蓋世汽車訊 據(jù)外媒報道，研究人員開發(fā)出一種新的催化劑。該催化劑采用獨特的、原子大小的鈀（Pd）氧化物“閥”，可與單個鉑原子結合在一起，因此能夠有效凈化天然氣，并使催化反應更能耐受水蒸氣，從而減少排放的未燃燒甲烷量。通過采用該催化劑，天然氣發(fā)動機排放物可以變得更加清潔，因此更適用于卡車、越野車和設備動力系統(tǒng)。

（圖片來源：Cortland Johnson, PNNL）

雖然天然氣發(fā)動機比汽油或柴油發(fā)動機更清潔，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化器在低溫下效率不高，排放物中會含有未燃燒的甲烷。與當前技術相比，采用最新催化劑之后的反應速率明顯提高。

華盛頓州立大學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齊頭并進。目前，從甲烷燃燒發(fā)電還不能使用最高效的燃燒技術。因此，盡管該方法有效，但仍有進一步提高效率的空間?！?/p>

雖然在美國的應用不是很廣，但天然氣發(fā)動機在其他國家的使用較為普遍，尤其是中國、伊朗和印度。由于天然氣發(fā)動機的污染比柴油發(fā)動機低，因此被廣泛用于城區(qū)的卡車和公共汽車。此外，天然氣發(fā)動機還用于天然氣行業(yè)，以運行數(shù)以千計的壓縮機，將天然氣泵送到人們的家中。

然而，這些以天然氣為動力的車輛會排放未燃燒的甲烷，因為廢氣催化轉化器在低溫下效率不高。發(fā)動機工作效率越高，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)動機中未燃燒的甲烷是一種強效溫室氣體，比二氧化碳嚴重約25倍，會引起氣候變化。

此外，甲烷燃燒的副產品之一是水，而傳統(tǒng)催化劑在有水存在的情況下工作時表現(xiàn)不佳。更清潔的燃燒燃料最終會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，研究人員開發(fā)的筏子對水蒸氣具有更好的耐受性，并具有更高的反應性。

UNM化學與生物工程系教授、論文通訊作者之一Abhaya K. Datye表示：“強結合的鉑（Pt）可以作為添加金屬原子的成核位點。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)和反應性?！?/p>

UNM化學與化學生物學系教授Hua Guo表示：“我們的理論計算表明，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。”

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