一种碳酸氢四氨钯(Ⅱ)的制备方法与流程

公开日期:2021-06-11
位置:E科技>>无机化学及其化合物制造及其合成,应用技术

技术领域`

本发明属于化学催化技术领域,具体涉及一种碳酸氢四氨钯(ⅱ)的制备方法。

背景技术

四氨合钯(ⅱ)类化合物是一类重要的钯化合物,广泛应用在化学催化及电镀工业。通常此类络合物作为电镀主盐时阴离子一般采用卤素、硫酸根、硝酸根,但这类离子存在的最大缺点是对电镀设备、基材造成腐蚀,其中氯离子还会导致电镀件产生裂纹,影响电镀质量。而钯盐配合物-碳酸氢四氨钯[pd(nh3)4](hco3)2不仅可作为各种钯化合物的前驱体,而且是最新型电镀用钯盐之一,清洁环保、无氯无硝、电镀效率高,市场需求越来越大。

由于不存在碳酸氢钯这种化合物,故无法通过碳酸氢钯和氨水直接配位反应来合成碳酸氢四氨钯,因此,碳酸氢四氨钯的合成比较困难。目前,碳酸氢四氨钯的合成方法主要有三种(1)公开号cn108706642a的专利公开了一种四氨合碳酸氢钯的制备方法,该方法以硫酸四氨钯为起始原料,通过与氢氧化钡的氨水溶液以及碳酸氢钠反应得到;此法缺点是起始原料硫酸四氨钯不容易得到,产率不高,同时硫酸钡夹杂在产品中,影响产品质量,且成品率不高(90%);(2)公开号cn109183093a的专利公开了一种碳酸氢四氨合钯化合物的制备方法,该方法以海绵钯为原料,先制成硝酸钯,再制成硝酸四氨钯,然后再加入碳酸氢钠,生成碳酸氢四氨钯;该法缺点是制备过程中需要大量硝酸,氮氧化物产生量大,污染重;(3)公开号cn109183093a的专利背景技术中提到电渗析法,即以氯化钯为原料,先与氨水反应制成二氯四氨钯,再经电渗析法制得碳酸氢四氨钯;此方法的缺点是操作工艺复杂,运行成本高,同样不适于规模化生产。

技术实现要素

本发明的目的在于提供一种碳酸氢四氨钯(ⅱ)的制备方法,该方法中起始原料易得且能提高产率,其他辅料价格便宜,可降低生产成本;另外,该方法不仅能避免氯离子和硝酸根离子的残留,还能提高反应产率和产物纯度。

为实现上述目的,本发明公开了一种碳酸氢四氨钯(ⅱ)的制备方法,包括以下步骤

(1)将二氯二氨钯(ⅱ)溶于稀氨水中得到二氯四氨钯(ⅱ)溶液,其反应式如下

pd(nh3)2cl2+2nh3·h2o=pd(nh3)4cl2+2h2o

(2)向二氯四氨钯(ⅱ)溶液中加入碳酸氢盐,搅拌反应生成碳酸氢四氨钯(ⅱ)沉淀,其反应式如下

pd(nh3)4cl2+2(hco3)-=pd(nh3)4(hco3)2+2cl-

(3)将碳酸氢四氨钯(ⅱ)沉淀依次经过滤、洗涤、干燥后得到纯度≥99.95%的碳酸氢四氨钯(ⅱ)。

进一步的,步骤(2)中,在搅拌下向二氯四氨钯(ⅱ)溶液中加入醋酸四氨钯(ⅱ),然后加入碳酸氢盐生成碳酸氢四氨钯(ⅱ)沉淀粗产品,将碳酸氢四氨钯(ⅱ)沉淀粗产品经过滤、洗涤后用水在70~80℃再次溶解,向碳酸氢四氨钯(ⅱ)沉淀粗产品溶液中依次加入醋酸四氨钯(ⅱ)和碳酸氢盐得到纯净的碳酸氢四氨钯(ⅱ)沉淀。

优选的,步骤(2)中,二氯四氨钯(ⅱ)溶液、每次加入的碳酸氢盐、每次加入的醋酸四氨钯之间的质量比为1∶(0.1~0.4)∶(0.0001~0.0002),反应温度为20~60℃。

优选的,步骤(1)中,二氯二氨钯(ⅱ)与稀氨水的质量比为1∶(5~10),稀氨水的浓度为5~10%。

与现有技术相比,本发明中起始原料二氯二氨钯(ⅱ)为钯的常规化合物,原料易得且产率高,其他辅料稀氨水、碳酸氢盐价格便宜,大大降低了生产成本;另外,该方法不仅避免了氯离子、硝酸根离子的残留,而且是在常温常压下进行,工艺简单、易于控制,反应产率高(>95%),产物纯度高(≥99.95%),制备过程中产生的氮氧化物少、污染少,适用于碳酸氢四氨钯(ⅱ)的批量和工业化生产。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

一种碳酸氢四氨钯(ⅱ)的制备方法,包括以下步骤

(1)称量10.0g二氯二氨钯(ⅱ)至500ml烧杯中,加入100g稀氨水(5%),搅拌至完全溶解,得到二氯四氨钯(ⅱ)溶液110g;

