Pasar katalis platinum sangat terkonsentrasi, dengan 12 produsen teratas menguasai 68% pangsa global. Heraeus, bersama BASF dan Johnson Matthey (Inggris), membentuk lapis pertama, mendominasi sektor-sektor kelas atas seperti sel bahan bakar dan katalis kimia halus. Sementara itu, Heraeus memimpin sektor pemurnian gas buang otomotif dengan katalis platinum pembawa aktivitas tinggi (66,5% pangsa pasar global). BASF menyediakan solusi penyewaan logam mulia dan teknologi melalui model Katalis sebagai Layanan (CaaS). BASF menyediakan solusi penyewaan logam mulia dan teknologi melalui model "Katalis sebagai Layanan" (CaaS), yang mengurangi tekanan pada modal pelanggan. Lapis kedua mencakup Evonik dan perusahaan-perusahaan Tiongkok seperti Kaili New Material dan Platinum Source Catalyst, yang berfokus pada iterasi teknologi platinisasi rendah. Misalnya, Platinum Source Catalysts telah mengembangkan katalis paduan platinum-kobalt generasi kedua, dengan muatan platinum 33% lebih rendah dan tingkat peluruhan hanya 3% selama 30.000 siklus, yang telah dipasok ke sejumlah perusahaan reaktor listrik.
Jika Anda telah menghabiskan katalis logam mulia , silakan hubungi kami .
Berdasarkan strukturnya, katalis platinum dibagi menjadi tipe multifase (reaksi padat-gas/cair) dan tipe homogen (reaksi cair). Katalis platinum multifase dominan (66,5%), dengan tipe pembawa:
- Jenis pembawa alumina: digunakan untuk hidrogenasi stirena, dengan luas permukaan spesifik 289,5m²/g dan tingkat konversi 94,5% (dalam waktu 100 menit);
- Jenis pembawa karbon: bahan inti sel bahan bakar, tetapi karbon platinum tradisional mudah terkorosi, mengakibatkan partikel platinum terlepas;
- Jenis pembawa oksida logam: seperti Pt/TiO₂-Ov, yang memanfaatkan kekosongan oksigen untuk meningkatkan konduktivitas listrik dan memiliki ketahanan terhadap keracunan CO 3 kali lebih tinggi daripada karbon Pt tradisional.
Di antara skenario aplikasi, bahan kimia halus menyumbang 59,6%, diikuti oleh pemurnian gas buang otomotif (katalis tiga arah) dan sel bahan bakar. Di bidang sel bahan bakar hidrogen, katalis platinum untuk mengurangi pemuatan platinum telah menjadi tren, misalnya, katalis platinum atom tunggal akan mengurangi jumlah tersebut hingga 90%, dan pemuatan elektroda membran hingga 0,02 mg/cm².
Peran inti katalis platinum adalah mengurangi energi aktivasi reaksi, mempercepat reaksi pada suhu rendah/sedang tanpa menghabiskan energinya sendiri. Dalam Sel Bahan Bakar Membran Pertukaran Proton (PEMFC), di mana katalis platinum menggerakkan reaksi reduksi oksigen katodik (ORR), katalis karbon platinum konvensional memiliki aktivitas massa hanya 0,7 A/mgPt, sementara katalis platinum monoatomik meningkatkan aktivitas hingga 3,86 A/mgPt (5,3 kali lipat aktivitas karbon platinum komersial) melalui pusat aktif Pt-N₄ dan mengunci jalur 4 elektron untuk menghindari korosi produk sampingan. Interaksi logam-pembawa elektron (EMSI) katalis Pt merupakan kunci dalam hal ketahanan terhadap toksisitas. Misalnya, dalam Pt/TiO₂-Ov, kekosongan oksigen mendorong aliran elektron dari TiO₂ ke platinum, melemahkan penyerapan CO, dan kerapatan arus meluruh hanya 3,67% setelah injeksi 1.000 ppm CO, dibandingkan dengan peluruhan platinum-karbon konvensional lebih dari 10%.
Kinerja katalis platinum bergantung pada desain pembawa dan proses dispersi platinum. Inovasi pembawa meliputi: karbon terdoping nitrogen untuk meningkatkan efisiensi penjangkaran atom platinum; dan lowongan oksigen titanium dioksida untuk mengoptimalkan konduksi elektron. Dalam proses persiapan, metode gelombang mikro kontinu telah menjadi titik terobosan - Hubei College of Arts and Sciences menggunakan sistem campuran etilen glikol dan radiasi gelombang mikro untuk mensintesis nanopartikel platinum dengan ukuran partikel seragam (3,02 nm) dalam 3 menit, dengan aktivitas elektro-oksidasi metanol hingga 76,95 mA/cm², peningkatan 63,6% dibandingkan dengan katalis komersial. Tantangan produksi massal terletak pada stabilitas dispersi tingkat atom. Universitas Shanghai telah mengembangkan strategi sinergis dual-atom (misalnya, pasangan Pt-Fe) untuk menghambat aglomerasi suhu tinggi melalui interaksi logam-pembawa yang kuat; Katalisis bersumber dari Pt menggabungkan nano-self-assembly dengan teknologi superlattice Pt-Co untuk mengatasi masalah homogenisasi ukuran partikel dan preparasi skala besar. Saat ini, perusahaan-perusahaan besar mengurangi biaya melalui paduan platinum rendah + perawatan laser, dan mendorong pengembangan katalis platinum hingga kapasitas muat <0,05 mg/cm².
Bahasa
