在NOx 催化處理研究中, 負(fù)載貴金屬類催化劑是早研究和開發(fā)的, 并在實際應(yīng)用方面也取得了相當(dāng)大的進(jìn)展 。由于貴金屬類催化劑存在價格昂貴、活性溫度范圍窄和有氧存在時容易失活等缺點, 應(yīng)用上受到一定的限制。因此開發(fā)這類催化劑的代用品是目前環(huán)保催化研究中的熱門課題, 使用少量Pd的催化劑被認(rèn)為是富有潛力的 。在開發(fā)Pd-基催化劑的過程中, 使用活性炭為載體具有獨特的意義。這不僅因為活性炭具有大的表面積、良好的孔結(jié)構(gòu)用豐富的表面基團(tuán), 同時還有良好的負(fù)載性能和還原性, 而后者在消除NOx 的過程中又是不可缺少的。可以設(shè)想, 當(dāng)催化劑負(fù)載在活性炭上時, 一方面有可能制得高分散的催化系, 另一方面炭能作為還原劑參與反應(yīng), 提供一個還原環(huán)境, 降低反應(yīng)溫度并提高催化劑活性。

鈀碳的作用

鈀碳是一種催化劑，是把金屬鈀粉負(fù)載到活性碳上制成的，主要作用是對不飽和烴或CO的催化氫化。具有加氫還原性高、選擇性好、性能穩(wěn)定、使用時投料比小、可反復(fù)套用、易于回收等 特點。廣泛用于石油化工、醫(yī)藥工業(yè)、電子工業(yè)、香料工業(yè)、染料工業(yè)和其他精細(xì)化工的加氫還原精制過程。

鈀碳的制備

活性碳載體的預(yù)處理

活性炭由于其本身的高比表面積和高吸附性 能，在化工生產(chǎn)中有著廣泛的用途，特別是以活性炭做載體制備Pd／C催化劑。載體的性質(zhì)在很大程度上影響活性金屬在催化劑中的含量、分散度、負(fù)載的均勻程度和牢固程度等因素，從而影響催化劑活性以及其他催化劑性能指標(biāo)。活性炭表面積的大小對催化劑活性有重要影響，較大的比表面有利于鈀晶粒在載體內(nèi)、外表面的分散，從而增大了反應(yīng)物分子與活性中心的接觸，有利于反應(yīng)物分子的吸附、擴(kuò)散、脫附，提高了反應(yīng)速率。但是當(dāng)載體比表面積過大時，由于活性組分的分散度高，可能使單位表面上的活性中心數(shù)目減少，從而使活性下降。

載體碳的氧化處理

鈀鹽在還原前先改變成不可溶化合物，避免金屬鹽 自溶液被還原成金屬時常會發(fā)生的晶體遷移和長大的問題。一般添加氧化劑對活性炭進(jìn)行氧化預(yù)處理，一是對活性炭中的一些雜質(zhì)進(jìn)行選擇性氧化，使其變成可溶性鹽而除去，二是增加活性炭表面的—COO— (羧基)基 團(tuán)，破壞活性炭表面上的還原性基團(tuán)，使鈀金屬更易于在載體表面上的均勻分布，而且可以防止鈀金屬吸附時的直接還原，有效抑制貴金屬晶粒度的增大，可以采用過氧化氫和次氯酸鈉作為氧化劑。艾伯斯 ·P等提出，采用一種氧化劑如過氧化氫，在鈀鹽被炭還原前先進(jìn)行水解 ，這樣改善了鈀的分布，獲得了高活性催化劑。黃偉等采用過氧化氫與次氯酸鈉的混合物作為氧化劑對活性炭進(jìn)行氧化處理，改善了催化劑中鈀的吸附及鈀在載體表面的均勻分布。

人們利用催化劑，可以改變化學(xué)反應(yīng)的速率，這被稱為催化反應(yīng)。大多數(shù)催化劑都只能加速某一種化學(xué)反應(yīng)，或者某一類化學(xué)反應(yīng)，而不能被用來加速所有的化學(xué)反應(yīng)。催化劑并不會在化學(xué)反應(yīng)中被消耗掉。不管是反應(yīng)前還是反應(yīng)后，它們都能夠從反應(yīng)物中被分離出來。不過，它們有可能會在反應(yīng)的某一個階段中被消耗，然后在整個反應(yīng)結(jié)束之前又重新產(chǎn)生。

使化學(xué)反應(yīng)加快的催化劑，叫做正催化劑;使化學(xué)反應(yīng)減慢的催化劑，叫做負(fù)催化劑。例如，酯和多糖的水解，常用無機酸作正催化劑;二氧化硫氧化為三氧化硫，常用五氧化二釩作正催化劑，這種催化劑是固體，反應(yīng)物為氣體，形成多相的催化作用，因此，五氧化二釩也叫做觸媒或接觸劑;食用油脂里加入0.01%~0.02%沒食子酸正丙酯，就可以有效地防止酸敗，在這里，沒食子酸正丙酯是一種負(fù)催化劑(也叫做緩化劑或抑制劑)。

當(dāng)前，對催化劑的作用還沒有完全弄清楚。在大多數(shù)情況下，人們認(rèn)為催化劑本身和反應(yīng)物一起參加了化學(xué)反應(yīng)，降低了反應(yīng)所需要的活化能。有些催化反應(yīng)是由于形成了很容易分解的"中間產(chǎn)物"，分解時催化劑恢復(fù)了原來的化學(xué)組成，原反應(yīng)物就變成了生成物。有些催化反應(yīng)是由于吸附作用，吸附作用僅能在催化劑表面活潑的區(qū)域(叫做活性中心)進(jìn)行。活性中心的區(qū)域越大或越多，催化劑的活性就越強。反應(yīng)物里如有雜質(zhì)，可能使催化劑的活性減弱或失去，這種現(xiàn)象叫做催化劑的中毒。

催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響非常大，有的催化劑可以使化學(xué)反應(yīng)速率加快到幾百萬倍以上。催化劑一般具有選擇性，它僅能使某一反應(yīng)或某一類型的反應(yīng)加速進(jìn)行。例如，加熱時，甲酸發(fā)生分解反應(yīng)，一半進(jìn)行脫水，一半進(jìn)行脫氫: