Som vi alle ved, er sjældne jordarters mineraler i Kina hovedsageligt sammensat af lette sjældne jordarters komponenter, hvoraf lanthan og cerium udgør mere end 60%. Med udvidelsen af sjældne jordarters permanentmagnetmaterialer, sjældne jordarters selvlysende materialer, sjældne jordarters poleringspulver og sjældne jordarter i metallurgisk industri i Kina år for år, er efterspørgslen efter mellemstore og tunge sjældne jordarter på hjemmemarkedet også stigende. Det har forårsaget et stort efterslæb af lette sjældne jordarter med høj overflod som Ce, La og Pr, hvilket fører til en alvorlig ubalance mellem udnyttelsen og anvendelsen af sjældne jordarters ressourcer i Kina. Det har vist sig, at lette sjældne jordarters grundstoffer viser god katalytisk ydeevne og effektivitet i den kemiske reaktionsproces på grund af deres unikke 4f elektronskalstruktur. Derfor er brug af lys sjældne jordarter som katalytisk materiale en god måde til omfattende udnyttelse af sjældne jordarters ressourcer. Katalysator er en slags stof, der kan fremskynde kemisk reaktion og forbruges ikke før og efter reaktion. Styrkelse af grundforskningen af sjældne jordarters katalyse kan ikke kun forbedre produktionseffektiviteten, men også spare ressourcer og energi og reducere miljøforurening, hvilket er i tråd med den strategiske retning for bæredygtig udvikling.
Hvorfor har sjældne jordarters grundstoffer katalytisk aktivitet?
Sjældne jordarters elementer har en speciel ydre elektronisk struktur (4f), der fungerer som det centrale atom i komplekset og har forskellige koordinationsnumre, der går fra 6 til 12. Variabiliteten af koordinationstallet for sjældne jordarters elementer bestemmer, at de har "restvalens" . Fordi 4f har syv backup valenselektronorbitaler med bindingsevne, spiller den en rolle som "backup kemisk binding" eller "restvalens". Denne evne er nødvendig for en formel katalysator. Derfor har sjældne jordarters grundstoffer ikke kun katalytisk aktivitet, men kan også bruges som additiver eller cokatalysatorer for at forbedre katalysatorernes katalytiske ydeevne, især anti-aldringsevnen og anti-forgiftningsevnen.
På nuværende tidspunkt er rollen som nanoceriumoxid og nanolanthanoxid i behandlingen af biludstødning blevet et nyt fokus.
Skadelige komponenter i bilers udstødning omfatter hovedsageligt CO, HC og NOx. Den sjældne jordart, der anvendes i den sjældne jordarters udstødningsrensningskatalysator for biler, er hovedsageligt en blanding af ceriumoxid, praseodymoxid og lanthanoxid. Katalysatoren til udstødningsrensning af sjældne jordarter er sammensat af komplekse oxider af sjældne jordarter og kobolt, mangan og bly. Det er en slags ternær katalysator med perovskit, spineltype og struktur, hvor ceriumoxid er nøglekomponenten. På grund af ceriumoxidens redoxkarakteristika kan komponenterne i udstødningsgassen kontrolleres effektivt.
Biludstødningsrensningskatalysator er hovedsageligt sammensat af honeycomb keramisk (eller metal) bærer og overfladeaktiveret belægning. Den aktiverede belægning er sammensat af stort areal γ-Al2O3, passende mængde oxid til stabilisering af overfladeareal og katalytisk aktivt metal spredt i belægningen. For at reducere forbruget af dyre pt og RH, øge forbruget af billigere Pd og reducere omkostningerne til katalysator, På den forudsætning, at ydeevnen af biludstødningsrensningskatalysatoren ikke reduceres, tilsættes en vis mængde CeO2 og La2O3 almindeligvis til aktiveringsbelægning af den almindeligt anvendte Pt-Pd-Rh ternære katalysator for at danne en ternær katalysator af sjælden jordarters ædelmetal med fremragende katalytisk effekt. La2O3(UG-La01) og CeO2 blev brugt som promotorer til at forbedre ydeevnen af y-Al2O3-understøttede ædelmetalkatalysatorer. Ifølge forskning er CeO2, Hovedmekanismen for La2O3 i ædelmetalkatalysatorer som følger:
1. forbedre den aktive coatings katalytiske aktivitet ved at tilsætte CeO2 for at holde ædelmetalpartiklerne spredt i den aktive coating for at undgå reduktion af katalytiske gitterpunkter og beskadigelse af aktiviteten forårsaget af sintring. Tilsætning af CeO2(UG-Ce01) til Pt/γ-Al2O3 kan spredes på γ-Al2O3 i et enkelt lag (den maksimale mængde enkeltlagsdispersion er 0,035 g CeO2/g γ-Al2O3), hvilket ændrer overfladeegenskaberne af γ -Al2O3 og forbedrer dispersionsgraden af Pt. Når CeO2-indholdet er lig med eller tæt på spredningstærskel, når spredningsgraden af Pt den højeste. Spredningstærsklen for CeO2 er den bedste dosis af CeO2. I oxidationsatmosfæren over 600 ℃ mister Rh sin aktivering på grund af dannelsen af fast opløsning mellem Rh2O3 og Al2O3. Eksistensen af CeO2 vil svække reaktionen mellem Rh og Al2O3 og fastholde aktiveringen af Rh. La2O3(UG-La01) kan også forhindre væksten af Pt ultrafine partikler. Ved at tilføje CeO2 og La2O3(UG-La01) til Pd/γ 2al2o3, blev det fundet, at tilsætningen af CeO2 fremmede spredningen af Pd på bæreren og producerede en synergistisk reduktion. Den høje spredning af Pd og dens interaktion med CeO2 på Pd/γ2Al2O3 er nøglen til katalysatorens høje aktivitet.
