一种负载型钌催化剂中钌含量的测定方法与流程

文档序号:21093705发布日期:2020-06-16 20:06阅读:865来源:国知局

本发明涉及贵金属含量测定方法,特别是涉及一种负载型钌催化剂中钌含量测定的方法。



背景技术:

钌是一种贵金属,广泛应用于化工、冶金等领域。同时,钌是极好的催化剂,广泛应用于氢化、重整、氧化和异构化反应中。钌是继铁催化剂的第二代氨合成催化剂,钌作为活性组分,在钌催化剂的制备中被广泛采用。但钌在矿产资源中的含量较少,常常需要进行回收和重复利用。而在钌催化剂的有效制备、使用和回收过程中,需要测定多组分催化剂中钌的含量。

中国发明专利cn101109700a公开了含钌催化剂中钌含量的测定方法,其是先将样品烘干,然后放入马弗炉中灼烧,除尽残灰,再向样品中加入5~15倍(干基样品重量)氢氧化钾,同时向标准纯钌粉中加入2~12倍(钌粉重量)氢氧化钾,并将两者在高温下溶解,冷却后加入过量盐酸,使溶液呈酸性,再分别配制成样品溶液和标准母液,最后使用乙炔-空气火焰原子吸收光谱仪测定多组分物质中钌的含量。此方法中钌催化剂的载体可以是活性炭、氧化铝、氧化硅和二氧化钛等,被测物质可以是固态或液态,测定钌含量的范围是0~100%。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种简单高效且能精确测定负载型钌催化剂中钌含量的方法。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种负载型钌催化剂中钌含量的测定方法,其包括以下步骤:

(1)将待测的负载型钌催化剂样品放置在250~350℃、空气环境中焙烧6~20h;

(2)将焙烧后的样品放置在500~900℃、氢气气氛中还原6~20h;焙烧过程中持续通入氢气,直至焙烧样品完全还原;

(3)称取步骤(2)还原后的样品和适量硝酸钾、氢氧化钾于坩埚中混合均匀后,放入马弗炉中,于500~800℃反应2~9h;

(4)将步骤(3)所得反应物加入少量去离子水溶解后,于搅拌条件下逐滴加入到甘油溶液中并保持45℃加热,得反应物溶液(坩埚用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入甘油溶液中);

(5)将步骤(4)得到的反应物溶液在搅拌条件下逐滴加入到适量硝酸溶液中(装溶液的烧杯用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入硝酸溶液),滴加结束后进行加热和搅拌,冷却后用去离子水定容至250ml容量瓶中;

(6)准确量取1ml步骤(5)容量瓶中的溶液于100ml容量瓶中,并加入适量硝酸溶液,再用去离子水稀释至刻度,配成样品溶液;另准确量取不同体积1000ppm的钌标准母液于100ml容量瓶中,加入适量硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成至少3个不同浓度的钌标准溶液;

(7)使用电感耦合等离子体发射光谱仪测定所配制的钌标准溶液中钌元素的强度(钌的检测波长为240.272nm),然后以钌元素的浓度为横坐标,钌元素的强度为纵坐标绘制标准曲线,获得回归方程;再使用电感耦合等离子体发射光谱仪测定样品溶液中钌元素的强度,并利用回归方程计算样品溶液中的钌含量,然后根据取用样品质量和稀释倍数计算出待测负载型钌催化剂样品中的钌含量。

步骤(3)中所用还原后的样品与硝酸钾、氢氧化钾的质量比为1:2:2~1:5:5(其中硝酸钾和氢氧化钾优选为等质量)。所用坩埚为镍坩埚。

步骤(4)所述甘油溶液中,甘油的质量浓度为1-25%;所用甘油的质量与待测催化剂样品中钌元素的理论质量之比为10~40:1。

步骤(5)中所述加热的温度为45℃,时间为0.5~2h。

步骤(5)、步骤(6)中所述硝酸溶液的质量浓度均为65~68%,步骤(5)中硝酸的用量按反应后定容溶液中硝酸的质量浓度为2%~5%进行换算,步骤(6)中硝酸的用量按样品溶液或钌标准溶液中硝酸最终的质量浓度为2%~5%进行换算。

本发明的有益效果为:

(1)本发明通过将负载型钌催化剂在氢气气氛下焙烧还原后,加入硝酸钾和氢氧化钾进行高温焙烧,再依次加入甘油和硝酸中,使固体钌转化成钌溶液进行测定。其中,由于钌酸钾易发生歧化反应生成二氧化钌不溶物,因此在溶解过程中使用甘油将反应生成的不稳定的钌酸钾转化为较为稳定的甘油钌,不仅易于后续操作的进行,也可使测定的钌的含量更加准确。

(2)该方案操作步骤简单,危险性较小,钌含量测定的精确度高。

具体实施方式

一种负载型钌催化剂中钌含量的测定方法,其包括以下步骤:

(1)将待测的负载型钌催化剂样品放置在250~350℃、空气环境中焙烧6~20h;

(2)将焙烧后的样品放置在500~900℃、氢气气氛中还原6~20h;焙烧过程中持续通入氢气,直至焙烧样品完全还原;

