钯基合金催化剂晶格参数-电子结构-甲酸电催化活性

钯pá 形声。

字从金，从巴，巴亦声。

本字指金属的“耙”。

本字列在《汉语大字典》袖珍本第1791页。

又读：bǎ。

指近代发现的化学元素palladium。

元素名称：钯英文名称：palladium化学符号：Pd ，第五周期Ⅷ族铂系元素的成员元素类型：金属元素化合价：+2和+4原子序数：46质子数：46中子数：62摩尔质量：mol化学元素结构晶体结构：晶胞为面心立方晶胞，每个晶胞含有4个金属原子。

晶胞参数：a = pmb = pmc = pmα = 90°β = 90°γ = 90°电子层排布：2-8-18-18-0核电荷数：46电子层：K-L-M-N-O外围电子层排布：4d10电离能(kJ /mol) ：M - M+ 805M+ - M2+ 1875M2+ - M3+ 3177M3+ - M4+ 4700M4+ - M5+ 6300M5+ - M6+ 8700M6+ - M7+ 10700M7+ - M8+ 12700M8+ - M9+ 15000M9+ - M10+ 17200物理基本数据熔点：1554 ℃沸点：2970 ℃比热：244J密度：cm3（20℃）莫氏硬度：声音在其中的传播速率：3070 m/S元素含量：在太阳中的含量：、太平洋表面：、地壳中含量：物理性质钯是银白色过渡金属，较软，有良好的延展性和可塑性，能锻造、压延和拉丝。

