本發(fā)明屬于還原技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三氯化銥的控制還原制備方法。

背景技術(shù)：

銥的氯化物是銥的常見(jiàn)的化合物，常作為合成其它銥化合物及制備含銥催化劑的初始原料。含銥化合物和催化劑廣泛應(yīng)用于石油化工和有機(jī)合成、加氫催化劑、聚合催化劑等領(lǐng)域。例如，水合三氯化銥作為合成銥配合物的基礎(chǔ)原料，對(duì)磷光材料的發(fā)展起著重要的作用。

銥的熔點(diǎn)很高(2440℃)，在2100℃時(shí)仍能保持低的氧滲透率，在2280℃下不與碳起反應(yīng)，并能有效阻止碳的擴(kuò)散，是最有希望的一種抗氧化涂層材料；且銥在高溫下的耐腐蝕和抗氧化性能優(yōu)異，常作為保護(hù)膜層用于一些要求高溫耐腐蝕的環(huán)境，像渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫結(jié)構(gòu)表面，在航空、航天、航海等高技術(shù)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。目前工業(yè)上開(kāi)始使用三氯化銥代替氯銥酸做電鍍液，原因是三氯化銥更易被氧化，在電極表面形成的銥?zāi)じ又旅堋?/p>

傳統(tǒng)的制備三氯化銥的方法是將粉末銥或Ir(OH)₄放在石英管中，通入不含氧但混有少量一氧化碳的氯氣，加熱至600℃或者用直接的太陽(yáng)光或熾熱鎂條的明亮光照15min左右，得到純的IrCl₃，但此方法得到的IrCl₃不溶于水、酸、堿，不便在工業(yè)中廣泛應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有三氯化銥制備方法的不足，本發(fā)明提供了一種三氯化銥的控制還原制備方法，其特征在于，將四價(jià)銥氯化物和還原劑按照一定比例加入到置于恒溫水浴設(shè)備中的三口燒瓶?jī)?nèi)，在磁力攪拌條件下，恒溫還原2～10小時(shí)，至溶液中四價(jià)銥全部轉(zhuǎn)換為三價(jià)，然后將得到的三價(jià)銥溶液進(jìn)行濃縮至溶液中銥含量為2mol/L，最后濃縮溶液在90℃下進(jìn)行結(jié)晶，得到三氯化銥晶體。

其中，四價(jià)銥氯化物與還原劑質(zhì)量比為10:1。

所述還原劑由酸類(lèi)還原劑、醇類(lèi)還原劑和肼類(lèi)還原劑組成。

所述酸類(lèi)還原劑為抗壞血酸、醋酸中的一種，占還原劑總質(zhì)量的50～75％；所述醇類(lèi)還原劑為甲醇、丙醇、聚乙二醇中的一種或一種以上，共占還原劑總質(zhì)量的15～30％；所述肼類(lèi)還原劑為鹽酸肼、水合肼，硫酸肼中的一種或一種以上，共占還原劑總質(zhì)量的10～20％。

所述的還原溫度是75～100℃。

所述的三口燒瓶上安裝冷凝回流裝置，減少還原劑的揮發(fā)，確保體系的穩(wěn)定。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)反應(yīng)過(guò)程無(wú)不可去除試劑的添加，避免其他金屬雜質(zhì)的引入，產(chǎn)品純度高；

(2)通過(guò)控制還原劑的加入量及冷凝回流裝置回流的液體體積來(lái)控制還原反應(yīng)進(jìn)行的程度，可以減少溶劑及還原劑的揮發(fā)，保持還原體系的穩(wěn)定；

(3)方法簡(jiǎn)單，流程短，還原過(guò)程充分可控，含量穩(wěn)定可控，可保證四價(jià)銥完全還原為三價(jià)。

附圖說(shuō)明

圖1為水合三氯化銥的全元素掃描圖；

圖2是水合三氯化銥的XPS光譜圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種三氯化銥的控制還原制備方法，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

氯銥酸還原為三氯化銥的操作步驟如下：

第1步，還原：向置于恒溫水浴設(shè)備中的三口燒瓶?jī)?nèi)加入氯銥酸100克，還原劑丙醇2g，鹽酸肼1.5g，抗壞血酸6.5g，控制恒溫水浴設(shè)備中的溫度在75～100℃，打開(kāi)磁力攪拌系統(tǒng)，進(jìn)行恒溫?cái)嚢瑁銣剡€原3小時(shí)至溶液中四價(jià)銥全部轉(zhuǎn)換為三價(jià)；

第2步，濃縮：將得到的三價(jià)銥水溶液進(jìn)行濃縮，蒸餾出過(guò)量的水，得到三價(jià)銥濃縮液，濃縮后三氯化銥水溶液中銥含量為2mol/L；

第3步，結(jié)晶：將濃縮后的三價(jià)銥溶液置于結(jié)晶皿中，在90℃下進(jìn)行結(jié)晶，結(jié)晶時(shí)間2小時(shí)，得到三氯化銥結(jié)晶62.5g,成品率97.16％，銥含量54.4％。

對(duì)得到的三氯化銥進(jìn)行了X射線(xiàn)光電子能譜分析，其結(jié)果如圖1所示，從圖中可以看到Ir、Cl、O、C的譜峰，其中Cl元素與Ir元素的譜峰較為明顯，Ir的4f7/2特征譜線(xiàn)，試樣中Ir的結(jié)合能為62.78ev，表明試樣中銥是以Ir³⁺的形式存在的，符合銥從原料中的+4價(jià)還原到+3價(jià)的過(guò)程。由于樣品表面某種原子射出的光電子強(qiáng)度是與樣品中的該元素的含量成線(xiàn)性關(guān)系的，因此使用XPS(圖2)對(duì)元素含量進(jìn)行半定量分析可知氯元素與銥元素的含量之比為3:1，認(rèn)為此種化合物中元素銥是以Ir³⁺形式存在。