一种铅铜盐催化剂的制备方法

本发明涉及一种铅铜盐催化剂的制备方法，尤其涉及一种2,4-二羟基苯甲酸铅铜盐的制备方法。

背景技术：

1、纳米金属有机盐催化剂不同于纳米金属氧化物(复合物)，主要作用是通过原位分解出金属或金属氧化物，均匀分散在推进剂组分中，从而起到较好的燃烧催化作用。另外，由于纳米有机金属盐含有有机基团，表现出一定的亲油性，提高了与推进剂组分的相容性和在推进剂中的分散性。目前常用的纳米金属有机盐催化剂有：纳米邻苯二甲酸铅、纳米没食子酸铅、纳米2,4-二羟基苯甲酸铅、纳米鞣酸铅配合物、2,4-二羟基苯甲酸铜、2,4-dni铅盐、2,4-二羟基苯甲酸铋等有机金属盐。

2、推进剂燃烧过程中，铅盐主要是促进表面层组分的分解反应，起主导催化作用；铜盐可以降低铅盐的分解温度，其分解产生的铜/氧化铜对气相区的反应进行催化，起助催化作用。铜盐和铅盐的搭配使用，可以在改性双基推进剂中起到协同催化作用。现有研究表明2,4-二羟基苯甲酸铅铜盐能有效调节推进剂燃烧性能，显著提高了含al粉和黑索今(rdx)改性双基推进剂的燃速，并明显降低了其压强指数。

3、但由于2,4-二羟基苯甲酸铅铜分子中存在铜和铅两个金属中心原子和2,4-二羟基苯甲酸中羧基、酚基等多个配位基团的存在，大大增加了可形成配合物的种类及其空间分布情况，如图1所示，化合物结构(a)-(g)为可能生成的配合物种类及空间结构。最终导致2,4-二羟基苯甲酸铅铜复盐组成和结构不明确、批次质量稳定性差等问题。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是提供一种铅铜盐催化剂的制备方法，解决现有制备工艺存在的产物批次质量稳定性差的问题。

2、技术方案：本发明所述的一种铅铜盐催化剂的制备方法，包含如下步骤：

3、(1)配制除氧的2,4-二羟基苯甲酸水溶液；

4、(2)向2,4-二羟基苯甲酸水溶液中加入引发剂得溶液一；

5、(3)将除氧的硝酸铅和硝酸铜的混合水溶液逐滴加入至溶液一中，取沉淀洗涤即得铅铜盐催化剂。

6、本发明以2,4-二羟基苯甲酸作为起始物料，在除氧水溶液中制得的2,4-二羟基苯甲酸铅铜复盐批次质量更为稳定。

7、优选地，步骤(1)中配制除氧的2,4-二羟基苯甲酸水溶液的方法为：采用真空除氧法去除水中的溶解氧得无氧水，将2,4-二羟基苯甲酸溶解于无氧水中即得除氧的2,4-二羟基苯甲酸水溶液。采用真空除氧法去除水溶液中溶解氧，防止2,4-二羟基苯甲酸中酚基的氧化，影响批次稳定性。

8、优选地，所述引发剂为无机碱，无机碱优选为氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢钠中的至少一种。

9、优选地，步骤(2)中所述溶液一中2,4-二羟基苯甲酸与引发剂的摩尔比为1:2-2.5。

10、优选地，步骤(3)中所述溶液一的ph为7.5-8.5。

11、优选地，步骤(3)中所述溶液一的温度为60-70℃。

12、优选地，步骤(3)中所述硝酸铅和硝酸铜的混合水溶液中硝酸铅与硝酸铜的摩尔比为1:1-1.5。

13、优选地，步骤(1)中所述2,4-二羟基苯甲酸水溶液中2,4-二羟基苯甲酸的浓度为0.4-1mol/l；步骤(3)中所述硝酸铅和硝酸铜的混合水溶液中硝酸铅的浓度为0.2-0.5mol/l。

14、优选地，步骤(3)中所述沉淀洗涤方法为：将沉淀物采用去离子水反复洗涤至中性后在50-60℃真空烘干。

15、有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：本发明制备的2,4-二羟基苯甲酸铅铜批次质量稳定性，有效解决了2,4-二羟基苯甲酸作为起始物料存在的配合物种类多，空间分布情况复杂带来的批次不稳定的问题，本发明中的制备方法简单可靠，具备较好的应用前景。

技术特征：

1.一种铅铜盐催化剂的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：

2.根据权利要求1所述一种铅铜盐催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中配制除氧的2,4-二羟基苯甲酸水溶液的方法为：采用真空除氧法去除水中的溶解氧得无氧水，将2,4-二羟基苯甲酸溶解于无氧水中即得除氧的2,4-二羟基苯甲酸水溶液。

3.根据权利要求1所述一种铅铜盐催化剂的制备方法，其特征在于，所述引发剂为无机碱。

4.根据权利要求3所述一种铅铜盐催化剂的制备方法，其特征在于，所述无机碱为氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢钠中的至少一种。

5.根据权利要求1所述一种铅铜盐催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述溶液一中2,4-二羟基苯甲酸与引发剂的摩尔比为1:2-2.5。

6.根据权利要求1所述一种铅铜盐催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述溶液一的ph为7.5-8.5。

7.根据权利要求1所述一种铅铜盐催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述溶液一的温度为60-70℃。

8.根据权利要求1所述一种铅铜盐催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述硝酸铅和硝酸铜的混合水溶液中硝酸铅与硝酸铜的摩尔比为1:1-1.5。

9.根据权利要求1所述一种铅铜盐催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述2,4-二羟基苯甲酸水溶液中2,4-二羟基苯甲酸的浓度为0.4-1mol/l；步骤(3)中所述硝酸铅和硝酸铜的混合水溶液中硝酸铅的浓度为0.2-0.5mol/l。

10.根据权利要求1所述一种铅铜盐催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述沉淀洗涤方法为：将沉淀物采用去离子水反复洗涤至中性后在50-60℃真空烘干。

技术总结
本发明公开了一种铅铜盐催化剂的制备方法，包含如下步骤：(1)配制除氧的2,4‑二羟基苯甲酸水溶液；(2)向2,4‑二羟基苯甲酸水溶液中加入引发剂得溶液一；(3)将除氧的硝酸铅和硝酸铜的混合水溶液逐滴加入至溶液一中，取沉淀洗涤即得铅铜盐催化剂。本发明制备的2,4‑二羟基苯甲酸铅铜批次稳定性佳，有效解决了2,4‑二羟基苯甲酸作为起始物料存在的配合物种类多，空间分布情况复杂的问题，本发明中的制备方法简单可靠，具备较好的应用前景。

技术研发人员：胡秀丽,姚霞喜,程洪见,王昀杉,刘志远,王路瑶
受保护的技术使用者：常熟理工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8