CN115583674A - 一种高溶解率氢氧化钌的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高溶解率氢氧化钌的制备方法，该方法包括以下步骤：⑴常温下用浓度为0.1~3mol/L的盐酸溶液将水合三氯化钌完全溶解至棕红色澄清溶液，再用质量分数为1~30%的碱性溶液于0~10℃将三氯化钌溶液pH值精密调节到7~8，经静置沉降0.8~1.2小时至钌全部以沉淀形式析出，经离心过滤，得到沉淀物；⑵所述沉淀物经去离子水反复洗涤，直至滤液中无氯离子残留，得到湿固体；⑶将所述湿固体经恒温干燥至恒重后，即得黑色溶解率≥96%的氢氧化钌固体。本发明操作简单，适合连续批量生产，所得产品杂质离子含量少（氯含量低、钠含量低），在强酸中的溶解率高，能够满足下游产品使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及贵金属化合物制备技术领域，尤其涉及一种高溶解率氢氧化钌的制备方法。
背景技术
钌系化合物作为贵金属催化剂前驱体被广泛应用于石油化工、有机合成、环境工程、制药工业等领域，目前国内作为钌系催化剂前驱体的化合物主要有三氯化钌、醋酸钌、硝酸钌，其中醋酸钌和硝酸钌的制备方法主要有两种，一种是以氢氧化钌为中间体，分别与硝酸和醋酸反应获得，一种是以四氧化钌为中间体，经硝酸或醋酸吸收得到醋酸钌或硝酸钌，氢氧化钌和四氧化钌作为重要的钌系化合物的中间体存在巨大研究价值，但因四氧化钌具有强毒性、强氧化性和易爆炸等特点，在工业生产过程中存在严重的安全隐患和环境污染隐患，因此研究高溶解率的氢氧化钌及其制备方法对钌系贵金属催化剂的应用和发展具有重要意义。
氢氧化钌一般为黑色固体，容易脱除结晶水形成难溶于强酸的黑色氧化钌，使氢氧化钌在强酸中的溶解率下降至50%以下，大幅降低其下游产品硝酸钌和醋酸钌的产品收率及稳定性。另外，氯离子含量过高会使钌系负载型催化剂快速中毒失活，影响催化剂使用性能，氢氧化钌作为钌系化合物前躯体的中间体，需严格控制氯离子含量。
钌系化合物是贵金属催化剂的重要前驱体，长期被行业关注，特别是关于三氯化钌、醋酸钌、硝酸钌等终端前驱体的研究报道较多，但对重要中间体氢氧化钌系统而详细介绍较少。中国专利CN112427035A通过浸渍、烘干、焙烧、碱滴定等步骤将氢氧化钌负载在载体的表面，形成高分散和尺寸均一的负载型催化剂，制备的催化剂能够以分子氧或空气为氧源，在液-固相体系下催化醇的选择性氧化，其催化活性远高于相同条件下常规沉积沉淀法制备的催化剂的催化活性。但该专利未对氢氧化钌的制备方法及其溶解率进行详细撰述。中国专利CN109110828B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，该专利在制备固体亚硝酰硝酸钌的过程中以氢氧化钌为中间体，但并未对氢氧化钌的制备方法和强酸溶解率进行详细探究，中间体氢氧化钌的溶解率不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简单、产品杂质离子含量少的高溶解率氢氧化钌的制备方法。
为解决上述问题，本发明所述的一种高溶解率氢氧化钌的制备方法，包括以下步骤：
⑴常温下用浓度为0.1~3mol/L的盐酸溶液将水合三氯化钌完全溶解至棕红色澄清溶液，再用质量分数为1~30%的碱性溶液于0~10℃将三氯化钌溶液pH值精密调节到7~8，经静置沉降0.8~1.2小时至钌全部以沉淀形式析出，经离心过滤，得到沉淀物；
⑵所述沉淀物经去离子水反复洗涤，直至滤液中无氯离子残留，得到湿固体；
⑶将所述湿固体经恒温干燥至恒重后，即得黑色溶解率≥96%的氢氧化钌固体。
所述步骤⑴中碱性溶液为氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、氨水、碳酸氢钠溶液中的一种或多种。
所述步骤⑴中碱性溶液加入方式为采用恒压滴液漏斗以5~10s/滴的速度缓慢加入或采用喷雾方式以10~20s/ml的速度将碱性溶液均匀喷洒到搅拌的三氯化钌溶液中。
