浸漬溶液對Pt/PTFE/泡沫SiC規整疏水催化劑性能的影響

何建超 王和義 肖成建 李佳懋 侯京偉 夏修龍

（中國工程物理研究院 核物理與化學研究所 綿陽 621900）

浸漬溶液對Pt/PTFE/泡沫SiC規整疏水催化劑性能的影響

何建超 王和義 肖成建 李佳懋 侯京偉 夏修龍

（中國工程物理研究院 核物理與化學研究所 綿陽 621900）

Pt/PTFE/泡沫SiC規整疏水催化劑可用于氫-水液相催化交換反應(Liquid-phase catalytic exchange process, LPCE)進行水去氚化(Water detritiation system, WDS)。為研究浸漬溶液對該催化劑性能的影響，以丙酮、乙二醇、無水乙醇分別配制不同的氯鉑酸-有機溶液，直接浸漬具有疏水性的PTFE/泡沫SiC，250°C氣相還原，從而制備Pt/PTFE/泡沫SiC規整疏水催化劑。利用X射線衍射分析(X-ray diffraction, XRD)、X射線光電子能譜分析(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)、透射電子顯微鏡(Transmission electron microscope, TEM)等表征手段分析所得催化劑的結構與組成，并研究其氫-水液相催化交換性能。三種催化劑的平均粒徑分別為9.3nm、3.6nm、6.8nm，乙二醇對Pt粒子有保護作用，得到的平均粒徑最小。Pt存在Pt(0)、Pt(II)和Pt(IV)三種價態，氯鉑酸-乙醇和氯鉑酸-乙二醇制備的催化劑中0價態均為主要價態，Pt(0)比例分別為47.60%和43.97%，氯鉑酸-丙酮制備的催化劑中4價態為主要價態。根據LPCE性能測試結果，氯鉑酸-乙二醇制備的催化劑柱效率最高，說明催化劑中Pt(0)價態比例接近時，Pt粒子粒徑大小對氫-水液相催化交換反應的影響更明顯。揭示乙二醇為優選溶劑。

Pt/PTFE/泡沫SiC，疏水催化劑，液相催化交換反應，浸漬溶液

基于疏水催化劑的氫-水同位素液相催化交換反應(Liquid-phase catalytic exchange process, LPCE)是進行核電站水去氚化的主要工藝[1-3]。由于氚的放射性、填料與催化劑混裝等條件的影響，對反應所采用的催化劑載體耐輻照性能、機械性能等提出了一定的要求。……