蓋世汽車(chē)訊 據(jù)外媒報(bào)道，研究人員開(kāi)發(fā)出一種新的催化劑。該催化劑采用獨(dú)特的、原子大小的鈀（Pd）氧化物“閥”，可與單個(gè)鉑原子結(jié)合在一起，因此能夠有效凈化天然氣，并使催化反應(yīng)更能耐受水蒸氣，從而減少排放的未燃燒甲烷量。通過(guò)采用該催化劑，天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)排放物可以變得更加清潔，因此更適用于卡車(chē)、越野車(chē)和設(shè)備動(dòng)力系統(tǒng)。

（圖片來(lái)源：Cortland Johnson, PNNL）

雖然天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)比汽油或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)更清潔，如二氧化碳排放量減少約25%且顆粒污染更少，但由于其廢氣催化轉(zhuǎn)化器在低溫下效率不高，排放物中會(huì)含有未燃燒的甲烷。與當(dāng)前技術(shù)相比，采用最新催化劑之后的反應(yīng)速率明顯提高。

華盛頓州立大學(xué)Voiland特聘教授、論文通訊作者之一Yong Wang表示：“能源效率的提高必須與后處理技術(shù)齊頭并進(jìn)。目前，從甲烷燃燒發(fā)電還不能使用最高效的燃燒技術(shù)。因此，盡管該方法有效，但仍有進(jìn)一步提高效率的空間。”

雖然在美國(guó)的應(yīng)用不是很廣，但天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)在其他國(guó)家的使用較為普遍，尤其是中國(guó)、伊朗和印度。由于天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的污染比柴油發(fā)動(dòng)機(jī)低，因此被廣泛用于城區(qū)的卡車(chē)和公共汽車(chē)。此外，天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)還用于天然氣行業(yè)，以運(yùn)行數(shù)以千計(jì)的壓縮機(jī)，將天然氣泵送到人們的家中。

然而，這些以天然氣為動(dòng)力的車(chē)輛會(huì)排放未燃燒的甲烷，因?yàn)閺U氣催化轉(zhuǎn)化器在低溫下效率不高。發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率越高，燃燒越清潔，排氣溫度就越低，催化劑在清除污染物方面的性能就越差。而發(fā)動(dòng)機(jī)中未燃燒的甲烷是一種強(qiáng)效溫室氣體，比二氧化碳嚴(yán)重約25倍，會(huì)引起氣候變化。

此外，甲烷燃燒的副產(chǎn)品之一是水，而傳統(tǒng)催化劑在有水存在的情況下工作時(shí)表現(xiàn)不佳。更清潔的燃燒燃料最終會(huì)在去除污染物方面發(fā)揮作用。與通常使用的由氧化鈀納米粒子制成的催化劑相比，研究人員開(kāi)發(fā)的筏子對(duì)水蒸氣具有更好的耐受性，并具有更高的反應(yīng)性。

UNM化學(xué)與生物工程系教授、論文通訊作者之一Abhaya K. Datye表示：“強(qiáng)結(jié)合的鉑（Pt）可以作為添加金屬原子的成核位點(diǎn)。使用捕獲的Pt原子，我們能夠證明Pt以及Pd氧化物二維筏的形成，改變了活性相的氧化態(tài)和反應(yīng)性?！?/p>

UNM化學(xué)與化學(xué)生物學(xué)系教授Hua Guo表示：“我們的理論計(jì)算表明，筏子不容易解離水，從而抑制了水中毒在甲烷氧化催化中的不利影響?！?/p>

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