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在低温下呼吸氧气的陶瓷帮助新萄京娱乐场官网呼吸更清洁的空气

尽管新萄京娱乐场减少汽车排放的讨论大多集中在电动汽车(EV)上, 它们的销量仍然很低——2021年电动汽车仅占日本汽车销量的1%. 与此同时,欧盟有望在不久的将来通过更严格的排放标准. 这使得提高汽油或柴油动力车辆废气净化催化剂的性能和功能成为推动碳中和的关键组成部分.

几乎所有的汽油或柴油汽车都配备了催化转换器,以去除有害的碳氢化合物, 一氧化碳和氮氧化物,并将它们转化为更安全的气体,如氮气, 二氧化碳和水蒸气. 有毒气体通过蜂窝结构流动,涂层有废气净化催化剂.

具有储氧能力的陶瓷在净化过程中起着至关重要的作用. 它们有助于去除有害气体,防止催化转换器中的贵金属变粗, 这降低了它们的净化能力.

排气系统中的储氧陶瓷. ©仁Takamura

然而,为了提高它们的潜力,需要较低的操作温度. 但科学家们一直在努力实现这一目标,因为将温度降低到500ºC以下会导致离子扩散减慢.

现在, 新萄京娱乐场工程研究生院的一个研究小组通过控制其晶体结构开发了一种铈锆基(Ce-Zr)氧化物,在400ºC下具有优异的盐含量. 400℃时盐含量比常规材料高13倍.5、即使没有贵金属催化剂.

“新萄京娱乐场官网成功的关键是引入了少量的过渡金属, 比如铁, 到ce - zr基氧化物,高村仁教授说, 课题组组长.

“过渡金属掺杂”对氧化物有两个显著影响. 它通过缓和氧空位的形成和促进阳离子有序来加速氧的扩散.

“阳离子有序整理了晶体结构,使氧气易于释放,Takamura解释道.

阳离子有序CE-Zr基氧化物的晶体结构. ©仁Takamura

铁的掺杂降低了阳离子有序温度, 这反过来又使ce - zr基氧化物的表面积更大. 这增强了它们的耐用性和净化有毒气体的能力.

在未来, Takamura和他的团队希望通过在蜂窝支架上装载钯来测试这种材料.

该小组的研究细节发表在9月27日的《新萄京娱乐场官网》上, 2022. 这篇文章被选为杂志的封面.

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出版的细节:

题目:通过Ce和Fe之间的中间相低温合成阳离子有序Ce- zr基氧化物
作者:村上和人, 洋子Sugawara, 俊基获利,, Akihiro Ishii, Itaru Oikawa, 和高村仁
期刊:Journal of Materials Chemistry
DOI: 10.1039 / d2ta05068d

新闻稿(日文)

联系人:

仁Takamura
工程研究生院材料科学系“,
电子邮件:takamura材料.东北.ac.jp
网站: http://www.material.buyphenterminetabs.com/english/labs/mts/takamura.html

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