本發明涉及一種貴金屬鉑催化劑的合成方法，特別涉及一種電滲析法制備六羥基鉑酸二（乙醇胺）水溶液的方法。
背景技術：
基于鉑的貴金屬催化劑廣泛的應用于各個領域，如機動車尾氣凈化、石油化工、污水處理以及醫藥中間體等多個領域，尤其是尾氣凈化方面越來越受到學者們的廣泛關注。目前，人們普遍認為在機動車排氣管處安裝尾氣凈化器是改善尾氣污染的最佳方式之一。眾所周知，凈化器的核心材料是催化劑，其中貴金屬鉑催化劑被公認為是一種有效的活性材料成分。然而，鉑催化劑價格昂貴且不易制備。因此，如何降低鉑催化劑的用量、增加催化劑的活性以及提高催化劑的循環使用率是目前科研工作者們的重要研究課題。
大量研究表明，與含氯的鉑催化劑相比，不含氯的鉑催化劑具有顯著的催化優勢。當這兩種催化劑老化后，含氯的催化劑的催化活性大大下降，同時氯會降低催化劑的耐高溫性和使用壽命。其中，文獻Applied Catalysis B: Environmental. 1996,10:53-68和Industrial & Engineering Chemistry Research. 2001,41:1967-1972以及張愛敏等人均對此做了相關報道。基于上述考慮，人們逐漸把目光投向不含氯的鉑催化劑的合成。Pt(NO3)2作為無氯的鉑催化劑被開發出來，然而，該催化劑不穩定，需現配現用，難以儲存。此外，該催化劑制備過程需用大量的硝酸，易產生酸性氣體，對載體材料有嚴重的腐蝕作用，從而影響催化性能，如文獻Journal of Physical Chemstry B. 2003,107:1802-1813.中報道。目前，國際上普遍比較認可的一種不含氯的鉑催化前驅體--六羥基鉑酸二（乙醇胺）水溶液用于凈化處理機動車尾氣。該催化劑穩定性及水溶性好，不含對催化劑有害的雜質如氯和硝酸根等成分。因此，該催化前驅體具有良好的應用前景。
和傳統制備方法相比，電滲析制備法具有顯著的優勢。該法操作簡單，產率高、能耗低、環境污染小、占地面積小以及產物水質穩定等優點，較為符合綠色化學的要求，在大規模工業生產中具有很大的應用價值，同時，該法也是化工產品生產及純化過程中的一個重要方法。化學浸漬法是工業制備該類催化劑的主要方法之一，一般來說，浸漬過程中存在強吸附時，前驅體會與載體之間形成物理鍵或化學鍵。這種強相互作用會使前驅體在負載材料上的分布接近原子分布，從而提高其分散度。該法操作簡單、方便可行，是本發明的一個重要制備步驟之一。隨著機動車輛的日益增多，六羥基鉑酸二（乙醇胺）水溶液作為催化前驅體的需求也日益增加，因此，開發出一種產率高、成本低、污染小、能耗少、操作簡單和易于分離的制備技術變得尤為重要。
技術實現要素：
本發明的目的是發明一種電滲析制備六羥基鉑酸二（乙醇胺）水溶液的方法，具體方案如下：
（1）采用電滲析法制備六羥基鉑酸鈉或六羥基鉑酸鉀
在隔膜式電滲析槽中，以鎳或石墨作為陰極電極材料、鈦或/和釕作為陽極電極材料。陰極液室內放置有濃度為1~5mol/L的氯鉑酸、氯鉑酸鈉或氯鉑酸鉀溶液，陽極液室為一定濃度的NaOH或KOH溶液，其pH不小于8，隔膜為陽離子膜。經100~1000A/m2的電流密度、電壓為5~15V以及電解溫度為20~40℃的反應條件下電解，當陰極液室pH為8時，反應停止，制得六羥基鉑酸鈉或六羥基鉑酸鉀的水溶液；將該液濃縮后，置于冰箱，析出黃色固體，分別用純凈水和乙醇各洗滌三次，真空干燥后的粗品，產率為95.2~98.6%；
（2）稱取步驟（1）制備的六羥基鉑酸鈉或六羥基鉑酸鉀，在攪拌條件下將其完全溶解于水中，接著用濃度為2mol/L硝酸或醋酸調pH至3.5~5.5，攪拌反應1h，得大量淡黃色沉淀，抽濾得淡黃色固體，分別用醋酸、純凈水以及丙酮各洗滌三次，真空干燥后得六羥基鉑酸，產率為95.9~98.4%；
（3）將上述制得的六羥基鉑酸加入到乙醇胺水溶液中，在攪拌條件下使其完全溶解，最終得到黃色透明溶液，其中乙醇胺和六羥基鉑酸的摩爾比為2.00~2.15:1；該水溶液鉑的含量為100~200mg/mL，產率大于96%。雜質鈉的含量為83~97ppm，氯的含量為95~98ppm。
與現有技術相比，本發明的有益效果主要體現在：
本發明所述的電滲析法具有產率高、成本低、污染小、能耗少以及操作簡單，且產物收率在95~97%之間，該方法所得產物的雜離子濃度小于100ppm；同時，該法合成的產品純度高，工藝穩定，產品質量可靠，具有重要的經濟和社會價值。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明進行進一步描述，但本發明的保護范圍并不僅限于此。
