Siç e dimë të gjithë, mineralet e rralla të tokës në Kinë përbëhen kryesisht nga përbërës të lehtë të tokës së rrallë, nga të cilët lantanumi dhe ceriumi përbëjnë më shumë se 60%. Me zgjerimin e materialeve me magnet të përhershëm të tokës së rrallë, materialeve të rralla lumineshente, pluhurit për lustrimin e tokës së rrallë dhe tokës së rrallë në industrinë metalurgjike në Kinë nga viti në vit, kërkesa për tokë të rrallë të mesme dhe të rëndë në tregun vendas po rritet gjithashtu me shpejtësi. Kjo ka shkaktuar një grumbull i madh i tokave të rralla të lehta me bollëk të lartë si Ce, La dhe Pr, që çon në një çekuilibër serioz midis shfrytëzimit dhe aplikimit të burimeve të tokës së rrallë në Kinë. Është zbuluar se elementët e lehtë të tokës së rrallë tregojnë performancë të mirë katalitike dhe efikasitet në procesin e reaksionit kimik për shkak të strukturës së tyre unike të shtresës elektronike 4f. Prandaj, përdorimi i tokës së rrallë të lehtë si material katalitik është një mënyrë e mirë për shfrytëzimin gjithëpërfshirës të burimeve të tokës së rrallë. Katalizatori është një lloj lënde që mund të përshpejtojë reaksionin kimik dhe nuk konsumohet para dhe pas reagimit. Forcimi i kërkimit bazë të katalizimit të tokave të rralla jo vetëm që mund të përmirësojë efikasitetin e prodhimit, por edhe të kursejë burime dhe energji dhe të reduktojë ndotjen e mjedisit, gjë që është në përputhje me drejtimin strategjik të zhvillimit të qëndrueshëm.
Pse elementët e tokës së rrallë kanë aktivitet katalitik?
Elementet e tokës së rrallë kanë një strukturë të veçantë elektronike të jashtme (4f), e cila vepron si atomi qendror i kompleksit dhe ka numra të ndryshëm koordinimi që variojnë nga 6 në 12. Ndryshueshmëria e numrit të koordinimit të elementeve të tokës së rrallë përcakton që ata kanë "valencë të mbetur". . Për shkak se 4f ka shtatë orbitale elektronike të valencës rezervë me aftësi lidhjeje, ai luan një rol të "lidhjes kimike rezervë" ose "valencës së mbetur". Kjo aftësi është e nevojshme për një katalizator formal. Prandaj, elementët e tokës së rrallë jo vetëm që kanë aktivitet katalitik, por gjithashtu mund të përdoren si aditivë ose kokatalizues për të përmirësuar performancën katalitike të katalizatorëve, veçanërisht aftësinë kundër plakjes dhe aftësinë kundër helmimit.
Aktualisht, roli i nano oksidit të ceriumit dhe nano oksidit të lantanumit në trajtimin e shkarkimit të automobilave është bërë një fokus i ri.
Komponentët e dëmshëm në shkarkimin e automobilave përfshijnë kryesisht CO, HC dhe NOx. Toka e rrallë e përdorur në katalizatorin e pastrimit të shkarkimeve të automobilave në tokë të rrallë është kryesisht një përzierje e oksidit të ceriumit, oksidit të praseodymiumit dhe oksidit të lantanit. Katalizatori i pastrimit të shkarkimit të shkarkimeve të automobilave në tokë të rrallë është i përbërë nga okside komplekse të tokës së rrallë dhe kobaltit, manganit dhe plumbit. Është një lloj katalizatori tresh me perovskite, tip spinel dhe strukturë, në të cilin oksidi i ceriumit është përbërësi kryesor. Për shkak të karakteristikave redoks të oksidit të ceriumit, përbërësit e gazit të shkarkimit mund të kontrollohen në mënyrë efektive.
Katalizatori i pastrimit të shkarkimit të automjeteve përbëhet kryesisht nga bartës qeramike (ose metalike) me huall mjalti dhe veshje e aktivizuar sipërfaqësore. Veshja e aktivizuar përbëhet nga një sipërfaqe e madhe γ-Al2O3, sasia e duhur e oksidit për stabilizimin e sipërfaqes dhe metali katalitikisht aktiv i shpërndarë në shtresë. Për të reduktuar konsumin e pt dhe RH të shtrenjtë, për të rritur konsumin e Pd më të lirë dhe për të ulur koston e katalizatorit, me premisën e mos reduktimit të performancës së katalizatorit të pastrimit të shkarkimit të automobilave, një sasi e caktuar CeO2 dhe La2O3 zakonisht shtohet në Veshja e aktivizimit të katalizatorit tresh Pt-Pd-Rh të përdorur zakonisht për të formuar një katalizator tresh të metaleve të çmuara të tokës së rrallë me të shkëlqyera efekt katalitik. La2O3(UG-La01) dhe CeO2 u përdorën si promovues për të përmirësuar performancën e katalizatorëve të metaleve fisnike të mbështetur nga γ-Al2O3. Sipas hulumtimit, CeO2, mekanizmi kryesor i La2O3 në katalizatorët e metaleve fisnike është si më poshtë:
1. përmirësoni aktivitetin katalitik të veshjes aktive duke shtuar CeO2 për të mbajtur grimcat e metaleve të çmuara të shpërndara në veshjen aktive, në mënyrë që të shmanget reduktimi i pikave të rrjetës katalitike dhe dëmtimi i aktivitetit të shkaktuar nga sinterimi. Shtimi i CeO2(UG-Ce01) në Pt/γ-Al2O3 mund të shpërndahet në γ-Al2O3 në një shtresë të vetme (sasia maksimale e shpërndarjes me një shtresë është 0.035g CeO2/g γ-Al2O3), e cila ndryshon vetitë e sipërfaqes së γ -Al2O3 dhe përmirëson shkallën e dispersionit të Pt.Kur përmbajtja e CeO2 është e barabartë ose afër dispersionit pragu, shkalla e dispersionit të Pt arrin më të lartën. Pragu i dispersionit të CeO2 është doza më e mirë e CeO2. Në atmosferën e oksidimit mbi 600℃, Rh humbet aktivizimin e tij për shkak të formimit të tretësirës së ngurtë midis Rh2O3 dhe Al2O3. Ekzistenca e CeO2 do të dobësojë reaksionin midis Rh dhe Al2O3 dhe do të mbajë aktivizimin e Rh. La2O3(UG-La01) gjithashtu mund të parandalojë rritjen e grimcave ultrafine Pt. Duke shtuar CeO2 dhe La2O3(UG-La01) në Pd/γ 2al2o3, u zbulua se shtimi i CeO2 nxiti shpërndarjen e Pd në bartës dhe prodhoi një reduktimi sinergjik. Dispersioni i lartë i Pd dhe ndërveprimi i tij me CeO2 në Pd/γ2Al2O3 janë çelësi i aktivitetit të lartë të katalizatorit.
