氢－水液相交换疏水催化剂制备及活性影响因素研究进展

胡 胜，熊亮萍，侯京伟，罗顺忠，罗阳明

（中国工程物理研究院 核物理与化学研究所，四川 绵阳 621900）

随着核工业的发展，各类型聚变、裂变反应堆和核燃料后处理厂等核设施每年会产生大量含氚废水，需对其处理，以减小对环境的污染。CANDU类型动力堆及以重水作反射层的实验研究堆，随着堆运行时间延长，重水丰度逐渐下降，氚含量逐渐升高，需定期处理重水。氢－水液相催化交换（LPCE）是从水中分离氢同位素的一种有效方法，是指气态氢气与液态水之间进行的氢同位素交换反应，可用于含氚重水提氚、重水升级、含氚废水脱氚及重水生产等领域［1－12］。

疏水催化剂是实现LPCE反应的关键。其原理是利用催化剂的疏水性，避免低温下液态水堵塞载体中的微孔，以免造成氢气、水蒸汽等气相反应物在催化剂内输送困难，无法到达催化剂活性位点，使催化剂“中毒”。疏水催化在环境保护、精细化学品等领域也有广泛应用，其共同特点是反应在室温或略高于室温下进行，能耗低。氢水液相交换疏水催化剂主要以Pt为活性金属，其价格昂贵。降低制备成本，提高使用寿命和稳定性一直是疏水催化剂发展的重要方向。揭示活性金属微观结构与催化活性的关系，解决疏水催化剂设计、制备过程中的基础问题，实现疏水催化剂“可控”制备，是实现该目标的重要途径。本文拟对近年来疏水催化剂设计、制备及活性影响因素的研究进展进行概述，并提出未来疏水催化剂发展方向。……