그들은 방출한다

질소산화물고온 연소 과정 중.질소산화물은 대기 중의 다른 화합물과 반응하여 유해한 오존과 미세먼지를 형성하며, 이는 폐를 악화시키고 장기적인 건강 문제를 야기합니다.

다행스럽게도 UC Riverside 과학자들은 수소 엔진의 효율성을 향상시켜 수소 엔진으로 인한 오염을 크게 줄일 수 있는 저렴한 방법을 발견했습니다.촉매 변환기.

보고된 대로일지에네이처커뮤니케이션즈연구진은 Y형 제올라이트라고 불리는 다공성 물질을 촉매 변환기에 주입하면 질소산화물과 수소 사이의 반응이 크게 향상되어 무해한 질소 가스와 수증기로 변환된다는 사실을 발견했습니다.

연구 결과, 제올라이트를 사용하지 않은 촉매변환기에 비해 엔진 온도 250도에서 무해한 물질로 전환되는 질소산화물 양이 4~5배 증가한 것으로 나타났다.이 시스템은 특히 낮은 온도에서 효과적이었습니다. 이는 엔진이 처음 시동될 때 오염을 줄이는 데 중요하며 여전히 상대적으로 시원합니다.

게다가 이 기술은 환경 오염을 줄일 수도 있습니다.디젤 엔진수소 주입 시스템을 갖추고 있다고 교신저자이자 화학과 부교수인 Fudong Liu는 설명했습니다.환경공학UCR의 Bourns 공과대학에서.수소 주입은 대형 디젤 트럭의 선택적 촉매 환원 시스템에 사용되는 주입 시스템과 유사합니다.

제올라이트는 주로 실리콘, 알루미늄 및 산소 원자로 구성된 잘 정의된 결정 구조를 가진 저가형 재료입니다.넓은 표면적과 균일한 기공 및 채널의 3차원 케이지형 프레임워크를 통해 오염 물질을 보다 효율적으로 분해할 수 있습니다.

연구원들은 광범위한 제올라이트 화합물 계열의 합성 유형인 Y형 제올라이트와 백금을 물리적으로 혼합함으로써 수소 연소 과정에서 생성된 물을 효과적으로 포집하는 시스템을 만들었습니다.이러한 물이 풍부한 환경은 수소 활성화를 촉진하는데, 이는 질소 환원 효율을 향상시키는 데 핵심입니다.

UCR의 연구 과학자이자 이번 연구의 주저자인 Shaohua Xie는 제올라이트 자체가 촉매제가 아니라고 설명했습니다.대신 물이 풍부한 환경을 조성해 백금촉매의 효율성을 높인다.Liping Liu 박사학생과 Virginia Tech의 부교수인 Hongliang Xin은 새로운 촉매 시스템의 이론적 모델링을 통해 이 개념을 더욱 검증했습니다.

"이 개념은 다른 유형의 제올라이트에도 적용될 수 있습니다"라고 Xie는 덧붙였습니다."이것은 보편적인 전략이다."

Liu는 오염 감소 방법이 비교적 간단하다고 강조했습니다.

Liu는 "복잡한 화학적 또는 기타 물리적 공정을 사용할 필요가 없습니다"라고 말했습니다."우리는 백금과 제올라이트라는 두 가지 물질을 함께 혼합하고 반응을 실행한 다음 활성도와 선택도가 향상되는 것을 확인했습니다."

UCR의 Liu, Xie, Kailong Ye는 백금과 Y의 혼합 분말입니다.비석뉴저지 이슬린에 있는 BASF ECMS(Environmental Catalyst and Metal Solutions)의 공동 과학자 Yuejin Li에게 이를 제공했습니다.분말은 결합 화합물과 함께 두꺼운 액체 슬러리로 만들어졌으며 프로토타입 촉매 변환기 내부의 벌집 구조에 적용되었습니다.뉴욕주 업턴에 있는 브룩헤이븐 국립연구소(Brookhaven National Laboratory)의 국립 싱크로트론 광원 II(NSLS-II)의 과학자들도 공동 작업자였습니다.