1 钯的简介钯（Pd）属于第Ⅷ族元素，一般情况下，块状钯呈银白色，20℃下其密度约为12.02g/cm3，熔点为1550℃，沸点2900℃，延展性和可塑性很好[1]。钯（Pd）作为一种贵金属，主要用于催化、精密电阻等领域。一般尺寸的Pd金属是一种银白色的、较软的材料，具有良好的延展性和塑性，但在纳米级的尺寸下，其形貌和性能都发生了较大的变化，在高度分散和超微细尺寸下，钯及其分散体系一般呈现黑色，同时具有很大的比表面积。＊引人瞩目的是Pd所具备的优异的吸氢性能，在室温和1个标准大气压下，钯金属可以吸收体积为其自身体积800多倍的氢气。当压力一定时，钯的吸氢能力随着温度的升高而下降。吸氢后，其晶格常数能够发生变化，体积明显变大，而且电导率等性质也随着吸氢量增加而减少[2]。优异的吸氢能力使钯能够广泛地应用于气体反应，特别是氢化或脱氢的反应，因此以钯为主要活性组分的催化剂是多种反应的＊＊催化剂。2 钯碳催化剂的分类及用途钯碳（Pd/C）催化剂是将活性组分钯通过某种方式负载于载体活性炭上所制备的一种负载型催化剂。尽管Pd具有良好的催化性能，但是对于块状钯或海绵钯来说，其机械性能差，热稳定性差，且价格较为昂贵，不适合直接用于催化反应。因此人们利用具有一定机械强度的、较高比表面积的、适宜化学性质的载体对Pd进行支撑和分散，使上述问题得到了解决。活性炭因为其高比表面积、较好的热稳定性和机械强度，被广泛用作制备钯碳（Pd/C）催化剂的载体。Pd/C催化剂具有均相催化剂所不具有的一些优势，因而得到了广泛的研究和应用。Pd/C催化剂为黑色粉末状均匀颗粒，如图1所示。图1 钯碳图片2.1 Pd/C催化剂分类以负载在活性炭上的Pd质量分数（载量）来进行分类，可将常见的Pd/C催化剂分为载量从 0.5wt%到 30wt%不等，其中，以 0.5%，1%，1.25%，3%，5%，10%[3-7]常见。2.2 Pd/C 催化剂用途由于钯具有的优良的催化性能，以及载体对Pd的稳固和分散，Pd/C催化剂在多个领域应用[8]。比如：烯类、炔类、酮类、腈类、亚胺类、叠氮化物等的氢化反应，以及环丙烷、苄酯衍生物、环氧化物、肼类以及卤化物等的氢解反应中获得了广泛的应用，这些反应涉及了石化、制药、染料、新能源等多个行业。Pd/C催化剂是加氢精制等催化反应过程的核心，Pd/C催化剂在各个领域尤其是化工合成领域中具有均相催化剂无法替代的价值，而且由于其载体相对容易获得，使得其应用范围很广。3 钯碳催化剂的制备方法以钯为活性组分，活性炭为载体的催化剂仍然是＊重要的催化剂之一。从冶金的角度来看，可以按照获得单质态金属的方法的不同，将他们分为：溶剂化金属法、化学还原法、生物还原法、超声纳米金属负载法、等离子直接还原法和微乳液法等。其中，化学还原法相对简单，成本较低，易于控制，是应用＊为广泛的一类制备方法。化学还原法的制备过程主要分为活性组分引入和还原两个步骤。这两个步骤对制备的Pd/C催化剂性能均有重大影响。关于活性组分引入方法有很多，＊常见的有离子交换法和浸渍法。离子交换法是将含有金属离子的水溶液与具有特定物理化学性质的活性炭混合，并在70℃左右水浴加热，使离子与载体表面的阳离子发生交换作用，从而将贵金属组分引入载体。该方法适用于制备比大表面积、高分散度和较低载量的负载型铂族金属催化剂。离子交换法制备的催化剂Pt粒径仅为1.5～2.5nm，小于浸渍法制备的中Pt粒径（3～4.5 nm），从而有效提高了Pt的分散度。但是离子交换法因为对载体表面化学性质有特别的要求，因而可能大大限制可以供其使用的载体种类，尤其是表面官能团相对较少的活性炭。