受金星大气启发 英国研发高效催化转化器降低车辆有毒排放

盖世汽车讯据外媒报道，英国利兹大学（the University of Leeds）的科学家们正在研究金星大气中的气体，以研发出新一代成本更低、效率更高的催化转化器。根据研究成果，研究人员们打造了一种合成化合物，可用于降低柴油机尾气中一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx）等有毒气体排放量。

路上的车辆（图片来源：利兹大学）

汽车尾气会导致城镇内的空气质量很差，最近，英国公共卫生部（Public Health England）的一份报告预计，每年都有2.8万至3.6万人因长期暴露在空气污染中而死亡。

大多数内燃机的排气管都配备了催化转化器，可使用催化剂，促进废气发生化学变化，从而降低有毒气体和污染物的排放量。就柴油发动机而言，就是将一氧化碳和氮氧化物转化成危害更小的排放物。目前，全球都在针对柴油发动机加紧立法。

不过，目前的技术还有很多局限性。很多系统都采用昂贵的铂族金属，除非发动机很热，高达150度时，否则催化剂和转化器并不会总是有效。因此，在城市区域中，由于汽车移动速度慢，有时还会处于静止状况，或者发动机刚刚启动时，催化剂和转化器根本不会工作。

为此，利兹大学的研究人员展示了一款新技术，该技术在温度较低时仍然有效。研究人员在研究了金星大气中二氧化碳行为的基本问题后，开始研究上述想法。

金星图片（图片来源：NASA）

考虑到金星离太阳很近，研究人员想知道，为何金星大气中的二氧化碳含量很高。根据光化学原理，二氧化碳可以分解为一氧化碳和氧气。该项目负责人、利兹大学化学学院研究员Alexander James博士表示，一定还有另一个过程在将一氧化碳和氧气转化为二氧化碳。

该研究小组将注意力集中在金星大气中的一种陨石物质——铁硅酸盐所起的作用上，最后得出结论，铁硅酸盐一定起到了催化剂的作用，能够将一氧化碳和氧气原子重新结合。对于催化转化器而言，利用一氧化碳和氧气打造二氧化碳的工艺是其关键功能之一。

不过，利兹大学研究团队想知道是否可以更进一步，是否可以基于铁硅酸盐制成合成材料，其中铁硅酸盐作为催化剂，将氮氧化物转化为氮气和氧气。在科学技术设施委员会（theScience and Technologies Facilities Council）的资助下，科学家们研发了一种概念验证合成化合物。目前，科学家们正在研究方法，以量产该化合物。

James博士表示：“我们发现，我们研究的合成材料可作为高效催化剂，实现一氧化碳氧化和氮氧化物还原。目前，市场迫切需要改变催化转化器所使用的技术，以更好地降低有害排放、降低生产成本。尽管到2030年，一些国家可能会停止出售新款柴油车，但在此之后的很长一段时间内，柴油发动机仍将继续使用。公交车、火车、轮船等交通工具也会使用柴油发动机，微型电网发电应用也会将柴油发动机作为备用电源，因此，仍需要高效的催化转化器技术。”

目前，利兹大学已经为该款合成化合物申请了专利，研究人员还在与该大学商业化团队合作，以研发技术，可以将该化合物授权给工业使用。