铂金催化剂，可在室温下保持液态：用途广泛的贵金属催化剂，国产替代步伐加快

2022-06-10 16:02:02  信息编号：K220146  浏览次数：375

研究人员通过将少量贵金属与镓混合，创造了一种在室温下保持液态的铂金。这种新的液态铂金比固态铂金催化剂更有效地进行催化反应，而且使用的金属量少得多。

铂金是许多不同反应的强大催化剂，最常用于燃料电池和净化汽车排放物的催化转化器中。然而，问题是，它是地球上最稀有和最昂贵的金属之一，限制了使用铂金催化剂的设备的规模。因此，科学家们一直在试验新的方法，以减少这些设备所需的铂金数量，甚至完全消除它。

现在，澳大利亚的研究人员发现了一种新的方法来大幅减少这些反应所需的铂金数量。该团队没有将铂金原子锚定在固体基质上，而是找到了一种将它们悬浮在液体中的方法，使其更有效和可重复使用。

首先，铂金在大约300°C的温度下被溶解到镓中几个小时。然后，一旦混合物冷却下来，它就成为一种催化材料，在镓的低熔点29.8°C以上保持液态。这远远低于铂金的通常熔点1768℃。

由此产生的材料具有一些惊人的特性。它可以进行氧化和还原反应，即在物质中添加或去除氧气。即使铂金在合金中只占0.0001%的原子，这种液体催化剂的效率也比由10%的铂金组成的固体催化剂高一千多倍。更好的是，副产品不会像固体催化剂那样堆积在催化剂上并降低其效果。

在仔细检查液体催化剂时，研究小组发现，没有两个铂金原子相互接触--它们仍然分散在镓中。奇怪的是，铂金似乎正在对周围的镓施加影响，而镓则在做催化工作。

这项新技术展示了一种进一步扩展我们稀少的铂金供应的方法，允许使用更少的数量来达到相同甚至更强的催化效果。这也应该使成本下降，使有效的催化剂得到更广泛的使用。

贵金属催化剂在如今的工业应用中具有举足轻重的地位，不管是化工领域、颜料、染料、食品、电子等等诸多领域，都有贵金属催化剂的身影。比如在燃料电池方面，铂催化剂是其主要的核心材料。比如在电子新材料方面的LED器件方面，在生产过程就用到大量的贵金属催化剂。

1、贵金属催化剂有哪些优点呢？

1. 应用范围广：因为贵金属催化剂拥有较好的化学活性，能够广泛应用在医药、石油化工、加氢、脱氢、氧化、还原、异构化、芳构化、裂化、合成等反应，在化工、石油精制、石油化学、医药、环保及新能源等领域。

2. 稳定性好：贵金属催化剂在多种环境下都能够稳定地保持其催化特性，同时还具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀等综合优良特性。

3. 选择性能好：针对不同的应用场景，贵金属催化剂通常只针对某一化学反应起作用，不会影响到其他反应，降低了对整个化学反应的干扰。

贵金属催化剂之所以能够如此广泛地被应用在现代工业上，主要还是因为其不可替代的催化作用，比如应用于三元催化的钯铂铑催化剂。贵金属催化剂的主要优点是使用的安全性、抗氧化、耐高温等优良特性。当然还有废旧的贵金属催化剂可回收循环再利用这一优点。

2、高端贵金属催化剂，国产替代加速

全球范围内，贵金属催化剂市场主要集中在美国、欧洲以及亚太等地区，其中美国是全球最大的贵金属催化剂市场。全球贵金属催化剂市场集中度较高，其中头部企业有德国巴斯夫、科莱恩科技、优美克集团、庄信万丰等企业。

近年来，伴随新兴经济体的崛起，亚太地区贵金属催化剂市场发展速度较快，其中中国、日本、韩国等地区成为推动亚太地区贵金属催化剂市场增长的主要驱动力。2020年，我国贵金属催化剂市场规模在180亿元左右，预计未来五年，伴随国内经济持续发展，我国贵金属催化剂市场增速将高于全球平均水平。

相比于欧美市场，我国贵金属催化剂行业起步较晚，行业在研发投入、生产规模、产品质量等方面存在一定提升空间。现阶段，国内贵金属催化剂主要生产企业有凯立新材、无锡威孚环保、昆明贵研催化剂等。近年来，在国家政府对新材料发展的重视度提升、国内企业研发实力增强的驱动下，我国贵金属催化剂生产技术水平逐渐提升，高端贵金属催化剂国产替代步伐加快。

从产业链来看，贵金属催化剂产业链上游为原材料层，涉及到贵金属矿产、载体等，贵金属属于稀缺资源，我国贵金属催化剂主要原材料依赖进口，贵金属催化剂载体种类较多，主要包括金属氧化物、活性炭、硅酸盐等；中游是贵金属催化剂生产层，根据催化反应不同，贵金属催化剂又分为多相催化剂和均相催化剂两大类；下游为应用层，贵金属催化剂应用领域广泛，涉及到石油化工、汽车、医药、农药、食品、新能源、电子等多个领域。

贵金属催化剂应用领域广泛，近年来，伴随下游市场需求增加，贵金属催化剂市场发展态势较好。我国政府对贵金属催化剂行业发展的重视度较高，在政策利好、技术进步的背景下，我国贵金属催化剂行业取得一定成就，高端贵金属催化剂国产替代步伐加快，未来行业发展将持续向好。