100多年前，瑞典化學(xué)家貝采里烏斯在家里宴請(qǐng)親友時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)了催化作用和催化劑。他從實(shí)驗(yàn)室急忙趕回家，沒來得及洗掉手上沾到的鉑黑，便接過酒杯和客人飲酒，杯中香醇的蜜桃酒卻變成了酸酸的“醋”。原來鉑黑遇酒加快了酒精和空氣中氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成丁醋酸，人們把這一作用稱為觸媒作用（或者催化作用），把參與反應(yīng)中能加快反應(yīng)速率，自身化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有任何變化的物質(zhì)稱為催化劑。貴金屬催化劑是催化劑大家族里面的一種，可定義為含貴金屬（金、銀、鉑、釕、銥、鋨、鈀、銠等）的催化劑材料，其工業(yè)研究起源于1831年英國(guó)的菲利普斯提出以鉑為催化劑制造硫酸，并在隨后的研究中成為熱潮。

金（Au）、銀（Ag）、鉑（Pt）、鈀（Pd）、銠（Rh）、釕（Ru）等貴金屬催化劑由于具有高的催化活性和好的催化選擇性（活性是單位質(zhì)量或容積的催化劑在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化原料反應(yīng)物的數(shù)量，即催化反應(yīng)的快慢程度；選擇性是指對(duì)同一個(gè)反應(yīng)，使用不同的貴金屬催化劑，會(huì)生成不同的產(chǎn)物，即可通過不同的催化劑選擇性生成目標(biāo)產(chǎn)物），越發(fā)受到催化化工研究者的喜愛，逐漸被用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)催化工業(yè)中的一些過渡金屬催化劑。那么，和傳統(tǒng)的金屬催化劑相比，貴金屬催化劑究竟好在哪里？

首先，貴金屬在一般情況下不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，性質(zhì)相對(duì)來說非常穩(wěn)定（比如鋁暴露在空氣中很容易被氧化，變成氧化鋁），常溫下不易被氧化，高溫下也不會(huì)自燃，一般酸堿無法腐蝕它，所以用貴金屬催化劑制備以后，比一些普通金屬催化劑要穩(wěn)定，容易儲(chǔ)存。

通常，貴金屬催化劑可以在更低的溫度下比一般金屬催化劑擁有更高的性能（催化活性和選擇性）。研究發(fā)現(xiàn)，納米級(jí)別的貴金屬粒子和載體之間的相互作用會(huì)改變其表面的性質(zhì)（幾何結(jié)構(gòu)和表面電子），可以加速反應(yīng)，呈現(xiàn)很高的催化活性。

再次，因?yàn)橘F金屬催化劑之間存在協(xié)同作用（兩種催化劑組合在一起，作用大于分別使用的總和），不僅可以組合使用，使催化反應(yīng)的活性大大增加，且貴金屬可以和一般金屬形成不同含量比例和不同顆粒尺寸的組合催化劑，提高反應(yīng)的選擇性和催化劑的壽命（可使用時(shí)間的長(zhǎng)短），降低催化劑的成本（存在自然界中的貴金屬的量非常的少，所以其價(jià)格也比一般金屬的要高很多）。

最后，一些貴金屬催化劑的合成條件溫和、合成方法簡(jiǎn)單，且舊催化劑回收利用性能依然很好，成為目前研究最多的一類催化劑。貴金屬催化劑主要應(yīng)用于氫化反應(yīng)和氧化反應(yīng)，目前為止，其研究主要集中在制備方法、粒徑大小及與載體（負(fù)載貴金屬顆粒的物質(zhì)）之間的相互作用上，相信在未來的研究中，科研工作者將會(huì)拓展更廣闊的疆土。

本文由中科院大學(xué)化學(xué)科學(xué)學(xué)院副研究員劉文超進(jìn)行科學(xué)性把關(guān)。