他們發射
氮氧化物在高溫燃燒過程中。氮氧化物與大氣中的其他化合物反應,形成有害的臭氧和細懸浮微粒,加重我們的肺部負擔並導致長期的健康問題。
幸運的是,加州大學河濱分校的科學家發現了一種低成本方法,可以透過提高氫發動機的效率來顯著減少氫發動機的污染。觸媒轉換器。
據報道在日記中自然通訊研究人員發現,在催化轉換器中註入鉑和一種稱為 Y 沸石的高度多孔材料,可以大大增強氮氧化物和氫氣之間的反應,將其轉化為無害的氮氣和水蒸氣。
研究發現,與沒有沸石的催化轉換器相比,在引擎溫度為攝氏250度時,轉化為無害物質的氮氧化物的數量增加了四到五倍。該系統在較低溫度下特別有效,這對於減少引擎首次啟動且仍相對較冷時的污染至關重要。
更重要的是,該技術還可以減少污染柴油引擎通訊作者、化學與工程學院副教授劉福東解釋說,配備了氫氣噴射系統。環境工程加州大學河濱分校伯恩斯工程學院。氫氣噴射類似於大型柴油卡車選擇性催化還原系統中使用的噴射系統。
沸石是一種低成本材料,具有明確的晶體結構,主要由矽、鋁和氧原子組成。它們的大表面積和均勻孔隙和通道的三維籠狀框架可以更有效地分解污染物。
透過將鉑與 Y 沸石(一種來自更廣泛的沸石化合物家族的合成類型)進行物理混合,研究人員創建了一個系統,可以有效捕獲氫氣燃燒過程中產生的水。這種富含水的環境促進氫的活化,這是提高氮還原效率的關鍵。
該研究的主要作者、加州大學河濱分校的研究科學家謝少華解釋說,沸石本身並不是催化劑。相反,它透過創造富含水的環境來增強鉑催化劑的有效性。劉麗萍,博士維吉尼亞理工大學的學生和副教授辛洪亮透過新催化劑系統的理論建模進一步驗證了這個概念。
「這個概念也適用於其他類型的沸石,」謝補充道。“這是一項通用策略。”
劉強調,污染減量方法比較簡單。
「我們不需要使用複雜的化學或其他物理過程,」劉說。“我們只需將兩種材料(鉑和沸石)混合在一起,進行反應,然後我們就會看到活性和選擇性的改善。”
UCR 的 Liu、Xie 和 Kailong Ye 混合鉑和 Y 粉末沸石並將其提供給位於新澤西州艾斯林的巴斯夫環境催化劑和金屬解決方案 (ECMS) 的合作科學家李躍進。該粉末與黏合化合物一起製成濃稠的液體漿料,並應用於原型催化轉換器內的蜂巢結構。來自紐約厄普頓布魯克海文國家實驗室國家同步加速器光源 II(NSLS-II)的科學家也是合作者。
更多資訊:Shaohua Xie 等人,沸石促進的鉑催化劑,用於用氫有效還原氮氧化物,自然通訊(2024)。DOI:10.1038/s41467-024-52382-7
引文:科學家提高催化轉換器效率以減少氫發動機的有害污染(2024 年 10 月 10 日)檢索日期:2024 年 10 月 10 日來自 https://techxplore.com/news/2024-10-scientists-chemistry-efficiency-pollution-Hydrogen.html
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