贵金属响应用 虫瘸口ＩＪＩ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｅｃｉｏｕｓ Ｍｅ 供稿＿支ｌｊ桂华，潘再富，杨军，杨善晓，高金翠／ＬＩｕ Ｇｕｉ．ｈｕａ，ＰＡＮ Ｚａｉ．ｆｕ，ＹＡＮＧ Ｊｕｎ，ＹＡＮＧ Ｓｈａｎ－ｘｉａｏ，ＧＡＯ Ｊｉｎ．ｃｕｉ 贵金属包括金、银、铂、钯、铑、铱、钌、锇８ 变，被人们作为饰品，成为权利与富贵的象征。据考 种元素，其中铂、钯、铑、铱、钉、锇统称为铂族金属。 古资料证实，南美在公元前４００～８００年就对铂有所 贵金属因具有美丽、诱人的色泽，优良的物理、化学 认识，并用其制造了面饰、鼻饰等。实际上在２０世 性能，独特的催化活性等，这是其它金属和非金属很 纪４０年代前，贵金属的主要用途就是制造饰品，即 少具备的。在２１世纪人类社会文明高速发展与严峻 使其在工业上的应用不断开拓的今天，它在饰品上的 挑战并存的条件下，贵金属除继续起到“财富象征” 用量仍然可观。 和“现代工业维他命”的作用之外，已有的性质和新 发掘的异常特性的完美结合将使其成为人类社会得以 持续发展的关键材料。 我国古代的先人们熟知金和银，商代以前就出现 举出“银之山”十处。在殷墟中出土了厚度为０．０１ 用在饰品上的贵金属主要有黄金、银、铂、钯。 贵金属在金融中的应用 历史上黄金、白银一直作为货币使用，掠取占有 思说过：“货币天然是金银，金银天然不是货币。”正 如在金本位制之前，黄金就发挥着货币职能一样，在 了货币职能，外贸结算不再使用黄金，但最后平衡收 了黄金的淘洗和加工方法。春秋战国的《山海经》列 更多的黄金白银是殖民统治者发动战争的动力。马克 ｕｒｔｎ的金箔，东周发明了鎏金和金银错技术，春秋战 金丝直径为０．１４ ｍｍ。这些史实充分说明我国古代的 国就有了金银币，从汉代刘胜墓中出土的金缕玉衣， 制度层面上的黄金非货币化并不等于黄金已完全失去 先人们具有很高的金银加工技术。明末清初的科学家 支时，黄金仍是一种贸易双：疗可以接受的结算方式。 宋应星著的《天工开物》更系统的记载着我国有关金 黄金非货币化并未规定各国庞大的黄金储备的去向， 银的知识和技术成就。 就连高举黄金非货币化大旗的国际货币基金组织也仅 规定处理掉１／６黄金储备，而保留了大部分黄金储备， 显然为自己留了一根货币黄金的尾巴。 二十世纪九十年代末诞生的欧元货币体系，明 贵金属在首饰行业中的应用 由于贵金属具有美丽而光亮的色泽长期不会改 作者单位：贵研铂业股份有限公司，云南昆明６５０１０６ ２０１ ２年第４期露Ｉ盛茁季 ５ 确黄金占该体系货币储备的１５％。这是黄金货币化的 Ｅｌ元之后的第五大国际结算货币。 从原油中分出的汽油，其辛烷值一般只有 以提高辛烷值防止爆震，但造成空气污染，并且会使 回归。黄金仍是可以被国际接受的继美元、欧元、英磅、 ３０～５０，达不到内燃机燃油的要求，添加四乙铅可 贵金属被视为一种保障并且很容易作为一个储藏 废气净化催化剂失效。１９４９年世界上建立了Ｐｔ／Ａ１，Ｏ 的媒介，被认为是用来对抗通货膨胀的良好资产。随 为催化剂的铂重整工业，可用辛烷值低的粗汽油为原 着近些年国内外针对贵金属市场一些改革措施的逐步 料，通过重整使原料中的成分发生异构化或环化等结 实施，目前已经形成了以透明规范为标准的自由运作 构上的变化，来提高辛烷值。重整催化剂的作用不仅 的贵金属交易市场。 国内各大银行及一些机构纷纷推出了贵金属理财 产品，有实物类，如金条金砖纪念币等，有纸币类， 如纸黄金等，有期货类，也有类似于证券交易显示的 贵金属交易平台。 