已有实验表明贵金属Pt能够随外界氧化还原条件的改变,自发地在钙钛矿Ca Ti O3内部和表面之间迁移,有效抑制贵金属颗粒的烧结,使得贵金属长期保持高效的催化活性,因此该体系被称为汽车尾气"智能催化剂"。但当前对该体系中贵金属与载体之间的相互作用,以及贵金属迁移特性发生的条件以及程度的研究很少。采用第一性原理计算方法与集团展开法以及蒙特卡洛方法相结合构建Pt Ox-Ca O-Ti Ox三元相图,对可再生汽车尾气催化剂Pt掺杂Ca Ti O3体系进行了理论研究。第一性原理相图分析表明,Pt能够以不同浓度取代Ca Ti O3中的Ti原子;而热力学相图分析表明,Pt掺杂到Ca Ti O3中将形成固溶体,更重要的是Pt能够在氧化还原条件下与Ca Ti O3形成固溶体或者析出,与"智能催化剂"的概念相一致。此外,相图分析还预测了其它一些氧化物以及合金结构的存在,并得到了这些物质之间的相变规律。这些结果将为实验工作提供有益的帮助,有利于开发高效的汽车尾气催化剂。
