Kuten me kaikki tiedämme, harvinaiset maametallit koostuvat Kiinassa pääasiassa kevyistä harvinaisten maametallien komponenteista, joista lantaanin ja ceriumin osuus on yli 60 %. Harvinaisten maametallien kestomagneettimateriaalien, harvinaisten maametallien luminoivien materiaalien, harvinaisten maametallien kiillotusjauheiden ja harvinaisten maametallien laajenemisen myötä metallurgisessa teollisuudessa Kiinassa vuosi vuodelta keskisuurten ja raskaiden harvinaisten maametallien kysyntä kasvaa myös kotimarkkinoilla nopeasti. suuri määrä runsaasti kevyitä harvinaisia maametalleja, kuten Ce, La ja Pr, mikä johtaa vakavaan epätasapainoon harvinaisten maametallien hyödyntämisen ja käytön välillä Kiinassa. On havaittu, että kevyillä harvinaisten maametallien alkuaineilla on hyvä katalyyttinen suorituskyky ja tehokkuus kemiallisessa reaktioprosessissa ainutlaatuisen 4f-elektronikuorirakenteensa ansiosta. Siksi kevyen harvinaisen maametallin käyttö katalyyttimateriaalina on hyvä tapa harvinaisten maametallien kokonaisvaltaiseen hyödyntämiseen. Katalyytti on eräänlainen aine, joka voi nopeuttaa kemiallista reaktiota, eikä sitä kuluteta ennen ja jälkeen reaktion. Harvinaisten maametallien katalyysin perustutkimuksen vahvistaminen voi paitsi parantaa tuotannon tehokkuutta, myös säästää resursseja ja energiaa sekä vähentää ympäristön saastumista, mikä on kestävän kehityksen strategisen suunnan mukaista.
Miksi harvinaisten maametallien elementeillä on katalyyttistä aktiivisuutta?
Harvinaisten maametallien elementeillä on erityinen ulkoinen elektronirakenne (4f), joka toimii kompleksin keskusatomina ja jonka koordinaatioluvut vaihtelevat välillä 6 - 12. Harvinaisten maametallien elementtien koordinaatiolukujen vaihtelu määrää, että niillä on "jäännösvalenssi". . Koska 4f:llä on seitsemän varavalenssielektronikiertorataa, joilla on sidoskyky, sillä on "kemiallisen varasidoksen" tai "jäännösvalenssin" rooli. Tämä kyky on välttämätön muodolliselle katalyytille. Siksi harvinaisten maametallien alkuaineilla ei ole vain katalyyttistä aktiivisuutta, vaan niitä voidaan myös käyttää lisäaineina tai kokatalyytteinä parantamaan katalyyttien katalyyttistä suorituskykyä, erityisesti ikääntymisen estokykyä ja myrkytyksen estokykyä.
Tällä hetkellä nanoseriumoksidin ja nanolantaanioksidin rooli autojen pakokaasujen käsittelyssä on tullut uusi painopiste.
Autojen pakokaasujen haitallisia komponentteja ovat pääasiassa CO, HC ja NOx. Harvinaisten maametallien autojen pakokaasujen puhdistuskatalyytissä käytetty harvinainen maametalli on pääasiassa seriumoksidin, praseodyymioksidin ja lantaanioksidin seos. Harvinaisten maametallien autojen pakokaasujen puhdistuskatalysaattori koostuu harvinaisten maametallien ja koboltin, mangaanin ja lyijyn monimutkaisista oksideista. Se on eräänlainen kolmiosainen katalyytti, jolla on perovskiitti, spinellityyppi ja rakenne, jossa ceriumoksidi on avainkomponentti. Ceriumoksidin redox-ominaisuuksien ansiosta pakokaasun komponentteja voidaan hallita tehokkaasti.
Autojen pakokaasujen puhdistuskatalysaattori koostuu pääasiassa hunajakennokeraamista (tai metallista) kantajasta ja pinta-aktivoidusta pinnoitteesta. Aktivoitu pinnoite koostuu laaja-alaisesta γ-Al2O3:sta, sopivasta määrästä oksidia pinta-alan stabiloimiseksi ja pinnoitteeseen dispergoituneesta katalyyttisesti aktiivisesta metallista. Kalliiden pt:n ja RH:n kulutuksen vähentämiseksi, halvemman Pd:n kulutuksen lisäämiseksi ja katalyytin kustannusten alentamiseksi. Oletuksena on, että autojen pakokaasujen puhdistuskatalysaattorin suorituskyky ei heikkene, tietty määrä CeO2:ta ja La2O3:a lisätään yleensä Yleisesti käytetyn Pt-Pd-Rh kolmikatalyytin aktivointipinnoite harvinaisen maametallin jalometalliterän katalyytin muodostamiseksi, jolla on erinomainen katalyyttinen vaikutus. La2O3(UG-La01) ja CeO2 käytettiin promoottorina parantamaan y-Al2O3-käytettyjen jalometallikatalyyttien suorituskykyä. Tutkimusten mukaan CeO2, La2O3:n päämekanismi jalometallikatalyyteissä on seuraava:
1. Paranna aktiivisen pinnoitteen katalyyttistä aktiivisuutta lisäämällä CeO2:ta, jotta jalometallihiukkaset pysyvät dispergoituina aktiivisessa pinnoitteessa, jotta vältetään katalyyttisten hilapisteiden väheneminen ja sintraamisen aiheuttama aktiivisuuden vaurioituminen. CeO2(UG-Ce01) lisääminen Pt/γ-Al2O3:een voi dispergoitua y-Al2O3:lle yhtenä kerroksena (yksikerroksisen dispersion enimmäismäärä on 0,035 g CeO2/g γ-Al2O3), mikä muuttaa γ:n pintaominaisuuksia. -Al2O3 ja parantaa Pt:n dispersioastetta.Kun CeO2-pitoisuus on yhtä suuri tai lähellä dispersiokynnyksen, Pt:n dispersioaste saavuttaa korkeimman. CeO2:n dispersiokynnys on paras CeO2-annos. Yli 600 ℃:n hapetusilmakehässä Rh menettää aktivaationsa, koska Rh2O3:n ja Al2O3:n välille muodostuu kiinteää liuosta. CeO2:n olemassaolo heikentää Rh:n ja Al2O3:n välistä reaktiota ja pitää Rh:n aktivoitumisen. La2O3(UG-La01) voi myös estää Pt-hienohiukkasten kasvun. Kun CeO2:ta ja La2O3(UG-La01) lisättiin Pd/y 2al2o3:een, havaittiin, että CeO2:n lisääminen edisti Pd:n dispergoitumista kantajalle ja tuotti synergistinen vähentäminen. Pd:n suuri dispersio ja sen vuorovaikutus CeO2:n kanssa Pd/γ2Al2O3:lla ovat avain katalyytin korkeaan aktiivisuuteen.
