Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ получения коллоидных растворов платины

Классы МПК:B01J13/00 Коллоидная химия, например способы получения коллоидов или их растворов, не отнесенные к другим классам, изготовление полых пластмассовых шариков или микрокапсул
C01G55/00 Соединения рутения, родия, палладия, осмия, иридия или платины
B82B1/00 Наноструктуры
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2009-02-26
публикация патента:

Изобретение может быть использовано в производстве высокоселективных твердотельных катализаторов. Осуществляют электрохимическое взаимодействие платиновых электродов с раствором гидроксида щелочного металла концентрацией 2-6 моль/л при циклическом изменении полярности электродов с частотой 30-80 Гц при плотности тока 1 А/см 2 и температуре 30-35°С. Изобретение позволяет получать коллоидные растворы платины с размером частиц 10-500 нм.

Изобретение относится к способам получения коллоидных растворов платины, которые найдут применение в различных отраслях науки и техники, в частности при разработке новых типов высокоселективных твердотельных катализаторов.

Известен способ получения наночастиц (патент RU № 22650756, опубл. 2005), включающий в себя диспергирование расплавленного материала, подачу жидких капель этого материала в плазму электрического разряда, параметры которой удовлетворяют заданным соотношениям, образованную в инертном газе при давлении 10-3-10-1 Па, охлаждение в инертном газе образовавшихся в упомянутой плазме жидких наночастиц до затвердевания и нанесение полученных наночастиц на носитель. Недостатком этого способа является сложность технического оформления, так как для реализации этого способа используется установка плазменного электродиспергирования.

Известен способ получения наночастиц платиновых металлов (патент RU № 2333077, опубл. 2008), включающий в себя приготовление прямых или обратных мицелл с последующим восстановлением в них прекурсоров металлов. Перед приготовлением мицелл их концентрируют из водных растворов ионной флотацией или фотоэкстракцией с применением поверхностно-активных веществ (ПАВ) и углеводородов. Недостатком данного способа является необходимость отмывки спиртом полученных наночастиц от ПАВ.

Известен способ получения коллоидного раствора наночастиц металла (патент RU № 2006145511, опубл. 2008), включающий в себя растворение иодида соответствующего металл в метаноле, с последующим воздействием на полученный раствор физическим фактором. Воздействие осуществлялось путем облучения раствора источником света с длиной волны не более чем 6 мк. После чего раствор нагревают до температуры не более чем 50°С и добавляют четыреххлористый углерод. Недостатком способа является применение таких токсичных веществ, как метанол и четыреххлористый углерод, которые приводят к агломерации частиц металла.

Известен способ получения высокодисперсных порошков металлов (патент RU № 2302927, опубл. 2007). Металл нагревают до температуры кипения, испаряют и конденсируют пар, подавая струю пара металла в конденсатор, форма рабочей поверхности которого максимально приближена к форме струи истечения пара. Конденсацию и рост частиц металла осуществляют в зоне толщиной, приближенной к постоянной. Удаление осажденного порошка металла осуществляют непрерывно по всей рабочей поверхности конденсатора. Недостатком способа является необходимость нагрева металла до температуры кипения.

В качестве прототипа выбран способ получения коллоидных растворов металлов (патент RU № 2238140, опубл. 2004). Получение коллоидных растворов металлов, выбранных из второй группы и/или четвертого периода, проводилось в присутствии органического соединения, содержащего гетероатом - кислород или азот, и осуществлялось путем электрохимического взаимодействия. Электрохимическое взаимодействие осуществлялось при изменении скорости процесса растворения металла в условиях циклического изменения полярности электродов каждые 10 секунд при необходимости при постоянном снижении напряжения с 1,8 до. 0,2 В. Полученный конечный продукт - коллоидный раствор металла - имеет концентрацию 0,01-4 ммоль в литре и размеры частиц от 0,1 до 90 мкм. В качестве органического соединения можно применять насыщенные, ненасыщенные, ароматические сульфокислоты или их ангидриды, многоосновные карбоновые кислоты или их ангидриды, азотосодержащий водорастворимый полимер, первичные, вторичные, третичные амины, одно- или полиатомные спирты, кетоны, в том числе фруктозу, сахарозу, глюкозу. Недостатком этого способа является невозможность получения наноразмерных частиц металлов.