早期的浸渍法是将Pd2+制备成可溶性的前驱体，这种前驱体常常是氯钯酸，再将钯前驱体与载体活性炭混合，从而将钯引入活性炭。按照浸渍液与载体的体积关系，又可以将这种方法分为等体积浸渍和过量浸渍，相对于后者，利用等体积法进行浸渍所制得的催化剂被证明具有更好的催化性能。但是，由于直接浸渍法是以流动性较强的浸渍液的形式吸附于载体上，因此不能保证所有的Pd都被吸附，因而也造成了Pd的流失和载量的不稳定。因此研究者通过在浸渍之后对浸渍体系的pH进行调整，使pH升高，从而使Pd从溶剂中的离子态变为与载体表面紧密结合的氧化物或氢氧化物，然后进行还原，减少了Pd的流失，也使浸渍法的载量变得较为稳定。4 钯碳催化剂失活的原因[9]钯碳催化剂的结构是钯微晶均匀浸布在特制的多孔碳载体上，起催化作用的是微晶钯。在水溶液中，催化剂将氢气吸附在钯表面上与粗TA进行催化反应。因此, 钯与反应物接触的表面积钯碳催化剂失活的主要原因是钯流失、钯中毒以及比表面积缩小。钯的流失主要发生在贮运、装卸以及生产过程中。在贮运过程中，催化剂会因颠簸而磨损，生产过程主要受压力波动、液位影响及温度的影响。催化剂放在水中，保证正确贮运、装卸操作，就不会对钯金属造成磨损，不会影响催化剂活性。金属钯中毒是指钯金属与某些毒物结合形成无催化活性的物质，这些毒物包括硫、铜、铝、锌等的离子。其中主要引起钯中毒的是硫阴离子, 它能与钯金属结合产生硫化钯，进而形成一种大分子晶块，使钯彻底失去活性，并能在短时间内使钯碳催化剂失效，而且不能再生。硫存在的机率是很大的，可存于氧化工段的原材料对二甲苯或醋酸中，尤其可存于精制工段的脱盐水或氢气中。因此，要加强对脱盐水和氢气的监控，避免生产事故的发生。这是对钯碳催化剂的＊好保护。造成钯碳催化剂表面积缩小主要有三种情况，即碳架破损、物理性中毒和生产波动。钯金属磨损时，不仅可使钯金属流失，也会造成碳架的破碎，从而使催化剂表面积缩小。惰性气体如CO、CO2、NO2等被活性碳吸附在细孔中。因腐蚀产生金属离子如Cr、Fe、Ni离子, 以及氧化反应带来的Co、Mn离子等，与PTA形成不溶性的对苯二甲酸盐，并吸附在催化剂表面。物理性中毒都因隔离了氢气与反应物在钯金属表面的反应而减少催化剂的表面积。当精制工段出现故障，尤其失去热源供应时，未及时将反应器内的TA物料用水冲洗干净，从而使TA因降温而结晶，并粘附在钯碳催化剂上，堵塞细孔，致使催化剂有效表面积大大减少。尽管可以通过碱洗使其再生，但催化效果仍明显降低，寿命随之大大减少。5 钯碳催化剂的回收方法从废钯碳催化剂中回收钯的方法有浸出法和焚烧法两种：1)浸出法是用酸(盐酸-氯酸钠、盐酸-双氧水或王水)将钯从废催化剂中浸出，过滤后，用铁粉或锌粉置换滤液中的钯。得到的粗钯再次用混酸或王水溶解后，采用氯钯酸铵沉淀法和二氯二胺络亚钯法提纯，得到高纯度的海绵钯。该法的钯浸出率低、浸出时间较长，但废催化剂中的钯不易流失。2)焚烧法是将废催化剂高温下焙烧, 除去其中的碳和有机物，以碱性甲醛溶液或甲酸还原烧渣，过滤后，用盐酸-双氧水或王水将滤渣溶解，得到钯溶液。钯溶液通过离子交换树脂得到氯化亚钯或采用氨水络合和酸化沉钯，＊后用水合肼还原得到纯海绵钯。用此法应设法减少在焚烧过程中钯的流失[ 10-13]。工艺流程图如图2所示。参考文献[1]余建民．国内钯、铂的二次资源回收现状与对策[J]．资源再生，2007，（1）：46-47.[2]徐绍龄，马衡，刘振义等．无机化学丛书：第九卷锰分族铁系铂系[M]．