柯啟聖 / 亞光應用材料科技股份有限公司
觸媒反應是指在化學反應的過程中，於觸媒存在的條件之下，提供另一個活化能較低的反應途徑，進而加速化學反應速率或是達成在原本的條件下不可能發生的化學反應，以提升產量、提高產品純度、得到原本無法生成的產物，但是觸媒本身的質量、組成和化學性質在參加化學反應前後不會變。由於觸媒的「反應完成後會恢復原狀態」特性，會有觸媒反應效率衰退後經過適當的處理還可以重複使用的現象，所以如何回收再利用觸媒，變成是觸媒生產者在研究開發方面以及觸媒使用者在如何妥善使用以及管理方面都必須認真面對的問題。本文以貴金屬市場為主軸，輔以銀觸媒的生產以及使用與回收各個層面，探討高價值資源使用以及回收再利用的可能性以及迫切性。
【內文精選】
貴金屬概述
在國際金融市場上，貴金屬(Precious Metal)主要是指黃金、白銀，以及包含了鈀、鉑、銠、釕、鋨、銥等金屬的白金族(Platinum Group)金屬；在20世紀初期發現錸金屬之後，業界也將錸金屬納入貴金屬的範疇。
2. 特性以及主要應用
白金族金屬的名稱主要是由於這些金屬有相似的化學特性，在地殼當中的分布也是相伴相依，但是物理特性就有所不同，例如：白金與鈀金跟黃金與白銀一樣有很好的延展性，但是銠以及銥的延展性比較差(常溫下加工困難)，鋨以及釕又更堅硬許多。
⑦ 黃金：
最廣為人知的貴金屬，是化學活性最安定的金屬，在空氣以及水中永不氧化，也是延展性最好的金屬(退火過後的黃金其抗拉強度可達11 kg/mm2)。黃金是人類歷史上最早被廣泛使用的貴金屬，主要使用在珠寶以及金融投資，在工業上使用的量大約只占10%。從19世紀中期開始，世界金融體系就開始以黃金(金本位制)當作貨幣價值的依據，直到一次世界大戰期間出現了一些雜音，最終美國總統尼克森於1971年宣布終止布雷頓森林體系(於二戰之後建立的體系)，金本位體制才正式結束(各經濟體的貨幣價值從此與黃金儲備量脫鉤)，也是黃金正式開始有國際交易的年代(以35.00 USD/troz為起始價格)。
⑧ 白銀：
也是一種非常廣為人知的貴金屬，其導電性為所有金屬最高，延展性僅次於黃金。主要用在貨幣、珠寶和金融投資，在工業(例如太陽能電池、化工觸媒、感光相片、電子漿料等)以及醫療(作消毒劑和殺菌劑)方面亦有大量的使用。
銀的價格以及供需
1. 價格
與所有大宗物資一樣，影響銀金屬價格的因素有很多，例如：供給減少(礦場爆炸、罷工等)、需求增加(太陽能產業的興起)，或是金融市場的變化(利率波動、貨幣寬鬆)，甚至是地緣政治(戰爭衝突)等，在此不一一贅述。圖二為近20年的銀金屬價格，2011年銀價漲到50美元左右，在工業應用方面主要是太陽能領域的應用倍增，當然還有金融市場相關的避險需求(歐債危機)，讓銀價推升到近20年的高點(當時黃金也站上1,922美元的歷史新高)。
圖二、近廿年銀金屬價格
3. 需求
由圖七可看出電子電氣產業一直是銀的主要需求面，近幾年興起的太陽能產業在2020年成為另一個新的市場。相片產業由於數位攝影的普及已經沒有以往的大量銀需求。這裡補充關於EO(Ethylene Oxide，環氧乙烷)的數字，這數字僅統計新安裝的觸媒以及需要補充在EO製程中以及觸媒回收時所流失的銀金屬。
圖七、2008~2017年全球工業用途之銀用量分類比較
EO市場以及EO觸媒的回收
目前大量被使用的觸媒當中，依觸媒的型態或是使用的方法，可以分成均相觸媒以及非均相觸媒。均相觸媒是指可以均勻分布在化學反應原料當中的觸媒(當然也會均勻分布在產品中)，例如固態(粉狀)或是液態的觸媒加進液相反應環境當中(例如製藥產業用的觸媒)，或是固體觸媒與流體(氣體或是液體)原料進行交互作用進而產生觸媒反應(例如石化業的觸媒床)。
金屬的觸媒反應主要是體現在對氣體分子的吸著機能，以及生成可行吸著分子之可逆脫離的弱吸著結合，而貴金屬的吸著熱又比起其他金屬低，例如對於氧分子(O2)的吸著熱，相較於其他A以及A族的金屬少了1/2~1/3---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
★本文節錄自《工業材料雜誌》424期，更多資料請見下方附檔。