Zoals we allemaal weten, bestaan zeldzame aardmineralen in China voornamelijk uit lichte zeldzame aardcomponenten, waarvan lanthaan en cerium meer dan 60% uitmaken. Met de uitbreiding van permanente magneetmaterialen voor zeldzame aardmetalen, lichtgevende materialen voor zeldzame aardmetalen, polijstpoeder voor zeldzame aardmetalen en zeldzame aardmetalen in de metallurgische industrie in China, jaar na jaar, neemt de vraag naar middelgrote en zware zeldzame aardmetalen op de binnenlandse markt ook snel toe. een grote achterstand op het gebied van lichte zeldzame aardmetalen, zoals Ce, La en Pr, die in hoge mate voorkomen, wat leidt tot een ernstig onevenwicht tussen de exploitatie en toepassing van zeldzame aardmetalen in China. Het is gebleken dat lichte zeldzame aardelementen goede katalytische prestaties en werkzaamheid vertonen in het chemische reactieproces vanwege hun unieke 4f-elektronenschilstructuur. Daarom is het gebruik van lichte zeldzame aardmetalen als katalytisch materiaal een goede manier voor een uitgebreid gebruik van zeldzame aardmetalen. Katalysator is een soort stof die een chemische reactie kan versnellen en die niet voor en na de reactie wordt geconsumeerd. Het versterken van het fundamentele onderzoek naar de katalyse van zeldzame aardmetalen kan niet alleen de productie-efficiëntie verbeteren, maar ook hulpbronnen en energie besparen en de milieuvervuiling verminderen, wat in overeenstemming is met de strategische richting van duurzame ontwikkeling.
Waarom hebben zeldzame aardelementen katalytische activiteit?
Zeldzame aardelementen hebben een speciale buitenste elektronische structuur (4f), die fungeert als het centrale atoom van het complex en verschillende coördinatiegetallen heeft variërend van 6 tot 12. De variabiliteit van het coördinatienummer van zeldzame aardelementen bepaalt dat ze een "resterende valentie" hebben. . Omdat 4f zeven back-up valentie-elektronenorbitalen heeft met bindingsvermogen, speelt het een rol van "back-up chemische binding" of "resterende valentie". Dit vermogen is noodzakelijk voor een formele katalysator. Daarom hebben zeldzame aardelementen niet alleen een katalytische activiteit, maar kunnen ze ook worden gebruikt als additieven of co-katalysatoren om de katalytische prestaties van katalysatoren te verbeteren, vooral het antiverouderingsvermogen en het anti-vergiftigingsvermogen.
Momenteel is de rol van nano-ceriumoxide en nano-lanthaanoxide bij de behandeling van auto-uitlaatgassen een nieuw aandachtspunt geworden.
Schadelijke componenten in auto-uitlaatgassen zijn voornamelijk CO, HC en NOx. De zeldzame aarde die wordt gebruikt in de zuiveringskatalysator voor uitlaatgassen van zeldzame aardmetalen is hoofdzakelijk een mengsel van ceriumoxide, praseodymiumoxide en lanthaanoxide. De zuiveringskatalysator voor zeldzame aardmetalen bestaat uit complexe oxiden van zeldzame aardmetalen en kobalt, mangaan en lood. Het is een soort ternaire katalysator met perovskiet, spineltype en structuur, waarin ceriumoxide de belangrijkste component is. Vanwege de redox-eigenschappen van ceriumoxide kunnen de componenten van het uitlaatgas effectief worden gecontroleerd.
De katalysator voor de zuivering van uitlaatgassen voor auto's bestaat hoofdzakelijk uit een honingraatkeramische (of metalen) drager en oppervlakte-geactiveerde coating. De geactiveerde coating bestaat uit γ-Al2O3 met een groot oppervlak, de juiste hoeveelheid oxide voor het stabiliseren van het oppervlak en katalytisch actief metaal verspreid in de coating. Om het verbruik van dure pt en RH te verminderen, het verbruik van goedkopere Pd te verhogen en de kosten van de katalysator te verlagen. Ervan uitgaande dat de prestaties van de auto-uitlaatzuiveringskatalysator niet worden verminderd, wordt gewoonlijk een bepaalde hoeveelheid CeO2 en La2O3 toegevoegd aan de activeringscoating van de algemeen gebruikte ternaire Pt-Pd-Rh-katalysator om een ternaire katalysator van zeldzame aardmetalen met uitstekend katalytisch effect te vormen. La2O3(UG-La01) en CeO2 werden gebruikt als promoters om de prestaties van edelmetaalkatalysatoren op γ-Al2O3-basis te verbeteren. Volgens onderzoek, CeO2, is het belangrijkste mechanisme van La2O3 in edelmetaalkatalysatoren als volgt:
1. Verbeter de katalytische activiteit van de actieve coating door CeO2 toe te voegen om de edelmetaaldeeltjes verspreid te houden in de actieve coating, om de vermindering van katalytische roosterpunten en schade aan de activiteit veroorzaakt door sinteren te voorkomen. Het toevoegen van CeO2(UG-Ce01) aan Pt/γ-Al2O3 kan zich verspreiden op γ-Al2O3 in een enkele laag (de maximale hoeveelheid enkellaagse dispersie is 0,035 g CeO2/g γ-Al2O3), wat de oppervlakte-eigenschappen van γ verandert -Al2O3 en verbetert de dispersiegraad van Pt. Wanneer het CeO2-gehalte gelijk is aan of dichtbij de dispersiedrempel, de dispersiegraad van Pt bereikt het hoogste. De dispersiedrempel van CeO2 is de beste dosering van CeO2. In de oxidatieatmosfeer boven 600℃ verliest Rh zijn activering door de vorming van een vaste oplossing tussen Rh2O3 en Al2O3. Het bestaan van CeO2 zal de reactie tussen Rh en Al2O3 verzwakken en de activering van Rh behouden. La2O3(UG-La01) kan ook de groei van ultrafijne Pt-deeltjes voorkomen. Door CeO2 en La2O3(UG-La01) toe te voegen aan Pd/γ 2al2o3, bleek dat de toevoeging van CeO2 de verspreiding van Pd op de drager bevorderde en een synergetische reductie. De hoge dispersie van Pd en de interactie ervan met CeO2 op Pd/γ2Al2O3 zijn de sleutel tot de hoge activiteit van de katalysator.