(3)称取步骤(2)还原后的样品和适量硝酸钾、氢氧化钾于坩埚中混合均匀后,放入马弗炉中,于500~800℃反应2~9h;

(4)将步骤(3)所得反应物加入少量去离子水溶解后,于搅拌条件下逐滴加入到甘油溶液中并保持45℃加热,得反应物溶液(坩埚用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入甘油溶液中);

(5)将步骤(4)得到的反应物溶液在搅拌条件下逐滴加入到29ml的硝酸溶液中(装溶液的烧杯用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入硝酸溶液),滴加结束后进行加热和搅拌,冷却后用去离子水定容至250ml容量瓶中;

(6)准确量取1ml步骤(5)容量瓶中的溶液于100ml容量瓶中,并加入适量硝酸溶液,再用去离子水稀释至刻度,配成样品溶液;另准确量取不同体积1000ppm的钌标准母液于100ml容量瓶中,加入适量硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成至少3个不同浓度的钌标准溶液;

(7)使用电感耦合等离子体发射光谱仪测定所配制的钌标准溶液中钌元素的强度(钌的检测波长为240.272nm),然后以钌元素的浓度为横坐标,钌元素的强度为纵坐标绘制标准曲线,获得回归方程;再使用电感耦合等离子体发射光谱仪测定样品溶液中钌元素的强度,并利用回归方程计算样品溶液中的钌含量,然后根据取用样品质量和稀释倍数计算出待测负载型钌催化剂样品中的钌含量。

步骤(3)中所用还原后的样品与硝酸钾、氢氧化钾的质量比为1:2:2~1:5:5(其中硝酸钾和氢氧化钾优选为等质量)。所用坩埚为镍坩埚。

步骤(4)所述甘油溶液中,甘油的质量浓度为1-25%;所用甘油的质量与待测催化剂样品中钌元素的理论质量之比为10~40:1。

步骤(5)中所述加热的温度为45℃,时间为0.5~2h。

步骤(5)、步骤(6)中所述硝酸溶液的质量浓度均为65~68%,步骤(5)中硝酸的用量按反应后定容溶液中硝酸的质量浓度为2%~5%进行换算,步骤(6)中硝酸的用量按样品溶液或钌标准溶液中硝酸最终的质量浓度为2%~5%进行换算。

所述方法中被测定的负载型钌催化剂优选为活性炭负载的钌催化剂,标准溶液和样品溶液的配制可以同时进行。

为了使本发明所述的内容更加便于理解,下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明,但是本发明不仅限于此。

试验中用于检测的负载型钌催化剂样品是以石墨化活性炭为载体,亚硝酰基硝酸钌为前驱体,硝酸钡为助剂,采用等体积浸渍法将石墨化活性炭于钌和钡的混合溶液中浸渍后,120℃烘干,重复浸渍和烘干5次获得。其中,催化剂中钌含量为4.50%,钡含量为4%。

实施例1

一种负载型钌催化剂中钌含量的测定方法,其包括以下步骤:

(1)将5g待测的负载型钌催化剂样品(钌的理论含量为4.5wt%)放置在250℃、空气环境中焙烧6h;

(2)将焙烧后的样品放置在500℃、通入氢气的环境中还原6h;

(3)将步骤(2)还原后的样品和硝酸钾、氢氧化钾按质量比1:2:2于镍坩埚中混合均匀后,放入马弗炉中,于500℃环境下反应2h;

(4)往步骤(3)反应后的样品加入30ml去离子水溶解后,于搅拌条件下逐滴加入到由3g甘油和15ml水配成的甘油溶液中,并保持45℃加热(坩埚用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入甘油溶液中);

(5)将步骤(4)得到的溶液在搅拌条件下逐滴加入到17ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液中(装溶液的烧杯用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入硝酸溶液),滴加结束后保持45℃加热并搅拌0.5h,冷却后用去离子水定容至250ml容量瓶中,此时溶液中硝酸的质量浓度为2%~5%;

(6)准确量取1ml步骤(5)容量瓶中的溶液于100ml容量瓶中,并加入3ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成钌元素理论含量约为5ppm的样品溶液;另分别准确量取0.1ml、0.5ml、1ml1000ppm的钌标准母液于100ml容量瓶中,并加入适量质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成浓度为1ppm、5ppm和10ppm的钌标准溶液;样品溶液和钌标准溶液中硝酸的质量浓度均为2%~5%;

(7)使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定所配制的钌标准溶液中钌元素的强度(钌的检测波长为240.272nm,高频发生器功率1300watts,等离子气流量12.0l/min辅助气0.2l/min,雾化器0.55l/min),然后以钌的浓度为横坐标,钌元素的强度为纵坐标绘制标准曲线,获得回归方程;再使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定样品溶液中钌元素的强度,并利用回归方程计算样品溶液中的钌含量,然后根据取用样品质量和稀释倍数计算出待测负载型钌催化剂样品中的钌含量。

