一、富氢水杯产品概念及作用（1）富氢水源于日本，在日本其名为水素水，因日语中“水素”的意思是“氢”，所以国内称之为“氢水”，又叫“富氢水”。（2）氢在人体作用尚不完全明确，此次疫情期间，氢氧气雾化机可以纠正重症病人的缺氧状态，防止转为危重症，因为危重症病人长期时间缺氧有发展为呼吸衰竭的可能，逆转的机会也比较少，在国家卫健委发布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案（第七版）中有推荐。二、工作原理纯水电解水制氢（氧）的核心是电解槽，它由膜电极组件、集电器、框架和密封垫等组成，其中，膜电极组件和集电器是电解槽的核心部件，决定着电解槽的使用性能。具体原理如上图所示，水在阳极发生电分解成氧气和质子，质子通过电解质（质子交换膜）到阴极，与外电路过来的电子结合成氢气。膜电极组件有阳极、阴极和质子交换膜组成，阳极层电极材料通常有氧化铱、铱钌合金或其混合物、铂金属等，阴极层由铂黑、铂碳等，电解质为质子交换膜，通常为杜邦117或115膜。纯水电解的主要优点：（1）在给定电流密度下效率高，能耗小，具有较高的电流密度，电压低，在相同的产氢量下，制氢装置小，重量轻。（2）由于电解质是链式聚合物非透气性隔膜，性能稳定，无腐蚀性液体存在，因而安全可靠，使用寿命长。三、结构示意图3.1 富氢水杯结构示意图富氢水杯一般分为上下两部分，上端部分是水杯，下端部分是产氢结构，包括电极、电池和控制电路等。制氢水的时按动开关，下端的电极开始产生氢气，氢气溶解在水杯中的饮用水里，大约3~5分钟氢气浓度可达到1.6 ppm左右，如果有杯身能够耐受2~3公斤的压力，氢水的浓度能够超过氢气的饱和溶解度，＊ 高可达5 ppm。富氢水杯典型的结构3.2 吸氢机及电解槽结构示意图四、中科科创新能源科技有限公司产品特点1、纳米催化剂自主知识产权制备技术，掌握膜电极核心技术，催化层按需定制；2、CCM工艺，产品均匀性高，一致性好，可批量化制备，产能可达30平方米每天，单张＊大面积为300x300 mm；3、膜电极电流密度高、稳定性强，电压低，电耗小；4、纯贵金属为电极，无金属溶出，安全性高。5、纳米气泡，氢气可溶解性强，富氢水溶度高。