块状金属钯能吸收大量氢气，使体积显著胀大，变脆乃至破裂成碎片。

常温下，1体积海绵钯可吸收900体积氢气，1体积胶体钯可吸收1200体积氢气。

加热到40～50℃，吸收的氢气即大部释出，广泛地用作气体反应，特别是氢化或脱氢催化剂，还可制作电阻线、钟表用合金等。

化学性质主要化合物二氯化钯（PdCl2）、四氯钯酸钠（Na2PdCl4）和二氯四氨合钯（Pd(NH3)4Cl2）。

二氯四氨合钯（此处应为平面正方形结构）化学性质不活泼，常温下在空气和潮湿环境中稳定，加热至800℃，钯表面形成一氧化钯薄膜。

电催化材料的研究及性能调控电催化材料是指在电化学反应中作为催化剂的材料，其特点是能够通过催化作用提高电化学反应速率。

电催化材料已经在能源转换、环境治理等领域展现出巨大潜力。

本文将探讨电催化材料的研究进展以及性能调控的方法。

一、电催化材料的分类根据电催化材料的成分和性质，可以将其分为金属、合金、金属氧化物、有机物等多种类型。

其中，金属催化材料具有优异的导电性和催化活性，常常用于电解水制氢、燃料电池等能源转换领域。

合金材料则可以调控催化活性和稳定性，拓宽了电催化材料的应用范围。

金属氧化物具有丰富的氧化还原反应活性位点，被广泛应用于氧化还原反应的催化材料。

有机物的研究较为复杂，但具备诸多特殊的催化性能，值得进一步探索。

二、电催化材料的研究进展1. 金属材料的研究金属材料是最常见的电催化材料之一。

铂族金属如铂、钯、铑等具有优良的催化活性，但几乎是稀有金属，成本高昂。

因此，寻找替代金属成为研究的热点。

近年来，金属氧化物（如钨酸盐和锰氧化物等）和过渡金属硫化物（如二硫化钼和二硫化钴等）等材料表现出超越铂族金属的催化活性，成为重要的研究方向。

2. 合金材料的研究合金材料由两种或多种金属元素组成，通过调控成分和结构可以实现对其催化性能的调控。

例如，钯铂合金在催化甲醇氧化反应中表现出高的催化活性和稳定性，被广泛应用于燃料电池等领域。

此外，纳米合金材料的研究也取得了许多突破，纳米尺度的合金颗粒具有更高的比表面积和活性位点数，因此催化活性更高。

3. 金属氧化物的研究金属氧化物具有多种氧化还原反应活性位点，因此在催化领域有重要应用。

例如，锡基金属氧化物在电化学CO2还原反应中显示出很高的催化活性，为二氧化碳资源化利用提供了新的思路。

同时，过渡金属氧化物如钼酸盐、钴氧化物等也被广泛研究，展示出优异的催化性能。

三、电催化材料性能调控的方法1. 结构调控通过调控电催化材料的结构可以实现对催化性能的精确调控。

例如，控制纳米尺度合金材料的成分和表面结构可以改变其电子结构和晶格缺陷，从而调控其催化活性。

钯催化剂规格钯催化剂是一类广泛应用于有机合成、化学分析、环境保护等领域的重要催化剂之一。

其规格包括物理规格和化学规格两个方面，下面对其进行详细介绍：一、物理规格1. 外观：包括粉末、块状或颗粒状等形态。

2. 粒度：钯催化剂粒度的大小直接关系到其催化活性。

一般来说，粒度越小，催化剂的表面积越大，催化活性就越高。

因此，一些需要高纯度的反应往往需要粒度小且均一的催化剂。

常用的粒度范围为1-10微米。

3. 比表面积：比表面积是指单位体积内表面积的大小。

也就是说，同等质量的钯催化剂，比表面积越大，表面能量就越高，催化活性也就越强。

通常来说，比表面积为10-200平方米/克。

4. 稠度：稠度是指催化剂的密度，它也影响着催化剂的使用方式和操作控制。

稠度通常在0.6-1.2之间。

二、化学规格1. 成分：钯催化剂一般是氧化钯或钯盐与载体之间的复合物，不同的载体会影响到催化剂的催化活性和选择性。

常见的载体有氧化铝、硅胶等。

2. 纯度：高纯度的钯催化剂在一些关键反应中，如杂环化合物的合成、医药品合成等方面具有重要的应用价值。

其纯度要求通常在99%以上。

3. 活性：钯催化剂的活性指其在化学反应中催化作用的程度，催化剂的活性对反应速率、选择性、产物分布等都有重要影响。

4. 储存方式：钯催化剂应储存在密封、干燥、不受光照的地方，以免与环境中的化学物质发生反应，降低其活性。

同时，不宜震动或碰撞，以免催化剂活性降低。

总之，钯催化剂规格包括物理规格和化学规格两个方面，不同的规格具有不同的应用场景和催化效果。

因此，在实际应用中，需要根据反应特点和要求选择合适的催化剂规格，以提高反应效率和产物质量。

钯催化的反应总结引言钯（Palladium，Pd）是一种常见的过渡金属催化剂，它在有机合成中有着广泛的应用。

由于钯具有良好的催化活性、选择性和功能多样性，钯催化反应已成为有机合成领域备受关注的重要研究方向之一。

本文将对钯催化的一些重要反应进行总结，以便更好地了解和应用这些反应。

催化剂的选择在钯催化反应中，催化剂的选择起着至关重要的作用。

常见的钯催化剂包括[Pd(PPh3)4]、Pd(PPh3)2Cl2、Pd(OAc)2等，这些催化剂具有良好的催化性能和稳定性。

此外，还可以通过对催化剂进行配体修饰来改变其催化性能，如引入膦配体、氨基配体等。

钯催化的碳-碳键形成反应1. Heck反应Heck反应是钯催化的一个重要的碳-碳键形成反应，它通过亲电性或亲核性的烷基化试剂与不饱和化合物间的交叉偶联，在构建碳-碳键的同时保留官能团的特点。

通常情况下，该反应需要碱的存在，并在乙酸盐氛围中进行。

Heck反应适用于合成各类芳香烃、乙烯烃、酮类等化合物。

2. Suzuki-Miyaura偶联反应Suzuki-Miyaura偶联反应是钯催化的另一个重要的碳-碳键形成反应。

该反应利用有机硼酸酯与卤代化合物在碱的存在下进行交叉偶联，生成对应的芳香烃。

Suzuki-Miyaura偶联反应具有底物宽容性和功能团兼容性高的优点，被广泛应用于有机合成中。

钯催化的碳-氮键形成反应1. Buchwald-Hartwig氨基化反应Buchwald-Hartwig氨基化反应是钯催化的一种重要的碳-氮键形成反应，可以将芳香或烯丙基溴化物与氨或胺类化合物发生反应，生成相应的胺化物。

