Som vi alle vet, er sjeldne jordartsmetaller i Kina hovedsakelig sammensatt av lette sjeldne jordartskomponenter, hvorav lantan og cerium utgjør mer enn 60 %. Med utvidelsen av sjeldne jordarters permanentmagnetmaterialer, sjeldne jordarters selvlysende materialer, sjeldne jordarters poleringspulver og sjeldne jordarter i metallurgisk industri i Kina år for år, øker også etterspørselen etter middels og tunge sjeldne jordarter i hjemmemarkedet raskt. Det har forårsaket et stort etterslep av sjeldne jordarter med høy overflod av lys som Ce, La og Pr, noe som fører til en alvorlig ubalanse mellom utnyttelse og anvendelse av sjeldne jordartsressurser i Kina. Det er funnet at lette sjeldne jordartsmetaller viser god katalytisk ytelse og effektivitet i den kjemiske reaksjonsprosessen på grunn av deres unike 4f elektronskallstruktur. Derfor er bruk av lys sjeldne jordarter som katalytisk materiale en god måte for omfattende utnyttelse av sjeldne jordartsressurser. Katalysator er et slags stoff som kan akselerere kjemisk reaksjon og forbrukes ikke før og etter reaksjon. Å styrke grunnforskningen av sjeldne jordarters katalyse kan ikke bare forbedre produksjonseffektiviteten, men også spare ressurser og energi og redusere miljøforurensning, som er i tråd med den strategiske retningen for bærekraftig utvikling.
Hvorfor har sjeldne jordartselementer katalytisk aktivitet?
Sjeldne jordartselementer har en spesiell ytre elektronisk struktur (4f), som fungerer som det sentrale atomet i komplekset og har ulike koordinasjonstall som strekker seg fra 6 til 12. Variabiliteten i koordinasjonstallet til sjeldne jordartselementer avgjør at de har "restvalens" . Fordi 4f har syv reservevalenselektronorbitaler med bindingsevne, spiller den en rolle som "backup kjemisk binding" eller "restvalens". Denne evnen er nødvendig for en formell katalysator. Derfor har sjeldne jordartselementer ikke bare katalytisk aktivitet, men kan også brukes som tilsetningsstoffer eller kokatalysatorer for å forbedre den katalytiske ytelsen til katalysatorer, spesielt antialdringsevnen og anti-forgiftningsevnen.
For tiden har rollen til nanoceriumoksid og nanolantanoksid i behandlingen av bileksos blitt et nytt fokus.
Skadelige komponenter i bileksos inkluderer hovedsakelig CO, HC og NOx. Den sjeldne jordarten som brukes i katalysatoren for rensing av sjeldne jordarter for bileksos er hovedsakelig en blanding av ceriumoksid, praseodymoksid og lantanoksid. Katalysatoren for rensing av sjeldne jordarter for bileksos er sammensatt av komplekse oksider av sjeldne jordarter og kobolt, mangan og bly. Det er en slags ternær katalysator med perovskitt, spinelltype og struktur, der ceriumoksid er nøkkelkomponenten. På grunn av redoksegenskapene til ceriumoksid kan komponentene i eksosgass kontrolleres effektivt.
Eksosrensekatalysator for biler er hovedsakelig sammensatt av honeycomb keramisk (eller metall) bærer og overflateaktivert belegg. Det aktiverte belegget er sammensatt av stort areal γ-Al2O3, riktig mengde oksid for å stabilisere overflatearealet og katalytisk aktivt metall dispergert i belegget. For å redusere forbruket av dyre pt og RH, øke forbruket av billigere Pd og redusere kostnadene for katalysator, På forutsetningen om ikke å redusere ytelsen til bileksosrensekatalysatoren, blir en viss mengde CeO2 og La2O3 vanligvis tilsatt i aktiveringsbelegg av den ofte brukte ternære katalysatoren Pt-Pd-Rh for å danne en ternær katalysator av sjeldne jordartsmetaller med utmerket katalytisk effekt. La2O3(UG-La01) og CeO2 ble brukt som promotere for å forbedre ytelsen til γ-Al2O3-bårne edelmetallkatalysatorer. I følge forskning er CeO2, Hovedmekanismen til La2O3 i edelmetallkatalysatorer som følger:
1. forbedre den katalytiske aktiviteten til det aktive belegget ved å tilsette CeO2 for å holde edelmetallpartiklene spredt i det aktive belegget, for å unngå reduksjon av katalytiske gitterpunkter og skade på aktiviteten forårsaket av sintring. Tilsetning av CeO2(UG-Ce01) til Pt/γ-Al2O3 kan spres på γ-Al2O3 i et enkelt lag (maksimal mengde enkeltlagsdispersjon er 0,035 g CeO2/g γ-Al2O3), noe som endrer overflateegenskapene til γ -Al2O3 og forbedrer spredningsgraden av Pt. Når CeO2-innholdet er lik eller nær spredningsterskel, når spredningsgraden av Pt den høyeste. Dispersjonsterskelen for CeO2 er den beste dosen av CeO2. I oksidasjonsatmosfæren over 600 ℃ mister Rh sin aktivering på grunn av dannelsen av fast løsning mellom Rh2O3 og Al2O3. Eksistensen av CeO2 vil svekke reaksjonen mellom Rh og Al2O3 og opprettholde aktiveringen av Rh. La2O3(UG-La01) kan også forhindre veksten av Pt ultrafine partikler. Ved å legge CeO2 og La2O3(UG-La01) til Pd/γ 2al2o3, ble det funnet at tilsetningen av CeO2 fremmet spredningen av Pd på bæreren og ga en synergistisk reduksjon. Den høye spredningen av Pd og dens interaksjon med CeO2 på Pd/γ2Al2O3 er nøkkelen til den høye aktiviteten til katalysatoren.