测得样品溶液中钌的含量为4.692mg/l,再依据取用催化剂样品的质量为3g、稀释倍数为25000倍,计算出负载型钌催化剂样品中的钌含量为4.692mg/l×25000×10-6÷3g=3.91wt%。

实施例2

一种负载型钌催化剂中钌含量的测定方法,其包括以下步骤:

(1)将5g待测的负载型钌催化剂样品(钌的理论含量为4.5wt%)放置在250℃、空气环境中焙烧8h;

(2)将焙烧后的样品放置在550℃、通入氢气的环境中还原8h;

(3)将步骤(2)还原后的样品和硝酸钾、氢氧化钾按质量比1:3:3于镍坩埚中混合均匀后,放入马弗炉中,于550℃环境下反应3h;

(4)往步骤(3)反应后的样品加入30ml去离子水溶解后,于搅拌条件下逐滴加入到由4g甘油和18ml水配成的甘油溶液中,并保持45℃加热(坩埚用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入甘油溶液中);

(5)将步骤(4)得到的溶液在搅拌条件下逐滴加入到21ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液中(装溶液的烧杯用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入硝酸溶液),滴加结束后保持45℃加热并搅拌1h,冷却后用去离子水定容至250ml容量瓶中,此时溶液中硝酸的质量浓度为2%~5%;

(6)准确量取1ml步骤(5)容量瓶中的溶液于100ml容量瓶中,并加入3ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成钌元素理论含量约为5ppm的样品溶液;另分别准确量取0.1ml、0.5ml、1ml1000ppm的钌标准母液于100ml容量瓶中,并加入适量质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成浓度为1ppm、5ppm和10ppm的钌标准溶液;样品溶液和钌标准溶液中硝酸的质量浓度均为2%~5%;

(7)使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定所配制的钌标准溶液中钌元素的强度(钌的检测波长为240.272nm,高频发生器功率1300watts,等离子气流量12.0l/min,辅助气0.2l/min,雾化器0.55l/min),然后以钌的浓度为横坐标,钌元素的强度为纵坐标绘制标准曲线,获得回归方程;再使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定样品溶液中钌元素的强度,并利用回归方程计算样品溶液中的钌含量,然后根据取用样品质量和稀释倍数计算出待测负载型钌催化剂样品中的钌含量。

实施例3

一种负载型钌催化剂中钌含量的测定方法,其包括以下步骤:

(1)将5g待测的负载型钌催化剂样品(钌的理论含量为4.5wt%)放置在300℃、空气环境中焙烧10h;

(2)将焙烧后的样品放置在550℃、通入氢气的环境中还原10h;

(3)将步骤(2)还原后的样品和硝酸钾、氢氧化钾按质量比1:4:4于镍坩埚中混合均匀后,放入马弗炉中,于600℃环境下反应4h;

(4)往步骤(3)反应后的样品加入30ml去离子水溶解后,于搅拌条件下逐滴加入到由5g甘油和21ml水配成的甘油溶液中,并保持45℃加热(坩埚用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入甘油溶液中);

(5)将步骤(4)得到的溶液在搅拌条件下逐滴加入到25ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液中(装溶液的烧杯用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入硝酸溶液),滴加结束后保持45℃加热并搅拌2h,冷却后用去离子水定容至250ml容量瓶中,此时溶液中硝酸的质量浓度为2%~5%;

(6)准确量取1ml步骤(5)容量瓶中的溶液于100ml容量瓶中,并加入3ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成钌元素理论含量约为5ppm的样品溶液;另分别准确量取0.1ml、0.5ml、1ml1000ppm的钌标准母液于100ml容量瓶中,并加入适量质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成浓度为1ppm、5ppm和10ppm的钌标准溶液;样品溶液和钌标准溶液中硝酸的质量浓度均为2%~5%;

(7)使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定所配制的钌标准溶液中钌元素的强度(钌的检测波长为240.272nm,高频发生器功率1300watts,等离子气流量12.0l/min,辅助气0.2l/min,雾化器0.55l/min),然后以钌的浓度为横坐标,钌元素的强度为纵坐标绘制标准曲线,获得回归方程;再使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定样品溶液中钌元素的强度,并利用回归方程计算样品溶液中的钌含量,然后根据取用样品质量和稀释倍数计算出待测负载型钌催化剂样品中的钌含量。

实施例4

一种负载型钌催化剂中钌含量的测定方法,其包括以下步骤:

(1)将5g待测的负载型钌催化剂样品(钌的理论含量为4.5wt%)放置在350℃、空气环境中焙烧12h;

(2)将焙烧后的样品放置在600℃、通入氢气的环境中还原12h;

(3)将步骤(2)还原后的样品和硝酸钾、氢氧化钾按质量比1:5:5于镍坩埚中混合均匀后,放入马弗炉中,于650℃环境下反应5h;

(4)往步骤(3)反应后的样品加入30ml去离子水溶解后,于搅拌条件下逐滴加入到由6g甘油和24ml水配成的甘油溶液中,并保持45℃加热(坩埚用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入甘油溶液中);

