UIC开发“瑞士军刀”催化剂 提升天然气燃烧清洁度

盖世汽车讯 据外媒报道，伊利诺伊大学芝加哥分校（University of Illinois Chicago,简称UIC）的机械与工业工程系教授Rze Shahbazian-Yassar及其同事开发了一种领先的“瑞士军刀”（Swiss Army knife）催化剂。该催化剂由10种不同的元素和氧组成，其中每种元素都具有降低甲烷加氧燃烧温度的能力，可以将甲烷的燃烧温度降低约一半，从1400开氏度降至600-700开氏度（1摄氏度=274.15开氏度）。

（图片来源：phys.org）

在之前的研究中，Shahbazian-Yassar及同事利用独特的冲击波技术，制造多元素纳米颗粒催化剂，这种催化剂被称为高熵合金。而在此之前，材料科学家未曾详细探讨过使用三种以上的元素制造纳米粒子，因为不同元素的原子之间倾向于相互分离，从而失去效力。

Shahbazian-Yassar的团队利用UIC的实时高温电子显微镜系统进行观测，在高达1073开氏度下，由10种金属氧化物组成的高熵纳米颗粒，能够保持高度稳定状态。并且，在每个纳米颗粒中，各种元素均匀分布，形成稳定的单一固态晶体结构。

此类金属氧化物合金中含有不同的过渡金属混合物，即稀土元素、贵金属加上氧。研究人员Zhennan Huang表示：“各种元素的原子半径、晶体结构、氧化电位和电子性质都不同，要在固相材料中使其达到良好混合状态，几乎是不可能的。然而，我们能够证明其可行性。”

Shahbazian-Yassar表示：“我们开发了多种多元素合金，其中均含有由10种元素组成的颗粒，不仅能够有效降低甲烷气体的燃烧点，并可在相关温度下保持稳定性。”

研究人员认为，这种催化剂可用于为涡轮机提供动力，或用于压缩天然气汽车。