应用领域广,能够反复再生和活化使用,寿命长,废催化剂的金属钯可以回收再利用等优越性。许多铂催化剂品种都已成为专利产品,应用于各行各业,具有新的结构及催化功能的铂催化剂仍在不断研发,不但使许多难以实现的反应过程经铂催化剂催化而成为可能,而且使许多石油和化工等工业生产过程,因采用新开发的铂催化剂得到改善和提高,使工艺过程简化、经济效益提高,因此铂催化剂仍具有远大的发展前景。
简单地可分为有载体的钯催化剂和无载体催化剂,在实际应用中,基本上都是有载体的钯催化剂,这些载体主要有各种氧化铝、沸石、碳载体等,在化工过程中主要应用在各种加氢还原过程。既有全加氢,也有选择加氢,既有气相过程、也有液相过程。这些典型的过程有:醇、醛、酸、酯、酸酐、芳烃、杂环化物中不饱和键的加氢饱和,加氢还原反应。例如乙烯、丙烯、丁烷丁烯馏分中炔烃、二烯烃的选择加氢脱除。采用含千分之几钯含量的氧化铝载体催化剂。反应条件一般在50~150℃,压力0.5~3MPa,气相或液相进行。又如醋酸或醋酸乙酯加氢生产乙醇,顺丁烯二酸酐加氢生产丁二酸,进一步加氢生产丁二醇。糠醛加氢脱羰基生产呋喃,进一步加氢生产四氢呋喃。
浸渍法是制造载体催化剂有效和简单常用方法,一般的制造程序是将活性组分的一种可溶性盐,按比例配制成浸渍液,将选择好的一定量载体放入浸渍液中,待吸附饱和后,将负载的载体进行干燥、焙烧、活化等步骤制成催化剂。这种方法虽然简单,但整个制作过程,包括载体种类和性能、不同活性组分品种和负载量,以及浸渍方式、干燥、焙烧、活化条件,方式,次序等都会影响成品催化剂的性能。研究者只有在催化剂理论,实践经验的指导下,通过实际物料不同条件下的反复试验,各种现代化检测分析仪器对催化剂结构、性能等的分析测定等研究,才能评选出一种性能优越的钯催化剂品种。
将钯盐转变成金属钯的过程称为钯催化剂的活化过程,一般是在氢气流下高温焙烧,将钯盐转变成氧化物,再转变成具有催化活性的多孔、均匀、微粒的金属钯。
钯催化剂虽然具有活性高、选择性好的性能,但是硫化物、砷化物、一氧化碳、等杂质,以及副反应生成的各种重组分、焦质等会使钯催化剂中毒,活性和选择性下降,直到没有催化活性,这种过程称为失活过程。为了保持钯催化剂的高活性,就需要在原料中减少或除去这些有害物。