Atualmente, os nanomateriais de metais preciosos são usados ​​em quase todas as indústrias, e esses metais preciosos geralmente são produtos profundamente processados.O chamado processamento profundo de metais preciosos refere-se ao processo de alteração da forma física ou química de metais preciosos ou compostos por meio de uma série de processos de processamento para tornar os produtos de metais preciosos mais valiosos.Agora, através da combinação com a nanotecnologia, o escopo do processamento profundo de metais preciosos foi expandido e muitos novos produtos de processamento profundo de metais preciosos também foram introduzidos.

Os materiais de metais preciosos nano incluem vários tipos de substâncias simples de metais nobres e materiais de nanopó compostos, novos nanomateriais macromoleculares de metais nobres e materiais de filmes de metais nobres.Entre eles, os nano materiais em pó elementares e compostos de metais nobres podem ser divididos em dois tipos: suportados e não suportados, que são os nanomateriais de metais preciosos mais utilizados na indústria.

1. Materiais nanopó de metais nobres e compostos

1.1.Pó não suportado

Existem dois tipos de nanopós de metais nobres como prata(Ag), ouro(Au), paládio(Pd) e platina(Pt), e nanopartículas de compostos de metais nobres como óxido de prata.Devido à forte energia de interação de superfície das nanopartículas, é fácil aglomerar entre as nanopartículas.Normalmente, um determinado agente protetor (com efeito dispersante) é utilizado para revestir a superfície das partículas durante o processo de preparação ou após a obtenção do produto em pó.

Aplicativo:

Atualmente, as nanopartículas de metais preciosos sem suporte que foram industrializadas e aplicadas na indústria incluem principalmente nano pó de prata, nano pó de ouro, nano pó de platina e nano óxido de prata.A nanopartícula de ouro como corante tem sido usada há muito tempo em vidros venezianos e vitrais, e gaze contendo nano pó de prata pode ser usada para o tratamento de pacientes queimados.Atualmente, o pó de prata nano pode substituir os pós de prata ultrafinos em pasta condutora, o que pode reduzir a quantidade de prata e reduzir os custos;quando nanopartículas de metal são usadas como corantes em tintas, o revestimento excepcionalmente brilhante o torna adequado para carros de luxo e outras decorações sofisticadas.Tem um enorme potencial de aplicação.

Além disso, a pasta feita de colóide de metal precioso tem uma relação preço-desempenho mais alta e qualidade de produto estável e pode ser usada para desenvolver uma nova geração de produtos eletrônicos de alto desempenho.Ao mesmo tempo, o próprio colóide de metal precioso também pode ser usado diretamente na fabricação de circuitos eletrônicos e na tecnologia de embalagens eletrônicas, como os colóides de Pd de metais preciosos podem ser transformados em fluidos de toner para fabricação de circuitos eletrônicos e revestimento de ouro artesanal.

1.2.Pós suportados

Os nanomateriais suportados de metais nobres geralmente se referem aos compósitos obtidos pelo carregamento das nanopartículas de metais nobres e seus compostos em um determinado carreador poroso, sendo que alguns também os classificam como compósitos de metais nobres.Tem duas grandes vantagens:

① Nano materiais em pó de elementos e compostos de metais nobres muito dispersos e uniformes podem ser obtidos, o que pode prevenir efetivamente a aglomeração de nanopartículas de metais nobres;

②O processo de produção é mais simples do que o tipo sem suporte e os indicadores técnicos são fáceis de controlar.

Os pós de metais nobres suportados que foram produzidos e utilizados na indústria incluem Ag, Au, Pt, Pd, Rh e nanopartículas de liga formadas entre eles e alguns metais básicos.

Aplicativo:

Nanomateriais de metais nobres atualmente suportados são usados ​​principalmente como catalisadores.Devido ao pequeno tamanho e à grande área superficial específica das nanopartículas de metais nobres, o estado de ligação e a coordenação dos átomos da superfície são muito diferentes daqueles nos átomos internos, de modo que os sítios ativos na superfície das partículas de metais nobres são bastante aumentados , e eles têm as condições básicas como catalisadores.Além disso, a estabilidade química única dos metais preciosos faz com que eles tenham estabilidade catalítica única, atividade catalítica e regeneração após serem transformados em catalisadores.

Atualmente, uma variedade de catalisadores de metais preciosos em nanoescala de alta eficiência para aplicação na indústria de síntese química foi desenvolvida.Por exemplo, o catalisador Pt coloidal suportado em zeólita-1 é usado para converter alcanos em petróleo, Ru coloidal suportado em carbono pode ser usado para síntese de amônia, colóides Pt100 -xAux podem ser usados ​​para hidrogenólise e isomerização de n-butano.Os nanomateriais de metais preciosos (especialmente Pt) como catalisadores também desempenham um papel crucial na comercialização de células de combustível: devido ao excelente desempenho catalítico das partículas de Pt de 1-10 nm, a Pt em nanoescala é usada para fazer catalisadores de células de combustível, não apenas catalisadores desempenho.É melhorado e a quantidade de metais preciosos pode ser reduzida, de modo que o custo de preparação pode ser bastante reduzido.

Além disso, os metais preciosos em nanoescala também desempenharão um papel fundamental no desenvolvimento da energia do hidrogênio.O uso de catalisadores de metais nobres em nanoescala para dividir a água para produzir hidrogênio é uma direção do desenvolvimento de nanomateriais de metais nobres.Existem muitas maneiras de usar nanomateriais de metais nobres para catalisar a produção de hidrogênio.Por exemplo, o Ir coloidal é um catalisador ativo para a redução de água para a produção de hidrogênio.

2. Novos aglomerados de metais nobres

Utilizando a reação de Schiffrin, pode-se preparar Au, Ag e suas ligas protegidas com alquil tiol, como Au/Ag, Au/Cu, Au/Ag/Cu, Au/Pt, Au/Pd e aglomerados atômicos de Au/Ag/ Cu/Pd etc. O número de massa do complexo de cluster é muito único e pode atingir a pureza “molecular”.A natureza estável permite que eles sejam repetidamente dissolvidos e precipitados como moléculas comuns sem aglomeração, e também podem sofrer reações como troca, acoplamento e polimerização, e formar cristais com aglomerados atômicos como unidades estruturais.Portanto, tais aglomerados atômicos são chamados de moléculas de aglomerado protegidas em monocamada (MPC).

Aplicação: Verificou-se que as nanopartículas de ouro com um tamanho de 3-40 nm podem ser usadas para coloração interna de células e melhorar a resolução da observação do tecido interno das células, o que é de grande importância para a pesquisa da biologia celular.

3. Materiais de filme de metal precioso

Os metais preciosos têm propriedades químicas estáveis ​​e não são fáceis de reagir com o ambiente circundante e são frequentemente usados ​​para fazer revestimentos de superfície e filmes porosos.Além do revestimento decorativo geral, nos últimos anos, o vidro folheado a ouro apareceu como uma cortina de parede para refletir a radiação de calor e reduzir o consumo de energia.Por exemplo, o Royal Bank of Canada Building em Toronto instalou vidro refletivo banhado a ouro, usando 77,77 kg de ouro.

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