Ces dernières années, la pollution atmosphérique a un impact sérieux sur la santé des gens et la qualité de vie. Selon les statistiques, les émissions d'échappement des véhicules à moteur qui représentent 60-70% de la pollution de l'air total dans la ville. Parmi eux, le plus grave est sans aucun doute l'oxyde nitrique (nO) et de monoxyde de carbone (CO). nO incolore, inodore à la température ambiante et provoquer le cancer chez les humains, et ne peut être oxydés dans l'air à NO2, NO2 ont un fort effet stimulant sur le système respiratoire et est aspiré dans le CO inhiber la capacité de l'hémoglobine de transporter l'oxygène, étouffant et même mettre en danger la vie.
Comment nettoyer échappement d'automobile il? Les chercheurs attendent un procédé utilisant un catalyseur à base d'oxyde métallique. Ce catalyseur peut fournir une oxydation de l'oxygène actif du CO en CO2. De plus, il offre la réduction de NO à des lacunes d'oxygène N2 pour le stockage de l'oxygène, formant ainsi Cycle redox, tout en supprimant CO et NO deux substances nocives, de sorte que l'échappement du véhicule peut être purifié.
Cependant, dans ce procédé catalytique, si le catalyseur ne peut pas fournir plus d'oxygène actif, ou ne peut pas fournir plus de lacunes d'oxygène, limitera le cycle d'oxydo-réduction, la réduction de l'élimination des polluants. Ainsi, l'oxyde de métal matériau catalytique atome d'oxygène peut se détacher du métal, et la participation ainsi réussi à vélo redox, est devenu une question clé limitant l'efficacité de purification d'échappement de la voiture.
Comment affaiblir le rôle de métal-oxygène, améliorer l'activité des atomes d'oxygène, aider les atomes d'oxygène à s'échapper du plus possible de la servitude du métal, et participer à la réaction est devenu un problème que les scientifiques doivent surmonter.
Cependant, dans des circonstances normales, l'interaction entre les atomes métalliques et les atomes d'oxygène dans l'oxyde métallique, la coordination, etc., devrait suivre complètement la structure cristalline de l'oxyde, qui sera très stable et les atomes d'oxygène retenus dans le réseau cristallin. Il y a quelques jours, l'équipe de recherche de Sun Jian et Yu Jiafeng de l'Institut de physique chimique de Dalian, Académie chinoise des sciences, a spécialement développé un «plan d'évacuation» pour les atomes d'oxygène dans les oxydes métalliques.
Le problème de base de ce plan est de «prendre le temps»!
Ils procédé de trempe d'oxyde à haute température appelée « différence de temps, et en utilisant une flamme à haute température 2000 ℃ formation rapide d'oxydes, puis, après la formation d'un oxyde de structure sensiblement cristalline, produisent une forte interaction entre le métal et l'oxygène Avant, refroidir rapidement, «ramper» l'état intermédiaire de transition!
Cette fois-ci, la structure cristalline d'oxyde est sensiblement, mais pas assez de temps pour un atome d'oxygène et forme réarrangée interaction forte avec l'atome de métal, l'état métastable du trouble. Ce procédé est très court, la décomposition du précurseur de l'oxyde de L'ensemble du processus de collecte nécessite le contrôle du personnel de recherche scientifique en quelques secondes, ce qui constitue le véritable «combat».
De cette façon, les chercheurs ont réussi à bloquer les atomes d'oxygène dans un état désordonné pendant la transition.Les atomes métalliques ont une liaison plus faible aux atomes d'oxygène.Dans des conditions de réaction plus douces, les atomes d'oxygène peuvent échapper à la liaison du métal. Cycle redox, qui accélère la purification de l'échappement automobile.
Les atomes d'oxygène échappent à la liaison métallique
Il a été trouvé qu'aucune lacune d'oxygène n'a été trouvée dans les oxydes de solution solide Ce-Zr préparés par cette méthode, indiquant que des atomes d'oxygène métastables dans le catalyseur peuvent être présents avant la réaction et dans des conditions relativement douces. Une grande quantité d'oxygène actif peut être libérée en supportant des métaux, etc. Comparé à l'oxyde de Ce-Zr classique préparé par le procédé de co-précipitation, la quantité de lacunes d'oxygène pouvant être fournies par les oxydes préparés par le procédé FSP augmente de 19 fois.
Les résultats de la recherche fournissent une base technique pour le développement de catalyseurs de purification de gaz d'échappement automobiles efficaces à basse température, et cette technologie de préparation de matériaux catalytiques fournit de nouvelles idées pour la conception et l'application de nouveaux matériaux catalytiques d'oxyde. (Chemical Science, 2018, 9, 3386-3394).