CN108706642B - 一种四氨合碳酸氢钯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种四氨合碳酸氢钯的制备方法，属于化学合成技术领域。该方法包括以下步骤：（1）在硫酸四氨钯水溶液中，缓慢加入氢氧化钡的氨水溶液，得含有大量BaSO4沉淀的悬浮液；硫酸四氨钯与氢氧化钡的摩尔比为1:0.8~1.5，氨水浓度>1mol/L。（2）加入与悬浮液同体积、且浓度>1mol/L的氨水，搅拌反应。（3）加入2‑4倍于硫酸四氨钯摩尔量的碳酸氢钠，继续搅拌反应2h以上。（4）过滤分离，滤液经旋蒸、结晶得到四氨合碳酸氢钯。本发明方法操作简单、产率高，产物纯度高，适合于规模化生产。
Description
技术领域
本发明属于化学合成技术领域，涉及一种四氨合碳酸氢钯的制备方法，特别涉及一种电镀用四氨合碳酸氢钯的制备方法。
背景技术
钯镍电镀应用于电子接插件领域，已经有很多年了。在现有镀钯工艺中一般都采用钯氨络合物作为电镀主盐，阴离子一般采用SO4 2-、Cl-、NO2 -等。但随着电镀盐的添加，导致电解质中盐的水平增大，因此缩短了电镀液的寿命，而HCO3 -与CO3 2-离子被认为一种理想的钯盐。
中国专利CN 102015744 A公开了一种合成碳酸氢根与乙二胺配位的钯盐的方法，通过将碳酸(氢)盐形式的钯加入电镀液中而补充消耗的钯时，达到减少电镀液中盐含量增加的目的。
钯盐配合物[Pd(NH3)4]X2（其中X＝HCO3 -与CO3 2-）的合成比较困难，无法通过相应的碳酸钯或碳酸氢钯与氨水反应制备，因为相应的碳酸盐或碳酸氢盐不存在。早期美国专利US4512963公开了一种利用阴离子交换树脂生产氢氧化氨钯，然后与碳酸氢钠反应合成四氨合碳酸氢钯（[Pd(NH3)4SO4]）的方法。然而，由于树脂活化过程繁杂，不易重复使用，且吸附的钯离子回收困难，成本较高，难以规模化。中国专利CN1072967A报道了一种通过电渗析法合成用于合成氢氧化钯氨化合物，并用于钯电镀浴的方法。但该方法操作流程长，成本高昂，同样不适于规模化生产。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述已有技术的缺陷，提供一种操作工艺简单、经济、产品纯度高、便于规模化生产的四氨合碳酸氢钯的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种四氨合碳酸氢钯的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）在硫酸四氨钯水溶液中，缓慢加入水合氢氧化钡的氨水溶液进行反应，以硫酸钡沉淀的形式除去SO4 2-离子，得到含有BaSO4沉淀的悬浮液；硫酸四氨钯与水合氢氧化钡的摩尔比为1:0.8~1.5，氨水浓度>1mol/L；
（2）将悬浮液不经过滤分离，直接加入与悬浮液同体积、且浓度>1mol/L的氨水，搅拌反应2h以上；
（3）加入碳酸氢钠，继续搅拌反应2h以上；碳酸氢钠加入量与硫酸四氨钯的摩尔比为2~4:1；
（4）过滤分离，滤液经旋蒸、结晶，得到四氨合碳酸氢钯。
上述过程涉及的化学反应为：
作为本发明技术方案的进一步改进，步骤（1）中，硫酸四氨钯与水合氢氧化钡的摩尔比优选为1:0.9~1.1。
保持反应过程的pH>10，以便保证体系有足够的NH3存在，并且处于碱性条件下。
步骤（3）中，碳酸氢钠加入量与硫酸四氨钯的摩尔比优选为2.5~3:1。
步骤（4）中，旋蒸过程为负压、低温旋蒸，结晶过程为低温或冰水浴结晶，有利于增加四氨合碳酸氢钯的产率。
与现有四氨合碳酸氢钯的制备方法相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明采用商品化且廉价易得的硫酸四氨钯为原料，依次加入氢氧化钡的氨水溶液、碳酸氢钠溶液反应，混合物经过滤、旋蒸、结晶得到纯净的电镀用四氨合碳酸氢钯。该方法操作简单、污染小，适于规模化生产。
2、本发明制备方法四氨合碳酸氢钯的产率可达到90%以上，产物元素组成分析结果显示，采用本发明方法制备的四氨合碳酸氢钯产品无其他杂质元素，纯度高。
附图说明
图1为本发明制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的详细描述，各实施例中氨水为浓度>1mol/L市售浓氨水。
实施例1
