【新濠国际在线】新濠国际在线娱乐场

当前位置:珠宝>风尚

铂金催化作用的探索之旅

文章来源:新濠国际在线app下载撰写时间:2021-03-15作者:邓伟斌


  铂金催化作用在两个世纪前就被发现了,但现在科学家依然继续探索这一应用。

 

  在19世纪早期,科学家汉弗莱·戴维爵士(Sir Humphry Davy)在研制第一台矿工安全灯时偶然发现了多相催化氧化现象。戴维发现,在点燃的灯芯附近插入一根铂丝,会催化煤气的持续氧化。

 

  这一重要发现是铂金作为工业催化剂的先兆,铂金用于这一生产流程已经有一百多年的历史,至今仍然发挥至关重要的作用:用于硝酸的生产。

 

  硝酸是生产化肥的主要原料,在其生产过程中,氨气与空气发生氧化反应生成一氧化氮。为了获得较高转换效率,生产必须要在一定的压力下,使用铂铑催化剂进行。

 

  今天,铂金催化剂的新应用不断被发现。领先的贵金属企业日本田中贵金属(Tanaka)最近获得了日本催化剂制造商协会颁发的一项技术奖,以表彰其参与开发了一种“疏水”铂基催化剂,该催化剂可防止水分积聚,即使在室温下也能保持催化反应。

 

  田中的催化剂是与日本国立量子和辐射科学技术研究院合作开发的,可用于核聚变设施和其他方面的氢和可燃气体的可控氧化反应,而无需加热器和其他设备。它还可以在没有电源的户外环境中或在受灾地区停电时协助反应。由于该催化剂的疏水性,在安全设备中具有潜在的应用前景,可防止爆炸等事故的发生。

 

  在澳大利亚,斯威本大学(Swinburne University)的研究人员与中国陕西师范大学(Shaanxi Normal University)合作,开发了一种强大的单原子铂金催化剂,可以从海水中产生高性能的、由太阳能触发的氢。这一发明帮助科研人员开发出一种能够漂浮在海洋表面的原型设备,能够从海水中制氢。

 

  在传统的光催化剂中,电子和空穴(没有电子)在太阳辐射下被分离,从而引发水分解为氢和氧。但是分离出的电子和空穴容易发生复合,这大大降低了光催化活性,降低了制氢效率。新发现的单原子铂基催化剂有效地提取了光生电子,从而避免了不必要的复合。

 

  铂金催化剂的重要性一如既往,汽车行业的需求是铂金的最大需求部分,约占铂金年需求的40%。铂金在汽车上的主要用途是用于汽车催化剂或主要用于柴油车的“催化转换器”,这些装置可以减少内燃机汽车的有害排放。

 

  不过,铂金也是汽油车中的有效催化剂,它能够以一比一的比例替代其姊妹金属钯金。过去20年里,钯金一直被广泛用于汽油车的汽车催化剂中,但由于铂金和目前更为昂贵的钯金之间巨大的价格差异,这一趋势正在被逆转。有趣的是,在2000年至2003年也发生了类似的、价格驱动的逆转,导致这期间每年超过100万盎司的铂金取代了汽油车催化剂中的钯金。

 

  如今,铂金在汽车催化剂市场的份额不断增长,作为汽油发动机车辆中钯金的替代品,预计在未来几年内,铂金的年度需求将出现可观的额外增加。

56.9K

【新濠国际在线】新濠国际在线娱乐场