一种高效制备固体亚硝酰硝酸钌的方法技术

本发明专利技术涉及一种高效制备固体亚硝酰硝酸钌的方法，属于钌系贵金属催化剂技术领域。所述方法是先采用碱溶液将氯化钌转化为氢氧化钌，再同时滴加浓硝酸和通入一氧化氮气体使其转化为亚硝酰硝酸钌，再经过挥发浓缩，即可得到固体亚硝酰硝酸钌。本发明专利技术所述方法中避免了银离子的引入，并且亚硝酸溶液无需提前制备，可大大缩短时间和工艺路线，能耗低，产率高，适于规模化生产，而且产品符合YS/T755‑2011标准，为固体亚硝酰硝酸钌的批量生产提供了一种新方法。

An Efficient Method for the Preparation of Ruthenium Nitrite Solid

The invention relates to a method for efficiently preparing solid ruthenium nitrite nitrate, belonging to the technical field of ruthenium-based noble metal catalysts. The method is that ruthenium chloride is converted into ruthenium hydroxide by alkali solution, then concentrated nitric acid and nitric oxide gas are added at the same time to convert ruthenium nitrite into ruthenium nitrite nitrate, and then solid ruthenium nitrite nitrate can be obtained by volatilization and concentration. The method of the invention avoids the introduction of silver ions, and the nitrite solution does not need to be prepared in advance. It can greatly shorten the time and process route, has low energy consumption, high yield, is suitable for large-scale production, and the product meets the YS/T755 2011 standard. It provides a new method for batch production of solid ruthenium nitrite.

