一种不含氯和硝酸根的水溶性Pt(II)催化前驱体及其合成方法

　　　　　　　　　　　　一种不含氯和硝酸根的水溶性Pt(II)催化前驱体及其合成方法

　　一种不含氯和硝酸根的水溶性Pt(II)催化前驱体及其合成方法。本发明公开了一种用于制备负载型铂催化剂的前驱体化合物——醋酸四氨合铂。其分子式为[Pt(NH3)4](CH3COO)2•nH2O，n=0, 1。该化合物的制备是以二氯四氨合铂为起始原料，通过和醋酸银反应得到目标化合物醋酸四氨合铂，产率＞95％。该化合物作为前驱体具有以下特点：（1）不含对催化有害的氯、硫、磷等元素；（2）具有很高的水溶性，水中溶解度高达80g/100g，可以作为高负载铂催化剂的前驱体；（3）在水溶液中该化合物发生解离反应，释放出稳定的配阳离子[Pt(NH3)4]2+，有利于浸渍时载体吸附前驱体化合物。（4）在300℃时该化合物发生自身氧化还原发应，直接生成金属铂，并不产生对环境有害的气体，是浸渍法负载型催化剂的理想前驱体。

负载型铂催化剂是一类重要的多相反应催化剂，广泛应用于石油化工、医药化工、汽车尾气和环境治理等各个领域。目前制备铂负载型催化剂的主要方法为浸溃法，即将载体(如活性氧化铝、氧化硅、活性炭等)浸泡在含有铂前驱体化合物的浸溃液中，然后浙干、干燥，最后焙烧并通氢气还原活化，获得工业应用的负载型铂催化剂。目前常用的铂前驱体化合物主要为氯化物(如氯铂酸、氯亚铂酸及其盐)和硝酸盐(如硝酸铂)。然而，近期研究表明:氯离子会显著降低铂催化剂的耐高温性能和使用寿命(Tillaart J.A.A.，et.al,Apllied Catalysis, B: Environmental, 1996，10，53-68; Kim S.K., et.al, Ind.Eng.Chem.Res.，2002，41，1967-1972;张爱敏，刘奎，杨冬霞等，贵金属，2003,24(3):17 - 21)。而硝酸盐不溶于水只溶于硝酸且在较高浓度的硝酸介质中稳定，浸溃负载过程中，较高浓度的硝酸会破坏载体如活性氧化铝的表面结构，影响负载效果和催化活性。同时，对于某些铂催化剂，如汽车尾气净化催化剂，在制备过程中，使用硝酸盐前驱体，在催化剂中会有残留的硝酸根，而残留的硝酸根与在汽车行驶中产生的水气相互作用，形成硝酸，腐蚀尾气净化器的机壳，降低尾气净化器使用年限。为此，现在欧5标准的汽车尾气净化催化剂要求硝酸根控制在500 ppm内。因此，研制一种既有较高的水溶性又不含氯和硝酸根的铂催化前驱体化合物具有重要的意义。

前期研究中，我们发明了一类新型的铂前驱体化合物[Pt(NH3)JX2 (X2为草酸根、丙二酸根和1，1-环丁烷二羧酸根)(刘伟平，潘再富，余尧，等，ZL 200810058248)，该类前驱体化合物中其本身不含氯离子和硝酸根，在溶液中是以[Pt(NH3)4]2+配阳离子存在，它们对表面呈负电性的载体如氧化铝、钠型分子筛具有很好的吸附作用，因此以该类前驱体制备负载型铂催化剂可以提高载体的负载量和催化性能。然而，这类催化前驱体化合物水溶性均较低(室温小于20mg/ml)，不适合用于制备一些高负载的铂催化剂，需要寻找水溶性高的同类化合物。