Kaip visi žinome, retųjų žemių mineralai Kinijoje daugiausia sudaryti iš lengvųjų retųjų žemių komponentų, iš kurių lantanas ir ceris sudaro daugiau nei 60%.Kasmet Kinijos metalurgijos pramonėje plečiantis retųjų žemių nuolatinio magneto medžiagoms, retųjų žemių liuminescencinėms medžiagoms, retųjų žemių poliravimo milteliams ir retoms žemėms, vidutinių ir sunkiųjų retųjų žemių paklausa vidaus rinkoje taip pat sparčiai auga. didelis didelio gausumo lengvųjų retųjų žemių elementų, tokių kaip Ce, La ir Pr, atsilikimas, dėl kurio atsiranda rimtas disbalansas tarp retųjų žemių išteklių eksploatavimo ir panaudojimo Kinijoje.Nustatyta, kad lengvieji retųjų žemių elementai pasižymi geromis katalizinėmis savybėmis ir veiksmingumu cheminės reakcijos procese dėl savo unikalios 4f elektronų apvalkalo struktūros.Todėl lengvųjų retųjų žemių kaip katalizinės medžiagos naudojimas yra geras būdas visapusiškai panaudoti retųjų žemių išteklius.Katalizatorius yra medžiaga, kuri gali pagreitinti cheminę reakciją ir nėra suvartojama prieš ir po reakcijos.Retųjų žemių katalizės bazinių tyrimų stiprinimas gali ne tik pagerinti gamybos efektyvumą, bet ir taupyti išteklius bei energiją bei sumažinti aplinkos taršą, o tai atitinka strateginę darnaus vystymosi kryptį.
Kodėl retųjų žemių elementai turi katalizinį aktyvumą?
Retųjų žemių elementai turi specialią išorinę elektroninę struktūrą (4f), kuri atlieka centrinio komplekso atomo vaidmenį ir turi įvairius koordinacinius skaičius nuo 6 iki 12. Retųjų žemių elementų koordinacinio skaičiaus kintamumas lemia, kad jie turi „liekamąjį valentingumą“. .Kadangi 4f turi septynias atsargines valentinių elektronų orbitales, turinčias jungties gebą, jis atlieka „atsarginio cheminio ryšio“ arba „liekamojo valentingumo“ vaidmenį. Šis gebėjimas būtinas formaliam katalizatoriui.Todėl retųjų žemių elementai ne tik turi katalizinį aktyvumą, bet ir gali būti naudojami kaip priedai arba kokatalizatoriai, siekiant pagerinti katalizatorių katalizines savybes, ypač senėjimą ir apsinuodijimą.
Šiuo metu nano cerio oksido ir nano lantano oksido vaidmuo apdorojant automobilių išmetamąsias dujas tapo nauju akcentu.
Kenksmingi automobilių išmetamųjų dujų komponentai daugiausia yra CO, HC ir NOx.Retųjų žemių žemės, naudojamos retųjų žemių automobilių išmetamųjų dujų valymo katalizatoriuje, daugiausia yra cerio oksido, prazeodimio oksido ir lantano oksido mišinys.Retųjų žemių automobilių išmetamųjų dujų valymo katalizatorius sudarytas iš sudėtingų retųjų žemių ir kobalto oksidų, mangano ir švino.Tai savotiškas trijų komponentų katalizatorius su perovskitu, špinelio tipu ir struktūra, kurio pagrindinis komponentas yra cerio oksidas. Dėl cerio oksido redoksinių savybių išmetamųjų dujų komponentai gali būti efektyviai valdomi.
Automobilių išmetamųjų dujų valymo katalizatorius daugiausia sudarytas iš korio keramikos (arba metalo) nešiklio ir paviršiaus aktyvuotos dangos.Aktyvuota danga sudaryta iš didelio ploto γ-Al2O3, tinkamo oksido kiekio paviršiaus plotui stabilizuoti ir dangoje disperguoto kataliziškai aktyvaus metalo.Siekiant sumažinti brangaus pt ir RH suvartojimą, padidinti pigesnio Pd sunaudojimą ir sumažinti katalizatoriaus kainą. dažniausiai naudojamo Pt-Pd-Rh trijų komponentų katalizatoriaus aktyvinimo danga, kad susidarytų retųjų žemių tauriųjų metalų trejetas katalizatorius, turintis puikų katalizinį poveikį.La2O3(UG-La01) ir CeO2 buvo naudojami kaip promotoriai, siekiant pagerinti γ-Al2O3 palaikomų tauriųjų metalų katalizatorių veikimą.Remiantis tyrimais, CeO2, pagrindinis La2O3 mechanizmas tauriųjų metalų katalizatoriuose yra toks:
1. pagerinti aktyviosios dangos katalizinį aktyvumą, pridedant CeO2, kad tauriųjų metalų dalelės liktų išsklaidytos aktyvioje dangoje, kad nesumažėtų katalizinės gardelės taškai ir nebūtų pakenkta sukepinimo sukeliamam aktyvumui.Pridėjus CeO2(UG-Ce01) į Pt/γ-Al2O3, ant γ-Al2O3 gali pasiskirstyti viename sluoksnyje (didžiausias vieno sluoksnio dispersijos kiekis yra 0,035 g CeO2/g γ-Al2O3), o tai keičia γ paviršiaus savybes. -Al2O3 ir pagerina Pt dispersijos laipsnį. Kai CeO2 kiekis yra lygus dispersijos slenksčiui arba jai artimas, Pt dispersijos laipsnis pasiekia aukščiausią.CeO2 dispersijos slenkstis yra geriausia CeO2 dozė.Oksidacijos atmosferoje, aukštesnėje nei 600 ℃, Rh praranda aktyvumą, nes tarp Rh2O3 ir Al2O3 susidaro kietas tirpalas.CeO2 buvimas susilpnins reakciją tarp Rh ir Al2O3 ir išlaikys Rh aktyvavimą.La2O3(UG-La01) taip pat gali užkirsti kelią Pt itin smulkių dalelių augimui. Pridėjus CeO2 ir La2O3(UG-La01) į Pd/γ 2al2o3, buvo nustatyta, kad CeO2 pridėjimas paskatino Pd dispersiją ant nešiklio ir susidarė sinerginis sumažinimas.Didelė Pd dispersija ir jo sąveika su CeO2 ant Pd/γ2Al2O3 yra raktas į didelį katalizatoriaus aktyvumą.
