氯铂酸在工业上主要用于制备贵金属催化剂、贵金属电镀层和铂石棉,还可用于沉淀生物碱,以及在分析化学中用于检验钾、铵等离子。但氯铂酸在空气中容易风化,熔点低,晶型状态不稳定,它的上述特性决定了氯铂酸并不利于储运,实际上氯铂酸在使用中主要利用的是其氯铂酸根离子,所以通常需要将氯铂酸转变为稳定的氯铂酸铵便于其储运和使用。
图1 氯铂酸铵的性状图
目前的技术中都是使用王水将铂溶解,再加入氯化铵发生反应制备氯铂酸铵。现有技术中,中国专利文献[1]就公开了一种氯铂酸铵的制备方法,其将金属铂溶于王水,经赶硝、过滤后得到氯铂酸,向氯铂酸中加入饱和氯化铵生成氯铂酸铵沉淀,进行抽干,再将得到的氯铂酸铵通过阳离子交换树脂后,缓慢加入饱和氯化铵溶液,得到提纯后的氯铂酸铵。
(1)金属铂溶解
向19.5g金属铂中加入18.2g20wt%的盐酸和71.7g70wt%的高氯酸,并通入3.5g氯气,加热至40℃,待金属铂完全溶解后得到混合溶液。
(2)配置氯铂酸溶液
将混合溶液加热至30℃缓慢蒸干后加入蒸馏水,得到0.1mol/L的氯铂酸溶液。
(3)配置氯化铵溶液
向蒸馏水中加入过量的氯化铵,加热至40℃直至剩余的氯化铵不再溶解后过滤,得到氯化铵的热饱和溶液。
(4)合成氯铂酸铵
向0.1mol/L的氯铂酸溶液中边搅拌边缓慢加入40℃的氯化铵热饱和溶液,产生氯铂酸铵黄色沉淀,继续加入氯化铵溶液直至无新的沉淀生成,过滤出沉淀,用氯化铵热饱和溶液清洗两遍,用布氏漏斗抽滤,再用无水乙醇洗涤抽干,放入烘箱50℃烘干,得到氯铂酸铵。经测定所得氯铂酸铵的产率为98.2%,制备得到的氯铂酸铵的纯度为99.1%。
[1]CN103288147A
氯铂酸铵是一种黄色等轴晶体,具有较高的热稳定性和溶解性。它常用于制备铂催化剂和铂石棉等。氯铂酸铵的制备通常是通过氯化铵与氯铂酸反应得到的。然而,由于氯铂酸的不稳定性和风化性,实际应用中更多地使用氯铂酸铵。
将金属铂溶解于盐酸和高氯酸的混合溶液中,加热至40℃,待金属铂完全溶解后得到混合溶液。
将混合溶液蒸干后加入蒸馏水,得到0.1mol/L的氯铂酸溶液。
将过量的氯化铵加入蒸馏水中,加热至40℃,待溶液中的氯化铵不再溶解后过滤,得到热饱和的氯化铵溶液。
将0.1mol/L的氯铂酸溶液缓慢加入热饱和的氯化铵溶液中,产生黄色沉淀。继续加入氯化铵溶液直至无新的沉淀生成,过滤出沉淀,用热饱和的氯化铵溶液清洗两遍,用无水乙醇洗涤抽干,最后在50℃烘干,得到氯铂酸铵。
经测定所得氯铂酸铵的产率为98.2%,纯度为99.1%。
一种粗氯铂酸铵的提纯方法如下:
将粗氯铂酸铵与水进行浆化,加入盐酸和氯酸钠,保持温度搅拌1小时。然后进行赶氯,加入氯化铵,冷却后过滤得到高纯度的氯铂酸铵。
[1] [中国发明,中国发明授权] CN201210045915.5 一种氯铂酸铵的制备方法
[2] [中国发明] CN201811140336.2 一种粗氯铂酸铵的提纯方法
[3] 简明精细化工大辞典
高纯铂是一种具有良好化学稳定性、高电导率和热导率的金属材料,具有特殊的电学、磁学和光学性能。它在国防、军工、卫星和电子等行业得到广泛应用,成为保证半导体器件性能和发展半导体技术所必需的材料。随着半导体技术和无线电精密科技的发展,对金属铂的纯度要求越来越高。因为杂质会掩盖金属的特性,所以即使是微量或超微量的杂质存在也会影响金属的性能。
