马路上的汽车呼啸而过时，藏在排气管里的“隐形杀手”会趁着这个时机悄悄溜出来。

　　在过去，汽车突突冒的黑灰色尾气，常会呛得人捂鼻子。而如今，却几乎见不到黑灰色的汽车尾气。这是为什么？下面，请跟随我们一起了解让汽车尾气变干净的核心武器——三元催化剂。

未处理过的汽车尾气藏着什么危险？

　　在汽车行驶过程中，汽油与空气混合物燃烧做功，在产生热能和机械能时，也会因燃烧不充分而产生大量有害物质。这些有害尾气若未经处理就排放出来，会危害人体健康和生态环境。

　　尾气中的有害成分主要包括一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOX）以及颗粒物（PM2.5）。一氧化碳无色无味，会钻进血液里，抢占氧气的“位置”，让人头晕、恶心，严重时还会危及生命；碳氢化合物会刺激呼吸道，是形成雾霾的“帮凶”；最危险的是氮氧化物（NOX），它会导致眼睛红肿、喉咙发痒，长期接触还会损伤肺部，甚至引发哮喘等疾病；除此之外，尾气里还有颗粒物，像PM2.5这类微小颗粒能直接进入肺部深处，进而危害健康。同时，这些有害物质还会加剧温室效应，破坏生态环境。

　　为了减少汽车尾气对人体和环境的危害，世界各国都制定了严格的尾气排放标准。在我国，尾气排放标准不断升级，目前执行的是国六排放标准6b阶段，是当今全球最严格的排放标准之一。

汽车尾气的清洁之旅

　　为了清洁汽车尾气，科学家们研制出了更高效的装置——三元催化转化器。

　　高温尾气在发动机燃烧室产生，随后会进入排气管前端和散热片部分来降温。接下来，尾气就会从入口进入三元催化转化器。这是一个安装在排气管中间的金属装置，经过内部催化剂的净化处理（化学催化），尾气中的有害物质最终会被转化成无害物质从出口排出。

　　得益于这场“旅行”，汽车尾气从有害变成相对无害。而三元催化转化器，就是一位大功臣。

帮助有害物质快速跨越“高山”

　　三元催化转化器的核心结构是蜂窝陶瓷载体，这种载体有很多小孔，而在蜂窝陶瓷的孔壁上，附着了一层薄薄的催化剂涂层，这层涂层里藏着真正的“魔法师”——以铂、钯、铑3种金属为主要活性位点的贵金属催化剂，也称三元催化剂。

　　三元催化剂就像给有害气体分子在山下打通了一条快速“隧道”，让它们更容易跨越分子转化所需的能量“高山”，从而将有害物质快速转化成无害物质。

　　当有毒的尾气穿过蜂窝陶瓷的小孔，接触到三元催化剂时，催化剂会降低反应所需的能量壁垒，让有害气体分子更容易发生化学反应：一氧化碳和氧气反应，变成二氧化碳（CO2）；碳氢化合物和氧气反应，变成二氧化碳和水；氮氧化物则会分解成氮气（N2）和氧气（O2）。经过三元催化剂处理后的汽车尾气，主要成分变成了二氧化碳、水和氮气，这些成分对人体和环境都无害。

　　当天空更澄澈，当道路周围的空气更加清新，请不要忘记汽车尾气催化技术在绿色交通中贡献的力量。

知识拓展——三元催化剂的制备方法及作用机制

　　在制备三元催化剂时，一般要先将贵金属前驱体按照一定比例负载到一些氧化物载体上，再进行焙烧处理得到稳定的三元催化剂。常见的氧化物载体有氧化铝、氧化铈（shì）、氧化锆（gào）等，商用的三元催化剂大多以复合氧化物为载体来提高催化剂的活性和稳定性。

　　贵金属物种会负载在氧化物载体表面，汽车尾气中的有害气体成分一氧化碳和碳氢化合物则会在贵金属铂和钯物种上吸附活化，再与载体或金属活化的活性氧物种反应生成二氧化碳和水，而其中氮氧化物则是在金属铑上进行催化反应形成氮气和氧气。