CO是汽车尾气排放和化石燃料利用中的主要污染物之一，催化氧化CO是目前消除CO的有效方法。在传统催化剂体系中，如Hopcalite催化剂（锰和铜的氧化物的混合物），虽然能够在低温下有效消除CO，但是在常温下活性不高，而且在微量水汽存在下快速失活。贵金属催化剂在微量水汽存在的条件下虽然可以有效催化氧化CO，但是其使用温度需要在100oC以上。近来研究发现，过渡金属氧化物负载的金纳米粒子在低温和有水存在下都具有优良的催化活性和稳定性。然而，如何获得低温和有水汽存在条件下，可用于CO高效氧化的非贵金属催化剂体系一直是多相催化研究中的挑战性课题。

　　中国科学院大连化学物理研究所申文杰研究员等利用纳米催化材料的形貌效应，使金属氧化物能够较多地暴露其高活性晶面，从而表现出很好的CO氧化性能。通过对制备条件的精确调控，成功地获得了结构规整的Co3O4纳米棒，其中活性（110）晶面占表面的40％以上。由于（110）晶面含有较多的CO氧化的Co3+活性位，即使在零下77 oC水汽存在的条件下仍然可以实现CO的完全转化，其反应速率是通常四氧化三钴纳米粒子的10倍以上。这类Co3O4纳米棒在接近汽车发动机冷启动的条件（大量水汽和二氧化碳存在）下表现出非常好的CO氧化性能和结构稳定性，催化排放尾气中的CO和烃类化合物氧化为水和CO2，而纳米棒的结构不变。这种通过形貌控制优先暴露活性晶面的制备方法还可以适用于其他金属氧化物体系，这一研究成果对纳米催化的基础研究和开发新一代高性能的金属氧化物催化剂具有重要的借鉴价值。

摘自:化学科学部