汽车排气系统中所谓的三元催化转化器由昂贵的材料制成，只有在废气温度达到数百摄氏度时才能正常工作。

研究表明使用冷催化转化器可能会产生更清洁的空气

因此，当您启动汽车时，或者当您驾驶汽油发动机和电动机交替驱动动力总成的混合动力汽车时，排出的废气中仍然含有有毒的一氧化碳。在《科学》杂志上发表的一篇文章中，由EmielHensen领导的科学家现在表明，通过修改催化剂的载体材料，即使在室温下也可以几乎将有毒的一氧化碳完全转化为二氧化碳气体。

高贵的需要

汽车催化剂是通过将铂、钯和铑等贵金属沉积在氧化铈(也称为二氧化铈)材料的基材上制成的。然而，贵金属既稀有又昂贵。因此，世界各地的研究人员正在研究通过使用更少的这些材料来实现相同甚至更好的催化活性的方法。

例如，在之前的一篇论文中，TU/e的Hensen小组证明，通过以单个原子的形式分散贵金属，不仅可以减少材料的使用，而且在某些条件下，催化剂还可以更有效地发挥作用。

新尺寸视图

在博士学位中在主要作者ValeryMuravev的研究项目中，研究人员将注意力从贵金属转移到下方的载体材料(在本例中为二氧化铈)，以进一步改进催化剂。他们生产了不同晶体尺寸的二氧化铈，并在同一步骤中将贵金属沉积为单个原子。随后，他们研究了这些材料组合如何将额外的氧原子与一氧化碳结合。

事实证明，在存在过量一氧化碳的冷启动条件下，4纳米大小的小二氧化铈晶体可显着提高贵金属钯的性能。这种改进的性能可以通过较小的二氧化铈晶体尺寸下氧原子的较高反应性来解释。在更常规的条件下，8纳米被证明是在低于100摄氏度的温度下达到高催化活性所需的二氧化铈晶体的最佳尺寸。

更广泛的意义

这项研究首次表明，在开发催化剂时，不仅要关注必须发挥作用的贵金属，这是值得的。在这种情况下，改变作为活性材料载体的颗粒的大小提供了一种有趣的新可能性，可以进一步改进催化剂，从而提高化学反应的效率和特异性。这对于开发将环境空气中的二氧化碳与绿色氢结合以生产用于生产可持续塑料的燃料或化合物的工艺也很重要。

与为汽车工业生产催化剂的英国庄信万丰公司一起，研究人员现在将进一步探索如何将这一发现转化为新产品。