2. Automatisch aangepaste lucht-brandstofverhouding (aπ f) Wanneer de starttemperatuur van de auto stijgt, of wanneer de rijmodus en snelheid veranderen, veranderen het uitlaatgasdebiet en de samenstelling van het uitlaatgas, waardoor de werkomstandigheden van de uitlaatgassen van de auto veranderen De gaszuiveringskatalysator verandert voortdurend en beïnvloedt de katalytische prestaties ervan. Het is noodzakelijk om de π-brandstofverhouding van lucht aan te passen aan de stoichiometrische verhouding van 1415~1416, zodat de katalysator zijn zuiveringsfunctie volledig kan benutten. CeO2 is een variabel valentieoxide (Ce4 +ΠCe3+), dat de eigenschappen heeft van N-type halfgeleider, en heeft een uitstekende zuurstofopslag- en afgiftecapaciteit. Wanneer de A π F-verhouding verandert, kan CeO2 een uitstekende rol spelen bij het dynamisch aanpassen van de lucht-brandstofverhouding. Dat wil zeggen dat er O2 vrijkomt als er een overschot aan brandstof is om CO en koolwaterstoffen te helpen oxideren; Bij een teveel aan lucht speelt CeO2-x een reducerende rol en reageert met NOx om NOx uit het uitlaatgas te verwijderen en zo CeO2 te verkrijgen.
3. Effect van co-katalysator Wanneer het mengsel van aπ f in stoichiometrische verhouding is, kan CeO2, naast de oxidatiereactie van H2, CO, HC en de reductiereactie van NOx, ook de watergasmigratie en de stoomreformreactie versnellen en de gehalte aan CO en HC. La2O3 kan de conversiesnelheid bij de watergasmigratiereactie en de koolwaterstofstoomreformreactie verbeteren. De gegenereerde waterstof is gunstig voor de NOx-reductie. Door La2O3 toe te voegen aan Pd/CeO2-γ-Al2O3 voor de ontleding van methanol, werd gevonden dat de toevoeging van La2O3 de vorming van bijproduct dimethylether remde en de katalytische activiteit van de katalysator verbeterde. Wanneer het La2O3-gehalte 10% bedraagt, heeft de katalysator een goede activiteit en bereikt de methanolomzetting het maximum (ongeveer 91,4%). Dit toont aan dat La2O3 een goede dispersie heeft op de γ-Al2O3-drager. Bovendien bevorderde het de dispersie van CeO2 op de γ2Al2O3-drager en de vermindering van bulkzuurstof, verbeterde het de dispersie van Pd verder en verbeterde het de interactie tussen Pd en CeO2 verder, waardoor de katalytische activiteit van de katalysator voor de ontleding van methanol.
Volgens de kenmerken van de huidige milieubescherming en het nieuwe energiegebruiksproces zou China hoogwaardige katalytische materialen van zeldzame aardmetalen moeten ontwikkelen met onafhankelijke intellectuele eigendomsrechten, een efficiënt gebruik van zeldzame aardmetalen moeten bereiken, de technologische innovatie van katalytische materialen van zeldzame aardmetalen moeten bevorderen en een sprong voorwaarts moeten realiseren. -voorwaartse ontwikkeling van gerelateerde hightech industriële clusters zoals zeldzame aardmetalen, milieu en nieuwe energie.
Momenteel levert het bedrijf onder meer nano-zirkoniumoxide, nano-titaniumoxide, nano-aluminiumoxide, nano-aluminiumhydroxide, nano-zinkoxide, nano-siliciumoxide, nano-magnesiumoxide, nano-magnesiumhydroxide, nano-koperoxide, nano-yttriumoxide, nano-ceriumoxide , nano-lanthaanoxide, nano-wolfraamtrioxide, nano-ferroferri-oxide, nano-antibacterieel middel en grafeen. De productkwaliteit is stabiel en wordt in batches gekocht door multinationale ondernemingen.
Tel: 86-021-20970332, Email:sales@shxlchem.com
Posttijd: 23 augustus 2021