北京：科学出版社，1990，545-546.[3]何国栋，孙勤，杨阿三．钯/炭催化剂的制备及在1,3-丙二醇合成工艺中的催化性能[J]．浙江化工，2007，38（4）：6-14．[4]李福祥，孟鑫，吕志平，等．加氢脱氯Pd/C催化剂失活原因探讨[J]．稀有金属材料与工程，2005，34（4）：657-660．[5]叶洁旺，方桂珍，杜添川．Pd/C催化下麦草碱木质素与氢气的还原反应[J]．中国造纸学报，2006，21（1）：73-76.[6]李明，李明时，鲁墨弘．介孔钯碳催化液相加氢制备4，4'-二氨基二苯乙烯-2，2'-二磺酸酸[J]．精细石油化工，2012，29(5)：21-26．[7]Tadeusz Janiak, Janina Okal. Effectiveness and stability of commercial Pd/C catalysts in the hydrodechlorination  of  meta-substituted  chlorobenzenes[J].  Appl  Catal  B:  Environ,  2009, 92(3-4): 384-392.[8]姜麟忠．催化氢化在有机合成中的应用[M]．北京：化学工业出版社，1987，192-372．[9]候振宇，高原.工业生产中延长钯碳催化剂使用寿命的方法探讨[J]. 辽宁化工，1999,28（6），331-352.[10]张方宇, 贾哲嗣.从废钯碳催化剂中回收钯的方法:中国＊＊, 1127304A[ P] .1996-07-24.[11]孙亚光, 余丽秀.从催化氧化法葡萄糖酸钠废催化剂中回收氯化钯的研究[ J] .精细与专用化学品, 2004,12(13):9-10.[12]郑淑君.废钯催化剂中钯的回收[ J] .化学推进剂与高分子材料, 2003, 1(2):36-38.[13]邓德贤.从废Pd-C催化剂中回收钯的研究[ J] .稀有金属, 1999, 23(2):104-107.

 “只要客户产品有助抗疫，我公司一律无偿提供！”今天，位于慈溪智慧谷平台的宁波中科科创新能源科技有限公司负责人告诉记者：“企业研发的水电解膜电极，是新冠重患辅助治疗仪器——氢氧雾化机的核心部件。”较早前，一批“氢氧雾化机”被投放到武汉用于患者辅助治疗，以有效缓解新冠肺炎重症病人的缺氧症状，辅助疗效得到了相关医学专家的肯定。3月3日，在国家卫健委＊新发布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案（第七版）中明确提出，有条件者可以采用氢氧吸入气（氢气66.6%，氧气33.3%）治疗。目前，广东、湖北、黑龙江、云南、武汉等省市已在推广使用中。突如其来的新冠疫情，牵动着每个国人的心。作为中科院上海分院慈溪应用技术研究与产业化中心科技孵化企业，宁波中科不断加大疫情防控科研攻关力度，积极研发新疗法抗击疫情蔓延扩散。该公司作为国内少数几家水电解膜电极供应商之一，长期致力于研发新产品、开拓新工艺，潜心研发水电解膜电极，曾获中国氢能产业发展特别贡献奖。据介绍，在通电情况下，水电解膜电极将水分解后，分别在阴极和阳极端产生高纯氢气和氧气，同时气体流量可通过电流调节，满足氢氧雾化机对通量、纯度的要求。该产品采用纯铂作为电极，在电流密度0.6A/cm2、电压1.9V工况下，使用寿命超过8000小时且性能稳定。近日，搭载由该公司免费提供“膜”芯的4台旋氢吸入机，已通过客户捐赠给传染病专科医院使用。全媒体记者 俞建明 通讯员 李生勇

