우리 모두가 알고 있듯이 중국의 희토류 광물은 주로 경희토류 성분으로 구성되어 있으며 그 중 란타늄과 세륨이 60% 이상을 차지합니다. 중국 야금공업의 희토류 영구자석재료, 희토류 발광재료, 희토류 연마분말, 희토류의 시장이 해마다 확대됨에 따라 국내 시장의 중중형 희토류에 대한 수요도 급속히 증가하고 있다. Ce, La, Pr과 같은 풍부한 경희토류의 대규모 잔고는 중국에서 희토류 자원의 개발과 적용 사이에 심각한 불균형을 초래합니다. 가벼운 희토류 원소는 독특한 4f 전자 껍질 구조로 인해 화학 반응 과정에서 우수한 촉매 성능과 효능을 나타내는 것으로 밝혀졌습니다. 따라서 가벼운 희토류를 촉매재료로 사용하는 것은 희토류 자원을 종합적으로 활용하는 좋은 방법입니다. 촉매는 화학반응을 촉진시키는 물질의 일종으로 반응 전후에 소모되지 않습니다. 희토류 촉매 기초 연구를 강화하면 생산 효율성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 자원과 에너지를 절약하고 환경 오염을 줄일 수 있으며 이는 지속 가능한 발전의 전략적 방향에 부합합니다.
희토류 원소가 촉매 활성을 갖는 이유는 무엇입니까?
희토류 원소는 착물의 중심 원자 역할을 하는 특별한 외부 전자 구조(4f)를 가지며 6에서 12까지의 다양한 배위수를 갖습니다. 희토류 원소의 배위수 변동성은 해당 원소가 "잔류 원자가"를 갖는 것으로 결정합니다. . 4f는 결합 능력을 갖춘 7개의 백업 원자가 전자 궤도를 갖고 있기 때문에 '백업 화학 결합' 또는 '잔류 원자가' 역할을 합니다. 이 능력은 형식 촉매에 필요합니다. 따라서 희토류 원소는 촉매 활성을 가질 뿐만 아니라 촉매의 촉매 성능, 특히 노화 방지 능력과 중독 방지 능력을 향상시키기 위해 첨가제 또는 조촉매로 사용될 수도 있습니다.
현재, 자동차 배기가스 처리에 있어서 나노세륨 산화물과 나노 란타늄 산화물의 역할이 새로운 초점이 되고 있습니다.
자동차 배기가스의 유해성분은 주로 CO, HC, NOx 등이 있습니다. 희토류 자동차 배기가스 정화 촉매에 사용되는 희토류는 주로 산화세륨, 산화프라세오디뮴, 산화란타늄의 혼합물이다. 희토류 자동차 배기가스 정화 촉매는 희토류와 코발트, 망간, 납 등의 복합 산화물로 구성돼 있다. 페로브스카이트, 스피넬형 및 구조를 갖는 삼원계 촉매의 일종으로 산화세륨을 주성분으로 하며, 산화세륨의 산화환원 특성으로 인해 배기가스의 성분을 효과적으로 제어할 수 있습니다.
자동차 배기가스 정화 촉매는 주로 벌집 모양의 세라믹(또는 금속) 담체와 표면 활성화 코팅으로 구성됩니다. 활성화된 코팅은 넓은 면적의 γ-Al2O3, 표면적 안정화를 위한 적절한 양의 산화물, 코팅에 분산된 촉매 활성 금속으로 구성됩니다. 고가의 pt와 RH의 소모를 줄이고, 보다 저렴한 Pd의 소모를 늘리며 촉매의 원가를 낮추기 위해 자동차 배기가스 정화 촉매의 성능을 저하시키지 않는다는 전제 하에 일정량의 CeO2와 La2O3를 일반적으로 첨가합니다. 일반적으로 사용되는 Pt-Pd-Rh 삼원 촉매를 활성화 코팅하여 우수한 촉매 효과를 갖는 희토류 귀금속 삼원 촉매를 형성합니다. La2O3(UG-La01) 및 CeO2는 γ-Al2O3 담지 귀금속 촉매의 성능을 향상시키기 위해 촉진제로 사용되었습니다. 연구에 따르면 CeO2, 귀금속 촉매에서 La2O3의 주요 메커니즘은 다음과 같습니다.