2. Raporti ajër-karburant i rregulluar automatikisht (aπ f) Kur temperatura e nisjes së makinës rritet, ose kur mënyra e drejtimit dhe shpejtësia ndryshojnë, shpejtësia e rrjedhës së shkarkimit dhe përbërja e gazit të shkarkimit ndryshojnë, gjë që bën kushtet e punës së shkarkimit të makinës Katalizatori i pastrimit të gazit ndryshon vazhdimisht dhe ndikon në performancën e tij katalitike. Është e nevojshme të rregullohet raporti i karburantit π të ajrit me raportin stekiometrik prej 1415~1416, në mënyrë që katalizatori të mund t'i japë lojë të plotë funksionit të tij të pastrimit. Gjysëmpërçues i tipit N, dhe ka kapacitet të shkëlqyeshëm të ruajtjes dhe lëshimit të oksigjenit. Kur raporti A π F ndryshon, CeO2 mund të luajë një rol të shkëlqyer në rregullimin dinamik të raportit ajër-karburant. Kjo do të thotë, O2 lirohet kur karburanti është i tepërt për të ndihmuar oksidimin e CO dhe hidrokarbureve; Në rast të ajrit të tepërt, CeO2-x luan një rol reduktues dhe reagon me NOx për të hequr NOx nga gazi i shkarkimit për të marrë CeO2.
3. Efekti i kokatalizatorit Kur përzierja e aπ f është në raport stoikiometrik, përveç reaksionit të oksidimit të H2, CO, HC dhe reaksionit të reduktimit të NOx, CeO2 si kokatalizues mund të përshpejtojë edhe migrimin e gazit të ujit dhe reaksionin e reformimit të avullit dhe të zvogëlojë përmbajtja e CO dhe HC. La2O3 mund të përmirësojë shkallën e konvertimit në reaksionin e migrimit të gazit të ujit dhe reagimin e reformimit të avullit të hidrokarbureve. Hidrogjeni i gjeneruar është i dobishëm për reduktimin e NOx. Duke shtuar La2O3 në Pd/ CeO2 -γ-Al2O3 për dekompozimin e metanolit, u zbulua se shtimi i La2O3 pengoi formimin e nënproduktit dimetil eter dhe përmirësoi aktivitetin katalitik të katalizatorit. Kur përmbajtja e La2O3 është 10%, katalizatori ka aktivitet të mirë dhe shndërrimi i metanolit arrin maksimumin (rreth 91.4%). Kjo tregon se La2O3 ka dispersion të mirë në bartësin γ-Al2O3. Për më tepër, ai promovoi shpërndarjen e CeO2 në bartësin γ2Al2O3 dhe reduktimin e oksigjenit në masë, përmirësoi më tej shpërndarjen e Pd dhe rriti më tej ndërveprimin midis Pd dhe CeO2, duke përmirësuar kështu Aktiviteti katalitik i katalizatorit për zbërthimin e metanolit.
Sipas karakteristikave të mbrojtjes aktuale të mjedisit dhe procesit të përdorimit të energjisë së re, Kina duhet të zhvillojë materiale katalitike të tokës së rrallë me performancë të lartë me të drejta të pavarura të pronësisë intelektuale, të arrijë përdorimin efikas të burimeve të tokës së rrallë, të promovojë inovacionin teknologjik të materialeve katalitike të tokës së rrallë dhe të realizojë kërcim -Zhvillimi përpara i grupimeve industriale të lidhura me teknologjinë e lartë si toka e rrallë, mjedisi dhe energjia e re.
Aktualisht, produktet e furnizuara nga kompania përfshijnë nano zirkon, nano titania, nano alumin, nano hidroksid alumini, nano oksid zinku, nano oksid silikoni, nano oksid magnezi, nano hidroksid magnezi, nano oksid bakri, nano oksid ittriumi, , nano oksid lantanumi, nano trioksid tungsteni, nano oksid ferroferrik, nano agjent antibakterial dhe grafeni. Cilësia e produktit është e qëndrueshme dhe është blerë në grupe nga ndërmarrje shumëkombëshe.
Tel:86-021-20970332, Email:sales@shxlchem.com
Koha e postimit: Gusht-23-2021