贵金属在催化行业中的应用 贵金属催化剂（ｐｒｅｃｉｏｕｓ ｍｅｔａｌ ｃａｔａｌｙｓｔ），一种能改 变化学反应速度而本身又不参与反应最终产物的贵金 属材料。几乎所有的贵金属都可用作催化剂，但常用 的是铂、钯、铑、银、钌等，其中尤以铂、铑应用最广。 它们的ｄ电子轨道都未填满，表面易吸附反应物，且 强度适中，利于形成中间“活性化合物”，具有较高 的催化活性和特殊的选择性，同时还具有耐高温、抗 氧化、耐腐蚀等综合优良特性，成为最重要的催化剂 材料。 用于汽车废气净化催化剂 用汽油内燃机和柴油内燃机为动力的车辆，由于 机内燃烧不完全，排出的尾气中含一氧化碳、碳氢化 合物以及氮的氧化物等有害气体，是造成空气污染、 产生光化学烟雾的主要污染源，消除Ｎ／ｉ－污染最有效 的办法就是采用含铂或含铂钯铑的催化剂，能大大降 低氧化反应的活化能，是ＣＯ加速氧化为ＣＯ ，［Ｃ］、［Ｈ］ 氧化成ＣＯ：和Ｈ２Ｏ，使ＮＯ 还原为无毒的Ｎ 。一辆 轿车约需３ｇ铂族金属，在各种工业中是铂的最大用户。 硝酸生产用铂催化剂 硝酸是生产化肥、炸药、染料等的基本化工原料， 催化氧化氨制造硝酸，几乎是世界硝酸生产的全部来 源，而铂族金属又几乎是氧化氨的唯一催化剂。催化 剂为铂丝、Ｐｔ．Ｒｈ或Ｐｔ．Ｒｈ．Ｐｄ合金丝织成的网，氧化 反应很快，在１０ Ｓ即可完成，放出大量热能。生产 的ＮＯ与Ｏ：反应得到ＮＯ ，溶于水即成硝酸。 石油重整催化剂 ６硷露啦辱２０１２年第４期 提高了辛烷值，而且还可以按照需要改变原料的结构 得到化学工业上所需的原料。 化工合成用催化剂 许多塑料、人造纤维、医药是以石油炼制工业的 尾气为原料合成的，铂族催化剂在这些合成中具有重 要的作用。 燃料电池催化剂 燃料电池是将化学能直接转变为电能的装置， 因为这种转变不受卡诺循环的限制，故而在理论上 效率可高达９０％。在目前的技术水平条件下能达到 ７０％～８５％左右。汽油机、柴油机、气体透平机 或蒸汽透平机与发电机组成的配套发电设备效率为 １５％～４０％，远远低于燃料电池；而且后者具有无声、 无污染、无运输部件，易于维护、比能量大、机动灵 活等优点。燃料电池中特别是低温燃料电池是借助于 催化剂完成吸附、电子传送和表面反应三种作用，它 是必不可少的材料。 贵金属在电子和陶瓷工业中的应用 贵金属在电子工业上的应用 贵金属在电子工业上的主要用途是制作各类电镀 材料、电子浆料和电阻材料。含贵金属电阻材料品种 极其繁多，应用范围几乎包括了目前所有电子工业领 域。贵金属在电阻材料中的存在形态包括含单一贵金 属和多种贵金属的各类合金丝、纯贵金属或贵金属与 普通金属形成的合金触电、贵金属单质或有关化合物 与其它材料组成的各类电子浆料等。可以说，没有贵 金属各类材料的支撑和参与，电子和信息产业的诞生 和发展是不可能的。正是因为贵金属在包括电子工业 在内的整个工业领域起着非常重要的作用，所以当贵 金属的货币职能退化或完全消失以后，贵金属的“身 价”并没有下降，反而直线上升，将贵金属比喻为工 业发展的“维他命”一点的不过分。 贵金属在陶瓷（包括玻璃）行业的应用 贵金属在陶瓷（包括玻璃）行业的应用也非常广 贵金属在牙科合金中的应用 在人们的日常生活中由于种种原因，牙齿跟其它 泛。这些应用主要是为电子、化工和医药等行业提供 组织器官一样会被损伤。在牙科学中，金属主要用于 高质量和高性能的含贵金属的各类陶瓷材料和玻璃材 充填材料、锤造金属箔、铸造牙冠、镶嵌体、牙桥、 料。例如，贵金属在化工和医药行业最大用途是作为 假牙托、销钉和焊料。