Како што сите знаеме, минералите од ретките земји во Кина главно се состојат од лесни компоненти на ретки земји, од кои лантанот и цериумот сочинуваат повеќе од 60%. Со проширувањето на материјалите со постојан магнет од ретки земји, луминисцентните материјали од ретки земји, прашокот за полирање на ретки земји и ретка земја во металуршката индустрија во Кина од година во година, побарувачката за средна и тешка ретка земја на домашниот пазар исто така брзо се зголемува. Тоа предизвика голем број на заостанати лесни ретки земји со големо изобилство како што се Ce, La и Pr, што доведува до сериозна нерамнотежа помеѓу експлоатацијата и примената на ресурсите на ретки земји во Кина. Откриено е дека лесните ретки земјени елементи покажуваат добри каталитички перформанси и ефикасност во процесот на хемиска реакција поради нивната единствена структура на електронска обвивка од 4f. Затоа, користењето лесна ретка земја како каталитички материјал е добар начин за сеопфатно искористување на ресурсите на ретки земји. Катализаторот е вид на супстанца која може да ја забрза хемиската реакција и не се троши пред и по реакцијата. Зајакнувањето на основните истражувања за катализа на ретки земји не само што може да ја подобри ефикасноста на производството, туку и да заштеди ресурси и енергија и да го намали загадувањето на животната средина, што е во согласност со стратешката насока за одржлив развој.
Зошто елементите на ретките земји имаат каталитичка активност?
Елементите на ретките земји имаат посебна надворешна електронска структура (4f), која делува како централен атом на комплексот и има различни координациски броеви кои се движат од 6 до 12. Варијабилноста на координативниот број на елементите на ретката земја одредува дека тие имаат „преостаната валентност“. . Бидејќи 4f има седум резервни валентни електронски орбитали со способност за поврзување, тој игра улога на „резервна хемиска врска“ или „преостаната валентност“. Оваа способност е неопходна за формален катализатор. Затоа, ретките земјени елементи не само што имаат каталитичка активност, туку можат да се користат и како адитиви или кокатализатори за да се подобрат каталитичките перформанси на катализаторите, особено способноста против стареење и способноста против труење.
Во моментов, улогата на нано цериум оксид и нано лантан оксид во третманот на автомобилски издувни гасови стана нов фокус.
Штетните компоненти на автомобилските издувни гасови главно вклучуваат CO, HC и NOx. Ретката земја што се користи во катализаторот за прочистување на издувните гасови на автомобилите е главно мешавина од цериум оксид, прасеодимиум оксид и лантан оксид. Катализаторот за прочистување на издувните гасови од автомобилската ретка земја е составен од комплексни оксиди на ретка земја и кобалт, манган и олово. Тоа е еден вид троен катализатор со перовскит, тип и структура на спинел, во кој цериум оксидот е клучната компонента. Поради редокс карактеристиките на цериум оксидот, компонентите на издувните гасови можат ефективно да се контролираат.
Катализаторот за прочистување на издувните гасови на автомобилот е главно составен од саќе керамички (или метал) носач и површински активиран слој. Активираниот слој е составен од голема површина γ-Al2O3, соодветна количина на оксид за стабилизирање на површината и каталитички активен метал дисперзиран во облогата. За да се намали потрошувачката на скапи pt и RH, да се зголеми потрошувачката на поевтиниот Pd и да се намалат трошоците за катализатор, со премиса да не се намалуваат перформансите на катализаторот за прочистување на издувните гасови на автомобилот, вообичаено се додава одредена количина CeO2 и La2O3 во облога за активирање на најчесто користениот троен катализатор Pt-Pd-Rh за да се формира троен катализатор од благороден метал од ретка земја со одлични каталитички ефект. La2O3(UG-La01) и CeO2 беа користени како промотери за подобрување на перформансите на катализаторите на благородни метали поддржани од γ-Al2O3. Според истражувањата, CeO2, главниот механизам на La2O3 во катализаторите на благородни метали е како што следува:
1. Подобрете ја каталитичката активност на активната обвивка со додавање на CeO2 за да ги задржи честичките од благородни метали дисперзирани во активната обвивка, за да се избегне намалување на точките на каталитичката решетка и оштетување на активноста предизвикана од синтерување. Додавањето CeO2(UG-Ce01) во Pt/γ-Al2O3 може да се распрсне на γ-Al2O3 во еден слој (максималната количина на еднослојна дисперзија е 0,035 g CeO2/g γ-Al2O3), што ги менува површинските својства на γ -Al2O3 и го подобрува степенот на дисперзија на Pt. Кога содржината на CeO2 е еднаква или блиску до дисперзијата праг, степенот на дисперзија на Pt го достигнува највисокиот. Прагот на дисперзија на CeO2 е најдобрата доза на CeO2. Во атмосферата на оксидација над 600℃, Rh го губи своето активирање поради формирање на цврст раствор помеѓу Rh2O3 и Al2O3. Постоењето на CeO2 ќе ја ослаби реакцијата помеѓу Rh и Al2O3 и ќе го задржи активирањето на Rh. La2O3 (UG-La01), исто така, може да го спречи растот на ултрафините честички Pt. Додавајќи ги CeO2 и La2O3 (UG-La01) на Pd/γ 2al2o3, беше откриено дека додавањето на CeO2 ја промовира дисперзијата на Pd на носачот и произведе синергетско намалување. Високата дисперзија на Pd и нејзината интеракција со CeO2 на Pd/γ2Al2O3 се клучот за високата активност на катализаторот.
