元素鈀在元素周期表中屬于第10族
ⅧB鉑族金屬,原子序數(shù)46,穩(wěn)定同位素有102,104,105,106,108,110。密度(20℃)12.02g/cm,熔點(diǎn)1555℃,沸點(diǎn)2964℃,氧化態(tài)有+2、+3、+4價(jià)。銀白色帶有光澤金屬,具有延展性,可壓延成薄片,耐腐蝕,能溶于氧化性的酸,例如濃硝酸和發(fā)煙硫酸,以及熔融的堿中。鈀吸收和透過氫氣的能力極強(qiáng),常溫下能吸收350~850相當(dāng)于本身體積的氫氣。240℃時(shí)1mm厚,1cm大的鈀片每秒鐘可透過42.3mm的氫氣。由于金屬鈀這些特殊的性能,因此非常適用于制造加氫和脫氫反應(yīng)用催化劑。
應(yīng)用領(lǐng)域廣,能夠反復(fù)再生和活化使用,壽命長(zhǎng),廢催化劑的金屬鈀可以回收再利用等優(yōu)越性。許多鉑催化劑品種都已成為專利產(chǎn)品,應(yīng)用于各行各業(yè),具有新的結(jié)構(gòu)及催化功能的鉑催化劑仍在不斷研發(fā),不但使許多難以實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)過程經(jīng)鉑催化劑催化而成為可能,而且使許多石油和化工等工業(yè)生產(chǎn)過程,因采用新開發(fā)的鉑催化劑得到改善和提高,使工藝過程簡(jiǎn)化、經(jīng)濟(jì)效益提高,因此鉑催化劑仍具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。
一般采用含鈀量在百分之幾的鈀含量的碳載體催化劑,成功地實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。反應(yīng)條件為苛刻的是對(duì)苯二甲酸中微量對(duì)羧基苯甲醛的脫除。對(duì)二甲苯氧化生產(chǎn)對(duì)苯二甲酸中含有0.1~0.5%的對(duì)羧基苯甲醛,后者的存在,影響聚酯的質(zhì)量,必需去除至25ppm以下,采用含鈀6%的鈀—碳催化劑,在10MPa及200~300℃高溫,對(duì)對(duì)苯二甲酸水溶液條件下進(jìn)行加氫反應(yīng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)苯二甲酸的精制。
使用過程中也會(huì)有因催化劑本身顆粒聚集、晶格變化等原因而活性下降,這就需要對(duì)失活的催化劑進(jìn)行再生活化,活化的方法類似于制造過程的焙燒和活化。重新恢復(fù)活性的鈀催化劑可以重新進(jìn)行使用,直到完全失去活性,不能再生。這個(gè)使用過程就是催化劑的壽命,鈀催化劑是長(zhǎng)壽催化劑,可以經(jīng)受多次再生活化,壽命可到數(shù)年。失活的鈀催化劑一般要對(duì)金屬鈀進(jìn)行回收,回收的方法是用硝酸將廢催化劑上的鈀溶解成硝酸鈀,然后再通過各種凈化提純步驟,氫氣還原成金屬鈀,再用作新的鈀催化劑的制造。