pt(NH↓[3])↓[4]]X↓[2]·nH↓[2]O    X↓[2]=草酸根C↓[2]O↓[4]↑[2-]、丙二酸根CH↓[2](COO↑[-])↓[2]和1,1-环丁烷二羧酸根(CH↓[2])↓[3]C(COO↑[-])↓[2]    n=0,1,2。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一类用于制备载铂催化剂的新型前驱体化合物 X2 (X^草酸 根、丙二酸根和l, l一环丁烷二羧酸樹及其制备方法,属于化学催化领域。背景M载糊崔化剂是一类多相反应的重要催化剂,已广泛用于石油化工、有机合成、汽 车制造和环境治理等^^页域。目前常用的载体材料主要有Am、 Si02、 Ti02、稀土氧化物、活性 炭、^筛等,例如石油重整反应的催化剂Pt-Re/A1A、汽车尾气净化催化剂Pt-Pd-Rh/A1A、 有机废水氧化净化催化剂Pt-Pd/Ti(U中国机械工程学会,中国材M 开究会主编,中国材料工程大 典,第5巻,504—594,化学工业出版社,2006]。负载活性成分Pt的主要方法为浸渍法,即将 载体浸泡在含有前驱体化合物的浸渍液中、然后沥干和千燥、最后是倍烧和/或通H2还原活化。目前使用的浸渍液均以 HftCle 、 K2PtCl4作前驱体化合物。但很多试验发现微量 的氯会降低铂催化剂的耐高溘性能和使用寿命,而催化剂中氯的来源主要是使用含氯的 前驱体化合物。同时,很多催化剂载体表面呈负电性,例如八1203及其他氧化物的表面会形 成一层水合氧化物A1(0H)3和A10(OH),碱性浸渍环境下转化为Al(OH)4—和A102_ ,对配阳离子有较好的吸附作用,对阴离子PtCl62_、 PtCl/ —化合物吸附效果差;钠型針筛Na+ wH20对阳离子有较好的离子交换作用, 对阴离子PtCl62—、 PtCl/—化合物交换效果差。因此,寻找不含氯且能,含铀的阳离子化合物作前驱体,以提高钼催化剂 的活性和寿命、增加铂的载量,具有重要经济的意义。
技术实现思路
由于Pt(II)、 Pt(IV)在7jC溶液中均以配合物的状态存在,为此劍门fflil大量的 研究和试验,设计出 一类不含氯的配阳离子化合物.这类化合物易溶于水,在水溶液中发生解离反应,释放出稳定的配阳离子 X2- ,然后进行7jC合、配位、氨置换,得到目标化合物X2。该合成工艺在常 温常压下进行,操作简单,易控制,产率接近90%。所涉及的化学反应为<formula>formula see original document page 4</formula>本专利技术的配合物可取代传统的H2PtCl6、 K2PtCl4作为浸渍法制备载钼多相催化剂的前驱体。具体实駄式(1) 中间体cis-制备取30.0g (72.3mmol) K2PtCV溶于250ml水中,加入72g (434mrao1) KI,在30"40。C避光搅 拌反应4小时,然后滴加1: l肌 恥50ml析出黄色的cis-沉淀。过滤,分别用水、 乙^fc涤后在7(TC干燥,得产物34,5g,产率97.8%。(2) CA的合成取10g(20.7mo1)的cis-,悬浮200ml水中,加入7. 03 g (4L3陽1)硝酸银 溶液,在45-5(TC下闭光搅拌反应8小时,检査反应完全后过滤除去Agl沉淀。在母液中加入4. 2g(22. 8mmo1)K2C204 H20溶瓶室温搅拌反应4,析出白色的cis-沉淀。过滤分离, 用水洗涤后,加入NH3'恥直至cis-完全溶解为止,MffiM除去水和可肖敏量的 氨,得到白色的CA的结构。 (3) (000孤的合成取10g(20. 7mo1)的cis-,悬浮200ml水中,加入7. 03 g (41. 3,1)硝酸银溶 液,在45-5(TC下闭光搅拌反应8小时,检查反应完全后过滤除去Agl沉淀。在母液中加入 4. lg (22.8mmo1)丙二酸钾溶液,室温搅拌反应4,析出白色的cis- 沉淀。过滤, 用水洗涤后,加入Nlt.H20直至cis-完全溶解为止,舰浓縮除去水和过量的 氨,得到白色的(00C)2CH2'恥结晶,在7(TC千燥,得产物7.7g,产率96.2%。