近年來由于汽車尾氣凈化用的貴金屬催化劑的使用日益普及,催化劑中起催化作用的鉑族金屬的用量逐年增加。催化劑中毒失效后,很大一部分不能再生,因而全世界每年要產(chǎn)生大量的廢貴金屬催化劑,如何適當(dāng)處理并充分利用這些二次資源顯得日益重要和緊迫。
目前,全世界汽車催化劑年消耗的鉑族金屬占鉑總消耗量的30%~42%,鈀占56%~76%,銠占95%~ 98%,都在各自的用途中占據(jù)首位。近20年來,大量使用貴金屬的汽車催化劑已在國際上成為一大環(huán)保技術(shù)和新材料產(chǎn)業(yè),并表現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展趨勢。
鈀碳的提純:
鈀合金可制成膜片(稱鈀膜)。鈀膜的厚度通常為0.1mm左右。主要于氫氣與雜質(zhì)的分離。鈀膜純化氫的原理是,在300—500℃下,把待純化的氫通入鈀膜的一側(cè)時(shí),氫被吸附在鈀膜壁上,由于鈀的4d電子層缺少兩個(gè)電子,它能與氫生成不穩(wěn)定的化學(xué)鍵(鈀與氫的這種反應(yīng)是可逆的),在鈀的作用下,氫被電離為質(zhì)子其半徑為1.5×1015m,而鈀的晶格常數(shù)為3.88×10-10m(20℃時(shí)),故可通過鈀膜,在鈀的作用下質(zhì)子又與電子結(jié)合并重新形成氫分子,從鈀膜的另一側(cè)逸出。
在鈀膜表面,未被離解的氣體是不能透過的,故可利用鈀膜獲得高純氫。雖然鈀對(duì)氫有獨(dú)特的透過性能,但純鈀的機(jī)械性能差,高溫時(shí)易氧化,再結(jié)晶溫度低,易使鈀管變形和脆化,故不能用純鈀作透過膜。在鈀中添加適量的IB族和Ⅷ族元素,制成鈀合金,可改善鈀的機(jī)械性能
銠的主要用途是用作高質(zhì)量科學(xué)儀器的防磨涂料和催化劑,銠鉑合金用于生產(chǎn)熱電偶。也用于鍍在車前燈反射鏡,電話中繼器,鋼筆尖等。
鉑族金屬和合金有很多重要的工業(yè)用途。過去主要是制造蒸餾釜以濃縮鉛室法制得稀硫酸,也曾用鉑銥合金制造標(biāo)準(zhǔn)的米尺和砝碼。在19世紀(jì)中葉,俄國曾制造鉑銥合金幣在市場上流通。目前,鉑族金屬及其合金的主要用途為制造催化劑。鉑銠合金對(duì)熔融的玻璃具有特別的抗蝕性,可用于制造生產(chǎn)玻璃纖維的坩堝。鉑銥、鉑銠、鉑鈀合金有很高的抗電弧燒損能力,被用作電接點(diǎn)合金,這是鉑的主要用途之一。