2. Automaattisesti säädettävä ilma-polttoainesuhde (aπ f) Kun auton käynnistyslämpötila nousee tai ajotapa ja nopeus muuttuvat, pakokaasun virtausnopeus ja pakokaasun koostumus muuttuvat, mikä tekee auton pakokaasun työolosuhteista kaasunpuhdistuskatalyytti muuttuu jatkuvasti ja vaikuttaa sen katalyyttiseen suorituskykyyn. On tarpeen säätää ilman π-polttoainesuhde stoikiometriseen suhteeseen 1415~1416, jotta katalyytti voi antaa täyden pelin puhdistustoiminnalleen. CeO2 on muuttuva valenssioksidi (Ce4 +ΠCe3+), jonka ominaisuudet ovat N-tyypin puolijohde, ja sillä on erinomainen hapen varastointi- ja vapautumiskyky. Kun A π F -suhde muuttuu, CeO2:lla voi olla erinomainen rooli ilma-polttoainesuhteen dynaamisessa säätämisessä. Toisin sanoen O2 vapautuu, kun polttoainetta on ylimääräinen, mikä auttaa CO:n ja hiilivetyjen hapettumista; Jos ilmaa on liikaa, CeO2-x:llä on pelkistävä rooli ja se reagoi NOx:n kanssa NOx:n poistamiseksi pakokaasusta CeO2:n saamiseksi.
3. Kokatalyytin vaikutus Kun aπ f:n seos on stoikiometrisessä suhteessa, H2:n, CO:n, HC:n hapetusreaktion ja NOx:n pelkistysreaktion lisäksi CeO2 kokatalyyttinä voi myös kiihdyttää vesikaasun kulkeutumista ja höyryreformointireaktiota ja vähentää CO- ja HC-pitoisuudet. La2O3 voi parantaa konversionopeutta vesikaasun migraatioreaktiossa ja hiilivetyhöyryn reformointireaktiossa. Muodostunut vety on hyödyllinen NOx:n vähentämisessä. Kun La2O3:a lisättiin Pd/CeO2-y-Al2O3:een metanolin hajottamista varten, havaittiin, että La2O3:n lisääminen esti dimetyylieetterin sivutuotteen muodostumista ja paransi katalyytin katalyyttistä aktiivisuutta. Kun La2O3-pitoisuus on 10 %, katalyytillä on hyvä aktiivisuus ja metanolin konversio saavuttaa maksimin (noin 91,4 %). Tämä osoittaa, että La2O3:lla on hyvä dispersio γ-Al2O3-kantajalla. Lisäksi se edisti CeO2:n hajoamista γ2Al2O3-kantajalla ja bulkkihapen vähentämistä, paransi edelleen Pd:n dispersiota ja lisäsi edelleen Pd:n ja CeO2:n välistä vuorovaikutusta, mikä parantaa katalyytin katalyyttinen aktiivisuus metanolin hajottamiseksi.
Nykyisen ympäristönsuojelun ja uuden energiankäyttöprosessin ominaisuuksien mukaan Kiinan tulisi kehittää korkean suorituskyvyn harvinaisten maametallien katalyyttisiä materiaaleja itsenäisillä immateriaalioikeuksilla, saavuttaa harvinaisten maametallien resurssien tehokas käyttö, edistää harvinaisten maametallien katalyyttisten materiaalien teknologista innovaatiota ja toteuttaa harppaus. -Eteenpäin liittyvien korkean teknologian teollisuusklusterien, kuten harvinaisten maametallien, ympäristön ja uuden energian, kehittäminen.
Tällä hetkellä yrityksen toimittamia tuotteita ovat nanozirkoniumoksidi, nanotitaanioksidi, nanoalumiinioksidi, nanoalumiinihydroksidi, nanosinkkioksidi, nanopiioksidi, nanomagnesiumoksidi, nanomagnesiumhydroksidi, nanokuparioksidi, nano-yttriumoksidi, nanoseriumoksidi , nanolantaanioksidi, nanovolframitrioksidi, nanoferroferrioksidi, nano antibakteerinen agentti ja grafeeni.Tuotteen laatu on vakaa, ja monikansalliset yritykset ovat ostaneet sitä erissä.
Puh:86-021-20970332, Email:sales@shxlchem.com
Postitusaika: 23.8.2021