１００多年前的一天早晨，瑞典化学家柏齐利阿斯离家去实验室时， 妻子再三叮咛“今天是你的生日，晚上宴请亲友，祝贺你生日。记住，下班后早些回来。”柏齐利阿斯向妻子点了点头，便上实验室去了。      柏齐利阿斯教授是一位做学问的人， 工作十分认真， 有时实验不好间断， 在实验室一呆就是几十个小时， 有时二三天， 甚至一个星期都没有离开实验室一 步。今天的实验十分重要， 也很有意义， 因此， 早晨踏进实验室后，他的心思完全沉浸在实验中，把晚上生日宴会忘了一干二净，直到他妻子玛利亚赶来实验 室叫他时，才恍然大悟，急匆匆地赶回家里。一进门，他的亲朋好友纷纷围过来举杯向他祝贺，柏齐利阿斯顾不上洗手就接过酒杯，把斟满的一杯红葡萄酒一饮而 尽。当他抹了抹嘴角时，却皱起眉头喊起来“玛利亚，你怎么把醋当酒给我喝？”老教授这一喊，把玛利亚和客人都给愣住了。     玛利亚感到蹊 跷， 摆在宴会桌上的这瓶酒分明是红葡萄酒， 他怎么说成是醋呢，莫非今天他给化学实验搞昏了头？ 为了证实这酒是红葡萄酒， 玛利亚又给大家斟了一杯品 尝， 客人喝过后， 个个深信不疑地表示： 一点儿也没有错， 确实是又甜又香的红葡萄酒。听了大家的一致意见后， 柏齐利阿斯随手将刚才大家喝过的那瓶 红葡萄酒拿过来， 为自己斟满了一杯， 喝了一口， 仍是酸溜溜的。玛利亚将它端过来试喝了一口， 酸得吐了出来， 说：“甜酒怎么一下子变成酸醋呢？” 客人纷纷凑近过来， 观察着、猜测着这魔术般的“神杯”发愣。     柏齐利阿斯将酒杯里外仔细作了一番检查，发现酒杯里沾染有少量黑色粉末。他再看看自己的双手，１０ 个手指个个沾有铂黑粉末， 这是在实验室研磨白金时给沾上的。“哎呀， 原来是这样！”他高兴地跳起来， 然后拿起那杯酸酒一饮而尽。      原来， 把红葡萄酒变成酸醋是这位白金粉末“魔术师”变的把戏， 是它使乙醇（酒精）与空气中的氧气起化学作用， 生成了醋酸。后来， 人们把这种起化学反应作用的叫做“触媒作用”又叫“催化作 ，用” 而把能使反应物潜睡的能力唤醒过来的具，有魔术师“魔力”的外加物质， 叫做“催化剂”。    催化剂有正催化剂和负催化剂两类。正催化剂能使化学反应速度加快几百倍、几千倍， 甚至几百万倍。使化学反应减慢的催化剂， 刚做“负催化剂”。例如， 在食用油脂里加入 ０．０１～０．０２％没食子酸正丙脂， 可以有效地防止酸败。没食子酸正丙脂就是一种负催化剂。     今天化学工业中， 催化剂种类已达 １００ 万种， 有金属、氧化物、 酸、碱、盐等， 真是琳琅满目，层出不穷。它们在炼油、塑料、合成氨、合成橡胶、合成纤维等工业部门的许多物质转化过程中， 大显神威、施晨奇才， 简直 到了“点石成金”、出神入化的地步， 创造出一个又一个奇迹。据统计， 在化学工业中约有百分之八十五的化学反应离不开催化剂。可以这样说， 没有催化剂， 就没有现代的化学工业。    催化剂是化学中的魔术师， 是化学工业中一员主将。

一、吸氢机产品概念及作用（1）吸氢是将水电解产生的高纯氢气吸入人体，目前普遍使用的是2~4%体积比的吸氢机。（2）氢在人体作用尚不完全明确，此次疫情期间，氢氧气雾化机可以纠正重症病人的缺氧状态，防止转为危重症，因为危重症病人长期时间缺氧有发展为呼吸衰竭的可能，逆转的机会也比较少，在国家卫健委发布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案（第七版）中有推荐。二、工作原理纯水电解水制氢（氧）的核心是电解槽，它由膜电极组件、集电器、框架和密封垫等组成，其中，膜电极组件和集电器是电解槽的核心部件，决定着电解槽的使用性能。具体原理如上图所示，水在阳极发生电分解成氧气和质子，质子通过电解质（质子交换膜）到阴极，与外电路过来的电子结合成氢气。膜电极组件有阳极、阴极和质子交换膜组成，阳极层电极材料通常有氧化铱、铱钌合金或其混合物、铂金属等，阴极层由铂黑、铂碳等，电解质为质子交换膜，通常为杜邦117或115膜。纯水电解的主要优点：（1）在给定电流密度下效率高，能耗小，具有较高的电流密度，电压低，在相同的产氢量下，制氢装置小，重量轻。（2）由于电解质是链式聚合物非透气性隔膜，性能稳定，无腐蚀性液体存在，因而安全可靠，使用寿命长。三、结构示意图3.1 吸氢机结构示意图吸氢机核心部件为电解槽，一般是大电流小电压，通常300ml的吸氢机核心电解槽的电流为40A，电压为2.1~2.7V，除制氢以外，还有较大的热量产生，去除热量也是在吸氢机系统中设计需要考虑的问题。通常做法是带一个稍大的水槽，通过阳极接入的水管循环排出电解槽内部热量。纯水电解还需注意的是水的纯度，TDS应在25以下，因此系统中需配备一个TDS测量仪。3.2 吸氢机结构示意图电解槽内部结构示意图四、中科科创新能源科技有限公司产品特点1、纳米催化剂自主知识产权制备技术，掌握膜电极核心技术，催化层按需定制；2、CCM工艺，产品均匀性高，一致性好，可批量化制备，产能可达30平方米每天，单张＊大面积为300x300 mm；3、膜电极电流密度高、稳定性强，电压低，电耗小；4、纯贵金属为电极，无金属溶出，安全性高。5、纳米气泡，氢气可溶解性强，富氢水溶度高。

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.

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。