黃金等貴金屬除了用來作為貨幣，還有什麼用途嗎？
本題已加入知乎圓桌 ? 非常想問 | 元素之旅。在圓桌頁面提出你的問題，或寫下你的回答，就有機會獲得專屬徽章和精彩禮物。
貴金屬不僅限於黃金和鉑，鈀等等也可以。
在我們日常生活中，黃金是財富的代名詞。黃金不僅稀有，而且化學性質十分穩定，所以才成為貴金屬，被打造成昂貴的首飾，或者乾脆變成金條金塊，象徵著永恆的財富。
不過，科學家在研究科學問題時，才不會在意黃金的世俗價值。在科學家眼裡，黃金有許多用途廣大的性質，把它放在地下金庫里可是屈才了。
金的導電性在所有金屬中排第三，第兩名分別是銀和銅。不過銀和銅都還是容易被腐蝕，但金卻不怕腐蝕。雖然王水可以溶解金，但日常條件下的空氣、水汽等等都奈何不了金。所以，金非常適合用來製作電子電路中的關鍵觸點。在電子電路中，良好的接觸可以避免產生額外的雜訊。我們使用的每一部手機、每一台電腦，裡面的主控電路板上，都含有微量的金。包括那些比較高級的線材，例如 Hi-Fi 發燒友們使用的音頻介面，表面都會使用鍍金處理，以保證更持久的良好接觸。
金的導電性還使得它可以用來製作性能很高的鏡子。這是為什麼呢？
經典電磁學可以提供一個定性解釋。（理想）金屬作為良導體，表面始終是等勢面，內部不會積累電荷。電磁波照射到金屬表面時，金屬表面會激起相位相反的電磁場，以維持自身內部沒有電場。這樣產生的效果就是會把所有入射的電磁波反射回去。因此，實際金屬的導電率越高，電阻越小，就越接近理想金屬，反射率也就越高。「哈根—魯本斯關係」給出了這個定量關係：
其中， 是真空介電常數，
是電磁波的頻率，
就是金屬的電導率。電導率越高，分母就越小，反射率就越接近於 1。
金對於波長大於 600 nm 的光的反射率，在所有金屬中數一數二。這個領先地位可以一直延申到紅外波和毫米波。在精密的光學和光譜學實驗中，鍍金的鏡子非常常見。下圖就是我實驗室中使用的鍍金聚焦鏡，工作在毫米波波段。
大家知道，量子世界非常奇特，往往表現出和宏觀世界截然不同的景象。量子世界裡的金也一改宏觀時的高冷（化學性質穩定），變得多彩又活潑。
直徑幾十到幾百納米的金顆粒可以形成金溶膠，它們的色彩隨著顆粒直徑的增加而從紅色變為藍紫色，絢爛的色彩可以用做家居裝飾【大誤】。這是量子效應產生的現象，我在之前的回答 有哪些物理學上的事實，沒有一定物理學知識的人不會相信？ 中具體解釋過。
當然，貴金屬最有用的地方還是在催化。做有機反應的同學肯定清楚催化加氫和碳氫鍵活化中用到的各種鈀（Pd）催化劑。鈀（Pd）、鉑（Pt）、銠（Rh）等貴金屬在催化工業上具有無可取代的地位。
其中普通人最為熟悉的，莫過於汽車尾氣處理。我們現在開在路上的每一輛汽車裡面，就搭載了含有鉑、鈀等貴金屬的「三元催化器」，它可以把汽車尾氣中不完全燃燒產生的一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、碳氫化合物（HC）等有害氣體催化成不那麼有害的二氧化碳（CO2）、氮氣（N2）和水（H2O）這也是為什麼三元催化器很貴的原因。
那麼納米金呢？一旦納米金顆粒的直徑小於 10 納米（Hutchings 2008），分散在載體上的金就會對吸附一氧化碳（CO）有奇效；而且它在常溫下就可以有效地把一氧化碳（CO）氧化成二氧化碳（CO2），遠比三元催化器中的鈀、鉑來得有效。這個效應最早是 20 世紀 80 年代由日本科學家春田正毅（Masatake Haruta）發現的（Haruta et al., 1987），春田也因此成為「金催化」的鼻祖。據說，當時春田一開始把論文投給 JACS，直接被編輯拒了，因為編輯認定了金性質穩定，肯定不能做催化劑 。