【技术实现步骤摘要】
一种高效制备固体亚硝酰硝酸钌的方法
本专利技术涉及一种固体亚硝酰硝酸钌的制备方法，属于钌系贵金属催化剂

技术介绍
固体亚硝酰硝酸钌Ru(NO)(NO3)3为棕黄色或深红棕色固体，要求不含卤素、硫、磷等易引起催化剂中毒的元素，易溶于水、乙醚和丙酮等溶剂，并且可根据需要的浓度和pH值来配制浸渍溶液，因此成为众多含钌基催化剂制备过程中的理想前驱体。如何简单有效地制备固体亚硝酰硝酸钌，具有重要的工业应用价值。目前，文献关于固体亚硝酰硝酸钌的制备方法主要有两类：一、从工业含钌废催化剂或金属钌出发，首先采用氧化蒸馏制得四氧化钌，然后硝酸吸收，最后加入亚硝酸钠或亚硝酸溶液亚硝酰化，经浓缩即可得到固体亚硝酰硝酸钌。该方法在贵金属的回收和深度应用上价值较高，但四氧化钌有剧毒性以及超强氧化性，不利于环保，且存在生产安全隐患。二、从原料RuCl3出发，制备方法大致分为三种：(1)RuCl3和亚硝酸钠反应生成亚硝酰氯化钌(Ru(NO)Cl3)中间体，然后与硝酸银作用得到亚硝酰硝酸钌溶液，再用乙醚萃取，最后将乙醚萃取液蒸发得到亚硝酰硝酸钌固体；(2)把RuCl3溶解于稀硝酸，在回流条件下加入亚硝酸溶液得到中间体亚硝酰氯化钌，然后用硝酸银溶液除去多余的氯离子，过滤浓缩即可得到固体亚硝酰硝酸钌；(3)向RuCl3溶液通入一氧化氮气体得到亚硝酰氯化钌，然后与氢氧化钠作用得到亚硝酰氢氧化钌(Ru(NO)(OH)3)，再溶于硝酸中，即得亚硝酰硝酸钌溶液。采用以上方法制备亚硝酰硝酸钌时，要么会引入杂质元素银离子，要么步骤繁琐，特别是亚硝酸溶液还需提前制备，不利于工业应用。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种高效制备固体亚硝酰硝酸钌的方法，该方法不涉及硝酸银的使用，也无需提前制备亚硝酸溶液，合成步骤简单，能耗低，产率高，适于规模化生产。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种高效制备固体亚硝酰硝酸钌的方法，所述方法步骤如下：(1)先将RuCl3溶于浓度不大于3mol/L的稀盐酸溶液中，再在搅拌下向溶液中滴加碱溶液直至溶液的pH为7～9，洗涤反应产生的沉淀物质，得到氢氧化钌；(2)将氢氧化钌置于反应容器中，同时向反应容器中加入市售浓硝酸和通入一氧化氮气体，加热进行回流反应，待反应溶液变为亮红色后停止通入一氧化氮气体，并继续回流反应1h～2h，得到亚硝酰硝酸钌溶液；(3)将亚硝酰硝酸钌溶液挥发浓缩，得到固体亚硝酰硝酸钌。优选地，步骤(1)中的碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。优选地，步骤(2)中回流反应的温度为85℃～95℃。上述方法中所涉及的合成路线如下：有益效果：本专利技术先用碱溶液将氯化钌转化为氢氧化钌，再同时滴加浓硝酸和通入一氧化氮气体使其转化为亚硝酰硝酸钌，合成过程中避免了银离子的引入，并且亚硝酸溶液无需提前制备，可大大缩短时间和工艺路线，能耗低，产率高，适于规模化生产，而且产品符合YS/T755-2011标准，为固体亚硝酰硝酸钌的批量生产提供了一种新方法。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步阐述，其中，所述方法如无特别说明均为常规方法，所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。实施例1(1)将10gRuCl3·nH2O溶于20mL3mol/L的HCl溶液中，再在搅拌下向溶液中逐滴滴加饱和NaOH溶液直至溶液的pH约为8，使钌以氢氧化钌沉淀析出，采用离心洗涤的方式用去离子水连续洗涤10次以除去钠离子，离心后所得固体为Ru(OH)3；(2)将步骤(1)所制备的Ru(OH)3置于三口烧瓶中，在搅拌下同时向三口烧瓶中加入市售浓硝酸(65％～68％)40mL和通入一氧化氮气体，在85℃下回流反应1h后溶液颜色变为亮红色，沉淀完全溶解，此时停止通入一氧化氮气体并继续回流反应1h，得到亚硝酰硝酸钌溶液；(3)将步骤(2)所制备的亚硝酰硝酸钌溶液在烧杯或旋转蒸发仪中进行浓缩，蒸至近干时，再置于50℃真空干燥箱中烘干，得到11.1g固体亚硝酰硝酸钌，产率为95.6％。将本实施例所制备的固体产品经KBr压片红外分析可知，该固体产品的特征峰位于1924cm-1，与Ru(NO)(NO3)3特征结构参数吻合。经过ICP(电感耦合等离子体)元素分析可知，本实施例所制备的固体产品中所含有的Pb、Fe、Cu、Na、Ca以及Mg等杂质元素的质量分数依次为＜0.001％、＜0.0002％、＜0.0001％、0.0026％、0.001％以及＜0.0001％，即该固体产品符合YS/T755-2011标准。综上所述，以上仅为本专利技术的较佳实施例而已，并非用于限定本专利技术的保护范围。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效制备固体亚硝酰硝酸钌的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：(1)先将RuCl3溶于浓度不大于3mol/L的稀盐酸溶液中，再在搅拌下向溶液中滴加碱溶液直至溶液的pH为7～9，洗涤反应产生的沉淀物质，得到氢氧化钌；(2)将氢氧化钌置于反应容器中，同时向反应容器中加入市售浓硝酸和通入一氧化氮气体，加热进行回流反应，待反应溶液变为亮红色后停止通入一氧化氮气体，并继续回流反应1h～2h，得到亚硝酰硝酸钌溶液；(3)将亚硝酰硝酸钌溶液挥发浓缩，得到固体亚硝酰硝酸钌。

【技术特征摘要】
1.一种高效制备固体亚硝酰硝酸钌的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：(1)先将RuCl3溶于浓度不大于3mol/L的稀盐酸溶液中，再在搅拌下向溶液中滴加碱溶液直至溶液的pH为7～9，洗涤反应产生的沉淀物质，得到氢氧化钌；(2)将氢氧化钌置于反应容器中，同时向反应容器中加入市售浓硝酸和通入一氧化氮气体，加热进行回流反应，待反应溶液变为亮红色后停止通入一...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵丽娟，郝刘仓，张泰基，李琳，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一八研究所，
类型：发明
国别省市：河北,13