宋术岩团队突破：双原子催化剂引领环保新革命

宋术岩团队突破：双原子催化剂引领环保新革命

引用

中国科学院

等

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来源

1.

http://reru.ciac.cas.cn/xwdt/sysxw/202205/t20220501_697398.html

2.

https://www.sohu.com/a/535902319_120370286

3.

http://www.ciac.cas.cn/sourcedb/cn/zjrck/zgj/202011/t20201120_5758870.html

4.

https://zhuanlan.zhihu.com/p/488785568

5.

http://www.nanoer.net/showinfo-4-65640.html

6.

https://www.cjcatal.com/CN/volumn/volumn_2159.shtml

7.

https://www.v-suan.com/index.php/2024/04/07/c3701a1126/

8.

https://www.wanweixueshu.com/news/detail/114500

9.

http://www.bilibili.com/read/cv39987314/

10.

https://www.chem.pku.edu.cn/xzjz/162166.htm

中国科学院长春应用化学研究所宋术岩团队在催化剂研究领域取得重大突破，成功开发出一种新型双原子催化剂。这种催化剂在汽车尾气处理中表现出优异性能，有望成为下一代高性能三元催化剂，为解决日益严重的空气污染问题提供新的解决方案。

在应对空气污染和满足日益严格的排放法规的双重压力下，开发高效新型三元催化剂成为研究热点。宋术岩团队通过独特的多步加热策略，成功制备了一种新型双原子催化剂。该催化剂由位于二氧化铈（CeO2）表面相邻位置的强耦合铂（Pt）和钯（Pd）原子组成，展现出卓越的三元催化性能，特别是在一氧化氮（NO）消除方面。

相比传统的三元催化剂，这种双原子催化剂具有显著优势：

1. 更低的点燃温度：传统三元催化剂需要较高的温度才能启动催化反应，而新型催化剂在较低温度下就能有效工作，有助于减少冷启动阶段的尾气排放。

2. 更好的水热稳定性：在实际应用中，催化剂需要在高温和水蒸气环境中长期工作。新型催化剂展现出优异的水热稳定性，延长了使用寿命。

3. 更高的催化效率：通过相邻Pt和Pd原子之间的强相互作用，这种催化剂可以分别作为一氧化碳（CO）和NO吸附的活性位点，有效降低反应能垒，加快反应速率。

4. 更长的使用寿命：传统催化剂容易因积碳或中毒而失效，而双原子催化剂通过优化的结构设计，提高了抗中毒能力，延长了使用寿命。

研究团队通过综合分析发现，这种增强的催化性能源于相邻Pt和Pd原子之间的独特协同效应。Pt原子主要负责CO的吸附，而Pd原子则擅长NO的吸附。这种分工合作的机制不仅保留了各自的优势，还通过Pt-Pd型结构促进了活性过渡态的转移，从而加速了反应进程。

这一突破性研究不仅为设计和构建下一代催化剂开辟了新途径，还为提高燃油效率和控制排放提供了新的方向。新型催化剂有望在汽车尾气处理、工业废气净化等领域得到广泛应用，既能有效减少有害气体排放，又能降低能耗和维护成本，实现环保与经济效益的双赢。

宋术岩团队长期致力于催化剂研究，在单原子和双原子催化剂领域积累了丰富的经验。团队在Advanced Materials、Chemical Society Reviews等顶级期刊发表多篇高水平论文，研究内容涵盖催化剂的设计、合成及其在各种化学反应中的应用。

这一最新研究成果已发表在Advanced Materials期刊上，不仅展示了中国科研团队在催化领域的创新能力，也为全球环境保护事业贡献了中国智慧。

随着环保要求的不断提高，高效催化剂的需求日益迫切。宋术岩团队开发的双原子催化剂为解决这一难题提供了新的思路。未来，随着研究的深入和技术的成熟，这种新型催化剂有望在更多领域得到应用，为建设清洁美丽的世界作出更大贡献。