尾气变“利器”!新研究让汽车催化剂效率提升约10倍

新研究让汽车催化剂效率提升约10倍，曾经尾气如今成环保“利器”

盖世汽车讯 外媒消息显示，一支国际研究团队取得突破性进展：在制备催化剂时，利用含有水蒸气的高温汽车尾气通过催化剂，不仅能提升催化效率，还可降低车辆催化转化器对稀有贵金属的需求。

研究发现，含有氮氧化物和一氧化碳的热汽车尾气会引发未知反应，合理利用该反应能显著增强催化活性。高温尾气促使二氧化铈颗粒形成二维纳米级团簇，密集覆盖在催化剂表面，创造出大量化学反应位点，进而提升反应效率。华盛顿州立大学教授 Yong Wang 形象比喻，这些团簇如同 “氧气海绵”，轻松活化氧气，为氧化烃类、一氧化碳等需氧反应提供助力，也为催化剂设计开辟新路径。实验数据表明，这种新处理方法可将催化活性提高约 10 倍，具备极高实用价值。

长期以来，科研人员持续改进催化转化器等排放控制技术，但这些技术存在性能随时间衰减的问题。为满足排放标准，制造商需添加更多稀有昂贵金属。此前，业界一直困惑：在高温恶劣的废气环境中，催化转化器中的纳米金属材料会烧结失效，可其实际使用寿命却比预期长。

为解开谜团，来自华盛顿州立大学、太平洋西北国家实验室等多所机构的研究人员，对催化剂进行人工老化研究。不同于常规用水的老化测试，他们让催化剂经受超高温尾气冲击，意外发现催化剂性能不仅未下降，反而得到提升。新墨西哥大学教授 Abhaya Datye 表示，这一结果与预期相反，促使团队深入探究背后原理。

进一步研究表明，当汽车尾气温度过高时，会在短时间内促进反应。研究人员希望利用该处理工艺，在催化剂寿命初期通过预活化使其主动进入反应状态。这项技术还有一大优势 —— 能减少铑等贵金属用量，降低成本。要知道，汽车催化转化器通常含价值约 800 美元的铑。

目前，该催化剂处理技术已在实验室验证成功。研究团队正携手行业伙伴，在实际车辆运行条件下对其进行测试，未来应用前景值得期待。