车用排气触媒材料

　　随着中国等发展中国家经济持续大幅成长，全球汽车保有量也逐年攀升，而所衍生的汽车排气污染问题日益严重，已成为各国政府关注的重要课题。加装触媒转换器，是目前解决汽车排气污染的主要方式。用于汽车排气净化的触媒有许多种，而主流是以贵金属铂、钯、铑作为三元触媒，其对汽车排放废气中的CO、HC、NO_x具有很高的触媒转化效率。但贵金属具有：(1)资源稀少、取得不易、价格昂贵；(2)易发生Pb、S、P中毒，而使触媒失效等特性。因此在保持良好转化效果的前提下，部分或全部取代贵金属，寻找其它高性能触媒材料已成为必然的趋势。

　　以纳米级稀土材料取代贵金属做为触媒，是目前的发展趋势之一。稀土元素功能独特，原子结构特殊活性高，几乎可与所有元素发生作用，因而具有独特的触媒作用和性质。将其加入贵金属触媒中可大幅提高贵金属触媒的抗毒性能、高温稳定性，同时可降低贵金属用量，因此稀土元素可说是相当理想的汽车排气触媒或其助剂。另外，由于材料制成纳米颗粒后具有表面和小尺寸等效应使材料性能发生突变，从而产生其它更为优异的性能，因此将稀土材料制成纳米粒子，应用于汽车触媒转换器将有着其它材料无法比拟的效果。

　　目前我国已经研制出一种用纳米技术制造的乳化剂，以一定比例加入汽油后，可使象桑塔纳一类的轿车降低10%左右的耗油量。更令人注意的是，纳米技术应用在燃料电池上，可以节省大量成本。因为纳米材料在室温条件下具有优异的储氢能力，根据实验结果，在室温常压下，约2/3的氢能可以从这些纳米材料中得以释放，可以不用昂贵的超低温液氢储存装置。

　　武汉大学化学与分子科学院在纳米级二氧化钛的研究方面取得了突破。采用武汉大学专利技术生产纳米级二氧化钛，其成本只有国外成本的1/4左右。纳米级二氧化钛的问世是上世纪80年代后期二氧化钛研究领域的一个新进展。日、美科学家发现该物质可以广泛应用于高级轿车金属色面漆等方面。日本已在高速公路两侧和隧道内设置涂覆了纳米级二氧化钛的光催化板除氮氧化物防汽车尾气。目前，世界上仅有少数几家公司能够生产纳米级二氧化钛。

　　综合上述可知，未来汽车技术的发展，有极大部分与纳米技术密切相关,当然，若能将汽车的所有部位都纳米化，其附加价值必然大增，但相对而言，其成本与售价也将大幅提高。因此，迄今为止，真正纳米化且商业化的汽车零件仍很有限。但毋庸置疑，汽车工业是现代工业的重要标志，纳米技术应用于未来汽车技术的发展将是一个必然趋势，也定会成为汽车技术升级的保证。相信在不久的将来，纳米技术必将在汽车的制造领域得到更广泛的应用。