铂及铂族金属（PGM）在催化领域具有不可替代的作用，尤其是汽车尾气净化催化剂，通常含有铂、钯和铑三种贵金属。这些金属能将燃烧产生的有毒气体转化为对环境影响较小的物质。鉴于铂族金属在地壳中储量稀缺且市场价格高昂，其回收利用已成为全球行业关注的焦点。由于汽车催化剂缺乏统一的制造配方，对其成分和结构进行精准表征，是选择最佳回收工艺路线的首要前提。
巴西作为拉丁美洲重要的汽车制造与消费国，其环保法规日益严格。目前，巴西强制要求所有车辆安装三效催化转化器（TWC），该装置能将有害排放物减少90%以上。根据巴西联邦法律，私自拆除或损坏催化器属于环境犯罪，面临行政乃至刑事处罚。这一政策背景使得废旧催化剂的合法回收链条变得至关重要，同时也催生了对回收技术精细化研究的需求。
行业数据显示，全新的汽车单体催化剂通常含有约1.89克/千克的铂、0.29克/千克的钯以及0.10克/千克的铑。然而，这些高附加值金属在催化剂使用寿命结束后，其含量会发生显著变化。本研究选取了由巴西Umicore公司提供的新型催化剂样品与市场上购买的废旧催化剂样品进行对比分析，旨在揭示其微观结构变化与金属含量差异。
研究团队综合运用了光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）结合能谱分析（EDS）、X射线衍射（XRD）、X射线荧光光谱（XRF）以及热重 - 差热分析（TG-DTA）等多种先进手段。分析结果表明，无论是新催化剂还是废旧催化剂，其核心基质均为堇青石（Mg2Al4Si5O18）蜂窝结构，表面覆盖着富含铂族金属的氧化铝涂层（washcoat）。
关键数据对比显示，新催化剂样品中铂含量约为0.99克/千克，而废旧催化剂样品中铂含量降至0.44克/千克。这一显著下降不仅源于金属在反应过程中的自然损耗，更与物理结构的破坏密切相关。扫描电镜图像清晰显示，废旧催化剂表面存在明显的裂纹，且氧化铝涂层出现剥落迹象。此外，废旧样品表面沉积了大量碳质物质，这些积碳会堵塞催化剂孔隙，导致贵金属活性位点被覆盖，从而大幅降低催化效率。
热分析结果进一步证实，废旧催化剂在300至900摄氏度区间存在明显的质量损失，这对应于表面碳质沉积物的氧化分解过程。研究指出，在回收流程中，增加高温煅烧预处理步骤至关重要。通过煅烧可有效去除表面积碳，暴露出被覆盖的铂族金属，为后续的水冶浸出工艺创造有利条件，从而提升贵金属的回收率。