结构测定数据〈1〉元素分析C 9.37%, N 14.5%, H 4.22%, Pt 50.6%与理 论值C 9.40%, N 14.6%, H 4.18%, Pt 50.9% —致;〈2>FAB+-MS(m/e, RI): 262 (M"— (00C)2CH2—H20,93%) ;〈3〉IR(cm—\ KBr): 3264—3012 (s v肌),1638— 1535(v v asC00_) , 1431 — 1290(s vsCOd), 510(mvPt—N) ;〈4〉'H—NMR(D20 ppm): 3.16 (2H, CH2(C00—)2) ;<5〉DTA/TG: 100—130 t失去一个结晶水。符合 (00C)2CH2 恥的结构。 (4) (00C) £ (CH2) 3的合成取10g(20.7mo1)的cis-,悬浮200ml水中,加入7. 03 g (41. 3mmol)硝酸银溶 液,在45-50'C下闭光搅拌反应8小时,检查反应完全后过滤除去Agl沉淀。在母液中加入 4.3g(22.8mmol)l, 1-环丁垸二羧酸钠溶液,室温搅拌反应6,析出白色的 cis-沉淀。过滤,用7jC洗涤后,加入亂《20直至cis-完全溶解为止,MJB^f除去7JCS]可能过量的氨,得到白色的(00C)2C(CH2)3结晶,在7(TC干燥,得产物7.8g,产率93.5%。结构测定数据<1>元素分析C 17.6%, N 13.7%, H 4.47%, Pt 47.8%与理 论值C17.8。/。, N13.8%, H4.4戦,Pt 48.1% —致;〈2〉FAB+_MS (m/e, RI): 262(00C) £ (CH2) 3, 100%) ;〈3〉IR(cm—', KBr): 3280—2950(s vNft) , 1603—1542 (vs vasC00—) , 1405—1330(s v SC00—), 517(w v Pt-N);〈4〉'H- NMR(D20 ppm):2.36(4H, CHsCHfft), 1.85(2H, CH2CH2CH2)。 符合 (00C) 2C (CH2) 3的结构。(5) Pt歸3催化剂的制备取5.0gC204溶于500ml水中,用氨水调节pH=9,将改性后的Y-Al2a浸入其中, 浸渍后沥出,12(TC干燥,在50(TC灼烧4小时,得到Pt/Al203催化剂,催化剂中Pt的含量为0.3% 1.5%,密封储存。可用纖崔化剂或汽车尾气净化催化剂。权利要求1. 一种用于制备载铂催化剂用的新型前驱体化合物,其特征在于前驱体化合物是下列结构式的化合物X2·nH2OX2=草酸根C2O42-、丙二酸根CH2(COO-)2和1,1-环丁烷二羧酸根(CH2)3C(COO-)2n=0,1,2。2. 权禾腰求1化合物的制备方法,包括下列步骤和反应以K2PtCl4为起始原料,通过碘化和氨取代,得到中间体cis-, 然后进行水合、配位、氨置换,得到所专利技术的化合物。KI NH3K2PtCl4- K2PtI4- cis-碘化 敏代A^N03 Na2X2Cis-- cis-2+- 水合 配位NH3cis-- X2額换3.权禾腰求l化合物,可作为制备载钼催化剂的前驱体化合物c全文摘本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于制备载铂催化剂用的新型前驱体化合物,其特征在于前驱体化合物是下列结构式的化合物:[Pt(NH↓[3])↓[4]]X↓[2]·nH↓[2]OX↓[2]=草酸根C↓[2]O↓[4]↑[2-]、丙二酸根CH↓[2](COO↑[-])↓[2]和1,1-环丁烷二羧酸根(CH↓[2])↓[3]C(COO↑[-])↓[2]n=0,1,2。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘伟平潘再富余尧叶青松谌喜珠沈善问
申请(专利权)人:昆明贵金属研究所
类型:发明
国别省市:53

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