최근 대기 오염은 사람들의 건강과 삶의 질에 심각한 영향을 미치고 있으며, 통계에 따르면 자동차 배기 가스가 배출하는 배기 가스는 도시의 대기 오염 물질의 60-70 %를 차지하며 그 중 가장 유해한 것은 산화 질소입니다. NO는 상온에서 사람에게 무색, 무취, 발암 성이 있으며 NO는 대기 중 NO2로 산화 될 수 있으며 호흡기에 강력한 자극 효과가 있으며 CO는 흡입됩니다. 헤모글로빈이 산소를 운반하고 질식 시키며 생명을 위험에 빠뜨릴 수있는 능력을 억제 할 수 있습니다.
연구원들은 금속 산화물 촉매를 사용하는 방법을 고안했습니다.이 촉매는 CO를 CO2로 산화시키기 위해 활성 산소를 제공 할 수 있으며, NO를 N2로 환원시켜 산소를 저장할 수있는 산소 공극을 제공합니다. 산화 환원 사이클, CO 및 NO 2 가지 유해 물질을 제거하면서 차량 배기 가스를 정화 할 수 있습니다.
그러나, 이러한 촉매 공정에서 촉매가 더 많은 활성 산소를 제공 할 수 없거나 더 많은 산소 공극을 제공 할 수 없다면, 산화 환원 사이클을 제한하고 오염 물질 제거 효과를 감소시킬 것이다. 따라서, 금속 산화물 촉매 물질 산소 원자는 금속의 속박으로부터 벗어나 산화 환원 사이클에 성공적으로 참여할 수 있으며 자동차 배기 가스 정화의 효율성을 제한하는 주요 문제가됩니다.
어떻게 금속 산소의 역할을 약화시키고, 산소 원자의 활동을 향상시키고, 가능한 한 금속의 결합으로부터 산소 원자를 탈출하고, 반응에 참여하는 것이 과학자들이 극복해야만하는 문제가되었다.
그러나 통상적 인 환경에서는 금속 산화물과 금속 산화물의 산소 원자와의 상호 작용이 산화물의 결정 구조를 완전히 따라야하며, 일단이 구조가 형성되면 매우 안정되고 산소 원자는 결정 격자 내에 유지 될 것이다. 며칠 전, 중국 과학원 대련 화학 물리 연구소의 Sun Jian과 Yu Jiafeng 연구팀은 특별히 금속 산화물의 산소 원자에 대한 '탈출 계획'을 개발했다.
이 계획의 핵심 문제는 '시간 잡기'입니다!
이들은 고온 산화 급냉 법 시간차 '라는 산화물 2000 ℃ 신속한 형성을 고온 화염을 사용하고, 실질적으로 결정 구조의 산화물의 형성 후에, 금속과 산소 사이의 강한 상호 작용을 생성 급냉 전에 출력 중간 전이 상태 "크롤링"!
이번에는, 상기 산화물의 결정 구조.이 과정은, 상기 산화물에 대한 전구체의 분해에 매우 짧은 실질적이지만, 금속 원자, 장애의 준 안정 상태의 산소 원자 및 재 배열 된 형태의 강한 상호 작용에 충분한 시간이 아니다 연구자을 필요로 전체 컬렉션 프로세스가, 몇 초 이내에 완료되도록 제어해야이 최대 진짜 '싸움의 손 속도'입니다.
이 방법으로 연구자들은 전환 과정에서 산소 원자를 무질서 상태로 성공적으로 고정 시켰으며 금속 원자는 산소 원자에 대한 결합력이 약했다. 온화한 반응 조건 하에서 산소 원자는 금속의 결합으로부터 벗어날 수있다. 자동차 배기 가스 정화를 가속화시키는 산화 환원 사이클.
산소 원자는 금속 바인딩에서 탈출한다.
실측치 세륨 - 지르코늄 산화물 고용체 촉매 METASTATE 산소 원자와 반응하기 전에 안정해야하고, 낮은 온도의 감소와 같은 비교적 온화한 조건에서의 진공 처리 수 있다는 것을 나타내는, 발견되지 않는 산소 결손의 방법을 사용하여 제조 지원되는 금속 등의 세륨 - ZR 종래의 공침 산화물과 비교하여 활성 산소 종을 다량 방출 할 수, FSP의 방법에 의해 제조 된 산화물의 산소 결손의 수를 19 배 증가 제공 할 수있다.
이 연구 결과는 저온에서 효율적인 자동차 배기 가스 정화 촉매의 개발을위한 기술적 기반을 제공하며,이 촉매 원료 조제 기술은 새로운 산화물 촉매 재료의 설계 및 적용을위한 새로운 아이디어를 제공한다. 관련 연구 결과는 "Chemical Science" (Chemical Science, 2018, 9, 3386-3394) 잡지에 게재되어있다.