[发明专利]一种水溶性钌络合物的提纯方法

说明书

本发明提供了一种水溶性钌络合物的提纯方法。该水溶性钌络合物的提纯方法包括：调节待提纯的水溶性钌络合物的pH至2‑12，在0℃‑80℃下搅拌30min‑2h；转移至透析袋中进行透析，直至外液的离子浓度不超过5ppm，结束透析；在50℃‑80℃下进行减压蒸馏，得到水溶性钌络合物。本发明还提供了由上述提纯方法得到的高纯度的水溶性钌络合物。本发明的水溶性钌络合物的提纯方法的流程简单，制备周期短，效率高，产品纯度高，易于实现规模化生产，可以获得高纯度的钌络合物。

技术领域

本发明涉及一种金属有机化合物的提纯方法，具体涉及一种水溶性含钌金属络合物的提纯方法，属于材料化学领域。

背景技术

氨合成是化学工业的支柱产业，钌系氨合成催化剂被认为是继铁催化剂之后第二代氨合成催化剂。

上世纪八九十年代，人们就已经研究了各种钌的前驱体在钌基氨合成催化剂中的应用，以及相应的不同钌前驱体所对应的不同的催化剂的制备方法，一些早期的文献介绍了这部分的研究成果：钌催化剂主要的前驱体为Ru₃(CO)₁₂、RuCl₃、Ru(acac)₃(acac＝乙酰丙酮)、RuNO(NO₃)₃、RuCl₃等，但是在钌催化剂中贵金属的投入过高是阻碍其广泛应用的最大障碍。

一般情况下，钌催化剂中采用Ru₃(CO)₁₂或其它的商品化的无氯前驱体，因其性价比较低影响了钌催化剂的推广使用。而相对便宜的氯化钌作前驱体制备的催化剂虽性价比较高，但催化剂中残留的氯离子可能影响催化剂的活性和氨合成生产设备的安全，且以氯化钌为前驱体制备的催化剂制备效率较低、工艺复杂、制备过程中钌的损失较大，对制备高性价比的钌系氨合成催化剂不利。

研究中发现，不同钌络合物前驱体制得的催化剂，因为前驱体具有良好的水溶性，有利于实验工艺的设计，可通过对实验条件的改变能得到高活性高稳定性的氨合成催化剂。

实验中以钌粉为起始物，通过制备钌酸钾和还原剂来制备水溶性的钌络合物，因制备钌酸钾过程中引入大量的钾离子，在制备纯净的水溶性钌络合物中必须出去钾离子。而钾盐或氢氧化钾的水溶性很好，制备的钌络合物也是水溶性物质，常规的沉淀、蒸发、过饱和等手段难以得到高纯度的水溶性钌络合物。

因此，提供一种可以获得高纯度的水溶性钌络合物的方法，成为了本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种水溶性钌络合物的提纯方法，其制备周期短，效率高，易于实现规模化生产，可以获得纯度大于99％的钌络合物。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种水溶性钌络合物的提纯方法，该提纯方法包括以下步骤：

步骤一：调节待提纯的钌络合物的pH至2-12，在0℃-80℃下搅拌30min-2h；

步骤二：透析袋至外液的离子浓度不超过5ppm，结束透析；

步骤三：在50℃-80℃下进行减压蒸馏，得到提纯的水溶性钌络合物；

待提纯的水溶性钌络合物按照以下步骤制备：

将钌粉、钾盐混合，在400℃-650℃下焙烧1h-4h，得到钌酸钾，其中，钾盐与钌的摩尔比为1:1-10:1；

将钌酸钾溶解于0℃-80℃的水中，得到钌酸钾水溶液；

在0℃-100℃下，向溶解液中加入钌酸钾水溶液，得到待提纯的水溶性钌络合物，其中，溶解液与钌的摩尔比为0.5:1-8:1，溶解液包括多羟基有机化合物或氨水。

根据本发明的具体实施方式，在马弗炉中进行焙烧。