2. Автоматски прилагоден сооднос воздух-гориво (aπ f) Кога почетната температура на автомобилот се зголемува, или кога режимот на возење и брзината се менуваат, стапката на проток на издувните гасови и составот на издувните гасови се менуваат, што ги прави работните услови на издувните гасови на автомобилот катализатор за прочистување на гас постојано се менува и влијае на неговите каталитички перформанси. Неопходно е да се прилагоди соодносот на π гориво на воздухот до стехиометрискиот сооднос од 1415~1416, така што катализаторот може целосно да ја игра својата функција за прочистување. CeO2 е променлив валентен оксид (Ce4 +ΠCe3+), кој има својства на Полупроводник од N-тип, и има одличен капацитет за складирање и ослободување кислород. Кога се менува односот A π F, CeO2 може да игра одлична улога во динамичкото прилагодување на односот воздух-гориво. Односно, О2 се ослободува кога горивото е вишок за да им помогне на CO и јаглеводородот да оксидираат; Во случај на вишок воздух, CeO2-x игра намалувачка улога и реагира со NOx за да го отстрани NOx од издувните гасови за да добие CeO2.
3. Ефект на кокатализатор Кога мешавината на aπ f е во стехиометриски сооднос, покрај реакцијата на оксидација на H2, CO, HC и реакцијата на редукција на NOx, CeO2 како кокатализатор исто така може да ја забрза миграцијата на воден гас и реакцијата на реформа на пареа и да ја намали содржина на CO и HC. La2O3 може да ја подобри стапката на конверзија во реакцијата на миграција на воден гас и реакцијата за реформирање на јаглеводородна пареа. Создадениот водород е корисен за намалување на NOx. Додавајќи La2O3 на Pd/CeO2-γ-Al2O3 за разградување на метанол, беше откриено дека додавањето на La2O3 го инхибира формирањето на нуспроизвод диметил етер и ја подобрува каталитичката активност на катализаторот. Кога содржината на La2O3 е 10%, катализаторот има добра активност и конверзијата на метанол достигнува максимум (околу 91,4%). Ова покажува дека La2O3 има добра дисперзија на носачот γ-Al2O3. Понатаму, тој ја промовираше дисперзијата на CeO2 на носачот γ2Al2O3 и намалувањето на најголемиот дел од кислородот, дополнително ја подобри дисперзијата на Pd и дополнително ја подобри интеракцијата помеѓу Pd и CeO2, со што се подобрува каталитичка активност на катализаторот за разградување на метанол.
Според карактеристиките на моменталната заштита на животната средина и процесот на искористување на новата енергија, Кина треба да развие каталитички материјали за ретки земји со високи перформанси со независни права на интелектуална сопственост, да постигне ефикасно искористување на ресурсите на ретки земји, да промовира технолошки иновации на каталитички материјали од ретки земји и да реализира скок -напреден развој на поврзани високотехнолошки индустриски кластери како ретка земја, животна средина и нова енергија.
Во моментов, производите што ги доставува компанијата вклучуваат нано цирконија, нано титанија, нано алуминиум, нано алуминиум хидроксид, нано цинк оксид, нано силициум оксид, нано магнезиум оксид, нано магнезиум хидроксид, нано бакар оксид, нано итриум оксид нано, , нано лантан оксид, нано волфрам триоксид, нано фероферен оксид, нано антибактериски агенс и графен. Квалитетот на производот е стабилен и е купен во серии од мултинационални претпријатија.
Тел:86-021-20970332, Email:sales@shxlchem.com
Време на објавување: 23.08.2021