Allo stato attuale, i nanomateriali di metalli preziosi sono utilizzati in quasi tutti i settori e questi metalli preziosi sono generalmente prodotti profondamente lavorati.La cosiddetta lavorazione profonda dei metalli preziosi si riferisce al processo di modifica della forma fisica o chimica di metalli preziosi o composti attraverso una serie di processi di lavorazione per diventare prodotti in metalli preziosi più preziosi.Ora, grazie alla combinazione con la nanotecnologia, l'ambito della lavorazione profonda dei metalli preziosi è stato ampliato e sono stati introdotti anche molti nuovi prodotti per la lavorazione profonda dei metalli preziosi.

I materiali in metalli preziosi nano includono diversi tipi di sostanze semplici in metallo nobile e materiali in nanopolvere composta, nuovi nanomateriali macromolecolari in metallo nobile e materiali in film di metallo nobile.Tra questi, i materiali in polvere nano elementare e composta di metalli nobili possono essere suddivisi in due tipi: supportati e non supportati, che sono i nanomateriali di metalli preziosi più utilizzati nell'industria.

1. Materiali nanopolveri di metalli nobili e composti

1.1.Polvere non supportata

Esistono due tipi di nanopolveri di metalli nobili come argento (Ag), oro (Au), palladio (Pd) e platino (Pt) e nanoparticelle di composti di metalli nobili come l'ossido d'argento.A causa della forte energia di interazione superficiale delle nanoparticelle, è facile agglomerarsi tra le nanoparticelle.Di solito, un certo agente protettivo (con effetto disperdente) viene utilizzato per rivestire la superficie delle particelle durante il processo di preparazione o dopo l'ottenimento del prodotto in polvere.

Applicazione:

Allo stato attuale, le nanoparticelle di metalli preziosi non supportate che sono state industrializzate e applicate nell'industria includono principalmente nano polvere d'argento, nano polvere d'oro, nano polvere di platino e nano ossido d'argento.La nanoparticella d'oro come colorante è stata a lungo utilizzata nel vetro veneziano e nel vetro colorato e la garza contenente nano polvere d'argento può essere utilizzata per il trattamento dei pazienti ustionati.Allo stato attuale, la polvere d'argento nano può sostituire le polveri d'argento ultrafini in pasta conduttiva, che possono ridurre la quantità di argento e ridurre i costi;quando le particelle nano metalliche vengono utilizzate come coloranti nella vernice, il rivestimento eccezionalmente brillante lo rende adatto per auto di lusso e altre decorazioni di fascia alta.Ha un enorme potenziale applicativo.

Inoltre, l'impasto di colloide di metalli preziosi ha un rapporto prestazioni-prezzo più elevato e una qualità del prodotto stabile e può essere utilizzato per sviluppare una nuova generazione di prodotti elettronici ad alte prestazioni.Allo stesso tempo, lo stesso colloide di metallo prezioso può anche essere utilizzato direttamente nella produzione di circuiti elettronici e nella tecnologia di imballaggio elettronico, come i colloidi Pd di metalli preziosi possono essere trasformati in fluidi toner per la produzione di circuiti elettronici e la doratura artigianale.

1.2.Polveri supportate

I nanomateriali supportati di metalli nobili si riferiscono solitamente ai compositi ottenuti caricando le nanoparticelle di metalli nobili e i loro composti su un certo supporto poroso, e alcune persone li classificano anche come compositi di metalli nobili.Ha due grandi vantaggi:

① È possibile ottenere materiali in nanopolvere di elementi e composti di metalli nobili molto dispersi e uniformi, che possono prevenire efficacemente l'agglomerazione di nanoparticelle di metalli nobili;

②Il processo di produzione è più semplice del tipo non supportato e gli indicatori tecnici sono facili da controllare.

Le polveri di metalli nobili supportate che sono state prodotte e utilizzate nell'industria includono Ag, Au, Pt, Pd, Rh e nanoparticelle di leghe formate tra loro e alcuni metalli di base.

