我国科学家在氢燃料电池CO中毒去除研究取得突破

氢燃料电池汽车是以氢气为燃料的新能源清洁动力汽车，具有“零”排放、能量转化效率高的显著优势，是未来新能源汽车发展的主要方向之一。然而现阶段，制约氢燃料电池汽车的推广和普及的关键难题之一就是氢燃料电池的CO中毒问题。

针对该关键性科学难题，在“大科学装置前沿研究”重点专项等的支持下，中国科学技术大学的路军岭、韦世强及杨金龙等研究组联合攻关，利用原子层沉积技术，首次在SiO2担载的Pt金属纳米颗粒表面精准构筑出单原子分散的Fe1(OH)x物种，制备出一种新型的Fe1(OH)x-Pt界面催化剂，实现了在-75°C至110°C的超宽温度区间内100%的选择性CO去除，突破了现有CO氧化反应中催化剂工作温度高和温区窄的两大瓶颈限制。该工作中，研究人员通过原位同步辐射X射线吸收谱分析，证实在CO氧化反应气氛中Fe1(OH)x物种的结构是Fe1(OH)3。并通过理论计算，进一步确定了Fe1(OH)3在Pt表面上的空间构型，深入揭示了其催化反应机理。相关研究成果发表在《自然》(Nature)期刊上。

该研究工作为氢燃料电池汽车的“心脏”提供了一种全方位的有效保护手段，解决了在各种极端气候条件下频繁冷启动和连续运行期间的CO中毒问题，为该类汽车的未来推广扫清了重大障碍。