无卤素离子硝酸铑的合成方法
汽车尾气是大气污染的主要来源之一。世界上发达国家的汽车尾气排放法规日趋 严格，未来汽车必须达到低排放、超低排放，甚至零排放的要求。汽车尾气催化净化技术被 证明是最有效的控制汽车排放污染的方法之一。催化净化器应运而生，该装置安在汽车的 排气系统内，其作用是减少发动机排出的大部分废气污染物；三元催化转换器由一个金属 外壳，一个网底架和一个催化层（含有钼、铑等珍贵金属）组成，可除去HC(碳氢化合物）、 CO(—氧化碳）和NOx (氮氧化合物）三种主要污染物质的90%(所谓三元是指除往这三种 化合物时所发生的化学反应），当废气经过净化器时，钼催化剂就会促使HC与CO氧化天生 水蒸汽和二氧化碳；铑催化剂会促使NOx还原为氮气和氧气。而硝酸铑是一种常见铑可溶 性化合物，72%用来制备汽车用三元催化剂，15%用来当作均相催化剂和非均相催化剂的前 体，其余的直接用作催化剂。硝酸铑中卤素离子有着严格的要求，不然会使得其催化性能和稳定性大大降低， 甚至导致催化剂中毒，因此制备得到无卤素离子硝酸铑有着非常大的必要性；目前已知文 献上描述的制备方法有两种：一是利用硫酸氢钠溶解铑粉，然后将所得溶液加入碱，得到氢氧化铑，进去离子水进行 洗涤，最后加入浓硝酸制备得到；其缺点是氢氧化铑在水中有一定溶解度，会造成比较大的 损失，并且在溶解的时候没有办法定量控制。二是利用碘化铑加入浓硝酸煮沸得到硝酸铑，然后在105-110°C干燥去除剩余硝 酸，然而在干燥除硝过程中硝酸铑会部分分解成为氧化铑。
本文的目的在于克服现有传统生产工艺中存在的弱点，而提供一种无卤素离子 硝酸铑的制备方法。技术方案如下：在碘化铑原料中，加入碘化铑摩尔数10倍、浓度为65%的浓硝 酸，在90°C下回流反应2小时后得到硝酸铑，再加入碘化铑摩尔数的3倍、浓度为30%的过 氧化氢，经反应2小时去除溶液中的过量的碘离子，最后利用90°C水浴制备得到无卤素离子硝酸铑。
相较于传统制备方法，本技术的优势在于：
1)碘化铑相对氢氧化铑在水中溶解度小，且碘化铑更易洗涤，损耗小；
2)过程易于定量进行，使得产品品质能够得到控制；
3)反应操作简便，碘化铑已经规模化生产，易得；
4)反应后处理简单，只需抽滤、水浴蒸干，产物的纯度高。
本文直接采用碘化铑为原料，加入浓硝酸，反应得到硝酸铑，最后加入过氧化氢去除溶液中过量的碘离子，最后抽滤，利用水浴制备得到无卤素离子硝酸铑；所述的碘化铑原料中，加入碘化铑摩尔数4-20倍、浓度为65%的浓硝酸，在60-110℃下回流反应1-4小时后得到硝酸铑，再加入碘化铑摩尔数的0.4-5倍、浓度为30%的过氧化氢，经反应1-3小时去除溶液中的过量的碘离子，最后利用80-95℃水浴制备得到无卤素离子硝酸铑；它具有如下几个特点：1)碘化铑相对氢氧化铑在水中溶解度小，且碘化铑更易洗涤，损耗小；2)过程易于定量进行，使得产品品质能够得到控制；3)反应操作简便，碘化铑已经规模化生产，易得；4)反应后处理简单，只需抽滤、水浴蒸干，产物的纯度高。