(5)将步骤(4)得到的溶液在搅拌条件下逐滴加入到29ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液中(装溶液的烧杯用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入硝酸溶液),滴加结束后保持45℃加热并搅拌0.5h,冷却后用去离子水定容至250ml容量瓶中,此时溶液中硝酸的质量浓度为2%~5%;

(6)准确量取1ml步骤(5)容量瓶中的溶液于100ml容量瓶中,并加入3ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成钌元素理论含量约为5ppm的样品溶液;另分别准确量取0.1ml、0.5ml、1ml1000ppm的钌标准母液于100ml容量瓶中,并加入适量质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成浓度为1ppm、5ppm和10ppm的钌标准溶液;样品溶液和钌标准溶液中硝酸的质量浓度均为2%~5%;

(7)使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定所配制的钌标准溶液中钌元素的强度(钌的检测波长为240.272nm,高频发生器功率1300watts,等离子气流量12.0l/min,辅助气0.2l/min,雾化器0.55l/min),然后以钌的浓度为横坐标,钌元素的强度为纵坐标绘制标准曲线,获得回归方程;再使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定样品溶液中钌元素的强度,并利用回归方程计算样品溶液中的钌含量,然后根据取用样品质量和稀释倍数计算出待测负载型钌催化剂样品中的钌含量。

实施例5

一种负载型钌催化剂中钌含量的测定方法,其包括以下步骤:

(1)将5g待测的负载型钌催化剂样品(钌的理论含量为4.5wt%)放置在250℃、空气环境中焙烧14h;

(2)将焙烧后的样品放置在700℃、通入氢气的环境中还原14h;

(3)将步骤(2)还原后的样品和硝酸钾、氢氧化钾按质量比1:2:2于镍坩埚中混合均匀后,放入马弗炉中,于700℃环境下反应6h;

(4)往步骤(3)反应后的样品加入30ml去离子水溶解后,于搅拌条件下逐滴加入到由7g甘油和27ml水配成的甘油溶液中,并保持45℃加热(坩埚用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入甘油溶液中);

(5)将步骤(4)得到的溶液在搅拌条件下逐滴加入到17ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液中(装溶液的烧杯用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入硝酸溶液),滴加结束后保持45℃加热并搅拌1h,冷却后用去离子水定容至250ml容量瓶中,此时溶液中硝酸的质量浓度为2%~5%;

(6)准确量取1ml步骤(5)容量瓶中的溶液于100ml容量瓶中,并加入3ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成钌元素理论含量约为5ppm的样品溶液;另分别准确量取0.1ml、0.5ml、1ml1000ppm的钌标准母液于100ml容量瓶中,并加入适量质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成浓度为1ppm、5ppm和10ppm的钌标准溶液;样品溶液和钌标准溶液中硝酸的质量浓度均为2%~5%;

(7)使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定所配制的钌标准溶液中钌元素的强度(钌的检测波长为240.272nm,高频发生器功率1300watts,等离子气流量12.0l/min,辅助气0.2l/min,雾化器0.55l/min),然后以钌的浓度为横坐标,钌元素的强度为纵坐标绘制标准曲线,获得回归方程;再使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定样品溶液中钌元素的强度,并利用回归方程计算样品溶液中的钌含量,然后根据取用样品质量和稀释倍数计算出待测负载型钌催化剂样品中的钌含量。

实施例6

一种负载型钌催化剂中钌含量的测定方法,其包括以下步骤:

(1)将5g待测的负载型钌催化剂样品(钌的理论含量为4.5wt%)放置在300℃、空气环境中焙烧16h;

(2)将焙烧后的样品放置在750℃、通入氢气的环境中还原16h;

(3)将步骤(2)还原后的样品和硝酸钾、氢氧化钾按质量比1:3:3于镍坩埚中混合均匀后,放入马弗炉中,于750℃环境下反应7h;

(4)往步骤(3)反应后的样品加入30ml去离子水溶解后,于搅拌条件下逐滴加入到由8g甘油和30ml水配成的甘油溶液中,并保持45℃加热(坩埚用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入甘油溶液中);

(5)将步骤(4)得到的溶液在搅拌条件下逐滴加入到21ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液中(装溶液的烧杯用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入硝酸溶液),滴加结束后保持45℃加热并搅拌2h,冷却后用去离子水定容至250ml容量瓶中,此时溶液中硝酸的质量浓度为2%~5%;

(6)准确量取1ml步骤(5)容量瓶中的溶液于100ml容量瓶中,并加入3ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成钌元素理论含量约为5ppm的样品溶液;另分别准确量取0.1ml、0.5ml、1ml1000ppm的钌标准母液于100ml容量瓶中,并加入适量质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成浓度为1ppm、5ppm和10ppm的钌标准溶液;样品溶液和钌标准溶液中硝酸的质量浓度均为2%~5%;

(7)使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定所配制的钌标准溶液中钌元素的强度(钌的检测波长为240.272nm,高频发生器功率1300watts,等离子气流量12.0l/min,辅助气0.2l/min,雾化器0.55l/min),然后以钌的浓度为横坐标,钌元素的强度为纵坐标绘制标准曲线,获得回归方程;再使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定样品溶液中钌元素的强度,并利用回归方程计算样品溶液中的钌含量,然后根据取用样品质量和稀释倍数计算出待测负载型钌催化剂样品中的钌含量。