1. CeO2를 첨가하여 활성 코팅에 귀금속 입자를 분산시켜 활성 코팅의 촉매 활성을 향상시켜 촉매 격자점의 감소와 소결로 인한 활성 손상을 방지합니다. Pt/γ-Al2O3에 CeO2(UG-CeO1)를 첨가하면 단일층의 γ-Al2O3에 분산될 수 있습니다(단일층 분산의 최대량은 0.035g CeO2/g γ-Al2O3). 이는 γ의 표면 특성을 변화시킵니다. -Al2O3는 Pt의 분산도를 향상시킵니다. CeO2 함량이 분산 임계값과 같거나 가까울 때 Pt의 분산도가 가장 높아집니다. CeO2의 분산 임계값은 CeO2의 최고 투여량입니다. 600℃ 이상의 산화 분위기에서는 Rh2O3와 Al2O3 사이에 고용체 형성으로 인해 Rh가 활성화를 잃습니다. CeO2의 존재는 Rh와 Al2O3 사이의 반응을 약화시키고 Rh의 활성화를 유지합니다. La2O3(UG-La01) 역시 Pt 초미세입자의 성장을 방지할 수 있습니다. Pd/γ2al2o3에 CeO2와 La2O3(UG-La01)을 첨가하면 CeO2 첨가로 인해 Pd의 담체상 분산이 촉진되어 Pd의 분산이 촉진되는 것으로 나타났습니다. 시너지 감소. Pd의 높은 분산과 Pd/γ2Al2O3에서 CeO2와의 상호작용은 촉매의 높은 활성에 대한 핵심입니다.
2. 자동 조정 공연비(arπ f) 자동차의 시동 온도가 상승하거나 주행 모드 및 속도가 변경되면 배기 유량 및 배기 가스 조성이 변경되어 자동차 배기 가스의 작동 조건이 변경됩니다. 가스 정화 촉매는 지속적으로 변화하고 촉매 성능에 영향을 미칩니다. 촉매가 정화 기능을 최대한 발휘할 수 있도록 공기의 π 연료 비율을 화학량론적 비율인 1415~1416으로 조정해야 합니다. CeO2는 가변 원자가 산화물(Ce4 +ΠCe3+)로 다음과 같은 특성을 갖습니다. N형 반도체로 산소 저장 및 방출 능력이 우수합니다. A π F 비율이 변경되면 CeO2는 공연비를 동적으로 조정하는 데 탁월한 역할을 할 수 있습니다. 즉, 연료가 과잉되면 O2가 방출되어 CO와 탄화수소의 산화를 돕습니다. 공기가 과잉인 경우 CeO2-x는 환원 역할을 하며 NOx와 반응하여 배기가스에서 NOx를 제거하여 CeO2를 얻습니다.
3. 조촉매의 효과 aπ f의 혼합물이 화학량론적 비율일 때, H2, CO, HC의 산화 반응과 NOx의 환원 반응 외에도 조촉매인 CeO2는 수성 가스 이동과 증기 개질 반응을 촉진하고 수증기 개질 반응을 가속화할 수 있습니다. CO 및 HC의 함량. La2O3는 수성가스 이동 반응과 탄화수소 증기 개질 반응에서 전환율을 향상시킬 수 있습니다. 생성된 수소는 NOx 감소에 유리합니다. 메탄올 분해를 위해 Pd/CeO2-γ-Al2O3에 La2O3를 첨가한 결과, La2O3 첨가로 인해 부산물인 디메틸에테르 생성이 억제되고 촉매의 촉매활성이 향상되는 것을 확인하였다. La2O3의 함량이 10%일 때 촉매의 활성이 좋고 메탄올 전환율이 최대(약 91.4%)에 도달합니다. 이는 La2O3가 γ-Al2O3 캐리어에 대한 분산이 양호하다는 것을 보여줍니다. 또한 γ2Al2O3 캐리어에 대한 CeO2의 분산과 벌크 산소의 감소를 촉진하고 Pd의 분산을 더욱 향상시키며 Pd와 CeO2 사이의 상호 작용을 더욱 강화하여 성능을 향상시킵니다. 메탄올 분해 촉매의 촉매 활성.
현재의 환경 보호 및 신에너지 이용 프로세스의 특성에 따라 중국은 독립적인 지적 재산권을 갖춘 고성능 희토류 촉매 재료를 개발하고 희토류 자원의 효율적인 이용을 달성하며 희토류 촉매 재료의 기술 혁신을 촉진하고 도약을 실현해야 합니다. -희토류, 환경, 신에너지 등 관련 첨단 산업 클러스터의 발전을 추진합니다.
현재 회사가 공급하는 제품에는 나노 지르코니아, 나노 티타니아, 나노 알루미나, 나노 알루미늄 수산화물, 나노 아연 산화물, 나노 실리콘 산화물, 나노 산화 마그네슘, 나노 수산화 마그네슘, 나노 구리 산화물, 나노 이트륨 산화물, 나노 세륨 산화물이 포함됩니다. , 나노 란타늄 산화물, 나노 텅스텐 삼산화물, 나노 산화철2철, 나노 항균제 및 그래핀. 제품 품질이 안정적이며 다국적 기업에서 일괄 구매했습니다.
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게시 시간: 2021년 8월 23일