催化剂转化器的新生命

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刘晓荻

    　　刊登在《自然最新科学信息》（Nature science update）上的一篇研究指出，日本研究人员成功改良汽车用催化剂转化器，可解决贵金属因热凝聚的问题，减少贵金属的使用量。

    　　1970年代发明使用至今的催化剂转化器，其核心材料是表面覆盖包含钯、铂、铑等贵金属的多孔性陶瓷，可消除汽车排气中高达九成的有害物质。但因高温会使原本微小颗粒的贵金属逐渐凝聚，造成催化剂表面积缩小、活性降低，因此旧式转化器中必须填载大量过多的贵金属以维持其转化效率。

    　　日本原子力研究所（Japan Atomic Energy Research
    Institute， JAERI）发现一种新技术，让贵金属颗粒在支撑材料表面维持分散，经测试即使在汽车排气中超过 100小时，这种催化剂仍可维持高度催化活性；而旧式转化器所使用的催化剂在同样测试中活性已降低10%。因此在新式催化剂中并不需要使用过量的贵金属。

    　　以西畑保雄（Yasuo Nishihata）为首的研究人员将钯（Pd）吸收至一种钙钛矿结构 （perovskite）固体的晶格中，形成化学式LaFe0.57Co0.38Pd0.05O3的催化剂。这种催化剂在氧化态时和钯紧密结合，但在还原态时则会释放出金属钯。现今汽油引擎产生的废气会使新式催化剂不断在氧化态和还原态中转换，因此钯会不断的被吸收又重新释放，杜绝其凝聚的机会。