专利名称：无卤素离子硝酸铑的合成方法
技术领域：
本发明涉及的是一种无卤素离子硝酸铑的合成方法。
背景技术：
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。
发明内容
本发明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。本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，所述的制备方法是直接采用碘化 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°C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°C水浴制备得到 无卤素离子硝酸铑。所述的优选方案是在碘化铑原料中，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，其反应式为
2RHI3+8HN03---------2Rh (N03) 3+3I2+2N0+4H20
本发明的优点是
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。
具体实施例方式以下以具体实例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此 本发明所述的制备方法是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°C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°C水浴制备得到 无卤素离子硝酸铑。 所述的优选技术方案是在碘化铑原料中，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。其反应式为
2RHI3+8HN03---------2Rh (N03) 3+3I2+2N0+4H20
本发明的其它可选技术方案可以从上述制备方法所记载的数据范围内进行选择后， 对上述优选方案进行替换后方便地得到，且这些具体实施例并不限定在如下的几个实施例 中。实施例1 在装有机械搅拌器和回流冷凝管的1 L烧瓶中，先加入65%浓硝酸 200mL和100. 00 g 20. 0%的碘化铑，加热至90°C，反应2小时，再加入30%过氧化氢溶液 10mL，反应1小时。反应液用砂芯漏斗抽滤，所得滤液用90°C水浴蒸干得到硝酸铑66. 10 g， 经检测含量为30. 0%，收率为99. 1%，卤素离子浓度小于50 ppm.实施例2 反应步骤同实施例1，所不同的是反应温度为100°C，得到硝酸铑65. 23 g，经检测含量为30. 2%，收率为98. 5%，卤素离子浓度小于50 ppm。实施例3 反应步骤同实施例1，加浓硝酸反应1小时，得到硝酸铑62. 55 g，经检 测含量为29. 8%，收率为93. 2%，卤素离子浓度小于50 ppm。实施例4 反应步骤同实施例1，加过氧化氢反应2小时，得到硝酸铑65. 98 g，经 检测含量为30. 1%，收率为99. 3%，卤素离子浓度小于50 ppm。实施例5 反应步骤同实施例1，所不同的是不加入过氧化氢溶液，得到硝酸铑 64. 50 g,经检测含量为29. 5%，收率为95. 1%，卤素离子浓度为2500ppm。
权利要求
1.一种无卤素离子硝酸铑的制备方法，该方法是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。
2.根据权利要求1所述的无卤素离子硝酸铑的制备方法，其特征在于所述的碘化铑原 料中，加入碘化铑摩尔数4-20倍、浓度为65%的浓硝酸，在60-110°C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°C水浴制备得到无卤素离子硝酸铑。
3.根据权利要求2所述的无卤素离子硝酸铑的制备方法，其特征在于，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。
全文摘要
一种无卤素离子硝酸铑的制备方法，它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。
文档编号C01G55/00GK102070210SQ20101058000
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年12月9日
发明者刘斌, 施春苗, 潘剑明, 谢智平, 阮晓东, 陈波, 鞠景喜, 马银标, 魏青 申请人:浙江省冶金研究院有限公司