所述步骤⑵中洗涤方式为冲淋、浸泡、离心、过滤中的一种或几种。
所述步骤⑵中洗涤次数为7~10次。
所述步骤⑶中恒温干燥的温度为15~50℃。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明中选用低浓度的盐酸溶液溶解三氯化钌水合物得到低酸度三氯化钌溶液，再选用低浓度的碱溶液以喷雾形式调节低酸度三氯化钌溶液至体系pH为7~8，调节pH过程的环境温度为0~10℃，从而充分降低环境温度和反应放热效应。
2、本发明在低温环境下以喷雾形式反应等方式进行过程控制，可有效降低反应放热过程对制备的氢氧化钌溶解率的影响。
3、本发明选择离心和过滤结合的方式氢氧化钌沉淀进行洗涤，以高速旋转的离心力将附着在沉淀物表面和包裹在沉淀物胶团内的氯离子及其他金属离子脱除，再采用过滤洗涤方式，使含有杂质离子的去离子水与氢氧化钌固体分离更充分，更完全地脱除氯离子及其他金属离子。
4、本发明操作简单，适合连续批量生产，所得产品杂质离子含量少（氯含量低、钠含量低），在强酸中的溶解率高，能够满足下游产品使用要求。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
一种高溶解率氢氧化钌的制备方法，包括以下步骤：
⑴常温下用浓度为0.1~3mol/L的盐酸溶液将水合三氯化钌完全溶解至棕红色澄清溶液，再用质量分数为1~30%的碱性溶液于0~10℃将三氯化钌溶液pH值精密调节到7~8，经静置沉降0.8~1.2小时至钌全部以沉淀形式析出，经离心过滤，得到沉淀物。
其中：盐酸溶液优选浓度为0.1~1.5mol/L。
碱性溶液的浓度优选为3%~10%。
碱性溶液为氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、氨水、碳酸氢钠溶液中的一种或多种，优选氢氧化钠溶液。
氢氧化钠与三氯化钌反应生成氢氧化钌过程中，如果温度过高，生成的氢氧化钌容易脱除结晶水形成难溶于强酸的黑色氧化钌，降低氢氧化钌在强酸中的溶解率。
碱性溶液加入方式为采用恒压滴液漏斗以5~10s/滴的速度缓慢加入或采用喷雾方式以10~20s/ml的速度将碱性溶液均匀喷洒到搅拌的三氯化钌溶液中，优选喷雾方式。
⑵沉淀物经去离子水反复洗涤，以去除附着在沉淀物表面及包裹在沉淀物胶团内的氯离子和杂质金属离子。洗涤方式为冲淋、浸泡、离心、过滤中的一种或几种，优选离心和过滤结合的洗涤方式。洗涤次数为7~10次。
洗涤过程中采用在滤液中加入硝酸银溶液的方式观察是否生成沉淀，以检测是否洗涤完全。当滤液中无氯离子残留，则洗涤完全，此时得到湿固体。
⑶将湿固体转移到恒温干燥箱于15~50℃经恒温干燥至恒重后，即得黑色溶解率≥96%的氢氧化钌固体。恒温干燥的温度优选15~30℃。
计算溶解率的方法：将固定质量的所得黑色固体以3.5倍当量的硝酸溶解，将不溶物过滤后称重，按下式计算即得：
其中：M为黑色固体的质量，m为不溶物的质量。
实施例1 一种高溶解率氢氧化钌的制备方法，包括以下步骤：
⑴常温下用25ml浓度为3mol/L的盐酸溶液将26g水合三氯化钌完全溶解至棕红色澄清溶液，再用质量分数为8%的碱性溶液于5℃、以15s/ml喷雾速率将三氯化钌溶液pH值精密调节到7，经静置沉降0.8~1.2小时至钌全部以沉淀形式析出，经离心过滤，得到沉淀物。
⑵用去离子水以过滤形式的洗涤沉淀物，反复上述操作8次以脱除附着在沉淀物表面和包裹在沉淀物胶团内的氯离子及其他金属离子，得到75g湿固体；洗涤过程中通过滴加硝酸银溶液至滤液中，观察是否有白色沉淀产生以检验是否洗涤完全。
⑶将湿固体转移到25℃的恒温干燥箱中恒温干燥至恒重后，即得15.2g黑色固体。
经测试，黑色固体中氯含量为0.005%、钠含量为0.097%。
称取10g黑色固体，以3.5倍当量的硝酸溶解，将不溶物洗涤后称重为0.315g，计算氢氧化钌在硝酸中的溶解率为96.85%。
实施例2 一种高溶解率氢氧化钌的制备方法，包括以下步骤：