Задачей заявляемого способа является получение коллоидных растворов платины, размер частиц которых варьируется в интервале от 10 до 500 нм в зависимости от параметров процесса.

Решение поставленной задачи достигается тем, что электрохимическое взаимодействие происходит при циклическом изменении полярности электродов с частотой 30-80 Гц при плотности тока 1 А/см 2 в растворах гидроксидов щелочных металлов концентрацией 2-6 моль в литре при температуре 30-35°С.

При поляризации катионы щелочных металлов адсорбируются на поверхности платины, образуя интерметаллические соединения платины с щелочным металлом. Образование интерметаллического соединения и последующее его разложение водой способствуют разрыхлению платины и распылению ее в объеме электролита. Скорость данного процесса зависит от ряда факторов, одним из которых является температура. С ростом температуры скорость разрушения платины падает. При реверсе тока этот эффект имеет место в условиях как катодной, так и анодной поляризации. Кроме того, на скорость разрушения платины оказывает влияние частота переменного тока /А.И.Ионкин, В.М.Караваев, А.И.Кошелев, Ю.Д.Кудрявцев, В.Р.Сальман, Д.П.Семченко. Поляризация платины при электролизе переменным током. - В сб.: Исследования в области прикладной электрохимии. Новочеркасск, 1970 (Новочеркасский политехнический институт)/.

Техническим результатом заявляемого способа является получение коллоидного раствора платины, размер частиц которого варьируется в интервале от 10 до 500 нм.

Способ осуществляли методом электрохимического взаимодействия в условиях циклического изменения полярности платиновых электродов в растворах гидроксидов щелочных металлов. Для этого два платиновых электрода, выполненных из платиновой фольги, были помещены в раствор гидроксида щелочного металла, который подвергался электролизу переменным током.

Пример 1.

Коллоидный раствор платины получали при электролизе раствора гидроксида натрия концентрацией 2 моль в литре переменным током плотностью 1 А/см2, частотой 80 Гц. Температура раствора 30-35°С. Скорость разрушения платины составила 0,0250 г/см2 ·час, при этом дисперсность полученных частиц изменялась в диапазоне от 10 до 50 нм.

Пример 2.

Получение коллоидного раствора платины осуществляли путем разрушения двух платиновых электродов в растворе гидроксида калия концентрацией 2 моль в литре под действием переменного тока плотностью 1 А/см 2, частотой 30 Гц. Температура раствора 30-35°С. Скорость разрушения платины составила 0,0127 г/см2·час, при этом дисперсность полученных частиц изменялась в диапазоне от 10 до 80 нм.

Пример 3.

Коллоидный раствор платины получали путем разрушения двух платиновых электродов при электролизе раствора гидроксида калия концентрацией 6 моль в литре переменным током плотностью 1 А/см2, частотой 50 Гц. Температура раствора 30-35°С. Скорость разрушения платины составила 0,0504 г/см2·час, при этом дисперсность полученных частиц изменялась в диапазоне от 50 до 500 нм.