2. Autojustert luft-drivstoffforhold (aπ f) Når starttemperaturen til bilen stiger, eller når kjøremodus og hastighet endres, endres eksosstrømningshastigheten og eksossammensetningen, noe som gjør at arbeidsforholdene til bileksosen endres gassrensekatalysator endres konstant og påvirker dens katalytiske ytelse. Det er nødvendig å justere π drivstoffforholdet til luft til det støkiometriske forholdet 1415~1416, slik at katalysatoren kan gi full spill til rensefunksjonen.CeO2 er et variabelt valensoksid (Ce4 +ΠCe3+), som har egenskapene til N-type halvleder, og har utmerket oksygenlagring og frigjøringskapasitet. Når A π F-forholdet endres, kan CeO2 spille en utmerket rolle i dynamisk justering av luft-drivstoffforholdet. Det vil si at O2 frigjøres når drivstoffet er overskudd for å hjelpe CO og hydrokarbon med å oksidere; Ved overskudd av luft spiller CeO2-x en reduserende rolle og reagerer med NOx for å fjerne NOx fra eksosgassen for å oppnå CeO2.
3. Effekt av kokatalysator Når blandingen av aπ f er i støkiometrisk forhold, foruten oksidasjonsreaksjonen av H2, CO, HC og reduksjonsreaksjonen av NOx, kan CeO2 som kokatalysator også akselerere vanngassmigrasjonen og dampreformeringsreaksjonen og redusere innhold av CO og HC. La2O3 kan forbedre konverteringshastigheten i vanngassmigrasjonsreaksjon og hydrokarbondampreformeringsreaksjon. Det genererte hydrogenet er gunstig for NOx-reduksjon. Ved å tilsette La2O3 til Pd/CeO2-y-Al2O3 for metanolnedbrytning, ble det funnet at tilsetningen av La2O3 hemmet dannelsen av biprodukt dimetyleter og forbedret den katalytiske aktiviteten til katalysatoren. Når innholdet av La2O3 er 10 %, har katalysatoren god aktivitet og metanolomdannelsen når maksimum (ca. 91,4 %). Dette viser at La2O3 har god dispersjon på γ-Al2O3-bæreren. Videre fremmet det spredningen av CeO2 på γ2Al2O3-bæreren og reduksjonen av bulkoksygen, forbedret spredningen av Pd ytterligere og ytterligere forbedret interaksjonen mellom Pd og CeO2, og dermed forbedret katalytisk aktivitet av katalysatoren for metanolnedbrytning.
I henhold til egenskapene til gjeldende miljøvern og ny energiutnyttelsesprosess, bør Kina utvikle katalytiske materialer med høy ytelse av sjeldne jordarter med uavhengige immaterielle rettigheter, oppnå effektiv utnyttelse av sjeldne jordartsressurser, fremme teknologisk innovasjon av katalytiske materialer for sjeldne jordarter og realisere spranget - videreutvikling av relaterte høyteknologiske industrielle klynger som sjeldne jordarter, miljø og ny energi.
For tiden inkluderer produktene som leveres av selskapet nano zirkoniumoksid, nano titanoksid, nano alumina, nano aluminium oksid, nano sink oksid, nano silisium oksid, nano magnesium oksid, nano magnesium oksid, nano kobber oksid, nano yttrium oksid, nano cerium oksid , nanolantanoksid, nanowolframtrioksid, nano ferroferric oxide, nano antibakterielt middel og grafen. Produktkvaliteten er stabil, og den er kjøpt i partier av multinasjonale selskaper.
Tlf:86-021-20970332, Email:sales@shxlchem.com
Innleggstid: 23. august 2021