无水氧化铂(PtO2)的研究与应用
基本属性
无水氧化铂名称
中文名： 二氧化铂
英文名： Platinum(IV) oxide
中文别名： 氧化铂(IV) | 亚当斯催化剂 | 无水氧化铂 | 氧化铂
CAS号： 1314-15-4
无水氧化铂物理化学性质
密度： 10.2
熔点： 450ºC
分子式： O2Pt
分子量： 227.083
精确质量： 226.954636
PSA： 34.14000
外观性状： 结晶
储存条件
保持贮藏器密封、储存在阴凉、干燥的地方，确保工作间有良好的通风或排气装置
物理性质
- **外观**：黑色或棕色粉末
- **密度**：约为 10.4 g/cm³
- **熔点**：> 1200 °C
- **溶解性**：不溶于水，但可溶于浓硫酸和氢氟酸
主要用途
无水氧化铂广泛应用于多个领域：
1. **催化剂**：最常见的用途是在有机合成中作为催化剂，特别是在氢化反应和氧化反应中。它能够有效地加速反应速度，提高产物选择性。
2. **电化学**：在燃料电池和电解水等电化学反应中，PtO2作为电极材料，提供了良好的导电性与催化活性。
3. **分析化学**：用于高灵敏度检测技术，如气相色谱和质谱分析中的催化转化剂。
二氧化铂是黑色固体﹔熔点450℃﹐相对密度10.2 ﹔不溶于水、浓酸和王水。在有机合成中广泛用作氢化反应的催化剂。
加氢催化剂，适用于双键、三键、芳香烃、羰基、腈、硝基还原作用 2、优良吸氢材料 3、电子工业中低阻值范围的电阻 4、电位器等元件配料用原料和电子工业厚膜线路材料
合成路线
无水氧化铂可以通过多种方法合成，以下是几种常见的合成路线：
1. **从氯化铂酸盐合成**：
- 将氯化铂酸盐(如H2[PtCl6])与氨水反应，生成氢氧化铂。
- 然后在空气中加热氢氧化铂，脱去水分，得到无水氧化铂。
2. **直接氧化法**：
- 将金属铂在氧气环境中加热，以形成无水氧化铂。这一过程需要严格控制温度和氧气浓度，以防止生成其他铂化合物。
3. **还原法**：
- 使用强还原剂(如氢气或其它金属)还原含铂化合物，以获取无水氧化铂。
一般由氯铂酸与硝酸钠在约500℃熔融制取。1.将纯的H2PtCl6浓溶液与Na2CO3浓溶液一起煮沸生成PtO2·xH2O沉淀。沉淀在200℃下烘数小时后即不溶于酸。用稀Na2CO3溶液和蒸馏水剧烈煮沸沉淀以去除氯化物。最后用稀H2SO4和蒸馏水处理沉淀以除去碱。过滤，置于水浴上干燥。2.烧杯中放入9gNaNO3和10mL10%H2PtCl6溶液。用玻棒不断搅拌下，用小火小心蒸发至干(注意勿使混合物局部熔融)。另取100gNaNO3在400mL烧杯中加热至520℃(用热电偶控温)，立即加入上述蒸干的残渣粉末，移去火焰。几乎定量地生成深棕色的二氧化铂沉淀。在冷却、固化过程中转动烧杯，使熔融物在杯壁上固化成细粒状，避免烧杯破裂。冷却的熔融物用约2L水溶洗，抽滤沉淀物，用水反复洗涤。在抽滤洗涤过程中，沉淀要始终浸没在水面下，以免形成胶体进入滤液。最后在放有CaCl2的真空干燥器中干燥。
使用注意事项
在使用无水氧化铂时，应注意以下几点：
1. **安全性**：由于无水氧化铂是一种强氧化剂，在处理时应佩戴适当的个人防护装备(如手套、口罩和护目镜)。
2. **储存条件**：应避免与还原剂或易燃物质接触，以防止引发危险反应。
3. **处理废弃物**：在处理含有无水氧化铂的废弃物时，要遵循相关环保法规，确保安全处置。
运输与存储
无水氧化铂的运输与存储需要遵循一定的规范：
1. **包装要求**：应使用耐腐蚀的容器进行包装，并标明其危险性。
2. **运输条件**：在运输过程中，应避免剧烈震动和潮湿环境，确保包装完好。
3. **存储要求**：建议存放在阴凉、干燥的地方，并远离火源和还原剂。
结论
无水氧化铂作为重要的催化剂和电化学材料，在化学研究和工业生产中占据着不可或缺的地位。了解其基本属性、合成方法以及使用注意事项，有助于更安全、高效地利用这一化合物。在未来的研究与应用中，无水氧化铂仍将发挥重要作用。
