自1886年第一辆汽车诞生以来，汽车已发展成近现代物质文明的支柱之一，给人们的工作和生活带来极大的便利，然而，它也带来了汽车尾气污染。汽车尾气的主要污染物包括CO、HC以及NOx等，在太阳光的照射下会发生化学反应形成光化学烟雾及其它污染，损害人类的眼睛与呼吸道系统，也危害植物的生长。因此，治理汽车尾气受到全球范围的重视。

　　治理汽车尾气的方法有很多种，如使用电动汽车、采用代用燃料、燃油添加剂、安装附加装置、改善发动机、机内净化及机外净化等，其中通过在发动机排气管中安装催化器（如图所示）净化汽车尾气的机外净化，是目前减少汽车尾气污染的主要措施。催化器的工作原理是：当高温的汽车尾气通过催化器时，催化器中的催化剂将促使尾气中的CO、HC以及NOx进行氧化还原反应，转化为无毒的CO2、H2O以及N2。性能优良的催化剂是汽车尾气净化效果的关键。

　　

　　

　　图 汽车尾气催化器

　　根据组成，汽车尾气净化催化剂可分为贵金属催化剂、非贵金属催化剂以及稀土催化剂。国内外对贵金属催化剂的研究较多，一般通过浸渍负载贵金属（Pt、Pd、Rh等）涂层，然后经过干燥、焙烧、还原等步骤制备催化剂。贵金属催化剂催化活性高、低温活性好、抗硫中毒能力和抗水蒸气失活能力强。然而，由于成本高，用非贵金属或添加稀土元素来代替或部分代替贵金属是催化剂发展的必然趋势。非贵金属催化剂一般有钙钛矿型催化剂和过渡金属催化剂两种。与贵金属催化剂相比，钙钛矿型催化剂具有较好的抗中毒与再生能力，但是其低的比表面积，极少的活性位，直接降低了对汽车尾气的低温催化活性，限制了其应用。为提高钙钛矿的活性，通常在A位和B位掺杂不同的金属元素来产生以及改性晶格缺陷，提高晶格氧的传递活动性，充分利用晶格氧，从而能在较大空燃比范围内使催化剂维持在高活性水平。过渡金属催化剂主要是用于CO和HC的氧化消除，其中Co对CO的氧化是近年来研究的热点之一，CoOx甚至在室温下已表现出一定的CO活性。非化学计量的MnOx(1.5＜x＜2)也是CO氧化活性很好的催化剂。在过渡金属中添加稀土元素也能改性氧化物的催化活性。对于稀土催化剂的研究热点主要是在铈锆固溶体中加入第三方元素形成三元复合氧化物，进一步提高氧化物的氧化还原特性，以便更好地提高成型催化剂的催化活性。

　　在汽车工业和交通运输迅速发展的今天，采用高效的催化剂，是有效解决汽车尾气净化问题的技术发展方向。最近，马自达公司获得了以具有嵌入在固定位置上的单个纳米大小的稀有金属微粒为特征的催化剂，这种特征导致了这些稀有金属微粒不可能聚集在一起，并且贵金属的量可被降低70~90%。该催化剂对尾气的净化性能不造成任何改变，并保留了传统催化剂所具有的高持续性。

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