The Pivotal Role of Ag Species on Porous Nanosheets in the Significant Reduction of Soot Ignition Temperature

催化燃烧作为一项重要技术，目前被广泛应用于减少柴油燃烧产生的有害烟尘排放。然而，柴油机频繁怠速和冷启动导致排气温度较低（低于200°C），仍有大量烟尘排放到大气中。因此，从能源效率和环境可持续性的角度来看，仍需继续努力降低T₁₀（10%的烟尘转化时的）的着火温度。在本文中，我们开发了一种Ag负载的CoCe多孔纳米片催化剂，通过该催化剂，在没有其他气氛（如NO_{x ）}的帮助下，在松散接触模式下实现了T10 <230°C。催化剂的详细表征表明，静止和移动的Ag颗粒，以及来自Ag-Co界面的大量Ag⁺种对Co离子价态的调节是超低烟尘着火温度的原因。密度泛函理论（DFT）计算证明，Ag与载体的相互作用可以调节Co的电子结构，从而促进O₂的吸附。更重要的是，Ag和Co之间的协同作用以及形成的界面可以降低O₂的解离能垒，从而实现快速的动力学过程。总之，设计合适的碳烟燃烧催化剂需要同时考虑本征活性和形貌，这样才能在低温下显著减少汽车尾气中的碳烟排放。