研究人员开发出新催化剂 使天然气发动机排放物更清洁

据国外媒体报道，研究人员开发出了一种新的催化剂。该催化剂采用了独特的原子大小的钯(Pd)氧化物“阀门”，可以与单个铂原子结合，因此可以有效地净化天然气，并使催化反应更耐水蒸气，从而减少未燃烧甲烷的排放量。通过使用这种催化剂，天然气发动机的排放可以变得更加清洁，因此更适用于卡车、越野车和设备动力系统。

(来源:PNNL科特兰·约翰逊)

虽然天然气发动机比汽油或柴油发动机更清洁，例如，二氧化碳排放减少约25%，颗粒污染更少，但废气催化转化器在低温下效率低下，排放物中将含有未燃烧的甲烷。与现有技术相比，使用最新催化剂后的反应速率明显提高。

华盛顿州立大学沃伊兰杰出教授王勇说:“能源效率的提高必须与后处理技术齐头并进。目前最高效的燃烧技术还不能用于甲烷燃烧发电。所以这种方法虽然有效，但仍有进一步提高效率的空间。”

虽然在美国没有广泛使用，但天然气发动机在其他国家也广泛使用，尤其是中国、伊朗和印度。天然气发动机广泛用于城市地区的卡车和公共汽车，因为它们比柴油发动机污染更低。此外，天然气发动机还用于天然气行业，以运行成千上万的压缩机，并将天然气泵送到人们的家中。

然而，这些以天然气为动力的车辆会排放未燃烧的甲烷，因为废气催化转化器在低温下效率低下。发动机效率越高，燃烧越干净，排气温度越低，催化剂清除污染物的性能越差。发动机中未燃烧的甲烷是一种强大的温室气体，比二氧化碳严重约25倍，会引起气候变化。

此外，甲烷燃烧的副产品之一是水，传统的催化剂在有水的情况下工作时性能不佳。更清洁的燃烧燃料最终将在消除污染物方面发挥作用。与常用的氧化钯纳米粒子制成的催化剂相比，研究人员开发的raft对水蒸气的耐受性更好，反应活性更高。

UNM大学化学和生物工程教授、论文通讯作者之一Abhaya K. Datye说:“强结合铂(Pt)可以用作添加金属原子的成核位点。使用捕获的Pt原子，我们可以证明Pt和Pd氧化物的二维筏的形成改变了活性相的氧化态和反应性。”

UNM化学和化学生物学教授郭华说:“我们的理论计算表明，raft不容易离解出水，从而抑制了甲烷氧化催化中水中的不利影响。”据国外媒体报道，研究人员开发出了一种新的催化剂。该催化剂采用了独特的原子大小的钯(Pd)氧化物“阀门”，可以与单个铂原子结合，因此可以有效地净化天然气，并使催化反应更耐水蒸气，从而减少未燃烧甲烷的排放量。通过使用这种催化剂，天然气发动机的排放可以变得更加清洁，因此更适用于卡车、越野车和设备动力系统。

(来源:PNNL科特兰·约翰逊)

虽然天然气发动机比汽油或柴油发动机更清洁，例如，二氧化碳排放减少约25%，颗粒污染更少，但废气催化转化器在低温下效率低下，排放物中将含有未燃烧的甲烷。与现有技术相比，使用最新催化剂后的反应速率明显提高。

华盛顿州立大学沃伊兰杰出教授王勇说:“能源效率的提高必须与后处理技术齐头并进。目前最高效的燃烧技术还不能用于甲烷燃烧发电。所以这种方法虽然有效，但仍有进一步提高效率的空间。”

虽然天然气发动机在美国没有广泛使用，但在……却被广泛使用其他国家，尤其是中国，伊朗和印度。天然气发动机广泛用于城市地区的卡车和公共汽车，因为它们比柴油发动机污染更低。此外，天然气发动机还用于天然气行业，以运行成千上万的压缩机，并将天然气泵送到人们的家中。

然而，这些以天然气为动力的车辆会排放未燃烧的甲烷，因为废气催化转化器在低温下效率低下。发动机效率越高，燃烧越干净，排气温度越低，催化剂清除污染物的性能越差。发动机中未燃烧的甲烷是一种强大的温室气体，比二氧化碳严重约25倍，会引起气候变化。

此外，甲烷燃烧的副产品之一是水，传统的催化剂在有水的情况下工作时性能不佳。更清洁的燃烧燃料最终将在消除污染物方面发挥作用。与常用的氧化钯纳米粒子制成的催化剂相比，研究人员开发的raft对水蒸气的耐受性更好，反应活性更高。

UNM大学化学和生物工程教授、论文通讯作者之一Abhaya K. Datye说:“强结合铂(Pt)可以用作添加金属原子的成核位点。使用捕获的Pt原子，我们可以证明Pt和Pd氧化物的二维筏的形成改变了活性相的氧化态和反应性。”

UNM化学和化学生物学教授郭华说:“我们的理论计算表明，raft不容易离解出水，从而抑制了甲烷氧化催化中水中的不利影响。”

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