3。溴酸盐形成后消除

在溴酸盐产生后，可通过一些物理化学手段消除，如活性炭吸附法、离子膜法、微生物降解法、催化还原法等[12]。

其中，催化加氢法是一种能十分有效地去除各种水中硝酸盐、高氯酸盐、氯苯酚和硝基苯酚等污染物的方法。其原理为催化H2对BrO3-进行还原，使其生成没有毒性的Br-。催化加氢法的优点有催化活性高，能将很高浓度的BrO3-很快速地还原为Br-；由于H2作还原剂，Br-为还原产物，因此不会对反应过后的水体造成二次污染；另外，催化剂一般可以回收，循环使用，这在很大程度上降低水处理的成本。

本次课题将对用催化加氢法去除水中溴酸盐展开研究。

1。2  钯催化体系

1。2。1  钯的结构与性质

钯处于第五周期Ⅷ族，属于铂系元素，英文名称为palladium，化学符号为Pd，晶体结构为面心立方晶胞（FCC）。其原子序数为46，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d10，电子层排布为2-8-18-18-0。钯是元素周期表中唯一一个电子层数与周期序数不相等的元素，这是由钯本身处于元素周期表中一个特殊位置所导致的。由于钯位于元素周期表中的第五周期第十列，考虑到松紧效应与洪特规则中全充满状态的复合影响[13]，根据改进slaetr计算得到，钯的稳定电子组态应为4d10，而不是4d95s1或者4d85s2，这是因为其稳定组态更低。

金属钯有一个特性，即钯对于氢具有极大的亲合力，块状的钯能够吸收大量的H2，使其体积显著膨胀，随着温度升高到一定程度，被吸收的H2又会被大量释放。由于H2能够很容易地透过钯膜，而别的气体无法透过，使得由金属钯及其合金制得的无机膜已被商业化地应用于H2分离中，如制作优良的H2分离器和纯化器等[14]。根据此特性，钯能作为催化加氢反应的活性组分，很好地吸附还原剂H2，高效还原BrO3-。文献综述

1。2。2  钯催化反应机理

如上所述，钯具有特殊的核外电子轨道排布，其最外层5s轨道没有电子，表面存在着暴露的空轨道。此时只要反应物原子轨道的轨道的对称性和能级能够相互匹配，就能很好地选择性吸附反应物分子，并起到很好的活化作用。在溴酸根的催化加氢还原反应中，H2分子能够很好地吸附在催化剂的活性组分Pd原子上，被活化成具有高活性的H原子，从而还原BrO3-。此外，钯具有的面心立方晶格结构，也是作为催化剂活性组分的重要条件。

催化反应过程包括：① 反应物质在催化剂表面被吸附并扩散；② 吸附之后形成的络合物间发生有关化学反应；③ 生成的产物脱附，离开催化剂表面并扩散开。

通常来说，负载钯催化剂的活性与活泼钯本身性质有关，而其性质又会受到载体性质、制备方法以及钯前驱体性质等因素的影响。其中，载体作为催化剂除去活性组分外另一重要组成部分，影响着催化加氢还原效率。

1。3  催化剂载体

1。3。1  载体

在载体型催化剂中，载体起着许多重要作用，如固定活性组分并保持催化剂物理形态，提高活性组分利用率，保持活性组分稳定以及能与活性组分相互作用等[15]。

催化剂的载体种类有很多，其中常见的有金属氧化物(SiO2，Al2O3)、石英玻璃、光导纤维、树脂、活性炭以及一些介孔材料(介孔碳和介孔硅)等[16]。

陈欢，张鹏等[17]采用磁性MCM-41作载体制备具有不同NH2载荷量的载钯催化剂，经过五次除溴重复循环过程后，催化剂（负载于NH2量为0。99mmol/g的磁性MCM-41上）仍能利用外加磁场还原，并且催化活性仍保持不变。除此之外，Guin等[18]研制出的端氨基Fe3O4和NiFe2O4载钯催化剂，用于一系列加氢反应。实验结果表明，反应结束以后，通过磁性分离，催化剂能够得到完全地回收，甚至经过10次循环使用，催化剂的活性仍能保持不变。这充分说明，用磁性材料作催化剂载体，能够带来易于分离回收，重复利用率高的优点。