但是，使用金來催化氧化 CO 並沒有在汽車尾氣催化劑上得到廣泛的工業應用。這主要是因為汽車尾氣的溫度太高了，而納米金在高溫下不穩定，很容易聚集成團（團聚），就失去催化能力。但是，在常溫甚至低至 -70°C 的低溫下，金比 Pt、Pd 等催化 CO 氧化的效率高出不少。所以，這成為一個非常有用的「模型」反應，是研究催化機理的理想對象。究竟是什麼使得同為貴金屬的金有如此奇特的催化特性呢？
後續研究發現這事情特別複雜。不同溫度、不同載體都會對催化反應的過程產生影響。科學家嘗試提出了很多種機理，但直到現在也還在爭論不休，沒有哪一種機理能夠解釋所有的現象。不過，其中一個比較普遍的情況是，水汽的存在有助於 CO 的氧化。例如，根據 2018 年的一項比較新的研究，水的質子轉移過程應當有助於活化氧分子，並完成氧化 CO 的過程。氧分子和一氧化碳分子均可以在吸附在金表面，形成 Au-CO 和 Au-OO；隨後水分子吸附到載體表面，並把一個質子轉移到 Au-OO 上，變成 Au-OOH，這就活化了氧分子。之後，Au-CO + Au-OOH -&> Au-COOH + Au-O； Au-COOH 就能丟下質子，變成二氧化碳跑出去。（Saavedra et al., 2018）
當然，我不是這方面的專家，更多細節也不甚了解了。總之，在春田正毅發現納米金的低溫催化性能之後，把金納米顆粒搭載在各種不同金屬、金屬氧化物和其他類型的載體上，並且探索它們的催化性能和催化機理的研究就如雨後春筍般湧現出來了。很多這樣的研究就是在知乎上常被黑的那種「排列組合」式的苦力研究，換個載體、換個反應、換個溫度，就能灌一篇水論文。
可以說，金納米顆粒養活了一大幫課題組。
最後，對於有錢人，金還有個很拉風的應用，就是吃。作為食物，金沒有任何養生保健功能，唯一功能就是——燒錢！
參考文獻：
- Haruta, M. et al., Chem. Lett. (1987), 16, 405–408.
- Hutchings, G. J. Dalton Trans. (2008), 41, 5523–5536.
- Saavedra, J. et al., J. Am. Soc. Chem. (2018), 140, 3712–3723.
上面各位大佬已經說了不少貴金屬的應用，當然一說到貴金屬，我首先想到的就是金了，那麼金在高能物理物理中有應用嗎？所謂無巧不成書，金在高能物理中還真的有重要的應用：作為重離子源，用於相對論性重離子對撞。
首先先說一下背景：
很多人都聽說過粒子加速器與粒子對撞機，其主要要工作流程是：粒子源產生相應的粒子，在加速器中進行加速，一般加速到接近光速。這些粒子可以分為兩束，然後在對撞機中相撞，產生大量的粒子，飛入探測器，通過對這些產生粒子的分析可以反推粒子之間的相互作用的形式。現存最大的對撞機就是歐洲核子中心（CERN）的大型強子對撞機（LHC）了，LHC主要用於加速與對撞質子（即氫原子核），通過質子對撞發現了Higgs粒子。國內的北京正負電子對撞機用於加速正負電子並對撞，以及這幾年一直在爭論的CEPC也是正負電子對撞機。
這些對撞機主要是為了研究粒子之間的相互作用能產生的過程，但是這個世界上還有另一種對撞機，叫做相對論性重離子對撞機，加速的不是電子或者質子，而是重元素的原子核，比如說金核。因為重離子中的核子，即質子和中子，比較多，比如說金核有197個核子，這樣重的核子對撞後會在瞬間集聚大量的能量，進而「熔化」相撞部分的原子核，溫度急劇升高，激發出大量的粒子，形成「熔融」狀的物質，被稱為「夸克膠子等離子體」。對撞時如下圖所示：
上圖原子核對撞前呈「薄餅狀」，是因為這些原子核速度極為接近光速，而在這樣的速度向，速度方向的長度是會受到極大的壓縮的。金原子核是圓形的，所以接近光速的時候就成了一個薄餅了。然後可以看到，在對撞區域產生了大量的新粒子（彩色的），而沒有撞到的區域（灰色粒子）則直接飛過去了。
這是一個相對比較完整的演化示意圖。總之，就是通過重離子對撞，產生出局部的高溫/高密物質進行研究。而這樣的一團物質，在質子質子對撞是不可能產生的（至少目前沒有任何可信的證據能產生），電子電子對撞就更不可能了。順便說一句，這樣的中間狀態，大家相信與宇宙大爆炸初期宇宙的狀態非常相似：
