Kot vsi vemo, so minerali redkih zemelj na Kitajskem v glavnem sestavljeni iz lahkih komponent redkih zemelj, od katerih lantan in cerij predstavljata več kot 60 %.S širitvijo trajnih magnetnih materialov redkih zemelj, luminiscentnih materialov redkih zemelj, praška za poliranje redkih zemelj in redkih zemelj v metalurški industriji na Kitajskem iz leta v leto se hitro povečuje tudi povpraševanje po srednjih in težkih redkih zemljah na domačem trgu. To je povzročilo velik zaostanek lahkih redkih zemelj z visoko vsebnostjo, kot so Ce, La in Pr, kar vodi do resnega neravnovesja med izkoriščanjem in uporabo virov redkih zemelj na Kitajskem.Ugotovljeno je bilo, da lahki elementi redkih zemelj kažejo dobro katalitično delovanje in učinkovitost v procesu kemijske reakcije zaradi svoje edinstvene strukture 4f elektronske lupine.Zato je uporaba lahke redke zemlje kot katalitičnega materiala dober način za celovito uporabo virov redke zemlje.Katalizator je nekakšna snov, ki lahko pospeši kemično reakcijo in se ne porabi pred in po reakciji.Krepitev osnovnih raziskav katalize redkih zemelj lahko ne le izboljša učinkovitost proizvodnje, ampak tudi prihrani vire in energijo ter zmanjša onesnaževanje okolja, kar je v skladu s strateško usmeritvijo trajnostnega razvoja.
Zakaj imajo elementi redkih zemelj katalitično aktivnost?
Elementi redkih zemelj imajo posebno zunanjo elektronsko strukturo (4f), ki deluje kot osrednji atom kompleksa in ima različna koordinacijska števila od 6 do 12. Spremenljivost koordinacijskega števila elementov redkih zemelj določa, da imajo "preostalo valenco" .Ker ima 4f sedem rezervnih valenčnih elektronskih orbital s sposobnostjo povezovanja, igra vlogo "rezervne kemične vezi" ali "preostale valence". Ta sposobnost je potrebna za formalni katalizator.Zato elementi redkih zemelj nimajo le katalitične aktivnosti, ampak se lahko uporabljajo tudi kot dodatki ali kokatalizatorji za izboljšanje katalitične učinkovitosti katalizatorjev, zlasti sposobnosti proti staranju in sposobnosti proti zastrupitvam.
Trenutno je vloga nano cerijevega oksida in nano lantanovega oksida pri obdelavi avtomobilskih izpuhov postala nov fokus.
Škodljive sestavine v avtomobilskih izpuhih so predvsem CO, HC in NOx.Redka zemlja, ki se uporablja v katalizatorju za čiščenje avtomobilskih izpušnih plinov iz redkih zemelj, je v glavnem mešanica cerijevega oksida, prazeodimijevega oksida in lantanovega oksida.Redkozemeljski katalizator za čiščenje avtomobilskih izpušnih plinov je sestavljen iz kompleksnih oksidov redkih zemelj in kobalta, mangana in svinca.Je nekakšen ternarni katalizator s perovskitom, tipom in strukturo spinela, v katerem je cerijev oksid ključna komponenta. Zaradi redoks lastnosti cerijevega oksida je mogoče komponente izpušnih plinov učinkovito nadzorovati.
Katalizator za čiščenje izpušnih plinov avtomobilov je v glavnem sestavljen iz satastega keramičnega (ali kovinskega) nosilca in površinsko aktiviranega premaza.Aktivirana prevleka je sestavljena iz velike površine γ-Al2O3, ustrezne količine oksida za stabilizacijo površine in katalitično aktivne kovine, razpršene v prevleki.Da bi zmanjšali porabo dragega pt in RH, povečali porabo cenejšega Pd in zmanjšali stroške katalizatorja, ob predpostavki, da ne zmanjša učinkovitosti katalizatorja za čiščenje avtomobilskih izpušnih plinov, se določena količina CeO2 in La2O3 običajno doda v aktivacijska prevleka običajno uporabljenega ternarnega katalizatorja Pt-Pd-Rh za tvorbo ternarnega katalizatorja iz redkih zemeljskih plemenitih kovin z odličnim katalitičnim učinkom.La2O3(UG-La01) in CeO2 sta bila uporabljena kot promotorja za izboljšanje delovanja katalizatorjev iz plemenitih kovin na podpori γ-Al2O3.Glede na raziskave je CeO2 glavni mehanizem La2O3 v katalizatorjih plemenitih kovin naslednji:
1. izboljšajte katalitično aktivnost aktivne prevleke z dodajanjem CeO2, da ohranite delce plemenitih kovin razpršene v aktivni prevleki, da se izognete zmanjšanju katalitičnih mrežnih točk in poškodbam aktivnosti zaradi sintranja.Dodajanje CeO2(UG-Ce01) v Pt/γ-Al2O3 lahko dispergira na γ-Al2O3 v enem sloju (največja količina enoslojne disperzije je 0,035 g CeO2/g γ-Al2O3), kar spremeni površinske lastnosti γ -Al2O3 in izboljša stopnjo disperzije Pt. Ko je vsebnost CeO2 enaka ali blizu disperzijskega praga, je stopnja disperzije Pt najvišja.Prag disperzije CeO2 je najboljši odmerek CeO2.V oksidacijski atmosferi nad 600 ℃ Rh izgubi svojo aktivacijo zaradi tvorbe trdne raztopine med Rh2O3 in Al2O3.Obstoj CeO2 bo oslabil reakcijo med Rh in Al2O3 in ohranil aktivacijo Rh.La2O3(UG-La01) lahko tudi prepreči rast ultrafinih delcev Pt. Z dodajanjem CeO2 in La2O3(UG-La01) k Pd/γ 2al2o3 je bilo ugotovljeno, da je dodatek CeO2 pospešil disperzijo Pd na nosilcu in ustvaril sinergijsko zmanjšanje.Visoka disperzija Pd in njegova interakcija s CeO2 na Pd/γ2Al2O3 sta ključ do visoke aktivnosti katalizatorja.