首先,将海绵铂溶解于王水中,然后经过赶硝处理,得到氯铂酸溶液。将溶液的pH值调整为2,铂的浓度为80g/L。接下来,将溶液通过耐酸性聚酰胺复合纳滤膜,使用压力泵进行输入。操作压力为0.8Mpa,流量为40L/(m2·h),从而得到含有铂的透过液。然后,将透过液通过装有强酸性001×7树脂的离子交换柱,进一步去除贵金属和杂质。根据要求,重复以上离子交换操作3次,最终得到纯净的铂溶液。在铂溶液中加入优级纯水合肼,使其与铂的摩尔比为3,进行充分还原,从而得到铂粉。最后,将铂粉经过硝酸和氢氟酸混合溶液的煮洗处理,再用去离子水进行充分洗涤。将洗涤后的铂粉置于管式炉中,通入氮气,在200℃的温度下进行干燥,最终获得纯度大于99.999%的高纯铂粉。
首先,将氯铂酸溶液中加入氯化铵,生成氯铂酸铵沉淀,并进行过滤和洗涤。然后,将生成的氯铂酸铵沉淀制成悬浮液,并缓慢加入亚硫酸。亚硫酸与氯铂酸铵的摩尔比为1.2,整个过程中控制溶液电位为0.68±0.2V,使氯铂酸铵还原为可溶性的氯亚铂酸铵。过滤去除不溶物后,将氯亚铂酸铵溶液通过三级001×7离子交换树脂柱,去除杂质离子,得到纯净的氯亚铂酸溶液。在氯亚铂酸溶液中加入优级纯水合肼,使其与氯亚铂酸的摩尔比为3,进行充分还原,从而得到铂粉。最后,将铂粉经过硝酸和氢氟酸混合溶液的煮洗处理,再用去离子水进行充分洗涤,最终通过真空干燥,获得纯度大于99.999%的高纯铂粉。
[1] [中国发明] CN201910760778.5 一种全湿法制备高纯铂粉的方法
[2] [中国发明,中国发明授权] CN201711037866.X 一种高纯铂粉的制备方法
二氧化铂也称Adams 催化剂,深褐色固体,不溶于大多数溶剂。
二氧化铂常常参与很多氢化和氢解反应。虽然PtO?本身不是一种活性催化剂,但被H?还原后就成为具有活性的铂黑。在酸性、中性或碱性条件下,PtO?催化烯烃的还原反应可以得到不同的结果,炔烃被还原成为相应的烷烃。
一种催化剂材料二氧化铂的制备方法,其特征在于:制备方法是:将提纯过的氯铂酸铵与提纯过的硝酸钠分别研细再混合,置于高温炉并缓缓升温至340-360℃,并于该温度时保持恒温1-1.5小时,然后冷却洗涤、干燥,即可得到催化剂二氧化铂材料成品。
而且,所述提纯过的氯铂酸铵与硝酸钠的质量比为1∶20。
本发明的优点和积极效果是:
本制备方法采用一种新的合成制备方法,即采用一种新原料氯铂酸铵与硝酸钠混合熔融方法即固相熔融新方法,所制得催化剂二氧化铂产品,产品纯度高、易操作的特点,在一氧化碳元件系采用催化剂二氧化铂借助电化学法还原为金属铂黑取得催化活性方面得到最佳效果。
二氧化铂自身基本无害,但它被氢气还原后形成的铂黑可自燃。反应中应保持铂黑润湿,避免与氧气接触。
CN101712493A
氯铂酸是一种具有特殊颜色的粉末或结晶物质,其熔点为60℃。它具有易潮解性,可溶于水、乙醇和丙酮,同时也可溶于酸和乙醇,具有极强的吸湿性和刺激性。当加热至360℃时,它会分解成氯化氢气体,并生成四氯化铂。此外,它还会与其他物质发生剧烈反应,具有腐蚀性。
这种物质属于酸性腐蚀品,在空气中具有极强的吸潮性。当加热至360℃时,它会分解成氯化氢气体,并生成四氯化铂。与三氟化硼接触时也会发生剧烈反应,具有腐蚀性。
将铂加热溶解于盐酸和硝酸的混合液中,加热蒸发并不断补加水和盐酸,直至形成浆状溶液。然后冷却,加入乙醇和饱和氯化铵溶液,直至黄色氯铂酸铵的沉淀不再析出。将沉淀滤出,用氯化铵溶液洗涤后干燥,再进行800℃的灼烧,就可以得到纯海绵状铂。将制得的纯铂再溶于盐酸和浓硝酸的混合液中,过滤并蒸发滤液,直至少量溶液冷却后有结晶析出为止。最后在不断搅拌下冷却至室温,就可以得到氯铂酸的结晶。