该反应具有反应条件温和、底物宽容性好的特点，被广泛应用于药物合成和天然产物的合成等领域。

2. Sonogashira偶联反应Sonogashira偶联反应是钯催化的一种重要的碳-氮键形成反应，它通过芳香溴化物或卤代烯烃与炔烃发生偶联反应，生成相应的炔烃衍生物。

Sonogashira偶联反应具有底物宽容性好、反应条件温和的特点，被广泛应用于有机合成中。

《甲酸高效产氢导向的Pd基多金属纳米催化剂结构调控与性能研究》篇一一、引言随着全球能源需求的增长和环境保护的日益重要，开发高效、环保的氢气生产技术成为了科学研究的热点。

甲酸作为一种生物质来源丰富的物质，通过其分解产生氢气被视为一种潜力巨大的清洁能源生产方式。

然而，其分解反应涉及到催化剂的选择与效率问题，因此，开发高效的甲酸分解催化剂具有重要意义。

本研究针对甲酸分解制氢，以Pd基多金属纳米催化剂为核心研究对象，探究其结构调控与性能的关联。

二、文献综述近年来，Pd基多金属纳米催化剂在甲酸分解制氢领域的应用得到了广泛关注。

多金属纳米催化剂因其独特的物理化学性质，如高活性、高选择性以及良好的稳定性，被认为是一种理想的甲酸分解催化剂。

众多研究指出，催化剂的结构对其性能具有重要影响。

而Pd基多金属纳米催化剂的结构调控，包括组成、粒径、形貌以及与载体的相互作用等，是提高其催化性能的关键。

三、实验方法（一）催化剂的制备本实验采用共沉淀法、浸渍法等方法制备了不同组成、不同粒径的Pd基多金属纳米催化剂。

通过调整制备过程中的参数，如温度、时间、浓度等，实现了对催化剂结构的调控。

（二）催化剂的结构表征利用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、能谱分析（EDS）等手段对制备的催化剂进行结构表征，明确其组成、粒径、形貌等结构信息。

（三）催化剂性能测试在甲酸分解制氢的反应条件下，测试不同结构催化剂的活性、选择性以及稳定性。

通过对比不同催化剂的性能，找出结构与性能之间的关联。

四、实验结果与讨论（一）实验结果1. 通过结构表征，我们发现Pd基多金属纳米催化剂的组成、粒径、形貌等结构信息均得到了有效调控。

2. 在甲酸分解制氢的反应中，不同结构的Pd基多金属纳米催化剂表现出不同的性能。

其中，某种特定结构的催化剂表现出较高的活性、选择性和稳定性。

（二）结果讨论1. 催化剂的组成对性能的影响：多金属的引入可以改变Pd的电子结构，从而提高其催化活性。

燃料电池电催化剂研究综述摘要催化剂是燃料电池的关键材料之一，其性能的好坏决定燃料电池的使用性能和使用寿命。

近些年来，科学工作者在提高电催化剂性能和降低铂催化剂使用量方面做了大量的研究工作。

本文对低铂催化剂和非铂催化剂的研究进展进行了综述。

关键词：燃料电池；低铂催化剂；非铂催化剂；钯催化剂19世纪是蒸汽机时代，20世纪是内燃机时代，21世纪将是燃料电池的时代。

近年来，随着能源危机的加剧，燃料电池作为一种绿色的新能源受到越来越多的关注，美国《时代周刊》曾将燃料电池技术列为21世纪的高科技之首。

我国科技中长期计划中，多处把燃料电池放在重要的发展方向上。

燃料电池技术被认为是解决现在能源问题的很有希望的途径之一。

1 燃料电池的特点燃料电池之所以受世人瞩目，是因为它的不可比拟的优越性，主要表现在效率、安全性、可靠性、清洁度和良好的操作性能等几个方面[1]。

（1）能量转换效率高。

它的能量转换效率不受卡诺循环的限制，不存在机械能做功造成的损失。

与热机或发电机相比，能量转换效率极高，汽轮机转换的效率最大值为40-50%，热机带动发电机时效率为35-40%，而燃料电池的效率达60-70%，理论转换效率达90%，实际使用效率是内燃机的二至三倍。

