KAIST的研究小组已开发出一种完全分散的Rh整体催化剂（ENS），其性能要优于商用柴油氧化催化剂（DOC）。这种新开发的ENS可改善低温汽车尾气处理。
贵金属已经用于各种非均相反应，但是由于其高成本，使催化剂的效率最大化至关重要。单原子催化剂（SAC）已引起广泛关注，因为所有金属原子都可以用于反应，但对于需要整体位点的反应，它们没有表现出催化活性。
同时，碳氢化合物，例如丙烯（C3H6）和丙烷（C3H8）是典型的汽车废气污染物，必须将其转化为二氧化碳（CO2）和水（H2O）才能释放为废气。
由于碳氢化合物氧化反应仅在碳-碳（CC）或碳-氢（CH）键裂解过程中进行，因此必须确保催化反应的金属集合位。因此，非常需要具有高分散和整体位点的贵金属催化剂。
为了解决这个问题，化学与生物分子工程学系的李贤jo教授和POSTECH的郑宇汉教授开发了一种具有100％分散性的Rh整体催化剂，并将其应用于汽车后处理。
具有100％的分散度意味着每个金属原子都被用于反应，因为它暴露在表面上。SAC也具有100％的色散，但区别在于ENS具有具有两个或多个原子的整体位点的独特优势。
图1.用于汽车尾气处理的Rh整体催化剂的概念。图片来源：韩国科学技术高等研究院（KAIST）
实验的结果表明，ENS在低温下对CO，NO，丙烯和丙烷氧化均具有出色的催化性能。这弥补了纳米粒子催化剂（NPs）的缺点，由于金属分散度低或没有烃氧化的SAC，在低温下催化性能差。
特别地，ENS具有甚至优于商业DOC的优异的低温活性，因此期望将它们应用于汽车排气处理。
图2.单原子催化剂和整体催化剂的结构和性能比较。图片来源：韩国科学技术高等研究院（KAIST）
李教授说：“我相信，ENS提出了新的金属催化剂概念，与传统的SAC和NP有所不同，在学术上做出了学术贡献。同时，它们在废气处理催化剂行业中具有重要的价值。”
这项研究由博士 候选人Hojin Jeong，于7月5日发表在《美国化学学会杂志》上。