• 2021年04月01日 星期四
    中國礦業報訂閱

    探索之旅

    2021-3-22 7:53:04 來源:中國礦業報 作者:特約撰稿人 鄧偉斌

    1.鉑金催化作用在兩個世紀前就被發現了,但現在科學家依然繼續探索這一應用

    在19世紀早期,科學家漢弗萊·戴維爵士在研制第一臺礦工安全燈時偶然發現了多相催化氧化現象。戴維發現,在點燃的燈芯附近插入一根鉑絲,會催化煤氣的持續氧化。

    這一重要發現是鉑金作為工業催化劑的先兆,鉑金用于這一生產流程已經有一百多年的歷史,至今仍然發揮至關重要的作用:用于硝酸的生產。

    硝酸是生產化肥的主要原料,在其生產過程中,氨氣與空氣發生氧化反應生成一氧化氮。為了獲得較高轉換效率,生產必須要在一定的壓力下,使用鉑銠催化劑進行。

    今天,鉑金催化劑的新應用不斷被發現。領先的貴金屬企業日本田中貴金屬最近獲得了日本催化劑制造商協會頒發的一項技術獎,以表彰其參與開發了一種“疏水”鉑基催化劑,該催化劑可防止水分積聚,即使在室溫下也能保持催化反應。

    田中的催化劑是與日本國立量子和輻射科學技術研究院合作開發的,可用于核聚變設施和其他方面的氫和可燃氣體的可控氧化反應,而無需加熱器和其他設備。它還可以在沒有電源的戶外環境中或在受災地區停電時協助反應。由于該催化劑的疏水性,在安全設備中具有潛在的應用前景,可防止爆炸等事故的發生。

    在澳大利亞,斯威本大學的研究人員與中國陜西師范大學合作,開發了一種強大的單原子鉑金催化劑,可以從海水中產生高性能的、由太陽能觸發的氫。這一發明幫助科研人員開發出一種能夠漂浮在海洋表面的原型設備,能夠從海水中制氫。

    在傳統的光催化劑中,電子和空穴(沒有電子)在太陽輻射下被分離,從而引發水分解為氫和氧。但是分離出的電子和空穴容易發生復合,這大大降低了光催化活性,降低了制氫效率。新發現的單原子鉑基催化劑有效地提取了光生電子,從而避免了不必要的復合。

    2.汽車催化劑中的鉑金

    鉑金催化劑的重要性一如既往,汽車行業的需求是鉑金的最大需求部分,約占鉑金年需求的40%。鉑金在汽車上的主要用途是用于汽車催化劑或主要用于柴油車的“催化轉換器”,這些裝置可以減少內燃機汽車的有害排放。

    不過,鉑金也是汽油車中的有效催化劑,它能夠以一比一的比例替代其姊妹金屬鈀金。過去20年里,鈀金一直被廣泛用于汽油車的汽車催化劑中,但由于鉑金和目前更為昂貴的鈀金之間巨大的價格差異,這一趨勢正在被逆轉。有趣的是,在2000年至2003年也發生了類似的、價格驅動的逆轉,導致這期間每年超過100萬盎司的鉑金取代了汽油車催化劑中的鈀金。

    如今,鉑金在汽車催化劑市場的份額不斷增長,作為汽油發動機車輛中鈀金的替代品,預計在未來幾年內,鉑金的年度需求將出現可觀的額外增加。

    網站編輯:宮莉

    返回新聞
    免费三级现频在线观看视频-日本特黄特黄刺激大片-免费啪视频观在线视频-手机看片高清国产日韩