Комплексные соединения платиновых металлов с оловом(II) в качестве предшественников для получения биметаллических покрытий и нанодисперсных порошков

• Автор: Антонов, Георгий Дмитриевич
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 147 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Комплексообразование платиновых металлов с соединениями олова(П)
в водных растворах галогенводородных кислот
1.2. Роль М-8п комплексов в гетерогенном катализе
1.3. Биметаллические Рс[(11)-8п(11) комплексы в качестве активаторов поверхности диэлектриков в процессах химического металлирования
1.4. Методы получения наноразмерных порошков
1.4.1. Методы получения моно- и биметаллических наночастиц из растворов
1.4.1.1. Получение монометаллических наночастиц
1.4.1.2. Получение биметаллических наночастиц благородных и переходных металлов
1.4.1.3. Одновременное (одностадийное) восстановление смеси солей
двух металлов
1.4.1.4. Последовательное восстановление смеси ионов металлов
1.4.2. Получение наноразмерных порошков при контактном восстановлении ионов металлов активными металлами из растворов
1.4.3. Получение биметаллических наночастиц реакциями разложения карбонильных и формиатных комплексов металов
1.4.4. Термическое разложение двойных комплексных солей
1.4.5. Электрохимические методы получения биметаллических
порошков и покрытий
Цель и задачи работы

Глава 2. Экспериментальная часть
Глава 3. Получение наноразмерных порошков сплавов платиновых
металлов с оловом
3.1. Получение наноразмерных биметаллических порошков восстановлением комплексов палладия(П) с оловом(П) из водных
растворов хлороводородной кислоты
3.2. Получение наноразмерных биметаллических порошков восстановлением комплексов РГметаллов с оловом(П) из водных растворов кислот
3.3. Получение трёхкомпонентных порошков сплавов, содержащих
два различных платиновых металла и олово
Глава 4. Электрохимическое получение биметаллических покрытий и наноразмерных порошков РГметаллов с оловом из
водных растворов
4.1. Электрохимическое получение наноразмерных биметаллических порошков РГметаллов с оловом из водных растворов кислот
4.2. Получение би- и полиметаллических покрытий, состоящих из сплавов
1Й металлов с оловом электрохимическим методом
4.2.1. Комплексообразование платиновых металлов с соединениями олова(Н) в водных растворах этилендиаминтетраацетата натрия
и дигидродифосфата натрия
4.2.2. Получение биметаллических покрытий
Глава 5. Внутримолекулярные окислительно-восстановительные
превращения Рй(П)-8п(П) комплексов в водных растворах кислот
Основные результаты и выводы
Библиографический список использованной литературы
Введение
В настоящее время все большую роль в промышленности играют гетероме-таллические катализаторы, содержащие металлы платиновой группы в сплавах с неблагородными металлами. Биметаллические катализаторы проявляют более высокую активность и селективность, чем катализаторы, содержащие чистые металлы. Широкое применение в промышленности имеют сплавы платиновых металлов с оловом. В промышленном масштабе биметаллические РТ-Бп катализаторы эффективно используются в таких процессах, как риформинг нефтепродуктов, гидрирование, олигомеризация и изомеризация олефинов, гидрирование жиров, дегидрирование алканов, гидроформилирование олефинов, в процессах низкотемпературного окисления монооксида углерода, восстановления нитрат и нитрит-ионов и многих др. Исследования по созданию новых РсБп катализаторов и изучению их свойств широко ведутся и в настоящее время [1-4].
В последние годы бурно развивается электроэнергетика. Достижения в этой области в значительной мере определяются успехами в разработке активных и стабильных наноматериалов для катодов и анодов в топливных элементах. Мик-родисперсные порошки сплавов платиновых металлов с оловом широко используются для изготовления эффективных электрокатализаторов для окисления водорода и спиртов в топливных элементах [5]. Перспективность использования нано-размерных порошковых материалов обусловлена совокупностью уникальных характеристик, не свойственных массивным образцам сплавов. В этой области ведутся интенсивные исследования по разработке высоко активных, устойчивых биметаллических порошков Pt металлов с оловом с целью создать композиты для изготовления электрокатализаторов.
Важной областью применения биметаллических комплексов платиновых металлов с оловом(П) является металлизация диэлектриков. Этот процесс широко используется в радиоэлектронной и электротехнической промышленности. Растворы совмещенных активаторов, содержащие биметаллические комплексы палладия с оловом(П), являются высоко эффективными в процессах химической и прямой металлизации диэлектриков и повсеместно используются в производстве печатных плат и других изделий. Существуют проблемы, связанные с устойчиво-

Следовательно, в данных условиях цинком восстанавливается кластер Рс18п4 с сохранением биметаллических связей Рб-Бп. При этом около 20% 8п(П), находящегося в обменном равновесии с Р<1(П)-8п(Н) комплексом, не восстанавливается.
Для того, чтобы установить как ведут себя ионы 8пС13‘, находящиеся в избытке в растворе, в процессе восстановления Рс1(П)-8п(11) комплекса цинком, были проведены предварительные опыты. На полное восстановление Рс1(П)-8п(П) комплекса из раствора, содержащего 1 ммоль Рс1(П) и 10 ммолей 8п(П) потребовалось 6 ммолей Zn. Выход порошка составил 680 мг. Элементный состав образовавшегося порошка соответствует формуле Рб8п48. В растворе обнаружено 5,2 ммолей 8п(П). Увеличение исходного соотношения 8п(П):Рс1(11) до 10:1 привело к росту мольного содержания олова в порошке до 4.8. Этот факт обусловлен сдвигом равновесия с участием 2-х кратного избытка ионов 8пС13' в сторону образования координационно насыщенного комплекса [Рб(8пС13)5]3'. В результате восстанавле-нию подвергается кластер близкий по составу к Рс18п5. Полученный результат свидетельствует о том, что даже при большом избытке ионов БпСД' восстановлению подвергается только Рб(П)-8п(Н) комплекс (2):
[Ра(8пС13)5]2' + 58пС13‘+6 2п -> Ра8п4,8| + 5,28пС13‘ + бгпС12 + 2СГ (2) Если же к раствору, содержащему 1 ммоль Рс1(И) и 10 ммолей 8п(Н), добавить избыток цинка, то сначала восстановливается Рс1(11)-8п(П) комплекс, а затем - ионы 8пС13". В результате образуются две фазы: смесь микродисперсных порошков сплава Рй8п4 8 и металлического олова(З):
[Ра(8пС13)5]2' + 58пС13'+12 Ъ -► Р(18п4,84 + 58п°|+ 12гпС12+ 6СГ (3) На основании результатов, полученных в предварительных опытах, было изучено влияние различных факторов на процесс восстановления Рб(П)-8п(Н) комплексов цинком в ЗМ НС1. В таблице 3.1.1 представлены результаты исследования влияния концентрации Рб-8п комплекса на состав образующихся Рс1-8п биметаллических порошков в солянокислых растворах.