由Christina Nunez,Pacific Nunez Nunewest National实验室来自太平洋西北国家实验室和合作者的发现可以帮助减少以每一个珍贵的原子中最大的贵重原子来减少昂贵的金属所需的金属量学分:Andrea Starr,太平洋西北国家实验室你的骑行可能是一个适度的一个 - 但如果它燃烧汽油,你就有贵金属在船上
以减少尾管,汽油车污染和今天的卡车配备含有铂 - 群金属如铑和钯
这些金属的需求,因为世界各国寻求降低加速气候变化和恶化空气质量的车辆排放并加剧空气质量
鉴于现在一盎司的铑现已超过20,000美元,这与美国临时没有巧合,催化转换器的盗窃正在上升
由太平洋西北国家实验室的科学家发现( PNN.l)和华盛顿州立大学可以帮助减少以每一个珍贵的原子
在Angewandte Chemie International Edition的研究中发表的研究中的大部分贵重原子
,研究人员展示了减少的成功,减少昂贵的贵金属所需的昂贵金属量与典型催化剂相比,使用至少三次铑的一氧化碳和氮氧化物排放
“”我们在此报告的是对传统智慧的矛盾,您需要彼此相邻的铑原子。为了做到这一化学,“华盛顿州立大学化学工程教授永旺说,在PNNL
”中,我们发现一个铑的一个原子可以做得更好转换污染物比铑纳米粒子
“在PNN1的转化中转化为三元催化剂,以获得其减少一氧化碳,氮氧化物和烃类的碳氢化合物的能力,例如甲烷
氮氧化物是一组称为NOx的污染物之一,烟雾的组分也间接促进大气升温高浓度的一氧化碳对人类催化转化器内的人类
毒性截止和拆下这种化合物在达到尾部
三元催化剂将NOx转化为氮气和一氧化碳和碳氢化合物中的二氧化碳
基于这种催化剂的后处理系统已经使用了内燃发动机的几十年
但除了贵金属的飙升价格外,还有另一个问题威胁要降低效力
车辆变得更加省油,排气不是炎热
这是常规催化剂的问题,该催化剂旨在在较旧的发动机的高温范围内工作 - 它们根本不起作用在较低的情况下温度
能源(DOE)与国内汽车制造商合作,以满足设计的挑战可以将90%的尾气排放量转换为150摄氏度(302°F),该材料被认为是排放控制世界的“低温”
这些材料也必须足够稳定,以抵挡超过里程和数英里的旅行
分离原子增加了反应性和稳定性的PNNL研究,这些研究建立在王某和同事的早期工作中,他们“被困”铂的单个原子在二氧化铈的支持下,或经常使用的粉末粉末在陶瓷中,通过将组合加热至800摄氏度(1,472°F)
在这种高温下,浮动金属原子将开始粘在一起,减少它们的催化力
但在本研究中,铂原子变得固定到Ceria支持而不是彼此
这些孤立的原子比将它们聚集在一起的更有效的原子与靶物质一起反应
较新的研究用铑
催化剂以0
1在模型条件下的原子分散铑的重量达到了DOE 150摄氏度攻击,将100%的氮氧化物转化为低至120摄氏度
“埋藏在科学文献中,有20世纪70年代的报道显示出隔离的铑原子可以进行该反应,但这些实验是在溶液中进行的,并且铑原子是水热不稳的,“Konstantinkhivantsev和Janos Szanyi,PNNL研究人员表示,王
灵感我们是这种新方法在高温下进行原子捕获
,我们能够首次表现出单一铑原子可以催化活性且稳定
“研究人员对此进行了实验在环境分子科学实验室(EMSL)的研究,由DOE生物和环境研究计划赞助的国家科学用户设施
它们使用了各种类型的高分辨率成像,包括傅立叶变换红外光谱(FTIR) ,透射电子显微镜和能量分散X射线光谱,以验证铑原子单独分散并用一氧化碳和氮氧化物有效地反应
khivantsev,szanyi和王表示,他们的发现清除了一条路径制造经济效益,稳定和低温催化剂的方法,该催化剂比当前的铑更有效地 科学家们也对将该方法扩展到其他较低昂贵的催化金属(如钯和钌)
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