我们纳米催化研究组经过多年研究，对汽车尾气净化催化剂制造开展技术创新，经引入纳米技术，已首次合成可产业化CeO₂-ZrO₂纳米储氧材料（4～6nm，单晶体，单分散），主要合成工艺达到批量生产要求，突破了该种纳米材料从基础研究走向规模化工业应用的大门。

CeO₂-ZrO₂是汽车尾气净化三元催化剂（由载体材料、储/释氧材料、助剂、催化活性组分以及蜂窝状基体组成）的一种关键材料，该材料源于Ce³⁺/Ce⁴⁺的可逆变价具有储/释氧功能，当尾气中富氧时吸氧、贫氧时释氧而维持动态氧平衡以扩大发动机空/燃比窗口，使得氧化消除CO、HC及还原去除NOx污染物的反应可同时进行。但现有常规技术制备的CeO₂-ZrO₂材料均是微米级颗粒（粒度约为5～15μm），材料利用率低（不足20%）、且热稳定性能差，不仅限制了三元催化性能的提高，而且限制了催化剂的耐久性，使其难以满足日益严格的汽车尾气排放要求。

本研究组利用纳米材料表面效应极大提高了CeO₂-ZrO₂材料利用率（高于90%），经纳米自组装获得的纳米催化材料有效增强了材料的热稳定性，并利用纳米材料体积效应大大提升材料比储氧量（OSC）及TPR还原性能，从而提高三元催化活性、低温冷启动性以及催化剂整体的高温热稳定性能；此外，利用纳米吸附技术负载催化活性组分Pt、Pd、Rh以集中有效活性位，在提高催化性能的同时降低贵金属用量。

我们实现了三元催化剂制造技术从微米技术到纳米技术的跨越。

比较国内外三元催化剂制造现有常规技术或微米技术，应用包括纳米合成、纳米组装及纳米负载的纳米技术制造三元催化剂，在有效提高三元催化活性（有利于达到国5/6排放标准）以及催化剂热稳定性（有利于达到耐久性16万公里）的前提下，尚具有下列优势：

①. 大幅节约稀土铈资源，预期节约50～75%；

②. 显著降低贵金属用量，预期降低8～20%；

③. 适当提高其制造效率，预期提高 5～10%。

由于稀土铈资源在工业上大部分用于汽车尾气净化催化剂制造，本项纳米制造技术全面推广应用，我国稀土铈资源年消耗量可节约40～50%，并减少开采、分离过程相应污染排放。

本项纳米制造技术适用于汽油车尾气净化三元催化剂（TWC）及密偶催化剂（CCC）、柴油车尾气净化氧化催化剂（DOC）、天然气车尾气净化催化剂（CNGC）以及摩托车尾气净化三元催化剂（M-TWC）。