⑴常温下用40ml浓度为1.5mol/L的盐酸溶液将26g水合三氯化钌完全溶解至棕红色澄清溶液，再用质量分数为10%的碱性溶液于5℃、以12s/ml喷雾速率将三氯化钌溶液pH值精密调节到7，经静置沉降0.8~1.2小时至钌全部以沉淀形式析出，经离心过滤，得到沉淀物。
⑵用去离子水以抽滤方式的反复洗涤9次沉淀物，以脱除附着在沉淀物表面和包裹在沉淀物胶团内的氯离子及其他金属离子，得到73.5g湿固体；洗涤过程中通过滴加硝酸银溶液至滤液中，观察是否有白色沉淀产生以检验是否洗涤完全。
⑶将湿固体转移到25℃的恒温干燥箱中恒温干燥至恒重后，即得14.8g黑色固体。
经测试，黑色固体中氯含量为0.005%、钠含量为0.094%。
称取10g黑色固体，以3.5倍当量的硝酸溶解，将不溶物洗涤后称重为0.359g，计算氢氧化钌在硝酸中的溶解率为96.41%。
实施例3 一种高溶解率氢氧化钌的制备方法，包括以下步骤：
⑴常温下用60ml浓度为1.0mol/L的盐酸溶液将26g水合三氯化钌完全溶解至棕红色澄清溶液，再用质量分数为5%的碱性溶液于5℃、以10s/ml喷雾速率将三氯化钌溶液pH值精密调节到7，经静置沉降0.8~1.2小时至钌全部以沉淀形式析出，经离心过滤，得到沉淀物。
⑵用去离子水以抽滤方式的反复洗涤10次沉淀物，以脱除附着在沉淀物表面和包裹在沉淀物胶团内的氯离子及其他金属离子，得到76.8g湿固体；洗涤过程中通过滴加硝酸银溶液至滤液中，观察是否有白色沉淀产生以检验是否洗涤完全。
⑶将湿固体转移到28℃的恒温干燥箱中恒温干燥至恒重后，即得15.7g黑色固体。
经测试，黑色固体中氯含量为0.005%、钠含量为0.085%。
称取10g黑色固体，以3.5倍当量的硝酸溶解，将不溶物洗涤后称重为0.285g，计算氢氧化钌在硝酸中的溶解率为97.15%。
以上所述仅为本发明较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (6)
1.一种高溶解率氢氧化钌的制备方法，包括以下步骤：
⑴常温下用浓度为0.1~3mol/L的盐酸溶液将水合三氯化钌完全溶解至棕红色澄清溶液，再用质量分数为1~30%的碱性溶液于0~10℃将三氯化钌溶液pH值精密调节到7~8，经静置沉降0.8~1.2小时至钌全部以沉淀形式析出，经离心过滤，得到沉淀物；
⑵所述沉淀物经去离子水反复洗涤，直至滤液中无氯离子残留，得到湿固体；
⑶将所述湿固体经恒温干燥至恒重后，即得黑色溶解率≥96%的氢氧化钌固体。
2.如权利要求1所述的一种高溶解率氢氧化钌的制备方法，其特征在于：所述步骤⑴中碱性溶液为氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、氨水、碳酸氢钠溶液中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的一种高溶解率氢氧化钌的制备方法，其特征在于：所述步骤⑴中碱性溶液加入方式为采用恒压滴液漏斗以5~10s/滴的速度缓慢加入或采用喷雾方式以10~20s/ml的速度将碱性溶液均匀喷洒到搅拌的三氯化钌溶液中。
4.如权利要求1所述的一种高溶解率氢氧化钌的制备方法，其特征在于：所述步骤⑵中洗涤方式为冲淋、浸泡、离心、过滤中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的一种高溶解率氢氧化钌的制备方法，其特征在于：所述步骤⑵中洗涤次数为7~10次。
6.如权利要求1所述的一种高溶解率氢氧化钌的制备方法，其特征在于：所述步骤⑶中恒温干燥的温度为15~50℃。
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| CN109110828A (zh) * | 2018-09-17 | 2019-01-01 | 中国船舶重工集团公司第七八研究所 | 一种高效制备固体亚硝酰硝酸钌的方法 |
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