实施例7

一种负载型钌催化剂中钌含量的测定方法,其包括以下步骤:

(1)将5g待测的负载型钌催化剂样品(钌的理论含量为4.5wt%)放置在350℃、空气环境中焙烧18h;

(2)将焙烧后的样品放置在800℃、通入氢气的环境中还原18h;

(3)将步骤(2)还原后的样品和硝酸钾、氢氧化钾按质量比1:4:4于镍坩埚中混合均匀后,放入马弗炉中,于800℃环境下反应8h;

(4)往步骤(3)反应后的样品加入30ml去离子水溶解后,于搅拌条件下逐滴加入到由9g甘油和33ml水配成的甘油溶液中,并保持45℃加热(坩埚用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入甘油溶液中);

(5)将步骤(4)得到的溶液在搅拌条件下逐滴加入到25ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液中(装溶液的烧杯用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入硝酸溶液),滴加结束后保持45℃加热并搅拌0.5h,冷却后用去离子水定容至250ml容量瓶中,此时溶液中硝酸的质量浓度为2%~5%;

(6)准确量取1ml步骤(5)容量瓶中的溶液于100ml容量瓶中,并加入3ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成钌元素理论含量约为5ppm的样品溶液;另分别准确量取0.1ml、0.5ml、1ml1000ppm的钌标准母液于100ml容量瓶中,并加入适量质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成浓度为1ppm、5ppm和10ppm的钌标准溶液;样品溶液和钌标准溶液中硝酸的质量浓度均为2%~5%;

(7)使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定所配制的钌标准溶液中钌元素的强度(钌的检测波长为240.272nm,高频发生器功率1300watts,等离子气流量12.0l/min,辅助气0.2l/min,雾化器0.55l/min),然后以钌的浓度为横坐标,钌元素的强度为纵坐标绘制标准曲线,获得回归方程;再使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定样品溶液中钌元素的强度,并利用回归方程计算样品溶液中的钌含量,然后根据取用样品质量和稀释倍数计算出待测负载型钌催化剂样品中的钌含量。

实施例8

一种负载型钌催化剂中钌含量的测定方法,其包括以下步骤:

(1)将5g待测的负载型钌催化剂样品(钌的理论含量为4.5wt%)放置在250℃、空气环境中焙烧20h;

(2)将焙烧后的样品放置在850℃、通入氢气的环境中还原20h;

(3)将步骤(2)还原后的样品和硝酸钾、氢氧化钾按质量比1:5:5于镍坩埚中混合均匀后,放入马弗炉中,于800℃环境下反应9h;

(4)往步骤(3)反应后的样品加入30ml去离子水溶解后,于搅拌条件下逐滴加入到由3g甘油和36ml水配成的甘油溶液中,并保持45℃加热(坩埚用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入甘油溶液中);

(5)将步骤(4)得到的溶液在搅拌条件下逐滴加入到29ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液中(装溶液的烧杯用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入硝酸溶液),滴加结束后保持45℃加热并搅拌1h,冷却后用去离子水定容至250ml容量瓶中,此时溶液中硝酸的质量浓度为2%~5%;

(6)准确量取1ml步骤(5)容量瓶中的溶液于100ml容量瓶中,并加入3ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成钌元素理论含量约为5ppm的样品溶液;另分别准确量取0.1ml、0.5ml、1ml1000ppm的钌标准母液于100ml容量瓶中,并加入适量质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成浓度为1ppm、5ppm和10ppm的钌标准溶液;样品溶液和钌标准溶液中硝酸的质量浓度均为2%~5%;

(7)使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定所配制的钌标准溶液中钌元素的强度(钌的检测波长为240.272nm,高频发生器功率1300watts,等离子气流量12.0l/min,辅助气0.2l/min,雾化器0.55l/min),然后以钌的浓度为横坐标,钌元素的强度为纵坐标绘制标准曲线,获得回归方程;再使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定样品溶液中钌元素的强度,并利用回归方程计算样品溶液中的钌含量,然后根据取用样品质量和稀释倍数计算出待测负载型钌催化剂样品中的钌含量。

实施例9

一种负载型钌催化剂中钌含量的测定方法,其包括以下步骤:

(1)将5g待测的负载型钌催化剂样品(钌的理论含量为4.5wt%)放置在300℃、空气环境中焙烧6h;

(2)将焙烧后的样品放置在900℃、通入氢气的环境中还原6h;

(3)将步骤(2)还原后的样品和硝酸钾、氢氧化钾按质量比1:2:2于镍坩埚中混合均匀后,放入马弗炉中,于750℃环境下反应8h;

(4)往步骤(3)反应后的样品加入30ml去离子水溶解后,于搅拌条件下逐滴加入到由6g甘油和40ml水配成的甘油溶液中,并保持45℃加热(坩埚用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入甘油溶液中);

