一种制备硫酸二亚硝基亚铂酸溶液的方法与流程

本发明涉及一种制备硫酸二亚硝基亚铂酸溶液的方法，所述硫酸二亚硝基亚铂酸溶液被作为电镀液使用，属于化学合成。

背景技术：

1、贵金属铂因其化学性质极其稳定且难以氧化，耐热性与耐久性能良好，镀层硬度高，电阻小，可钎焊等特点，它被广泛应用于电子元器件、电极涂层、医用材料、防护材料及首饰等行业。此外，铂金亦因独特的抗腐蚀性、生理上的无毒性、良好的延展性以及生物相容性，使其在医学领域的应用越来越受到重视。铂镀层的多项优异功能已成为应用于医疗设备和体内植入器件的“超级涂层”材料。目前镀铂过程应用比较广泛的铂化合物是硫酸二亚硝基亚铂酸溶液，硫酸盐型镀铂液呈强酸性，在各种基材上电镀，在此溶液中能镀厚铂，镀层表面光亮，电镀过程不会析出气体，镀层无针孔和疏孔。

2、us3206382a公开了一种采用k2pt(no2)4与稀硫酸反应得到k2pt(no2)2so4的方法，具体通过k2ptcl4与agno2和agso4反应得到k2pt(no2)2so4，该方法中使用四亚硝基铂酸钾溶液与稀硫酸混合加热至70℃，溶液通过阳离子交换树脂后，再进行加热沸腾浓缩获得鲜黄色的硫酸二亚硝基亚铂酸。

3、在《全光亮镀铂》(冶金工业部贵金属研究所一室电镀组)一文中报道了硫酸二亚硝基亚铂酸的制备方法：(1)氯铂酸与亚硝酸钾反应，获得四亚硝基铂酸钾；氯铂酸与草酸反应，得到氯亚铂酸钾，将摩尔比为1:1的氯铂酸钾与四硝基铂酸钾混合，充分反应，得到二氯二硝基铂酸钾溶液，然后加入硫酸银溶液或硫酸银固体，得到硫酸二亚硝基铂酸钾溶液，在70℃通过氢离子型交换树脂柱，得到硫酸二亚硝基亚铂酸的硫酸溶液；(2)氯铂酸与亚硝酸钾反应得到四亚硝基铂酸钾晶体及少量氯化钾和亚硝酸钾，将此晶体溶解，在热态下与过量的固体硫酸银反应，得到四亚硝基铂酸钾、硫酸钾、通过氢型离子交换树脂柱，得到硫酸二亚硝基亚铂酸的稀硫酸溶液。

4、由以上专利公开文件或文献可知，硫酸二亚硝基亚铂酸或其盐溶液的制备步骤比较繁琐，周期长，易夹带其它金属离子如k离子。其中目前制备硫酸二亚硝基亚铂酸的方法需要用到试剂硫酸银和阳离子交换树脂，其中使用银离子试剂去除氯离子，用阳离子交换树脂除去钾离子和银离子，制备成本高昂且难以获得较纯净的硫酸二亚硝基亚铂酸溶液，一直以来缺乏快捷、高效、经济且通用的制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决合成硫酸二亚硝基亚铂酸溶液制备工艺繁琐、氯离子、钾离子、银离子等杂质及其含量的问题，提供一种操作简单，方便快捷，经济性高的制备方法，适宜工业化规模生产硫酸二亚硝基亚铂酸溶液的方法。

2、本发明的合成步骤包含：

3、步骤(1)，在六亚硝基合铂酸钾水溶液中，缓慢加入铵盐，搅拌加热进行反应，得到含有六亚硝基合铂酸铵沉淀的悬浊液，冷却，过滤，用15％的冷铵盐溶液洗涤2次，得到白色的六亚硝基合铂酸铵固体；

4、步骤(2)将六亚硝基合铂酸铵固体与稀硫酸溶液混合，搅拌，加热，进行反应，直至无棕红色的气体产生，得到淡黄色的硫酸四亚硝基铂酸溶液；

5、步骤(3)，将上述溶液冷却至室温后，滴加适量还原剂，搅拌，反应至不再有气泡产生，获得黄绿色的硫酸二亚硝基亚铂酸溶液，反应式如下：

6、

7、进一步地，步骤(2)中硫酸四亚硝基铂酸的空间结构式为离子型i、离子型ii和桥连分子型iii中的任一种或多种的混合物，其结构式为：

8、

9、进一步地，在步骤(1)中：

10、铵盐为氯化铵、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种；

11、用15％的冷铵盐溶液洗涤2次；

12、六亚硝基铂酸钾与铵盐的摩尔比为1:2～5，反应时间为1～3小时。

13、进一步地，在步骤(2)中：

14、所述稀硫酸溶液中硫酸的质量含量为20～60％；

15、所述六亚硝基铂酸铵与硫酸的摩尔比为1：1～3；

16、所述的加热温度为50～80℃、反应时间为0.5～2h。

17、进一步地，在步骤(3)中，所述还原剂包括甲酸、甲醇、草酸、水合肼任一种。

18、本发明的有益效果包括：

19、(1)本发明的制备方法解决了经典制备过程使用硫酸银、阳离子交换树脂等昂贵试剂，以及氯去除不净且又额外引入银离子的问题，整个工艺流程简单，总体成本低廉，经济性高，适宜工业化生产；

20、(2)本发明可简便快捷获得纯净的硫酸二亚硝基亚铂酸，不夹带钾k离子、银离子等杂质离子；

21、(3)本发明所使用的试剂均符合原子经济性，绿色环保等要求，有效避免钾离子、银离子、氯离子等杂质的影响。

技术特征：

1.一种制备硫酸二亚硝基亚铂酸溶液的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种制备硫酸二亚硝基亚铂酸溶液的方法，该方法包括：1)在六亚硝基合铂酸钾水溶液中，缓慢加入铵盐，搅拌加热进行反应，得到含有六亚硝基合铂酸铵沉淀的悬浊液，冷却，过滤，用冷的铵盐溶液洗涤，得到白色的六亚硝基合铂酸铵固体；2)将六亚硝基合铂酸铵固体与稀硫酸溶液混合，搅拌，加热，进行反应，直至无棕红色的气体产生，得到硫酸四亚硝基铂酸溶液；3)将溶液冷却至室温后，滴加还原剂，搅拌，反应至不再有气泡产生，获得硫酸二亚硝基亚铂酸溶液。本发明解决了目前除氯试剂如硫酸银添加、氯去除不净且又额外引入银离子的问题，整个工艺流程简单，总体成本低廉，经济性高，适宜工业化生产。

技术研发人员：唐振艳,奚菊芳,皮晓琳,侯文明,王洪友,李建,冯洋洋,孟凡强,刘桂华,戴云生,左川
受保护的技术使用者：贵研化学材料（云南）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15