铱化合物：氧化铱的制备及应用

氧化铱为黑色四方或蓝色晶体，具金红石型晶格。相对密度3.15。加热至1100℃分解。其水合物为靛蓝色晶体，350℃脱去结晶水。微溶于水，不溶于酸、碱。制法：将铱粉末在空气或氧气中加热至107℃，或往沸腾的（IrCl6）2-溶液中小心加入强碱，生成蓝色沉淀，后者在真空中干燥，然后在350℃使其水合物在氮气中完全脱水可得。

氧化铱有很多潜在的用途，可以利用氧化铱来制备阳极涂层材料，其掺杂制备的电极具有良好的电催化活性和电解耐久性，在酸性电解溶液中使用时具有稳定性好、电流大、工作寿命长的优点。此外，氧化铱可以用来制作再生燃料电池的催化剂和高精度的pH电极等。

传统制备方法可以主要概括为以下两种：一是将铱粉在空气或氧气中加热至1000℃来生成氧化铱；二是向含有（IrCl6）2-的热溶液中加入碱（例如，氢氧化钠或氢氧化钾）直至棕色恰好变成蓝色，过滤得到蓝色沉淀，然后将蓝色沉淀在真空中干燥成蓝色粉末，从而得到Ir（OH）4，即IrO2·2H2O，最后将Ir（OH）4在氮气中加热至350℃脱水成黑色的IrO2。

高纯度氧化铱的制备方法，可以消除传统制备方法中工序复杂、铱单质难以去除的缺点，可以显着降低能耗，所述方法包括以下步骤：

（1）按Ir:CuO＝1:0.1的质量比称取铱单质粉末和氧化铜粉末；

（2）将步骤（1）中所备的铱单质粉末和氧化铜粉末放入研钵，研磨混合均匀，得到混合粉体，其粒径D90为～10微米；

（3）将步骤（2）中所得的混合粉体放入坩埚，将坩埚放于箱式炉中，于常压和空气气氛中，在800℃下，煅烧1h得到煅烧后的粉体；

（4）将步骤（3）中所得的煅烧后的粉体放入烧杯，加入适量稀硝酸，洗去残余氧化铜粉末，得到IrO2沉淀；

（5）将步骤（4）所得IrO2沉淀用去离子水清洗三次，烘干，得到氧化铱粉体。

1、采用氧化铱电极电催化处理TNT废水：在含1～20000mg/L硝基苯化合物的TNT废水中，以氧化铱电极为阳极，钛板为阴极进行电解反应，电解过程中TNT废水的pH控制为5～11，电流密度为25～150mA/cm2，电解反应结束后，实现硝基苯化合物中硝基取代基的完全氢化，处理后的废水直接排放或进入后续处理。

本发明所述的方法可在常温常压条件中进行，TNT废水中硝基苯化合物的降解率可达到100％，这能极大提高废水的可生化性和降低废水的毒性。

2、与钛基氧化钌涂层电极类似，氧化铱涂层电极是在基体钛材表面涂覆氧化铱等氧化物而成的一种金属阳极。由于Ir对氧的吸附是可逆的，且IrO2为过氧型结构，所以这种晶体结构涂层的催化活性不会因氧气的渗入而破坏，这就是氧化铱涂层电极成为长寿命析氧涂层电极的原因。

3、氧化铱复合氮掺杂介孔碳纳米催化剂及其制备与催化氧化葡萄糖合成葡萄糖酸：

1）将木糖、SBA-15以及水混合，水热反应；将反应产物，水以及己二胺混合，在惰性氛围下进行水热反应，煅烧，后续处理，获得氮掺杂介孔碳材料；

2）将氮掺杂介孔碳材料分散于氯化铱溶液中，加入强碱溶液，搅拌均匀，去除水分，煅烧，洗涤，干燥，获得氧化铱复合氮掺杂介孔碳纳米催化剂；

3）将葡萄糖、水以及所述催化剂混合，在密闭的环境以及氧气的压力下进行加热反应，获得葡萄糖酸。

本发明的方法简单，所获得的催化剂具有热稳定好、催化活性高及可循环使用等优点，催化合成的葡萄糖酸产率高。