Applicazione:

I nanomateriali di metalli nobili attualmente supportati sono utilizzati principalmente come catalizzatori.A causa delle dimensioni ridotte e dell'ampia superficie specifica delle nanoparticelle di metalli nobili, lo stato di legame e il coordinamento degli atomi superficiali sono molto diversi da quelli degli atomi interni, quindi i siti attivi sulla superficie delle particelle di metalli nobili sono notevolmente aumentati , e hanno le condizioni di base come catalizzatori.Inoltre, la stabilità chimica unica dei metalli preziosi conferisce loro stabilità catalitica, attività catalitica e rigenerazione uniche dopo essere stati trasformati in catalizzatori.

Allo stato attuale, è stata sviluppata una varietà di catalizzatori di metalli preziosi su scala nanometrica ad alta efficienza per l'applicazione nell'industria della sintesi chimica.Ad esempio, il catalizzatore Pt colloidale supportato su zeolite-1 viene utilizzato per convertire gli alcani in petrolio, il Ru colloidale supportato su carbonio può essere utilizzato per la sintesi dell'ammoniaca, i colloidi Pt100 -xAux possono essere utilizzati per l'idrogenolisi e l'isomerizzazione del n-butano.Anche i nanomateriali di metalli preziosi (soprattutto Pt) come catalizzatori svolgono un ruolo cruciale nella commercializzazione delle celle a combustibile: grazie alle eccellenti prestazioni catalitiche delle particelle di Pt da 1-10 nm, il Pt su scala nanometrica viene utilizzato per realizzare catalizzatori per celle a combustibile, non solo catalizzatori prestazione.È migliorato e la quantità di metalli preziosi può essere ridotta, in modo da ridurre notevolmente i costi di preparazione.

Inoltre, anche i metalli preziosi su scala nanometrica svolgeranno un ruolo chiave nello sviluppo dell'energia dell'idrogeno.L'uso di catalizzatori di metalli nobili su nanoscala per dividere l'acqua per produrre idrogeno è una direzione dello sviluppo di nanomateriali di metalli nobili.Esistono molti modi per utilizzare nanomateriali di metalli nobili per catalizzare la produzione di idrogeno.Ad esempio, l'Ir colloidale è un catalizzatore attivo per la riduzione dell'acqua alla produzione di idrogeno.

2. Nuovi cluster di metalli nobili

Utilizzando la reazione di Schiffrin si possono preparare Au, Ag e le loro leghe protette con alchil tiolo, come Au/Ag, Au/Cu, Au/Ag/Cu, Au/Pt, Au/Pd e cluster atomici di Au/Ag/ Cu/Pd ecc. Il numero di massa del complesso del cluster è molto singolo e può raggiungere la purezza "molecolare".La natura stabile consente loro di essere ripetutamente dissolti e precipitati come molecole ordinarie senza agglomerazione, e possono anche subire reazioni come scambio, accoppiamento e polimerizzazione e formare cristalli con ammassi atomici come unità strutturali.Pertanto, tali cluster atomici sono chiamati molecole di cluster protetti da monostrato (MPC).

Applicazione: è stato scoperto che le nanoparticelle d'oro con una dimensione di 3-40 nm possono essere utilizzate per la colorazione interna delle cellule e migliorare la risoluzione dell'osservazione dei tessuti interni delle cellule, che è di grande importanza per la ricerca della biologia cellulare.

3. Materiali in metallo prezioso

I metalli preziosi hanno proprietà chimiche stabili e non reagiscono facilmente con l'ambiente circostante e sono spesso utilizzati per realizzare rivestimenti superficiali e pellicole porose.Oltre al rivestimento decorativo generale, negli ultimi anni, il vetro placcato oro è apparso come tenda murale per riflettere la radiazione termica e ridurre il consumo energetico.Ad esempio, l'edificio della Royal Bank of Canada a Toronto ha installato un vetro riflettente placcato in oro, utilizzando 77,77 kg di oro.

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