2. Automatiškai reguliuojamas oro ir degalų santykis (aπ f) Kai pakyla automobilio pradinė temperatūra arba pasikeičia važiavimo režimas ir greitis, keičiasi išmetamųjų dujų srautas ir išmetamųjų dujų sudėtis, todėl keičiasi automobilio išmetamųjų dujų darbo sąlygos. dujų valymo katalizatorius nuolat keičiasi ir turi įtakos jo kataliziniam veikimui.Būtina sureguliuoti oro π degalų santykį su stechiometriniu santykiu 1415–1416, kad katalizatorius galėtų visiškai atlikti savo valymo funkciją. CeO2 yra kintamasis valentinis oksidas (Ce4 +ΠCe3+), kurio savybės: N tipo puslaidininkis, turintis puikų deguonies kaupimo ir išleidimo pajėgumą.Kai pasikeičia A π F santykis, CeO2 gali atlikti puikų vaidmenį dinamiškai koreguojant oro ir degalų santykį.Tai reiškia, kad kai kuro perteklius išsiskiria O2, padedantis oksiduotis CO ir angliavandeniliams;Esant oro pertekliui, CeO2-x atlieka redukcinį vaidmenį ir reaguoja su NOx, kad pašalintų NOx iš išmetamųjų dujų ir gautų CeO2.
3. Kokatalizatoriaus poveikis Kai aπ f mišinys yra stechiometriniu santykiu, be H2, CO, HC oksidacijos reakcijos ir NOx redukcijos reakcijos, CeO2 kaip kokatalizatorius taip pat gali pagreitinti vandens dujų migraciją ir garų riformingo reakciją bei sumažinti CO ir HC kiekis.La2O3 gali pagerinti konversijos greitį vandens dujų migracijos ir angliavandenilių garų riformingo reakcijose. Susidaręs vandenilis yra naudingas NOx mažinimui.Pridėjus La2O3 prie Pd/CeO2 -γ-Al2O3 metanolio skaidymui, nustatyta, kad La2O3 pridėjimas slopina šalutinio produkto dimetilo eterio susidarymą ir pagerino katalizatoriaus katalizinį aktyvumą.Kai La2O3 kiekis yra 10%, katalizatorius turi gerą aktyvumą ir metanolio konversija pasiekia maksimumą (apie 91,4%).Tai rodo, kad La2O3 gerai sklaidosi ant γ-Al2O3 nešiklio. Be to, jis skatino CeO2 dispersiją ant γ2Al2O3 nešiklio ir tūrinio deguonies kiekio mažinimą, dar labiau pagerino Pd dispersiją ir dar labiau sustiprino Pd ir CeO2 sąveiką, taip pagerindamas katalizinis metanolio skaidymo katalizatoriaus aktyvumas.
Atsižvelgiant į dabartinės aplinkos apsaugos ir naujo energijos panaudojimo proceso ypatybes, Kinija turėtų sukurti aukštos kokybės retųjų žemių katalizines medžiagas su nepriklausomomis intelektinės nuosavybės teisėmis, efektyviai panaudoti retųjų žemių išteklius, skatinti retųjų žemių katalizinių medžiagų technologines naujoves ir įgyvendinti šuolį. - tolesnis susijusių aukštųjų technologijų pramonės grupių, tokių kaip retųjų žemių, aplinkos ir naujos energijos, kūrimas.
Šiuo metu įmonės tiekiami produktai yra nano cirkonis, nano titano oksidas, nano aliuminio oksidas, nano aliuminio hidroksidas, nano cinko oksidas, nano silicio oksidas, nano magnio oksidas, nano magnio hidroksidas, nano vario oksidas, nano itrio oksidas, nano cerio oksidas , nano lantano oksidas, nano volframo trioksidas, nano geležies oksidas, nano antibakterinė medžiaga ir grafenas. Produkto kokybė yra stabili, jį partijomis pirko tarptautinės įmonės.
Tel.:86-021-20970332, Email:sales@shxlchem.com
Paskelbimo laikas: 2021-08-23