NO是主要的大气污染物之一,会引起雾霾、酸雨和光化学烟雾等一系列环境问题。CO是一种危害人体健康的有毒气体,同时也是一种优良的还原剂。利用CO催化还原NO可以同时消除这两种有害气体的高效方法,意义重大。在过渡金属元素中，铑对NO的解离活性最高，是目前汽车三效催化剂中最为重要的还原性活性组分。

有鉴于此，美国西北太平洋国家实验室的Konstantin Khivantsev等人，首次证明了通过高温原子俘获合成制备的在二氧化铈上原子分散的Rh阳离子是(CO+NO)反应的活性物种。

本文要点

1）这提供了与有机金属均相Rh(I)配合物的直接联系，该络合物能够催化干式（CO+NO）反应，但不考虑稳定性。特别是，在0.1wt％Rh₁/CeO₂中的热稳定Rh阳离子在120⁰C下可实现完全NO转化，每个Rh原子的TOF为〜330 hr^-1。在干燥条件下，100⁰C以上的主要产物为N₂，次要产物为N₂O。

2）水的存在促进了从50⁰C开始的0.1wt％Rh₁/CeO₂的低温活性，在〜120^oC具有完全的NO转化。然而，在湿流情况下，氨和氮是主要产物，只有少量的N₂O。在如此低的温度下形成NH₃极具潜力，因为它有可能将其用作被动式SCR系统。由于载体上Rh离子的均匀性，可以通过对沸石和二氧化铈上Rh离子的红外测量来观察(CO+NO)反应的中间体。

3）此外，研究表明氨的形成与材料的WGS活性相关，因此，因此，氢化铑Rh-H物种参与了该反应：使用同位素IR测量检测氧化铈上的Rh（CO）Hx物种。

总之，该工作为TWC催化中的催化活性物种提供了新的机理理解，并为合成具有100%原子经济性的贵金属(如Rh)基新型排放控制催化剂开辟了新途径。

参考文献：

Konstantin Khivantsev et al. Pushing the limits of precious metal atom economy for three‐way‐catalysts (TWC): thermally stable and highly active single Rh atom catalysts (Rh1/ceria) for NO abatement. Angew., 2020.

DOI: 10.1002/anie.202010815

https://doi.org/10.1002/anie.202010815