(2)在搅拌下向二氯四氨钯(ⅱ)溶液中加入11mg作为钯促进剂的醋酸四氨钯(ⅱ),然后加入11.0g碳酸氢钠,缓慢加热至60℃,在钯促进剂的作用下,碳酸氢根代替氯根转化为白色的碳酸氢四氨钯(ⅱ)沉淀粗产品,继续搅拌反应1h,静置0.5h,过滤,滤饼转入500ml烧杯,用纯水在70~80℃溶解,再次加入11mg醋酸四氨钯(ⅱ),然后加入11.0g碳酸氢钠,有白色沉淀出现,继续搅拌反应1h,静置0.5h;

(3)将碳酸氢四氨钯(ⅱ)沉淀过滤并用纯水洗涤[E科技www.ehome5.com],滤饼在80℃干燥1h,得到13.52g碳酸氢四氨钯(ⅱ),产率95.79%,氯含量为4.6ppm;上述过程即可有效地去除溶液中氯根离子,且不引入其它杂质离子。

通过对制备的固体样品分别进行元素分析检测,测定值pd35.42%,h4.74%,n18.82%,c8.02%,o32.25%,与理论值pd35.90%,h4.72%,n18.89%,c8.10%,o32.39%一致。

实施例2

一种碳酸氢四氨钯(ⅱ)的制备方法,包括以下步骤

(1)称量10.0g二氯二氨钯(ⅱ)至500ml烧杯中,加入50g稀氨水(10%),搅拌至完全溶解,得到二氯四氨钯(ⅱ)溶液60g;

(2)在搅拌下向二氯四氨钯(ⅱ)溶液中加入12mg钯促进剂,然后加入24.0g碳酸氢钠,室温(20℃)下在钯促进剂的作用下,碳酸氢根代替氯根转化为白色的碳酸氢四氨钯(ⅱ)沉淀粗产品,继续搅拌反应1h,静置0.5h,过滤,滤饼转入500ml烧杯,用纯水在70~80℃溶解,再次加入12mg钯促进剂,然后加入24.0g碳酸氢钠,有白色沉淀出现,继续搅拌反应1h,静置0.5h;

(3)将碳酸氢四氨钯(ⅱ)沉淀过滤并用纯水洗涤,滤饼在80℃干燥1h,得到13.55g碳酸氢四氨钯(ⅱ),产率95.88%,氯含量为4.2ppm;上述过程即可有效地去除溶液中氯根离子,且不引入其它杂质离子。

通过对制备的固体样品分别进行元素分析检测,测定值pd35.38%,h4.68%,n18.84%,c8.06%,o32.32%,与理论值pd35.90%,h4.72%,n18.89%,c8.10%,o32.39%一致。

技术特征

1.一种碳酸氢四氨钯(ⅱ)的制备方法,其特征在于,包括以下步骤

(1)将二氯二氨钯(ⅱ)溶于稀氨水中得到二氯四氨钯(ⅱ)溶液,其反应式如下

pd(nh3)2cl2+2nh3·h2o=pd(nh3)4cl2+2h2o

(2)向二氯四氨钯(ⅱ)溶液中加入碳酸氢盐,搅拌反应生成碳酸氢四氨钯(ⅱ)沉淀,其反应式如下

pd(nh3)4cl2+2(hco3)-=pd(nh3)4(hco3)2+2cl-

(3)将碳酸氢四氨钯(ⅱ)沉淀依次经过滤、洗涤、干燥后得到纯度≥99.95%的碳酸氢四氨钯(ⅱ)。

2.根据权利要求1所述的一种碳酸氢四氨钯(ⅱ)的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,在搅拌下向二氯四氨钯(ⅱ)溶液中加入醋酸四氨钯(ⅱ),然后加入碳酸氢盐生成碳酸氢四氨钯(ⅱ)沉淀粗产品,将碳酸氢四氨钯(ⅱ)沉淀粗产品经过滤、洗涤后用水在70~80℃再次溶解,向碳酸氢四氨钯(ⅱ)沉淀粗产品溶液中依次加入醋酸四氨钯(ⅱ)和碳酸氢盐得到纯净的碳酸氢四氨钯(ⅱ)沉淀。

3.根据权利要求2所述的一种碳酸氢四氨钯(ⅱ)的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,二氯四氨钯(ⅱ)溶液、每次加入的碳酸氢盐、每次加入的醋酸四氨钯(ⅱ)之间的质量比为1∶(0.1~0.4)∶(0.0001~0.0002),反应温度为20~60℃。

4.根据权利要求1或2所述的一种碳酸氢四氨钯(ⅱ)的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,二氯二氨钯(ⅱ)与稀氨水的质量比为1∶(5~10),稀氨水的浓度为5~10%。

技术总结

本发明公开了一种碳酸氢四氨钯(Ⅱ)的制备方法,包括以下步骤以二氯二氨钯(Ⅱ)为原料,依次与稀氨水、碳酸氢盐经两步反应生成碳酸氢四氨钯沉淀,再过滤、洗涤、干燥,得到纯度≥99.95%到碳酸氢四氨钯(Ⅱ)。本发明中起始原料二氯二氨钯(Ⅱ)为钯的常规化合物,原料易得且产率高,其他辅料稀氨水、碳酸氢盐价格便宜,大大降低了生产成本;另外,该方法不仅避免了氯离子、硝酸根离子的残留,而且是在常温常压下进行,工艺简单、易于控制,反应产率高(>;95%),产物纯度高(≥99.95%),制备过程中产生的氮氧化物少、污染少,适用于碳酸氢四氨钯(Ⅱ)的批量和工业化生产。

技术研发人员夏军;李富荣;奚红杰;索永喜;刘芳

受保护的技术使用者徐州浩通新材料科技股份有限公司

技术研发日2021.03.15

技术公布日2021.06.11

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