貴金屬小知識——鈀

1803年，英國化學家武拉斯頓從鉑礦中又發現了一個新元素。他將天然鉑礦溶解在王水中，除去酸后，滴加氰化汞（Hg(CN)2）溶液，獲得黃色沉淀。將硫磺、硼砂和這個沉淀物共同加熱，得到光亮的金屬顆粒。他稱它為palladium（鈀），元素符號定為Pd。這一詞來自當時發現的小行星智神星Pallas，源自希臘神話中司智慧的女神巴拉斯Pallas。

鈀（Palladium），是第五周期Ⅷ族鉑系元素，元素符號Pd。處在現代元素周期表的中心位置。單質鈀為銀白色過渡金屬，質軟，有良好的延展性和可塑性，能鍛造、壓延和拉絲。塊狀金屬鈀能吸收大量氫氣，使體積顯著脹大，變脆乃至破裂成碎片。

據美國地質調查局統計，全球已經探明的鈀儲量約為217噸，主要分布在俄羅斯、南非、加拿大和美國等地，例如南非的Bushveld雜巖體，俄羅斯的Noril’sk礦床和美國的Stillwater礦床。全球鉑族元素儲量九成都來自南非地區，俄羅斯和加拿大的儲量相對很少，而中國的儲量更是微乎其微。

應用方向

（1）催化劑

A加氫催化劑

催化加氫工藝是現代石油加工的一個重要過程，可以改善產品質量同時減少大氣污染。由于鈀元素獨特的吸收氫氣的能力，使其成為石油添加氫氣的主要催化劑。在適當的條件下，鈀能吸收超過自身體積900倍的氫氣。在與氫氣反應的過程中，鈀會膨脹，形成更硬、更強，韌性更弱的金屬或類合金氫化物。由于加熱的鈀管不可作為半透膜滲透其他氣體，只有氫可以在高溫下快速通過鈀，因此鈀元素可以用于氫氣凈化。如今，使用鈀銀合金制成的分散膜，可以得到高純度氫氣，以用于半導體工業等需要氫氣的地方。

鈀碳催化劑就是一種常用的加氫催化劑，被廣泛用于羰基、烯烴、硝基和亞硝基加氫等領域。

B 汽車尾氣轉換催化劑

目前鈀最重要的用途就是催化汽車尾氣轉換。鄧莎和周鍵（2020）認為現在最主流的應用技術就是共同利用鉑、鈀和銠作為三元催化劑。原理是借助鉑族金屬高的催化活性和穩定性，可使尾氣中的CO、HC和NOX轉變成為對人體無害的化合物，以保護環境。

C醫學化學催化劑

鈀 (Pd) 催化劑在有機合成C-C鍵和C-N鍵中是必要的并且最有前途的催化劑。C-C鍵的形成是天然生物分子涉及的最基本、最重要的轉化，在構建生物實體的有機分子中發揮著驚人的作用。因為鈀使用時簡單且高效，反應所需條件也很容易滿足，這些優點使其成為催化藥物合成的理想選擇。目前鈀催化交叉偶聯反應技術已在醫藥生產和電子工業等領域得到廣泛應用。

D電催化劑

鈀元素可以與鉑（Pt）共同作為質子交換膜燃料電池（PEMFCs）的主要電催化劑。隨著電動汽車大規模進入人們的生活中，對燃料電池需求越來越大。是一種環保的電源，能在沒有燃料燃燒的情況下通過化學反應生成水、電能和熱量。而PEMFCs是用聚合物電解質膜將燃料電池陽極和陰極隔開，具有啟動快、操作溫度低的特點。為了加速緩慢的反應，電極中經常采用Pt基催化劑。但是由于鉑金價格的持續上漲，使得這類催化劑無法大面積推廣，現在人們致力于研究鉑的替代金屬，鈀就是一種較為理想的解決方法（Stassi et al., 2013）。

（2）耐腐蝕材料

A電鍍材料

工業原件離不開電鍍，其目的是為了改善材料的外觀，同時賦予材料表面的各種物理化學性能，如耐蝕性、耐磨性、釬焊性以及導電、磁、光學性能等。金鍍層在上世紀就被廣泛應用于電子工業，隨著電子工業的發展需求量越來越大，代金材料就成為了研發熱點。雖然鈀的價格遠遠高于黃金，但由于其性能如硬度﹑延展性、熱力學穩定性等都優于硬金，鈀及其合金的電子電鍍和精飾電鍍領域逐漸成為首選。

（3）牙科

由于鈀具有優良的延展性和惰性，常用來制作烤瓷牙或直接制作貴金屬牙，具有彈性好、強度高和耐腐蝕的特點。

文章來源：百度百科、 礦物巖石地球化學通報