那麼除了金還有其它重金屬原子核用在重離子對撞嗎？實際上，鉛和鈾也都是重離子對撞中的常用重離子。目前，重離子對撞主要在美國布魯克海文國家實驗室的RHIC運行，其用到的重離子主要就是金和鈾；另外，需要澄清的是，上面說的CERN得大型強子對撞機在發現Higgs粒子後，也進行了改造，其中幾個實驗組也在做重離子對撞，其用到的就是鉛原子核。實際上，鉛原子核是一個橢圓形的，對撞的結果會更加複雜，對相互作用的研究也會更加豐富。
另外，重離子對撞最早是由李政道先生在1970年提出的，通過加速重原子核——比如金核——到接近光速進行對撞，此時的原子核的運動是相對論性的，能量非常高，以此從真空中激發出大量的粒子。通過控制對撞的能量可以調節形成的QCD物質的溫度和密度。李政道先生還特地邀請了畫家李可染先生於1986年畫了一幅畫作：
這幅畫後來被做成雕像，目前就坐落在清華科技園
打個廣告，新開了個公眾號【子乾說物理】，分享一些輕科普，盡量少的使用公式，喜歡的朋友不要錯過哦～
我的上一個回答
黃金，主要是由宇宙中罕見的雙中子星合併爆發的「千新星」產生的稀有金屬，地球上所有的黃金都來自於久遠爆發的灰塵。
黃金，長期以來，是昂貴的貨幣和工藝品的代名詞之一。
化學上的穩定性是黃金之所以如此受人追捧的重要原因之一。除此之外，黃金具有優異的延展性、導熱性、反光能力等等，這使得工業界也十分青睞黃金。目前有10%的黃金用於工業用金，主要集中在電子領域。工業用金量也從一個側面衡量了一個國家電子領域的水平。
航天領域是一個廣泛使用黃金的行業，美國的一架太空梭會使用多達41kg的黃金，黃金的穩定性可以有效提高航天器的可靠性。黃金的穩定性，以及黃金高效的反光能力，使我們創造了「金燦燦」一詞，也使得眾人對「金光四射」趨之如騖。正因為這些特性，黃金可以滿足太空望遠鏡反射鏡片和航天器隔熱層。
最負盛名的一次當屬「旅行者」1號和2號飛船都攜帶的一張金質唱片。唱片記錄了人類的大小、太陽系和比鄰恆星的位置、各種語言的問候，以及眾多地球和太陽系的信息，而黃金媒介則是保存唱片的最佳選擇。
新一代「詹姆斯韋伯」太空天文望遠鏡就使用了黃金鍍層的主反射鏡，這層黃金鍍層在太空中很難被氧化而失去光澤，又能很好的反射可見光和紅外線，是反射塗層的絕佳之選。
然而普通鍍金工藝的鍍層容易剝落，沉金工藝需要使用劇毒的氰化物。因此「詹姆斯韋伯」太空天文望遠鏡使用了改進的激光鍍金工藝，使得鍍金硬度提高了三倍，同時鍍金層也更有光澤，新技術已經在火星探測器上率先使用，並獲得成功。
這項技術在NASA發揚光大後，還迎來了一個新的顧客：美國電影藝術與科學學院。
在了解到這項技術後，學院決定在奧斯卡金像獎上使用同樣的技術，避免曾經金像褪色的尷尬。
從第88屆奧斯卡金像獎開始，所有的金像均採用「詹姆斯韋伯」太空天文望遠鏡同樣的激光鍍金，我們將看到的是一個個更璀璨奪目，經久不褪色的金像。
實際上，工業用金用途十分廣泛，遠不局限在航空航天，消費電子也受到黃金工業的恩惠。
目前用金量最大的用途是電連接器的鍍層，鍍層可以保護連接器端不被氧化或腐蝕，這些連接器被大量用於手機、電腦、家電等消費電子產品。據世界黃金協會的統計，一部智能手機含有大約50μg黃金，價值約￥3元。
由於工業用金數量不菲，已經有人開始從事消費電子產品採礦業了，據悉，在消費電子盛行的日本，政府就希望廣大公民積極回收舊手機來提煉其中的黃金，用於。。。額。。。2020年東京奧運會金牌製作和其他工業用金需求，2012年倫敦奧運會共使用了9.6kg黃金。
本回答專寫黃金。
「金子！黃黃的、發光的、寶貴的金子！」－－莎士比亞《雅典的泰門》
每年全世界有100億個微電子接觸器要用黃金做觸點，2005年世界電子工業共消耗黃金272.5噸。
黃金可用於製造藥物，用於治療風濕性關節炎、慢性潰瘍和肺結核等病症。
