背景及概述
二氧化铂,俗称亚当斯催化剂,化学式PtO2,CAS号1314-15-4,分子量227.08,铂含量约85.4%,是一种黑色或棕黑色粉末状无机铂系化合物,密度10.2g/cm³,450℃下直接分解而非熔化,不溶于水、浓酸和王水,仅可溶于稀氢氧化钾溶液和热磷酸,是有机合成加氢领域应用超过百年的经典贵金属催化剂。

图1 二氧化铂的性状图
制备工艺
采用经典的亚当斯熔融法制备二氧化铂[1]。将氯铂酸浓溶液与过量硝酸钠充分混合,先低温蒸发除去大部分水分,再将混合物快速升温至500℃左右共熔,过程中氯铂酸先转化为硝酸铂,随后分解释放氮氧化物和氧气,直接生成二氧化铂粗品。粗品经大量去离子水反复洗涤除去残留硝酸盐杂质,抽滤后置于真空干燥器中干燥,即可得到高活性的二氧化铂。
或以氯铂酸钾为原料在高温高压水环境中直接水解,可制备出形貌可控的锥形纳米二氧化铂颗粒,催化活性相比传统熔融法产品提升30%以上。反应失活后的铂组分可通过王水溶解、氨水处理回收为氯铂酸铵,重新进入生产循环,贵金属回收率可达98%以上。
应用
二氧化铂本身无直接催化活性,在加氢反应中被氢气原位还原为高比表面积铂黑后,才展现出极强的加氢催化能力,可高效还原碳碳双键、三键、芳香烃、羰基、腈基、硝基等几乎所有不饱和官能团。和钯类催化剂相比,二氧化铂在还原硝基化合物至胺的过程中几乎不会发生过度氢解副反应,官能团选择性更优异,还可催化磷酸苯酯的氢解反应,这是钯催化剂无法实现的特殊反应[1]。
除有机合成领域外,二氧化铂还作为优良吸氢材料用于特种气体提纯,在电子工业中用作低阻值电阻、电位器的配料原料和厚膜线路导电浆料组分,近年也被用于食品包装的氧气清除体系,延长密封食品的保质期。
安全与储运
二氧化铂属于GHS类别2氧化性固体,联合国危险品运输编号UN 1479,危险类别5.1,包装等级II,具备助燃性,可加剧周边可燃物燃烧,同时对眼睛有强烈刺激性,直接接触会造成严重眼损伤。日常需常温干燥密封储存,远离热源、明火和可燃材料,特别注意的是,二氧化铂与氢气接触后生成的铂黑属于极易燃物,需保持润湿状态避免直接接触氧气。
参考文献
[1]段驰;李振华;张铁锐.锌铝水滑石衍生物负载二氧化铂团簇光催化丙烷脱氢制丙烯 .[J]科学通报.2025-07-30.