（2）发电环境友好。

对于氢电池而言，发电后的产物只有水，可实现真正的零排放。

在航天系统中可生成水，供宇航员使用，液氧系统可作为供应生命保障的备用品。

燃料电池按电化学原理发电，不经过热机的过程，不会产生传统方式中常见的二氧化硫、氮氧化合物、粉尘等污染物。

如果采用太阳能光解制氢，可完全避开温室气体的产生。

燃料电池工作安静，适用于潜艇等军事系统的应用。

（3）模块结构，方便耐用。

燃料电池发电系统由各单电池堆叠至所需规模的电池组构成，电池组的数量决定了发电系统的规模，各个模块可以更换、维修方便、可靠性高。

（4）响应性好，供电可靠。

燃料电池发电系统对负载变动的响应速度快，故无论出于额定功率以上过载运行或低于额定功率运行，它都能承受且效率变化不大。

四（三苯基膦）合钯的合成、结构和催化活性评价刘桂华;叶青松;左川;余娟;杨军;姜婧;沈善问;刘伟平【摘要】以二氯化钯为原料，DMF作为溶剂，直接与三苯基膦回流反应，加入还原剂，制备出四(三苯基膦)合钯(0)，产率＞95%。

采用 FAB+-MS、IR、1H-NMR 和电子光谱对其结构进行了测定和表征，并在Suzuki偶联反应模型上评价了其催化活性，催化转化率为70%~88%。

%Tetrakis(triphenylphosphine) palladium was synthesized by mixing PdCl2 with triphenyl- phosphine in DMF followed by addition of the reducing agent. The yield was greater than 95% based on PdCl2. The structure of tetrakis(triphenylphosphine) palladium was characterized by means of elemental analysis, FAB+-MS, IR and1H-NMR along with electronic spectra, and the catalytic activity was tested in a Suzuki coupling reaction with a conversion rate of 70%~88%.【期刊名称】《贵金属》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】4页(P59-62)【关键词】有机化学;四(三苯基膦)合钯;合成;结构;催化活性【作者】刘桂华;叶青松;左川;余娟;杨军;姜婧;沈善问;刘伟平【作者单位】昆明贵金属研究所，贵研铂业股份有限公司稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，昆明 650106;昆明贵金属研究所，贵研铂业股份有限公司稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，昆明 650106;昆明贵金属研究所，贵研铂业股份有限公司稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，昆明 650106;昆明贵金属研究所，贵研铂业股份有限公司稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，昆明 650106;昆明贵金属研究所，贵研铂业股份有限公司稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，昆明 650106;昆明贵金属研究所，贵研铂业股份有限公司稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，昆明 650106;昆明贵金属研究所，贵研铂业股份有限公司稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，昆明 650106;昆明贵金属研究所，贵研铂业股份有限公司稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，昆明 650106【正文语种】中文【中图分类】O614.82+3四(三苯基膦)合钯是以零价钯为中心原子、4个三苯基膦为配体的配合物，主要应用于催化C-C和C-B交叉偶联反应[1-4]。

钯催化剂配体
钯催化剂的配体在催化反应中起着至关重要的作用，它们能够影响催化剂的活性、选择性和稳定性。

常见的钯催化剂配体包括二甲基二苯基膦（dppe）、三（2-吡啶基）膦（P(Py)3）等。

这些配体通过与钯原子形成价键，从而将钯原子固定在特定的空间位置上，并调节催化反应的进行。

在实际应用中，选择适当的钯催化剂配体需要考虑反应类型、底物性质以及产物的选择性等多个因素。

例如，对于碳-碳偶联反应，常用的钯催化剂配体包括二氯二甲基膦（dmap）、三苯基膦（triphenylphosphine）、三乙酰丙酮钯（Pd(acac)2）等。