Таким образом, заявляемый способ обеспечивает получение коллоидных растворов платины, размер частиц которых варьируется в интервале от 10 до 500 нм в зависимости от параметров процесса и которые в дальнейшем могут быть использованы для получения твердотельных катализаторов.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения коллоидных растворов платины в результате электрохимического взаимодействия в условиях циклического изменения полярности электродов, отличающийся тем, что электрохимическое взаимодействие происходит при циклическом изменении полярности платиновых электродов с частотой 30-80 Гц при плотности тока 1 А/см2 в растворах гидроксидов щелочных металлов концентрацией 2-6 моль в литре при температуре 30-35°С.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2424051

patent-2424051.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс B01J13/00 Коллоидная химия, например способы получения коллоидов или их растворов, не отнесенные к другим классам, изготовление полых пластмассовых шариков или микрокапсул

Патенты РФ в классе B01J13/00:
дисперсия оксида циркония и способ ее получения -  патент 2529219 (27.09.2014)
способ получения наночастиц серебра с модифицированной лигандной оболочкой в высокоывязкой матрице -  патент 2526967 (27.08.2014)
способ получения микрокапсул лекарственных препаратов группы цефалоспоринов в конжаковой камеди в толуоле -  патент 2525158 (10.08.2014)
способ получения суспензии высокодисперсных частиц металлов и их соединений и устройство для его осуществления -  патент 2523643 (20.07.2014)
способ получения микрокапсул лекарственных препаратов группы цефалоспоринов в конжаковой камеди в ацетоне -  патент 2523400 (20.07.2014)
способ инкапсуляции фенбендазола -  патент 2522267 (10.07.2014)
способ получения микрокапсул лекарственных препаратов группы цефалоспоринов в альбумине человеческом сывороточном -  патент 2522254 (10.07.2014)
способ инкапсуляции фенбендазола -  патент 2522229 (10.07.2014)
способ инкапсуляции фенбендазола -  патент 2522222 (10.07.2014)
способ получения наноструктурированных покрытий оксидов металлов -  патент 2521643 (10.07.2014)

Класс C01G55/00 Соединения рутения, родия, палладия, осмия, иридия или платины

Патенты РФ в классе C01G55/00:
способ получения оксида палладия(ii) на поверхности носителя -  патент 2482065 (20.05.2013)
способ получения летучих соединений платиновых металлов -  патент 2478576 (10.04.2013)
способ получения транс-дихлорометиламинэтиламинплатины (ii) -  патент 2464232 (20.10.2012)
способ получения транс-дихлорометиламинизопропиламинплатины (ii) -  патент 2464231 (20.10.2012)
способ получения палладия, растворимого в азотной кислоте (варианты) -  патент 2463366 (10.10.2012)
способ получения гетероядерных ацетатов палладия с цветными металлами -  патент 2458039 (10.08.2012)
способ получения хлоридных солей иридия (iii) -  патент 2437838 (27.12.2011)
способ получения нанокластеров палладия и серебра -  патент 2431605 (20.10.2011)
способ получения оксида платины (iv) -  патент 2415085 (27.03.2011)
способ получения трихлороамминоплатинатов (ii) калия или аммония из платины -  патент 2409520 (20.01.2011)

Класс B82B1/00 Наноструктуры

Патенты РФ в классе B82B1/00:
многослойный нетканый материал с полиамидными нановолокнами -  патент 2529829 (27.09.2014)
материал заменителя костной ткани -  патент 2529802 (27.09.2014)
нанокомпозитный материал с сегнетоэлектрическими характеристиками -  патент 2529682 (27.09.2014)
катализатор циклизации нормальных углеводородов и способ его получения (варианты) -  патент 2529680 (27.09.2014)
способ определения направления перемещения движущихся объектов от взаимодействия поверхностно-активного вещества со слоем жидкости над дисперсным материалом -  патент 2529657 (27.09.2014)
способ формирования наноразмерных структур -  патент 2529458 (27.09.2014)
способ бесконтактного определения усиления локального электростатического поля и работы выхода в нано или микроструктурных эмиттерах -  патент 2529452 (27.09.2014)
способ изготовления стекловидной композиции -  патент 2529443 (27.09.2014)
комбинированный регенеративный теплообменник -  патент 2529285 (27.09.2014)
способ изготовления тонкопленочного органического покрытия -  патент 2529216 (27.09.2014)

Наверх