概述铂碳，又名铂炭，铂炭催化剂，Pt/C。属于贵金属催化剂，外观是黑色粉末，分子量为195.08，分子式为Pt/C。铂碳催化剂是将铂负载到活性炭上的一种载体催化剂，主要用于燃料电池的氢气氧化、甲醇氧化、甲酸氧化以及氧气的还原等化学反应，属于十分常见的贵金属催化剂。　　与传统化工用铂碳催化剂（铂担载量低于5%）不同，用在氢气燃料电池的铂碳催化剂, 铂担载量一般高达20% 以上, 要求铂纳米颗粒粒径在2 ～5nm、粒径分布窄、在炭上分散均匀，不含有害杂质，这样催化剂就能具有较好的活性和稳定性。但是由于2 ～5nm铂纳米颗粒的表面能非常大，很容易团聚，因此制备铂碳催化剂工艺难度非常大，导致产品主要依赖进口，这也是目前催化剂规模化制备研究的难点和重点。　　 应用领域铂炭催化剂的应用范围广泛，其应用领域主要表现在以下几个方面：　　1.有机合成：去氢反应，芳环加氢反应，过氧化氢分解，气体纯化；　　2.用于氢气与氧气的化合反应，从氧气、氩气、氮气、二氧化碳、空气、氦气中提纯氢气；　　3.用于氧气与四氯化碳的化合反应，从氮气中提纯氧气；　　4.用于烃类化合物与氧气的化合反应，从氧气、氮气、二氧化碳、空气、氦气、氩气中提纯烃类化合物；5.用于一氧化碳与氧气的化合反应，从二氧化碳、氮气、空气中提纯一氧化碳。制备方法那么，目前铂碳催化剂的制备方法是什么呢？目前铂碳催化剂的制备方法有以下几种：沉淀转化工艺，化学还原法，交替微波加热法。 公司介绍宁波中科科创新能源科技有限公司自主研发的高载量铂碳催化剂已经正式投产。铂担载量已达到40%~70%，单批次>200克规模化制备，粒径小、分散度高且稳定性好，平均粒径约为2.8nm，长时间耐久性好， 膜电极性能优良。同时，公司产品荣获国家发明＊＊以及第十九届中国国际工业博览会创新银奖。其主要技术指标已经完全达到国际同类产品水平，这意味着我国燃料电池上游核心制造技术突破了国外的壁垒，极大的加快了氢能产业的创新突破，促进氢燃料电池的普及。 

比如说氨氧化法中的铂铑合金催化剂，有效物质就是铂和铑元素的含量，二氧化硫的催化氧化中五氧化二钒，有效物质是五氧化二钒，但含量只有百分之十几。

近年来，随着工业的飞速发展和人口的快速增加，排放到空气中的挥发性有机物(VOCs)废气急剧增多，已成为导致大气污染的主要原因，严重危害人类的健康，制约社会经济的可持续发展。寻求合理有效的治理技术来解决VOCs污染问题，已经迫在眉睫。催化燃烧是实现VOCs**燃烧的一种处理技术，因具有起燃温度低、处理效率高和无二次污染等优点，在VOCs净化处理过程中显示出了极大的竞争力。催化燃烧技术核心问题在于**、稳定催化剂的设计和制备，贵金属催化剂(如Pt、Pd和Au等)具有较高的催化活性和选择性，但由于资源稀缺，价格昂贵，这类催化剂通常负载在载体上，作为负载型催化剂被用于VOCs的催化燃烧。一方面提高了贵金属的分散性，减少其用量，降低催化剂成本，另一方面可发挥贵金属与载体之间的协同作用，进而改善催化剂的催化性能。1Pt催化剂　　Pt催化剂对VOCs的催化燃烧具有较高的催化活性，在作为负载型催化剂时，其活性往往受多种因素的影响，如载体的性质、颗粒尺寸以及Pt的负载量等。由于载体的比表面积、孔结构、酸碱度以及疏水性等，通常对活性组分的分散性、反应物分子的吸附作用和金属-载体之间相互作用等均有着较大的影响，使得载体的性质在很大程度上决定了负载型Pt催化剂的催化活性;因此，载体的不同，会导致负载型Pt催化剂表现出不同的VOCs催化燃烧活性。