废旧汽车三元催化剂并不只是需要处理的固体废物。其中含有铂、钯、铑等铂族金属，具有较高的资源回收价值。
但从废旧催化剂中提取这些金属并不简单。火法冶金需要高温处理，常规湿法冶金可能依赖强酸和复杂的分离流程。即使采用光催化浸出，溶剂选择、反应效率和后续分离仍然是需要解决的问题。
中国矿业大学（北京）孙志明教授团队发表于《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》的研究，将目光放在一个容易被忽视的变量上：在光催化回收过程中，盐溶液里的阴离子和阳离子，都会影响铂族金属的浸出行为。
一、为什么选择盐水体系？
铂族金属从固体催化剂中溶出，通常需要经历氧化和络合等过程。卤素离子能够参与金属络合，因此氯化物、溴化物和碘化物等介质具有研究价值。
研究团队构建了BiOCl/TiO₂/硅藻土复合光催化体系。其中，BiOCl与TiO₂形成的异质结有助于促进光生电荷分离，多孔硅藻土则为活性组分提供载体。
实验显示，浸出表现不仅受到溶液酸碱度影响，也会随卤素种类和阳离子类型发生变化。
二、一个值得关注的结果：浸出效果并不只由卤素种类决定
研究团队比较了不同卤化物体系，发现NaBr体系的整体浸出表现优于NaI和NaCl。
这并不意味着溴化物在所有条件下都是最佳选择。论文指出，碘离子虽然能够与钯形成稳定络合物，但PdI₂钝化层的形成可能阻碍进一步溶解。因此，络合物稳定性与实际浸出速率并不是一回事：能够形成稳定物种，并不代表金属就一定能够持续、高效地从固体中溶出。
团队最终选择NaCl作为优化介质，并进一步考察阳离子的影响。
在相同氯离子浓度下，不同阳离子体系的浸出表现也存在差异。这提示研究者，溶液中的阳离子并非完全被动的背景成分，它们可能通过水化行为、界面电荷环境和传质过程影响反应。
三、回收率达到97.74%，但不同金属的结果并不相同
在优化条件下，研究团队使用pH为1、浓度为1.4 mol/L的NaCl溶液进行光催化浸出。经过84小时光照，论文报告的钯、铂、铑回收率分别达到97.74%、93.63%和74.77%。
三种金属的结果存在差异，尤其是铑的回收率低于钯和铂。这说明铂族金属不能简单地被视为具有相同反应行为的一组物质。
论文还报告，在相应实验条件下，载体中的铝、镁、铁浸出率分别为0.06%、0.49%和11.45%。这些结果为体系的金属选择性提供了进一步证据，但不意味着整个回收流程已经完成所有金属的分离与提纯。
84小时的反应时间同样值得关注。较高的最终回收率说明体系具有研究价值，但实际应用还需要综合评估处理周期、光能消耗、溶液循环、催化剂寿命和后续分离成本。
四、光催化浸出是怎样发生的？
研究团队通过活性物种检测与淬灭实验，分析了光催化浸出过程。论文报告，紫外光照后可以检测到单线态氧、超氧自由基、氯自由基和羟基自由基等活性物种；淬灭实验则表明，光生空穴在该体系中发挥主导作用。
Eh-pH分析进一步用于判断不同铂族金属氯络合物的稳定区域，为酸性条件下的浸出行为提供热力学解释。
这几类证据承担的作用并不相同：活性物种检测帮助识别可能参与反应的物种，淬灭实验用于判断其相对贡献，热力学分析则解释金属溶解与络合的条件边界。
五、这项研究给资源回收带来的启发
这项研究说明，光催化浸出的优化不能只关注催化剂组成。反应介质中的阴、阳离子也可能成为决定反应效率的重要变量。
其研究价值主要体现在三个方面：
构建BiOCl/TiO₂/硅藻土复合光催化体系；
系统比较不同卤素离子及阳离子对铂族金属浸出的影响；
结合活性物种、动力学和热力学证据解释不同金属的浸出差异。
此外，论文中的TiO₂/硅藻土前驱体制备包含焦耳加热煅烧步骤。快速热处理参与了光催化材料的制备，但不能因此将整个铂族金属回收过程描述为焦耳热直接完成。
对于资源循环研究而言，真正重要的不是单独追求最高回收率，而是进一步建立从材料制备、选择性浸出到金属分离与介质循环的完整工艺评价体系。
论文信息
Zhang, X. et al. Photocatalysis Recovery of Precious Metals from Spent Three-Way Catalysts: The Solvent Effects of Halide Salts. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2026, 14, 18218–18227.
DOI：https://doi.org/10.1021/acsuschemeng.6c06942
设备与技术说明
论文所述TiO₂/硅藻土前驱体在600℃下采用焦耳加热方法煅烧，相关设备信息指向深圳中科精研科技有限公司。该环节属于光催化剂的制备过程，而非后续铂族金属浸出本身。
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