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钯碳催化剂是可以反复套用的，而在使用一段时间后也是会失活失效，从而形成钯碳废料。因为钯碳催化剂具有可回收的特点，这主要是因为失效的钯碳催化剂中，还有一定数量的金属钯，所以对废钯碳催化剂的二次再利用，就是对钯碳废料中的钯金进行还原提炼处理。选择哪种方法进行提炼时，也都是根据钯碳废料回收的具体情况来选择。
钯碳的提纯：钯合金可制成膜片(称钯膜)，钯膜的厚度通常为0.1mm左右。主要于氢气与杂质的分离。钯膜纯化氢的原理是，在300-500℃下，把待纯化的氢通入钯膜的一侧时，氢被吸附在钯膜壁上，由于钯的4d电子层缺少两个电子，它能与氢生成不稳定的化学键(钯与氢的这种反应是可逆的)，在钯的作用下，氢被电离为质子其半径为1.5×1015m，而钯的晶格常数为3.88×10-10m(20℃时)，故可通过钯膜，在钯的作用下质子又与电子结合并重新形成氢分子，从钯膜的另一侧逸出。在钯膜表面，未被离解的气体是不能透过的，故可利用钯膜获得高纯氢。虽然钯对氢有特的透过性能，但纯钯的机械性能差，高温时易氧化，再结晶温度低，易使钯管变形和脆化，故不能用纯钯作透过膜。在钯中添加适量的IB族和Ⅷ族元素，制成钯合金，可改善钯的机械性能。就可以提高钯碳的纯度价格也就会比一般的钯碳回收价格高很多。
不管是在汽车三元催化剂的生产过程中，或是报废的车辆中，在这类的三元催化器中含有钯铂铑多种铂族贵金属。这类的含钯废料是在生产过程中中，是以陶瓷为载体，在其表面覆盖一层贵金属涂层，包括铂钯铑这三种贵金属。这也是贵金属钯金大量应用的行业，每年有多达85%的钯金供应于汽车行业。所以在的回收再利用中，三元催化回收的钯金占到85%左右。