因牙科金属材料要求生物相容 催化剂使用，但是不把贵金属附载到有关多孔物质上 性好、抗腐蚀性好、色度接近牙齿本色、高的抗拉强 去，贵金属与有关反应物料之间的接触面非常有限， 度和硬度、加工性能好、原料充足等特点，贵金属及 其催化性能很难得到有效发挥。而陶瓷具有良好的耐 腐蚀能力、耐高温能力和一定的机械强度，将其制成 多孑Ｌ性材料并吸附一定量的贵金属后的状态正是化工 和医药行业作为催化剂所必需的形态，因此陶瓷类贵 金属催化剂已经成为在化工和医药行业所用贵金属催 化剂的主要种类之一。又如，许多含贵金属的电子器 件的基底材料为陶瓷，贵金属在电子行业中的应用， 很大一部分实际是在制备各类特种陶瓷（热敏陶瓷、 压电陶瓷、光敏陶瓷、气敏陶瓷等）。 贵金属在医药上的应用 贵金属除了在化工、电子等方面有广泛的用途外， 在医药上也正在获得越来越广泛的应用，其中有些应 用如含铂抗癌药物的应用是其它金属的化合物所不可 替代的。 含铂抗癌药物 自从１９６９年卢森堡首次报道了顺铂的抗癌活性 后，含铂的抗癌药物发展迅速，例如顺铂和卡铂已成 为癌症化疗不可缺少的药物，含铂抗癌药物具有良好 的应用前景。 顺铂的抗瘤谱较广，抗癌作用强，抗癌活性高。 可用于食道癌、肺癌、鼻咽癌、膀胱癌、宫颈癌、前 列腺癌、恶性淋巴瘤、软组织肉瘤、头颈部肿瘤及睾 丸肿瘤等。卡铂的作用与机制和顺铂相同，抗肿瘤活 性高于顺铂。草酸铂用于大肠癌治疗用药。在几千种 业已合成的铂类抗癌配合物中，只有很少一部分显示 了较高的抗癌活性并进入了临床阶段。近年来的研究 已经从抗癌机理人手，突破了原来的构效关系，寻找 一些抗癌机理不同于第一和第二代抗癌药物的第三代 铂类抗癌配合物。总的看来，在上述诸多铂类配合物 中，具有两个不同氨基的所谓混胺型铂类配合物往往 在同一体系中具有较为优良的抗癌作用，这或许将成 为新一代铂类抗癌药物诞生的一个重要方向。 其合金具有独特的、稳定的物理和化学性能，因此首 先被选为牙科材料。另外，从心理要求来说，如同人 们喜欢贵金属首饰一样，把贵金属装在牙齿上以显示 高贵和富有，人们似乎也会从中感到愉快和舒适。 贵金属在纳米材料中的应用 材料技术的发展趋势之一是粒子尺度越来越小的 方向发展。以前组成材料的颗粒，尺度都在微米（１０ ｍ）量级，而现在出现了向纳米（１０ ｍ）尺度发展 的趋向。纳米材料是近几年来最受关注的新材料之一， 其重要意义越来越为人们所认识。尽管纳米科技产品 进入市场尚需大约四五十年的时间，但一些纳米粉体 材料已先期进入应用阶段，显示出了奇特的性能。纳 米技术将对产品的升级换代发挥重要的作用。贵金属 深加工领域涉及到的许多产品，特别是贵金属粉体材 料，如能与纳米技术相结合，将给贵金属深３ｎ－ｒ＿带来 新的内容，并将为贵金属深加工及其相关产业提供巨 大的发展空间。 催化剂材料 贵金属材料本身就具有优良的催化活性，如果将 其再制成纳米颗粒，比表面积大大增加（１ｇ铂纳米颗 粒比表面积有两个足球场大）且有丰富悬空键，因此 是活性更高、选择性更好的催化剂。 贵金属纳米催化剂包括贵金属纳米颗粒催化剂和 负载型贵金属纳米催化剂，目前已成功应用于高分子、 高聚物的加氢反应。稀土氧化物加贵金属纳米颗粒净 化汽车尾气，取得了明显的效果，贵金属纳米催化剂 在环境保护中得到更广泛的应用。 卫生、医用材料 国内外已成功研制出纳米载银材料，这种材料银 颗粒直径大约９０ ｎｎ＇ｌ，银含量为３．４％，在１２２３Ｋ高 温下，对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌有明显抑制作 用，将这类颗粒均匀分布于纸张、纤维、木材和塑料中， （下转第１３页） ２０１２年第４期枣＿磊尊等 ７