“研究人员解析催化剂结构”

根据爱因斯坦的报道，约翰霍普金斯大学怀廷工程学院( johns hopkins university'； s whiting school of engineering (化学与生物分子工程系教授chao wang率领的团队，发现了一种可以定量表现工业中广泛用作催化剂材料的活性位点的原子结构的新方法。 这项事业为更加环保、能源设计更加可持续发展奠定了基础。

(照片来源:约翰霍普金斯大学)

研究人员表示，“以实际工作中积累的知识为基础，设计更好的催化剂/材料，进行排放控制，将天然气转换为液体化学原料和燃料等，可以提高多个化学过程的能量和化学转换效率。 最终目的是减少内燃机的排放和废气的排放，以更清洁、绿色的方式采用天然气。 ”

在这项研究中，研究小组采用了铜交换沸石。 该沸石能分解有污染性的一氧化氮( no )，在工业上经常被用作经济高效的催化剂。 但是，这些材料的结构与其行为的关联还不清楚。

首先，合成了各种铜交换沸石，利用反应吸附，通过光谱分解表征了沸石的原子结构和吸附性能。 然后，他们利用密度泛函理论( dft )计算建立了吸附分解和催化动力学之间的线性相关。 wang说:“高性能铜交换沸石分解no的秘密是，no分子微妙地吸附在铜二聚体上，并进行压缩。 请注意，这个过程是渐进的。 ”

研究小组发现，在该铜交换zsm-5微孔系统中，作为控制no分解催化剂性能的重要参数，吸附性能和压缩会受到沸石催化剂中的二聚体体位点的数量和cu-cu平均距离的影响。 研究人员彭费希表示:“综合尖端的实验和计算技术，首先对铜二聚体进行量化，然后测量平均距离，预测催化剂性能。 二聚体催化剂也适用于甲烷氧化等其他重要的工业反应。 我们希望为先进催化材料的设计和开发提供启示。 ”

研究人员计划利用在这项事业中的发现，进一步开发在低温下比较有效地去除废气中的氮氧化物的新技术。 wang说:“这将解决车辆冷启动时排放废气的一大难题。”