称取10g硫酸四氨钯（Pd：39%），加入10mL去离子水溶解，配制成硫酸四氨钯水溶液；称取水合氢氧化钡9.38g，加入10mL氨水溶解，配制成氢氧化钡的氨水溶液；将氢氧化钡的氨水溶液缓慢加入到硫酸四氨钯水溶液中，保持反应过程的pH为11，反应30min后得到20mL含有BaSO4沉淀的悬浮液。加入氨水20mL，搅拌反应2h。加入含6.2g碳酸氢钠的水溶液，继续搅拌反应2h，采用慢速滤纸过滤，将滤液于60℃下，负压（P=-0.08MPa）蒸馏至有结晶膜出现，置于冰水浴中结晶，将结晶过滤干燥得到四氨合碳酸氢钯产物，产率90.5%。产物元素组成分析见表1。
表1 实施例1中产物元素组成分析
实施例2
称取10g硫酸四氨钯（Pd：39%），加入10mL去离子水溶解，配制成硫酸四氨钯水溶液；称取水合氢氧化钡17.49g，加入10mL氨水溶解，配制成氢氧化钡的氨水溶液；将氢氧化钡的氨水溶液缓慢加入到硫酸四氨钯水溶液中，保持反应过程的pH为12，反应30min后得到20mL含有BaSO4沉淀的悬浮液。加入氨水20mL，搅拌反应2h。加入含24.9g碳酸氢钠的水溶液，继续搅拌反应2h，采用慢速滤纸过滤，将滤液于60℃下，负压（P=-0.08MPa）蒸馏至有结晶膜出现，置于冰水浴中结晶，将结晶过滤干燥得到四氨合碳酸氢钯产物，产率93%。产物元素组成分析见表2。
表2 实施例2中产物元素组成分析
实施例3
称取100g硫酸四氨钯（Pd：39%），加入100mL去离子水溶解，配制成硫酸四氨钯水溶液；称取水合氢氧化钡105g，加入100mL氨水溶解，配制成氢氧化钡的氨水溶液；将氢氧化钡的氨水溶液缓慢加入到硫酸四氨钯水溶液中，保持反应过程的pH为12，反应30min后得到200mL含有BaSO4沉淀的悬浮液。加入氨水200mL，搅拌反应2h。加入含155.5g碳酸氢钠的水溶液，继续搅拌反应2.5h，采用慢速滤纸过滤，将滤液于40℃下，负压（P=-0.06MPa）蒸馏至有结晶膜出现，置于0℃下结晶，将结晶过滤干燥得到四氨合碳酸氢钯产物，产率92.5%。产物元素组成分析见表3。
表3 实施例3中产物元素组成分析
实施例4
称取100g硫酸四氨钯（Pd：39%），加入100mL去离子水溶解，配制成硫酸四氨钯水溶液；称取水合氢氧化钡128g，加入100mL氨水溶解，配制成氢氧化钡的氨水溶液；将氢氧化钡的氨水溶液缓慢加入到硫酸四氨钯水溶液中，保持反应过程的pH为12，反应30min后得到200mL含有BaSO4沉淀的悬浮液。加入氨水200mL，搅拌反应2h。加入含186.6g碳酸氢钠的水溶液，继续搅拌反应2.5h，采用慢速滤纸过滤，将滤液于40℃下，负压（P=-0.06MPa）蒸馏至有结晶膜出现，置于0℃下结晶，将结晶过滤干燥得到四氨合碳酸氢钯产物，产率93%。产物元素组成分析见表4。
表4 实施例4中产物元素组成分析
Claims (6)
1.一种四氨合碳酸氢钯的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
在硫酸四氨钯水溶液中，缓慢加入水合氢氧化钡的氨水溶液
进行反应，得到含有BaSO4沉淀的悬浮液；硫酸四氨钯与水合氢氧化钡的摩尔比为1:0.8~1.5，氨水浓度>1mol/L；
（2）加入与悬浮液同体积、且浓度>1mol/L的氨水，搅拌反应2h以上；
（3）加入碳酸氢钠，继续搅拌反应2h以上；碳酸氢钠加入量与硫酸四氨钯的摩尔比为2~4:1
（4）过滤分离，滤液经旋蒸、结晶，得到四氨合碳酸氢钯。
2.根据权利要求1所述的一种四氨合碳酸氢钯的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，硫酸四氨钯与水合氢氧化钡的摩尔比为1:0.9~1.1。
3.根据权利要求1或2所述的一种四氨合碳酸氢钯的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，反应过程的pH>10。
4.根据权利要求1或2所述的一种四氨合碳酸氢钯的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，碳酸氢钠加入量与硫酸四氨钯的摩尔比为2.5~3:1。
5.根据权利要求3所述的一种四氨合碳酸氢钯的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，碳酸氢钠加入量与硫酸四氨钯的摩尔比为2.5~3:1。
6.根据权利要求1、2或5任一项所述的一种四氨合碳酸氢钯的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，旋蒸过程为负压、低温旋蒸，结晶过程为低温或冰水浴结晶。
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