⑴ 什麼是貴金屬催化劑
貴金屬催化劑已經有很長的歷史了，它的工業應用可以追溯到19世紀的70年代，以鉑為催化劑的接觸法製造硫酸的工業。1913年，鉑網催化劑用於氨氧化制硝酸；1937年Ag/Al2O3催化劑用於乙烯氧化制環氧乙烷；1949年，Pt/Al2O3催化劑用於石油重整生產高品質汽油；1959年，PdCl2-CuCl2催化劑用於乙烯氧化制乙醛；到上世紀60年代末，又出現了甲醇低壓羰基合成醋酸用銠絡合物催化劑。從上世紀70年代起，汽車排氣凈化用貴金屬催化劑（以鉑為主，輔以鈀、銠）大量推廣應用，並很快發展為用量最大的貴金屬催化劑。 貴金屬催化劑的英文名稱是precious metal catalyst，它主要是以鉑族金屬（Platinum Group Metal ）為主的鉑（Pt）、鈀（Pd）、釕（Ru）、銠（Rh）、銥（Ir）、鋨（Os）等為催化活性組分的載體類非均相催化劑和鉑族金屬無機化合物或有機金屬配合物組成的各類均相催化劑。鉑族金屬由於其d電子軌道都未填滿，表面易吸附反應物，且強度適中，利於形成中間「活性化合物」，具有較高的催化活性，同時還具有耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等綜合優良特性，成為最重要的催化劑材料。 按催化劑的主要活性金屬分類，常用的有：鉑催化劑、鈀催化劑和銠催化劑、釕催化劑等。貴金屬催化劑由於其無可替代的催化活性和選擇性，在石油、化工、醫葯、農葯、食品、環保、能源、電子等領域中佔有極其重要的地位。在石油和化學工業中的氫化還原、氧化脫氫、催化重整、氫化裂解、加氫脫硫、還原胺化、調聚、偶聯、歧化、擴環、環化、羰基化、甲醯化、脫氯以及不對稱合成等反應中，貴金屬均是優良的催化劑。 在環保領域貴金屬催化劑被廣泛應用於汽車尾氣凈化、有機物催化燃燒、CO、NO氧化等。在新能源方面，貴金屬催化劑是新型燃料電池開發中最關鍵的部分。 在電子、化工等領域貴金屬催化劑被用於氣體凈化、提純。催化技術是當今高新技術之一，也是能產生巨大經濟效益和社會效益的技術。發達國家國民經濟總產值的20%~30%直接來自催化劑和催化反應。化工產品生產過程中85%以上的反應都是在催化劑作用下進行的。 據分析表明，世界上70%的銠、40%的鉑和50%的鈀都應用於催化劑的制備。 我相信，在不久的未來貴金屬催化劑在化學新領域的研究和開發中會有著越來越廣泛的應用前景。
⑵ 常用貴金屬催化劑
1. 銠(Rh)、釕(Ru)、銥(Ir)、鈀(Pd)、銀(Ag)、鉑(Pt)和金(Au)等貴金屬元素，在工業應用中扮演著重要角色，它們構成的催化劑以其獨特的催化活性，在化學反應中提升了反應速率。
2. 這些貴金屬催化劑，在200至400攝氏度的溫度區間內，展現出極高的催化活性。在環保領域，鈀(Pd)和鉑(Pt)在汽車尾氣處理中，通過三元催化轉化器，將有害物質轉化為無害氣體，為環境保護作出了巨大貢獻。
3. 在化學生產領域，銠催化劑主導有機化合物的合成，包括葯物、香料和塗料原料等；釕催化劑則在燃料生產和高分子材料制備中發揮其卓越性能。
4. 銀(Ag)催化劑在環化和羧酸酯化反應中表現出高效性，為有機合成提供了新的路徑。鉑和金(Pt、Au)催化劑在石油精煉和化肥生產等領域也發揮著重要作用。
5. 然而，貴金屬催化劑的成本問題限制了其廣泛應用。科學家們正在研究合金催化劑和替代品，以期在保持高效催化活性的同時，降低生產成本。
6. 以Pd/C催化劑為例，它由鈀(Pd)和活性炭載體組成，在海格斯反應中表現出高效性和廣泛的底物適用性，成為眾多有機合成反應的首選催化劑。
總結：貴金屬催化劑以其卓越性能，在環保、化工、制葯等領域發揮著重要作用。盡管成本較高，但其催化活性和選擇性使其在化學反應中不可或缺。隨著科技的發展，新型催化劑的出現將進一步提升催化效率，推動化學世界的革新。