(5)将步骤(4)得到的溶液在搅拌条件下逐滴加入到17ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液中(装溶液的烧杯用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入硝酸溶液),滴加结束后保持45℃加热并搅拌2h,冷却后用去离子水定容至250ml容量瓶中,此时溶液中硝酸的质量浓度为2%~5%;

(6)准确量取1ml步骤(5)容量瓶中的溶液于100ml容量瓶中,并加入3ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成钌元素理论含量约为5ppm的样品溶液;另分别准确量取0.1ml、0.5ml、1ml1000ppm的钌标准母液于100ml容量瓶中,并加入适量质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成浓度为1ppm、5ppm和10ppm的钌标准溶液;样品溶液和钌标准溶液中硝酸的质量浓度均为2%~5%;

(7)使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定所配制的钌标准溶液中钌元素的强度(钌的检测波长为240.272nm,高频发生器功率1300watts,等离子气流量12.0l/min,辅助气0.2l/min,雾化器0.55l/min),然后以钌的浓度为横坐标,钌元素的强度为纵坐标绘制标准曲线,获得回归方程;再使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定样品溶液中钌元素的强度,并利用回归方程计算样品溶液中的钌含量,然后根据取用样品质量和稀释倍数计算出待测负载型钌催化剂样品中的钌含量。

实施例10

一种负载型钌催化剂中钌含量的测定方法,其包括以下步骤:

(1)将5g待测的负载型钌催化剂样品(钌的理论含量为4.5wt%)放置在350℃、空气环境中焙烧8h;

(2)将焙烧后的样品放置在800℃、通入氢气的环境中还原8h;

(3)将步骤(2)还原后的样品和硝酸钾、氢氧化钾按质量比1:3:3于镍坩埚中混合均匀后,放入马弗炉中,于700℃环境下反应7h;

(4)往步骤(3)反应后的样品加入30ml去离子水溶解后,于搅拌条件下逐滴加入到由9g甘油和42ml水配成的甘油溶液中,并保持45℃加热(坩埚用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入甘油溶液中);

(5)将步骤(4)得到的溶液在搅拌条件下逐滴加入到21ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液中(装溶液的烧杯用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入硝酸溶液),滴加结束后保持45℃加热并搅拌0.5h,冷却后用去离子水定容至250ml容量瓶中,此时溶液中硝酸的质量浓度为2%~5%;

(6)准确量取1ml步骤(5)容量瓶中的溶液于100ml容量瓶中,并加入3ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成钌元素理论含量约为5ppm的样品溶液;另分别准确量取0.1ml、0.5ml、1ml1000ppm的钌标准母液于100ml容量瓶中,并加入适量质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成浓度为1ppm、5ppm和10ppm的钌标准溶液;样品溶液和钌标准溶液中硝酸的质量浓度均为2%~5%;

(7)使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定所配制的钌标准溶液中钌元素的强度(钌的检测波长为240.272nm,高频发生器功率1300watts,等离子气流量12.0l/min,辅助气0.2l/min,雾化器0.55l/min),然后以钌的浓度为横坐标,钌元素的强度为纵坐标绘制标准曲线,获得回归方程;再使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定样品溶液中钌元素的强度,并利用回归方程计算样品溶液中的钌含量,然后根据取用样品质量和稀释倍数计算出待测负载型钌催化剂样品中的钌含量。

实施例11

一种负载型钌催化剂中钌含量的测定方法,其包括以下步骤:

(1)将5g待测的负载型钌催化剂样品(钌的理论含量为4.5wt%)放置在250℃、空气环境中焙烧12h;

(2)将焙烧后的样品放置在750℃、通入氢气的环境中还原12h;

(3)将步骤(2)还原后的样品和硝酸钾、氢氧化钾按质量比1:4:4于镍坩埚中混合均匀后,放入马弗炉中,于650℃环境下反应6h;

(4)往步骤(3)反应后的样品加入30ml去离子水溶解后,于搅拌条件下逐滴加入到由8g甘油和45ml水配成的甘油溶液中,并保持45℃加热(坩埚用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入甘油溶液中);

(5)将步骤(4)得到的溶液在搅拌条件下逐滴加入到25ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液中(装溶液的烧杯用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入硝酸溶液),滴加结束后保持45℃加热并搅拌1h,冷却后用去离子水定容至250ml容量瓶中,此时溶液中硝酸的质量浓度为2%~5%;

(6)准确量取1ml步骤(5)容量瓶中的溶液于100ml容量瓶中,并加入3ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成钌元素理论含量约为5ppm的样品溶液;另分别准确量取0.1ml、0.5ml、1ml1000ppm的钌标准母液于100ml容量瓶中,并加入适量质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成浓度为1ppm、5ppm和10ppm的钌标准溶液;样品溶液和钌标准溶液中硝酸的质量浓度均为2%~5%;

(7)使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定所配制的钌标准溶液中钌元素的强度(钌的检测波长为240.272nm,高频发生器功率1300watts,等离子气流量12.0l/min,辅助气0.2l/min,雾化器0.55l/min),然后以钌的浓度为横坐标,钌元素的强度为纵坐标绘制标准曲线,获得回归方程;再使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定样品溶液中钌元素的强度,并利用回归方程计算样品溶液中的钌含量,然后根据取用样品质量和稀释倍数计算出待测负载型钌催化剂样品中的钌含量。

