Pd是第五周期元素，在贵金属中相对密度较小，称为轻贵金属。1866年，英国化学家Thomas Graham发现了金属Pd具有吸附大量氢的能力[257]。Pd的吸氢速度快，氢吸附能力强，而且具有选择吸附能力（即除氢以外的气体杂质如氧、氮、氦、氩、一氧化碳、二氧化碳等均不能被Pd吸附），因此在氢气净化技术上具有重要的作用。利用Pd的这种选择吸附能力，可以使氢气在Pd膜的一侧吸附、解离成氢原子，渗透并穿过Pd膜，在Pd膜的另一侧重新结合成氢分子放出，这种净化后的氢气理论上纯度可达99.9999999%，远远高于通过低温分离法、聚合膜扩散法、加压振动吸附和催化法等净化技术得到的氢气的纯度。
Pd在常温下具有面心立方的晶体结构，晶格常数为a=0.38815nm。氢在Pd中存在于八面体间隙当中。当H/Pd原子比小于0.03时，氢气固溶于Pd，晶体结构为面心立方的α相。当Pd进一步吸氢，H/Pd原子比在0.03～0.6之间时，β相逐渐形成，体系为α相和β相的混合物，而β相保持了Pd的面心立方结构，但晶格常数在转变过程中发生了不连续的变化，最终形成晶格常数a=0.4026nm的β相PdH0.6[258]。当温度高于573K或氢气压力大于2.03MPa时，α相和β相完全混溶形成均匀的固溶体。进一步增加氢气压力，最终Pd的所有八面体间隙完全被H原子填充，可以形成H/Pd原子比为11的具有NaCl结构的氢化物PdH。
Pd由于在吸放氢过程中会产生体积膨胀，在循环使用过程中Pd膜会变形损坏，达不到氢气净化的目的。通过添加合金元素，如Ag、Cu、Au、Pt等形成合金材料，可以有效地抑制α相向β相的转变[259]，即在一定条件下不存在α相和β相的混合区，形成一个均匀的晶格常数大于α相而小于β相的单相区，这样避免了因相变引起的体积膨胀，合金薄膜可以反复循环吸放氢而不发生破坏。好的氢气净化用Pd合金膜还需要具有以下几个特性，即较高的氢渗透性，良好的力学性能，良好的抗杂质气体污染能力和相对较低的成本。一些Pd基合金的性能见表8-18。
表8-18 Pd基合金性能[257](www.daowen.com)
①P1=0.81MPa P2=0 t=0.05mm（t为膜厚）
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