这些配体能够与钯原子形成稳定的复合物，调节反应的进行，从而提高催化剂的活性和选择性。

此外，为了更好地了解钯催化剂配体的作用机制，研究者还开发了一系列模型化合物和理论计算方法。

这些模型化合物和理论计算方法可以帮助研究者更好地理解钯催化剂配体与底物之间的相互作用，从而为设计更高效的钯催化剂提供理论支持。

综上所述，钯催化剂配体在催化反应中起着重要的调节作用，选择适当的配体可以提高催化剂的活性和选择性。

为了更好地理解钯催化剂配体的作用机制，研究者还开发了模型化合物和理论计算方法。

未来，随着科学技术的不断进步，相信我们能够设计出更高效、更具有选择性的钯催化剂，为化学工业的发展做出更大的贡献。

直接热分解法制备单相Pd-Fe合金催化剂及电催化氧还原活性王彦恩;武小杰;何城磊;赵佳宁;唐亚文;陆天虹【摘要】以醋酸钯和醋酸亚铁为前驱体,采用直接热分解法制备了碳载Pd3-Fe1(Pd3-Fe1/C)催化剂.用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对催化剂进行了表征,用循环伏安法和线性扫描伏安法研究了催化剂对氧的电催化还原性能.结果表明,制备的Pd3-Fe1/C复合催化剂具有单相均一的合金结构,Fe进入Pd晶格改变了Pd电子结构和结构常数.电化学数据表明,Pd3-Fe1/C对氧还原比Pd/C催化剂有更高的电催化性能.【期刊名称】《无机材料学报》【年(卷),期】2015(030)012【总页数】6页(P1315-1320)【关键词】直接热分解;碳载Pd-Fe催化剂;单相合金;氧还原【作者】王彦恩;武小杰;何城磊;赵佳宁;唐亚文;陆天虹【作者单位】河北农业大学理学院,现代科技学院,保定071000;河北农业大学理学院,现代科技学院,保定071000;河北农业大学理学院,现代科技学院,保定071000;河北农业大学理学院,现代科技学院,保定071000;南京师范大学化学与材料科学学院,南京210097;南京师范大学化学与材料科学学院,南京210097【正文语种】中文【中图分类】O646直接甲醇燃料电池(DMFC)具有比能量高、燃料储运和使用安全方便、结构简单等优点,在便携式电源和车载电源等领域具有广泛的应用前景。

目前DMFC的性能与商业化的要求仍有较大的差距,主要是因为DMFC中阴极氧还原(ORR)催化剂性能不佳,导致氧还原动力学反应较慢,造成阴极电势损失0.3～0.4V[1]；其次是甲醇易透过质子交换膜到达阴极,并导致阴极催化剂中毒,这不仅使甲醇得不到充分的利用,而且严重影响电池的性能[2]。

因此,研究高性能且耐甲醇的氧还原阴极催化剂是DMFC研究中的一个重要课题。

钯基催化剂应用于甲酸电氧化反应的研究进展陈少峰1,侯兰凤1,廖世军2(1.茂名职业技术学院化学工程系,广东茂名525000;2.华南理工大学化学与化工学院)摘要:甲酸是一种很有前途的化学储氢材料,可作为低温液体燃料电池的直接燃料。

钯基催化剂作为直接甲酸燃料电池(DFAFC)阳极材料,对甲酸氧化具有良好的催化活性,能克服一氧化碳的毒化,在甲酸电化学氧化反应中主要按直接途径进行。

降低贵金属含量、提高催化活性、提升稳定性是当前钯基催化材料研究领域的主要方向。

主要介绍了当前研究中钯催化剂对甲酸电氧化的催化机理,综述了近5a 的钯合金催化剂制备、特殊形貌控制、碳负载对甲酸氧化活性增强的研究,对钯基催化剂的持续开发具有实际应用意义。

关键词:甲酸;燃料电池;Pd 催化剂;碳载体中图分类号:O643.36文献标识码:A文章编号:1006-4990(2021)05-0033-06Research progress on application of palladium ⁃based catalyst in electrooxidation of formic acidChen Shaofeng 1,Hou Lanfeng 1,Liao Shijun 2(1.Department of Chemical Engineering ,Maoming Polytechnic ,Maoming 525000,China ;2.School of Chemistry and Engineering ,South China University of Technology )Abstract :Formic acid is a promising material for chemical hydrogen storage ,which can be used as direct fuel for cryogenicliquid fuel cell.As anode materials for direct formic acid fuel cell (DFAFC ),Pd-based catalysts have good catalytic activityfor formic acid oxidation ,which can overcome the poisoning of CO and carry out via direct route of the electrochemical oxida⁃tion of formic acid.Reducing noble metal content ,improving catalytic activity and stability are the main directions in the re⁃search field of Pd-based catalytic materials.The electrooxidation and catalytic mechanism of Pd-based catalyst for formic acid at present was mainly introduced.The preparation of Pd alloy catalyst ,the control of special morphology and the en⁃hancement of carbon loading on formic acid oxidation activity in recent five years were reviewed.It has practical significancefor the continuous development of Pd-based catalyst.Key words :formic acid ;fuel cell ;palladium catalyst ;carbon loading当前,人类社会所依赖的化石能源是不可再生能源,但是化石燃料采量降低、储量减少和日益严重的环境污染等问题正阻碍社会经济的发展。