2. Samodejno prilagojeno razmerje zrak-gorivo (aπ f) Ko se začetna temperatura avtomobila dvigne ali ko se način vožnje in hitrost spremenita, se pretok izpušnih plinov in sestava izpušnih plinov spremenita, zaradi česar se delovni pogoji avtomobilskega izpuha spremenijo. katalizator za čiščenje plina se nenehno spreminja in vpliva na njegovo katalitično delovanje.Treba je prilagoditi razmerje π goriva v zraku na stehiometrično razmerje 1415~1416, tako da lahko katalizator v celoti izkoristi svojo čistilno funkcijo. CeO2 je oksid s spremenljivo valenco (Ce4 +ΠCe3+), ki ima lastnosti Polprevodnik tipa N in ima odlično zmogljivost shranjevanja in sproščanja kisika.Ko se spremeni razmerje A π F, ima lahko CeO2 odlično vlogo pri dinamičnem prilagajanju razmerja zrak-gorivo.To pomeni, da se O2 sprosti, ko je gorivo presežek, da pomaga pri oksidaciji CO in ogljikovodikov;V primeru presežka zraka ima CeO2-x redukcijsko vlogo in reagira z NOx, da odstrani NOx iz izpušnih plinov, da dobi CeO2.
3. Učinek kokatalizatorja Če je zmes aπ f v stehiometričnem razmerju, lahko CeO2 kot kokatalizator poleg oksidacijske reakcije H2, CO, HC in redukcijske reakcije NOx pospeši tudi migracijo vodnega plina in reakcijo reformiranja s paro ter zmanjša vsebnost CO in HC.La2O3 lahko izboljša stopnjo pretvorbe v reakciji migracije vodnega plina in reakciji parnega reformiranja ogljikovodikov. Ustvarjeni vodik je koristen za zmanjšanje NOx.Z dodajanjem La2O3 k Pd/CeO2 -γ-Al2O3 za razgradnjo metanola je bilo ugotovljeno, da je dodatek La2O3 zaviral tvorbo stranskega produkta dimetil etra in izboljšal katalitično aktivnost katalizatorja.Ko je vsebnost La2O3 10 %, ima katalizator dobro aktivnost in pretvorba metanola doseže največ (približno 91,4 %).To kaže, da ima La2O3 dobro disperzijo na nosilcu γ-Al2O3. Poleg tega je spodbujal disperzijo CeO2 na nosilcu γ2Al2O3 in redukcijo kisika v razsutem stanju, dodatno izboljšal disperzijo Pd in dodatno povečal interakcijo med Pd in CeO2, s čimer je izboljšal katalitična aktivnost katalizatorja za razgradnjo metanola.
V skladu z značilnostmi trenutnega varstva okolja in novega postopka izrabe energije bi morala Kitajska razviti visoko zmogljive katalitične materiale redkih zemelj z neodvisnimi pravicami intelektualne lastnine, doseči učinkovito uporabo virov redkih zemelj, spodbujati tehnološke inovacije katalitičnih materialov redkih zemelj in uresničiti preskok -naprejšnji razvoj povezanih visokotehnoloških industrijskih grozdov, kot so redke zemlje, okolje in nova energija.
Trenutno izdelki, ki jih dobavlja podjetje, vključujejo nano cirkonij, nano titan, nano aluminijev oksid, nano aluminijev hidroksid, nano cinkov oksid, nano silicijev oksid, nano magnezijev oksid, nano magnezijev hidroksid, nano bakrov oksid, nano itrijev oksid, nano cerijev oksid , nano lantanov oksid, nano volframov trioksid, nano železov oksid, nano antibakterijsko sredstvo in grafen. Kakovost izdelka je stabilna in večnacionalna podjetja so ga kupila v serijah.
Tel: 86-021-20970332, Email:sales@shxlchem.com
Čas objave: 23. avgusta 2021