2. Autojusteret luft-brændstofforhold (aπ f) Når bilens starttemperatur stiger, eller når køretilstanden og hastigheden ændres, ændres udstødningsstrømningshastigheden og udstødningsgassens sammensætning, hvilket gør arbejdsforholdene for biludstødningen gasrensningskatalysator ændrer sig konstant og påvirker dens katalytiske ydeevne. Det er nødvendigt at justere π-brændstofforholdet af luft til det støkiometriske forhold på 1415~1416, så katalysatoren kan give fuld spild til sin rensningsfunktion.CeO2 er et variabel valensoxid (Ce4 +ΠCe3+), som har egenskaberne som N-type halvleder og har fremragende iltlagrings- og frigivelseskapacitet. Når A π F-forholdet ændres, kan CeO2 spille en fremragende rolle i dynamisk justering af luft-brændstofforholdet. Det vil sige, at O2 frigives, når brændstoffet er overskud for at hjælpe CO og kulbrinte med at oxidere; I tilfælde af overskydende luft spiller CeO2-x en reducerende rolle og reagerer med NOx for at fjerne NOx fra udstødningsgassen for at opnå CeO2.
3. Effekt af cokatalysator Når blandingen af aπ f er i støkiometrisk forhold, kan CeO2 som cokatalysator udover oxidationsreaktionen af H2, CO, HC og reduktionsreaktionen af NOx også accelerere vandgasmigreringen og dampreformeringsreaktionen og reducere indhold af CO og HC. La2O3 kan forbedre omdannelseshastigheden i vandgasmigreringsreaktionen og kulbrintedampreformeringsreaktionen. Det genererede brint er gavnligt for NOx-reduktion. Tilsætning af La2O3 til Pd/CeO2-y-Al2O3 til methanolnedbrydning viste det sig, at tilsætningen af La2O3 hæmmede dannelsen af biprodukt dimethylether og forbedrede den katalytiske aktivitet af katalysatoren. Når indholdet af La2O3 er 10%, har katalysatoren god aktivitet, og methanolomdannelsen når maksimum (ca. 91,4%). Dette viser, at La2O3 har god dispersion på γ-Al2O3-bæreren. Ydermere fremmede det spredningen af CeO2 på γ2Al2O3-bæreren og reduktionen af bulk-ilt, forbedrede yderligere spredningen af Pd og forbedrede yderligere interaktionen mellem Pd og CeO2, hvilket forbedrede katalytisk aktivitet af katalysatoren til nedbrydning af methanol.
I henhold til egenskaberne ved nuværende miljøbeskyttelse og ny energiudnyttelsesproces bør Kina udvikle højtydende sjældne jordarters katalytiske materialer med uafhængige intellektuelle ejendomsrettigheder, opnå effektiv udnyttelse af sjældne jordarters ressourcer, fremme teknologisk innovation af sjældne jordarters katalytiske materialer og realisere spring -fremadrettet udvikling af relaterede højteknologiske industrielle klynger såsom sjældne jordarter, miljø og ny energi.
På nuværende tidspunkt omfatter de produkter, som virksomheden leverer, nano zirconia, nano titania, nano aluminiumoxid, nano aluminium hydroxid, nano zinkoxid, nano siliciumoxid, nano magnesiumoxid, nano magnesiumhydroxid, nano kobberoxid, nano yttriumoxid, nano ceriumoxid , nano lanthanoxid, nano wolframtrioxid, nano ferroferrioxid, nano-antibakterielt middel og grafen. Produktkvaliteten er stabil, og den er købt i partier af multinationale virksomheder.
Tlf.: 86-021-20970332, Email:sales@shxlchem.com
Indlægstid: 23. august 2021