黃金廁所：列寧於1921年在《論黃金在目前和社會主義完全勝利後的作用》一文中稱：「我們將來在世界範圍取得勝利以後，我想，我們會在世界幾個最大城市的街道上用金子修一些公共廁所。這樣使用黃金，對於當今幾代人來說，是最公正和富有教益的。因為他們沒有忘記。。。。。。」（《列寧全集》，人民出版社，第二版42卷248頁）受到列寧這段論述的啟發，香港恆豐金業科技集團於2001年建造了黃金廁所。這座黃金廁所的抽水馬桶、浴缸、洗臉台、刷子、衛生紙盒、鏡框、吊燈、磚塊和門都是用24K黃金造成，一共使用了380公斤黃金。
網易新聞?news.163.com
後來又有了「金宮」：
港商「金屋藏嬌」2.5噸黃金打造黃金宮(圖)--新聞中心?www.jiaodong.net
有廁所不能沒有手紙，廁紙也可以是黃金的：
黃金廁紙_百度百科?baike.baidu.com
金子也可以吃，完美循環：
食用金箔_百度百科?baike.baidu.com全世界最貴的10種食物_尚品頻道_新浪網?style.sina.com.cn
史上最奢華金箔奶昔 金箔能吃嗎?news.99.com.cn
他曾穿7斤重黃金T恤炫富，遭12人拖出車打死_新聞_騰訊網?news.qq.com
黃金T恤衫。裝B不一定遭雷劈，挨揍是免不了的了。
黃金在電子學中應用，除了觸點和接觸器以外，第二個較大應用是電路焊接。每年消耗黃金約100噸以上。
高技術電子產品的電路板的引線、插腳有時也需要鍍金，防止生鏽、保證連接，減少故障。
黃金焊料熱導性好，高溫環境下工作的電子設施需要用到。
黃金的光反射性能非常優越，也被用於光電設施中，如光電開關，可讀寫光碟，通過濺鍍技術將50-100納米厚的黃金鍍在光碟介質上。其可靠性和讀寫速度優於鍍銀光碟。
汽車中的安全氣囊碰撞感測器、電子點火控制感測器、剎車系統的防抱死電子控制器、電噴供油控制器、油位感測器也需要使用黃金。
化學工業中，納米級黃金顆粒可作為催化劑，催化甲烷、丙烷的氧化、汽車尾氣凈化、消除燃料電池中的一氧化碳等。
黃金在航空航天中也有應用。由於良好的導電性能和抗腐蝕性，哈勃望遠鏡上的太陽能電池板有一層黃金塗層。
刑事偵查中，黃金可以用來提取指紋。且黃金的氯鹽能與可卡因和海洛因形成顏色和形態都易於辨認的微晶體，故可以用來檢測毒品。
上述小知識來自於胡憲銘、賀艷玲，《走進黃金世界》，冶金工業出版社，2014.
說個好玩的事情。
之前做高溫固體氧化物燃料電池陽極實驗，需要接導線到電化學工作站測試。
最開始大家用的都是銀線，電阻小，耐腐蝕性也比較好。
但是銀有一個致命問題，和氫氣接觸時間長了有氫脆效應，容易斷。同時，銀本身也有一定的催化活性，測得的數據可靠性存疑。
那換金行不行呢？查了查文獻，貌似金也有一定的活性。
貴金屬基本都有一些催化活性，金銀的有機催化啦，鈀的氧還原啊，釕和銥的氧析出啊。元素周期表這一塊都是催化大戶。
最後老闆大手一揮，為了發文章不差錢，用鉑吧。
鉑其實同樣是一種常用的催化劑，特別是氧還原和氫析出催化中活性極高，負載在導電炭黑上的鉑已經是商業化催化劑，搞科研的做出來新材料一般都會和它作對比。
唯一的問題就是，太貴了。至於穩定性啊中毒啊什麼的，只要價格降下來了都不是事。
很巧的是，在高溫固體氧化物燃料電池陽極反應中，鉑偏偏是幾乎沒有活性的。具體原因這裡就按下不表了，主要是因為其實我也不知道。
於是就從sigma-aldrich花了兩千塊錢，買了大概一克的鉑線。畢竟是化學藥品，比首飾貴多了。
然後就用鉑線當導線測了幾次數據。看起來區別不大……？
而且氫脆反應依舊會發生，不小心就斷了，一共就一克，只能想辦法纏起來。
而在我用之後，那一小卷鉑絲就放在柜子最深處，大家都懶得用了。
所以這個故事的重點是什麼呢。
重點是，我一直後悔畢業的時候沒有把那捲鉑絲給偷偷帶回來。
推薦閱讀：
TAG:黃金 | 貴金屬 | 化學元素 | 電子技術 | 「非常想問」科普活動 |