Исследование, изданное сегодня в журнале Nature Catalysis, могло улучшить дизайн каталитического конвертера и также имеет серьезные последствия в области вычислительного катализа.Преодоление более низких температур двигателяПоскольку двигатели стали более эффективными, их температура сгорания стала ниже, делая его тяжелее для каталитических конвертеров, чтобы работать и создание, как это ни парадоксально, более вредные выбросы. Автомобильные компании изо всех сил пытались соответствовать строгим стандартам эмиссии, которые стремятся защищать здоровье человека.
Volkswagen был даже признан виновным в том, что развивал работу программного обеспечения, чтобы обмануть по поводу тестирования эмиссии.Изучая катализаторы низкой температуры, исследователи, во главе с Джин-Сэбином Макьюеном, доцентом в Школе WSU Voiland Химического машиностроения и Биоинженерии, и Чарльза Сайкса, преподавателя химии в Университете Тафтса, были заинтересованы единственными металлическими атомами и их способностью действовать как катализаторы при более низких температурах.«Большинство вредных химикатов в Вашем выхлопе, таких как угарный газ и окись азота выделено, запуская двигатель», сказал Макьюен. «Чем ниже температура, тем тяжелее это должно нейтрализовать эти вредные химикаты».
Угарный газ к углекислому газуВ их статье исследователи продемонстрировали, что реакция может работать с единственными атомами платины на медной окисной поддержке около комнатной температуры. Единственный атом платины держит угарный газ в месте, в то время как медная окись поставляет кислород, чтобы преобразовать его в углекислый газ.«Это – эталонное исследование, которое может вести дизайн следующего поколения низких температурных каталитических конвертеров», сказал Сайкс.
Так как каталитические конвертеры используют редкие и дорогие металлы как платина, уменьшение использования тех элементов вниз к единственному уровню атома могло также уменьшить затраты, добавил он.Их исследование также окончательно отвечает на давние дебаты в научном мире на том, мог ли бы единственный металлический атом действовать как катализатор для окисления угарного газа к углекислому газу при низких температурах или требует ли такая реакция группы атомов.