實施例1：制備六羥基鉑酸二（乙醇胺）水溶液的方法
（1）在隔膜式電滲析槽中，以鎳電極作為陰極、鈦電極作陽極，其面積均為1dm2；陰極液室內放置有濃度1mol/L氯鉑酸鈉水溶液，陽極液室為pH為8的NaOH溶液，隔膜為Nafion902膜；經電流密度為1000A/m2、電壓為15V以及電解溫度為20℃的反應條件下電解，待陰極液室pH為8時，反應停止，得六羥基鉑酸鈉溶液粗品；將該液濃縮至原來體積的八分之一，置于冰箱，析出黃色固體，分別用冰的純凈水和乙醇各洗滌三次，真空干燥后的純品，產率為95.2%；
（2）稱取0.04mol 13.68g六羥基鉑酸鈉，在磁力攪拌條件下將其溶于25mL的純凈水，接著用濃度為2mol/L硝酸調pH至3.5，攪拌反應1h，得大量淡黃色沉淀；抽濾該淡黃色固體，分別用醋酸、純凈水以及丙酮各洗滌三次，真空干燥后得六羥基鉑酸純品，產率為95.9%；H8O6Pt的理論值為: H : 2.76，Pt: 56.85，實測值為：H: 2.88，Pt: 57.03，結果與理論值相符；
（3）配置體積分數為10%的乙醇胺水溶液100mL，其中乙醇胺的物質的量為1.63mol，稱取六羥基鉑酸2.39g（0.80mol），在攪拌條件下將其溶解在上述溶液，最終得到黃色透明溶液；經測試，鉑的含量為124mg/mL，產率為96.1%，溶液pH為9.0，雜質鈉的含量為92ppm，氯的含量為98ppm；將目標液密封在棕色瓶并于避光條件下儲存。
實施例2：制備六羥基鉑酸二（乙醇胺）水溶液的方法
（1）在隔膜式電滲析槽中，以石墨電極作為陰極、釕電極作陽極，其面積均為1dm2。陰極液室為濃度3.0mol/L氯鉑酸鉀水溶液，陽極液室是pH為9的KOH溶液，隔膜為Nafion117膜；經電流密度為500A/m2、電壓為10V以及電解溫度為30℃的反應條件下電解，當陰極液室pH為8時，反應停止，得六羥基鉑酸鉀水溶液；將該液濃縮至原來體積的八分之一，置于冰箱，析出黃色固體，分別用冰的純凈水和乙醇洗滌洗滌三次，真空干燥后的純品，產率為97.6%；
（2）稱取0.04mol 15.0g六羥基鉑酸鈉，在磁力攪拌條件下將其溶于25mL的純凈水，接著用濃度為2mol/L硝酸或醋酸調pH至4.5，攪拌反應1h，得大量淡黃色沉淀；抽濾得淡黃色固體，分別用醋酸、純凈水以及丙酮各洗滌三次，真空干燥后得六羥基鉑酸純品，產率為96.7%；H8O6Pt的理論值為: H：2.7，Pt：65.2，實測值為H： 2.6，Pt：65.3，結果與理論值相符；
（3）配置體積分數為14%的乙醇胺水溶液100mL，其中乙醇胺的物質的量為2.28mol，稱取六羥基鉑酸3.32g（1.11mol），在攪拌條件下將其溶解在上述溶液，最終得到黃色透明溶液。經測試，鉑的含量為196mg/mL，產率為97.2%，溶液pH為10.0，雜質鉀的含量為97ppm，氯的含量為94ppm；將目標液密封在棕色瓶并于避光條件下儲存。
實施例3：制備六羥基鉑酸二（乙醇胺）水溶液的方法
（1）在隔膜式電滲析槽中，以石墨電極作為陰極、鈦釕電極作陽極，其面積均為1dm2。陰極液室為濃度5mol/L氯鉑酸，陽極液室是pH為10的KOH溶液，隔膜為Nafion115膜。經300A/m2的電流密度、電壓為6V以及電解溫度為40℃的反應條件下電解，待陰極pH為8時，反應停止，得六羥基鉑酸鉀溶液粗品，將該液濃縮至原來體積的八分之一，置于冰箱，析出黃色固體，分別用純凈水和乙醇洗滌洗滌三次，真空干燥后的純品，產率為98.6%；
（2）稱取0.04mol 11.96g六羥基鉑酸，在磁力攪拌條件下將其溶于25mL的純凈水，接著用濃度為2mol/L醋酸調pH至5.5，攪拌反應1h，得大量淡黃色沉淀；抽濾得淡黃色固體，分別用醋酸、純凈水以及丙酮各洗滌三次，真空干燥后得六羥基鉑酸純品，產率為98.4%。H8O6Pt的理論值為H：2.7，Pt：65.2，實測值為H ：2.8，Pt：64. 9，結果與理論值相符；
（3）配置體積分數為8%的乙醇胺水溶液100mL，其中乙醇胺的物質的量為1.34mol，稱取六羥基鉑酸1.91g（0.64mol），在攪拌條件下將其溶解在上述溶液，最終得到黃色透明溶液；經測試，鉑的含量為192mg/mL，產率為98.2%，溶液PH為8.5，雜質鉀的含量為91ppm，氯的含量為89ppm。將目標液密封在棕色瓶并于避光條件下儲存。