实施例12

一种负载型钌催化剂中钌含量的测定方法,其包括以下步骤:

(1)将5g待测的负载型钌催化剂样品(钌的理论含量为4.5wt%)放置在300℃、空气环境中焙烧14h;

(2)将焙烧后的样品放置在700℃、通入氢气的环境中还原14h;

(3)将步骤(2)还原后的样品和硝酸钾、氢氧化钾按质量比1:5:5于镍坩埚中混合均匀后,放入马弗炉中,于600℃环境下反应5h;

(4)往步骤(3)反应后的样品加入30ml去离子水溶解后,于搅拌条件下逐滴加入到由7g甘油和42ml水配成的甘油溶液中,并保持45℃加热(坩埚用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入甘油溶液中);

(5)将步骤(4)得到的溶液在搅拌条件下逐滴加入到29ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液中(装溶液的烧杯用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入硝酸溶液),滴加结束后保持45℃加热并搅拌1h,冷却后用去离子水定容至250ml容量瓶中,此时溶液中硝酸的质量浓度为2%~5%;

(6)准确量取1ml步骤(5)容量瓶中的溶液于100ml容量瓶中,并加入3ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成钌元素理论含量约为5ppm的样品溶液;另分别准确量取0.1ml、0.5ml、1ml1000ppm的钌标准母液于100ml容量瓶中,并加入适量质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成浓度为1ppm、5ppm和10ppm的钌标准溶液;样品溶液和钌标准溶液中硝酸的质量浓度均为2%~5%;

(7)使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定所配制的钌标准溶液中钌元素的强度(钌的检测波长为240.272nm,高频发生器功率1300watts,等离子气流量12.0l/min,辅助气0.2l/min,雾化器0.55l/min),然后以钌的浓度为横坐标,钌元素的强度为纵坐标绘制标准曲线,获得回归方程;再使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定样品溶液中钌元素的强度,并利用回归方程计算样品溶液中的钌含量,然后根据取用样品质量和稀释倍数计算出待测负载型钌催化剂样品中的钌含量。

实施例13

一种负载型钌催化剂中钌含量的测定方法,其包括以下步骤:

(1)将5g待测的负载型钌催化剂样品(钌的理论含量为4.5wt%)放置在350℃、空气环境中焙烧15h;

(2)将焙烧后的样品放置在650℃、通入氢气的环境中还原15h;

(3)将步骤(2)还原后的样品和硝酸钾、氢氧化钾按质量比1:2:2于镍坩埚中混合均匀后,放入马弗炉中,于550℃环境下反应4h;

(4)往步骤(3)反应后的样品加入30ml去离子水溶解后,于搅拌条件下逐滴加入到由6g甘油和40ml水配成的甘油溶液中,并保持45℃加热(坩埚用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入甘油溶液中);

(5)将步骤(4)得到的溶液在搅拌条件下逐滴加入到17ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液中(装溶液的烧杯用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入硝酸溶液),滴加结束后保持45℃加热并搅拌2h,冷却后用去离子水定容至250ml容量瓶中,此时溶液中硝酸的质量浓度为2%~5%;

(6)准确量取1ml步骤(5)容量瓶中的溶液于100ml容量瓶中,并加入3ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成钌元素理论含量约为5ppm的样品溶液;另分别准确量取0.1ml、0.5ml、1ml1000ppm的钌标准母液于100ml容量瓶中,并加入适量质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成浓度为1ppm、5ppm和10ppm的钌标准溶液;样品溶液和钌标准溶液中硝酸的质量浓度均为2%~5%;

(7)使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定所配制的钌标准溶液中钌元素的强度(钌的检测波长为240.272nm,高频发生器功率1300watts,等离子气流量12.0l/min,辅助气0.2l/min,雾化器0.55l/min),然后以钌的浓度为横坐标,钌元素的强度为纵坐标绘制标准曲线,获得回归方程;再使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定样品溶液中钌元素的强度,并利用回归方程计算样品溶液中的钌含量,然后根据取用样品质量和稀释倍数计算出待测负载型钌催化剂样品中的钌含量。

实施例14

一种负载型钌催化剂中钌含量的测定方法,其包括以下步骤:

(1)将5g待测的负载型钌催化剂样品(钌的理论含量为4.5wt%)放置在350℃、空气环境中焙烧18h;

(2)将焙烧后的样品放置在600℃、通入氢气的环境中还原18h;

(3)将步骤(2)还原后的样品和硝酸钾、氢氧化钾按质量比1:5:5于镍坩埚中混合均匀后,放入马弗炉中,于500℃环境下反应3h;

(4)往步骤(3)反应后的样品加入30ml去离子水溶解后,于搅拌条件下逐滴加入到由5g甘油和36ml水配成的甘油溶液中,并保持45℃加热(坩埚用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入甘油溶液中);

