塔夫斯大学研究员Charles Sykes首次证明，单个金属原子可以作为将一氧化碳转化为二氧化碳的催化剂，这种化学反应通常用于催化转化器中以去除汽车尾气中的有害气体。图片来自：塔夫斯大学

华盛顿州立大学和塔夫斯大学的研究人员首次证明，单个金属原子就可以作为将一氧化碳转化为二氧化碳的催化剂，这种化学反应通常被用于催化转化器，以去除汽车尾气中的有害气体。

这项研究已发表在Nature Catalysis （自然催化）杂志上，可以用于改进当下催化转换器的设计，并且在计算催化领域也有着十分重要的意义。

克服较低的发动机温度

随着发动机变得越来越高效，其燃烧温度也随之降低，使得催化转化器难以工作，同时会产生并排放更有害的气体。为达到健康、严格的排放标准，汽车企业一直在努力。大众汽车甚至被认定开发了一种软件解决方法来在排放测试中作弊。

在研究低温催化剂时，由WSU的Voiland化学和生物工程学院助理教授Jean-Sabin McEwen和塔夫斯大学化学教授Charles Sykes领导的研究人员对低温下单金属原子充当催化剂产生了浓厚的兴趣。

McEwen说道：“当发动机启动时，尾气中的大部分有害化学物质如一氧化碳和氮氧化物都会被排放出去。而且温度越低，中和这些有害化学物质就越难。”

CO转化为CO2

研究人员在他们的论文中证明，CO转化为CO2的反应可以在接近室温的氧化铜载体上与单个铂原子一起发生。单个铂原子将CO固定在适当位置，而氧化铜提供氧气以将其转化为CO2。

Sykes说：“这是一项可以指导下一代低温催化转化器设计的基准研究。”

由于催化转化器使用了稀有贵金属，如铂，所以减少使用这些贵金属单原子也可以大幅降低成本，他补充道。

他们的研究也确凿地回答了科学界长期以来一直争论的问题：单个金属原子是否可以作为低温下CO氧化成CO2的催化剂，或者这种反应是否需要原子簇。

文章来自sciencedaily，原文题目为CO converted to CO2 with a single metal atom，由材料科技在线汇总整理