在众载体中，γ-Al2O3因具有大的比表面积、高的稳定性和低成本等特性，而得到了广泛的研究和应用。Ordo等以商业的γ-Al2O3作为载体，采用浸渍法制备Pt/γ-Al2O3催化剂，分别用于苯、甲苯和正己烷的催化燃烧反应中，发现制得的Pt/γ-Al2O3催化剂具有良好的催化燃烧活性，200℃以下即可实现其完全氧化。研究表明，载体的酸碱度在改善负载型Pt催化剂性能方面，发挥着重要的作用。Yazawa等发现分别以酸碱度不同的Al2O3、MgO、La2O3、ZrO2、SiO2-Al2O3和SO42--ZrO2为载体，制得的负载型Pt催化剂，对丙烷催化活性具有明显的差异，其中酸性越强的载体，制备的催化剂活性越好，这是由于Pt在酸性载体上具有较强的抗氧化性，这使得Pt/SO42--ZrO2催化剂具有*佳的丙烷催化活性，在227℃反应温度下，丙烷的转化率达到80%以上。与常规的Al2O3负载Pt催化剂相比，将分子筛作为载体，制得的负载型Pt催化剂(如Pt/H-ZSM-5和Pt/MCM-14等)，Pt金属的分散性更好，且分子筛多孔特性可有效的阻止副产物的生成和积碳作用的发生，从而表现出更好的芳烃催化燃烧活性。由于VOCs催化燃烧生成的水蒸气很容易在催化剂孔道内凝聚，容易使催化剂发生钝化。因此，载体的疏水性对负载型催化剂保持高的催化活性和良好的稳定性有着重要的作用。研究发现以聚苯乙烯(SDB)、活性炭和碳气凝胶等多孔的疏水材料作为载体，制得的负载型Pt催化剂均表现出了优越的甲苯催化燃烧活性;其中，Pt/SDB催化剂，在反应温度为150℃的条件下即可实现甲苯的完全氧化，表明多孔的疏水载体不但可以抑制副产物的生成和积碳作用的发生，而且可有效地去除催化剂表面的水蒸气，从而可大幅度改善催化剂的性能。2Pd催化剂　　与Pt催化剂相比，Pd催化剂有着更好的催化活性和稳定性，且价格相对低廉;因此，Pd催化剂在VOCs催化燃烧领域得到了广泛的研究和应用。Huang等分别以Pd、Pt、Au、Ag和Rh为活性组分，γ-Al2O3为载体，采用浸渍法将制得的一系列负载型贵金属催化剂用于邻二甲苯的催化燃烧中，结果发现Pd/γ-Al2O3催化剂对邻二甲苯的催化燃烧活性*高，160℃反应温度下，邻二甲苯的转化率高达90%，这与金属Pd自身的性质有着密切的关系。负载型Pd催化剂上Pd物种可能以单质金属和金属氧化物的形式存在，研究发现其存在形式对催化剂的活性有着显著的影响。鉴于Pd与PdO在低于180℃条件下，很难发生氧化还原反应，将Pd/TiO2催化剂分别进行还原和氧化处理，使Pd物种分别以单质Pd和PdO形式存在于TiO2上;将经处理过的催化剂，在室温条件下用于甲醛的催化氧化;结果发现被还原的负载型Pd催化剂对甲醛的催化活性较高，室温条件下，甲醛的转化率已达到100%，而此时甲醛在被氧化的负载型Pd催化剂上转化率只达到18%;表明在负载型Pd催化剂上，单质金属Pd是VOCs催化氧化反应的活性位点，对催化氧化反应具有明显的促进作用。对于负载型Pd催化剂而言，金属Pd的颗粒尺寸对催化剂活性也有着较大的影响。如Pd/Al2O3对邻二甲苯的催化燃烧活性随着Pd纳米颗粒尺寸的增加而增加，当Pd纳米颗粒尺寸为7.68nm时，邻二甲苯的转化率达到*高，160℃的条件下即可实现邻二甲苯完全转化。这是由于Pd-O键的键能随着Pd纳米颗粒尺寸的增加而有所削弱，从而可形成更多的活性氧物种;然而，Pd颗粒尺寸过大，会导致催化剂比表面积大幅度降低。因此，适当增加金属Pd的颗粒尺寸，可显著提高负载型Pd催化剂的催化性能。