(5)将步骤(4)得到的溶液在搅拌条件下逐滴到加入29ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液中(装溶液的烧杯用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入硝酸溶液),滴加结束后保持45℃加热并搅拌1h,冷却后用去离子水定容至250ml容量瓶中,此时溶液中硝酸的质量浓度为2%~5%;

(6)准确量取1ml步骤(5)容量瓶中的溶液于100ml容量瓶中,并加入3ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成钌元素理论含量约为5ppm的样品溶液;另分别准确量取0.1ml、0.5ml、1ml1000ppm的钌标准母液于100ml容量瓶中,并加入适量质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成浓度为1ppm、5ppm和10ppm的钌标准溶液;样品溶液和钌标准溶液中硝酸的质量浓度均为2%~5%;

(7)使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定所配制的钌标准溶液中钌元素的强度(钌的检测波长为240.272nm,高频发生器功率1300watts,等离子气流量12.0l/min,辅助气0.2l/min,雾化器0.55l/min),然后以钌的浓度为横坐标,钌元素的强度为纵坐标绘制标准曲线,获得回归方程;再使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定样品溶液中钌元素的强度,并利用回归方程计算样品溶液中的钌含量,然后根据取用样品质量和稀释倍数计算出待测负载型钌催化剂样品中的钌含量。

实施例15

一种负载型钌催化剂中钌含量的测定方法,其包括以下步骤:

(1)将5g待测的负载型钌催化剂样品(钌的理论含量为4.5wt%)放置在350℃、空气环境中焙烧12h;

(2)将焙烧后的样品放置在750℃、通入氢气的环境中还原12h;

(3)将步骤(2)还原后的样品和硝酸钾、氢氧化钾按质量比1:2:2于镍坩埚中混合均匀后,放入马弗炉中,于650℃环境下反应6h;

(4)往步骤(3)反应后的样品加入30ml去离子水溶解后,于搅拌条件下逐滴加入到由3g甘油和50ml水配成的甘油溶液中,并保持45℃加热(坩埚用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入甘油溶液中);

(5)将步骤(4)得到的溶液在搅拌条件下逐滴加入到17ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液中(装溶液的烧杯用少量去离子水洗涤,将洗涤后的液体和固体全部转入硝酸溶液),滴加结束后保持45℃加热并搅拌1h,冷却后用去离子水定容至250ml容量瓶中,此时溶液中硝酸的质量浓度为2%~5%;

(6)准确量取1ml步骤(5)容量瓶中的溶液于100ml容量瓶中,并加入3ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成钌元素理论含量约为5ppm的样品溶液;另分别准确量取0.1ml、0.5ml、1ml1000ppm的钌标准母液于100ml容量瓶中,并加入适量质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子水稀释至刻度,配制成浓度为1ppm、5ppm和10ppm的钌标准溶液;样品溶液和钌标准溶液中硝酸的质量浓度均为2%~5%;

(7)使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定所配制的钌标准溶液中钌元素的强度(钌的检测波长为240.272nm,高频发生器功率1300watts,等离子气流量12.0l/min,辅助气0.2l/min,雾化器0.55l/min),然后以钌的浓度为横坐标,钌元素的强度为纵坐标绘制标准曲线,获得回归方程;再使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定样品溶液中钌元素的强度,并利用回归方程计算样品溶液中的钌含量,然后根据取用样品质量和稀释倍数计算出待测负载型钌催化剂样品中的钌含量。

对比例

微波消解法测定负载型钌催化剂中的钌含量,其包括以下步骤:

(1)称取0.1g待测负载型钌催化剂样品(钌的理论含量为4.5wt%),加入盐酸6ml、质量浓度为65~68%的硝酸溶液2ml,于消解罐中190℃进行微波消解;

(2)将微波消解后的溶液转入250ml容量瓶,并加入适量质量分数为65~68%的硝酸溶液,再加去离子水定容至刻度,使硝酸的量为溶液质量的2%~5%;

(3)准确量取250µl步骤(2)容量瓶中的溶液于100ml容量瓶中,并加入2ml质量浓度为65~68%的硝酸溶液后,再加去离子稀释,配制成钌元素理论含量在5ppm左右的测试溶液;另分别准确量取0.1ml、0.5ml、1ml1000ppm的钌标准母液于100ml容量瓶中,并加入适量质量浓度为65~68%的硝酸溶液,加去离子水定容,配制成浓度为1ppm、5ppm和10ppm的钌标准溶液;测试溶液和钌标准溶液中硝酸的质量浓度均为2%~5%;

(7)使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定所配制的钌标准溶液中钌元素的强度(钌的检测波长为240.272nm,高频发生器功率1300watts,等离子气流量12.0l/min,辅助气0.2l/min,雾化器0.55l/min),然后以钌的浓度为横坐标,钌元素的强度为纵坐标绘制标准曲线,获得回归方程;再使用optima8000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定样品溶液中钌元素的强度,并利用回归方程计算样品溶液中的钌含量,然后根据取用样品质量和稀释倍数计算出待测负载型钌催化剂样品中的钌含量。

表1不同制备条件对催化剂钌含量测试结果的影响

以上所述仅为本发明的较佳实施例,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。

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