在科学家的眼里，黄金放在地下金库里那绝对是浪费( 二 ) _小知识

当然，贵金属最有效的处所仍是在催化。做有机反映的同窗必定清晰催化加氢和碳氢键活化顶用到的各类钯（Pd）催化剂。钯（Pd）、铂（Pt）、铑（Rh）等贵金属在催化工业上具有无可代替的地位。
此中通俗人最为熟悉的，莫过于汽车从头至尾气处置。我们此刻开在路上的每一辆汽车里面，就搭载了含有铂、钯等贵金属的「三元催化器」，它可以把汽车从头至尾气中不完全燃烧发生的一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、碳氢化合物（HC）等有害气体催化当作不那么有害的二氧化碳（CO2）、氮气（N2）和水（H2O）这也是为什么三元催化器很贵的原因。
那么纳米金呢？一旦纳米金颗粒的直径小于 10 纳米（Hutchings 2008），分离在载体上的金就会对吸附一氧化碳（CO）有奇效；并且它在常温下就可以有用地把一氧化碳（CO）氧化当作二氧化碳（CO2），远比三元催化器中的钯、铂来得有用。这个效应最早是 20 宿世纪 80 年月由日本科学家春田正毅（Masatake Haruta）发现的（Haruta et al., 1987），春田也是以当作为「金催化」的开山祖师。据说，那时春田一起头把论文投给 JACS ，直接被编纂拒了，因为编纂认定了金性质不变，必定不克不及做催化剂。

可是，利用金来催化氧化 CO 并没有在汽车从头至尾气催化剂上获得普遍的工业应用。这本家儿如果因为汽车从头至尾气的温度太高了，而纳米金在高温下不不变，很轻易堆积当作团（团聚），就掉去催化能力。可是，在常温甚至低至 -70°C 的低温下，金比 Pt、Pd 等催化 CO 氧化的效率超出跨越不少。所以，这当作为一个很是有效的「模子」反映，是研究催化机理的抱负对象。事实是什么使得同为贵金属的金有如斯独特的催化特征呢？
后续研究发现这工作出格复杂。分歧温度、分歧载体城市对催化反映的过程发生影响。科学家测验考试提出了良多种机理，但直到此刻也还在争论不休，没有哪一种机理可以或许诠释所有的现象。不外，此中一个比力遍及的环境是，水汽的存在有助于 CO 的氧化。例如，按照 2018 年的一项比力新的研究，水的质子转移过程该当有助于活化氧分子，并完当作氧化 CO 的过程。氧分子和一氧化碳分子均可以在吸附在金概况，形当作 Au-CO 和 Au-OO；随后水分子吸附到载体概况，并把一个质子转移到 Au-OO 上，酿成 Au-OOH ，这就活化了氧分子。之后， Au-CO + Au-OOH -> Au-COOH + Au-O； Au-COOH 就能丢下质子，酿成二氧化碳跑出去。（Saavedra et al., 2018）
当然，我不是这方面的专家，更多细节也不甚领会了。总之，在春田正毅发现纳米金的低温催化机能之后，把金纳米颗粒搭载在各类分歧金属、金属氧化物和其他类型的载体上，而且摸索它们的催化机能和催化机理的研究就如雨后春笋般涌现出来了。良多这样的研究就是在知乎上常被黑的那种「摆列组合」式的苦力研究，换个载体、换个反映、换个温度，就能灌一篇水论文。
可以说，金纳米颗粒养活了一大帮课题组。
最后，对于有钱人，金还有个很拉风的应用，就是吃。作为食物，金没有任何摄生保健功能，独一功能就是——烧钱！

参考文献：
Haruta, M. et al.,

在科学家的眼里，黄金放在地下金库里那绝对是浪费( 二 )

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