Como todos sabemos, os minerais de terras raras en China están compostos principalmente por compoñentes lixeiros de terras raras, dos cales o lantano e o cerio representan máis do 60%. Coa expansión dos materiais de imán permanente de terras raras, materiais luminiscentes de terras raras, po de pulido de terras raras e terras raras na industria metalúrxica en China ano a ano, a demanda de terras raras medias e pesadas no mercado interno tamén está aumentando rapidamente. un gran atraso de terras raras lixeiras de gran abundancia como Ce, La e Pr, o que leva a un grave desequilibrio entre a explotación e aplicación dos recursos de terras raras en China. Descúbrese que os elementos lixeiros de terras raras mostran un bo rendemento catalítico e eficacia no proceso de reacción química debido á súa estrutura única de capa electrónica 4f. Polo tanto, o uso de terras raras lixeiras como material catalítico é unha boa forma de aproveitar integralmente os recursos de terras raras. O catalizador é un tipo de substancia que pode acelerar a reacción química e non se consume antes nin despois da reacción. Fortalecer a investigación básica da catálise de terras raras non só pode mellorar a eficiencia da produción, senón tamén aforrar recursos e enerxía e reducir a contaminación ambiental, o que está en liña coa dirección estratéxica do desenvolvemento sostible.
Por que os elementos das terras raras teñen actividade catalítica?
Os elementos de terras raras teñen unha estrutura electrónica externa especial (4f), que actúa como o átomo central do complexo e ten varios números de coordinación que van do 6 ao 12. A variabilidade do número de coordinación dos elementos das terras raras determina que teñan "valencia residual" . Debido a que 4f ten sete orbitais de electróns de valencia de reserva con capacidade de enlace, xoga un papel de "enlace químico de reserva" ou "valencia residual". Esta capacidade é necesaria para un catalizador formal. Polo tanto, os elementos de terras raras non só teñen actividade catalítica, senón que tamén se poden usar como aditivos ou cocatalizadores para mellorar o rendemento catalítico dos catalizadores, especialmente a capacidade anti-envellecemento e a capacidade anti-intoxicación.
Na actualidade, o papel do nanoóxido de cerio e do nano óxido de lantano no tratamento do escape dos automóbiles converteuse nun novo foco.
Os compoñentes nocivos dos escapes dos automóbiles inclúen principalmente CO, HC e NOx. A terra rara utilizada no catalizador de purificación de escape de automóbiles de terras raras é principalmente unha mestura de óxido de cerio, óxido de praseodimio e óxido de lantano. O catalizador de purificación de escape de automóbiles de terras raras está composto por óxidos complexos de terras raras e cobalto, manganeso e chumbo. É unha especie de catalizador ternario con perovskita, tipo espinela e estrutura, no que o óxido de cerio é o compoñente clave. Debido ás características redox do óxido de cerio, os compoñentes dos gases de escape pódense controlar eficazmente.
O catalizador de purificación de escape de automóbiles está composto principalmente por un portador de cerámica (ou metal) de panal de mel e un revestimento activado por superficie. O revestimento activado está composto de gran área γ-Al2O3, cantidade adecuada de óxido para estabilizar a superficie e metal catalíticamente activo disperso no revestimento. Para reducir o consumo de pt e RH caros, aumentar o consumo de Pd máis barato e reducir o custo do catalizador, baixo a premisa de non reducir o rendemento do catalizador de purificación de escape do automóbil, adoita engadirse unha certa cantidade de CeO2 e La2O3 ao revestimento de activación do catalizador ternario Pt-Pd-Rh de uso común para formar un catalizador ternario de metales preciosos de terras raras cun excelente catalizador efecto. Utilizáronse La2O3(UG-La01) e CeO2 como promotores para mellorar o rendemento de catalizadores de metais nobres apoiados en γ-Al2O3. Segundo a investigación, CeO2, o principal mecanismo de La2O3 nos catalizadores de metais nobres é o seguinte:
1. Mellora a actividade catalítica do revestimento activo engadindo CeO2 para manter as partículas de metais preciosos dispersas no revestimento activo, para evitar a redución dos puntos de celosía catalítica e os danos á actividade causados pola sinterización. Engadindo CeO2(UG-Ce01) a Pt/γ-Al2O3 pódese dispersar sobre γ-Al2O3 nunha soa capa (a cantidade máxima de dispersión dunha soa capa é de 0,035 g CeO2/g γ-Al2O3), o que cambia as propiedades da superficie de γ. -Al2O3 e mellora o grao de dispersión de Pt. Cando o contido de CeO2 é igual ou próximo á dispersión limiar, o grao de dispersión de Pt alcanza o máis alto. O limiar de dispersión de CeO2 é a mellor dose de CeO2. Na atmosfera de oxidación superior a 600 ℃, o Rh perde a súa activación debido á formación de solución sólida entre Rh2O3 e Al2O3. A existencia de CeO2 debilitará a reacción entre Rh e Al2O3 e manterá a activación do Rh. La2O3(UG-La01) tamén pode evitar o crecemento de partículas ultrafinas de Pt. Engadindo CeO2 e La2O3(UG-La01) a Pd/γ 2al2o3, descubriuse que a adición de CeO2 promoveu a dispersión de Pd no portador e produciu un redución sinérxica. A alta dispersión de Pd e a súa interacción con CeO2 sobre Pd/γ2Al2O3 son a clave da alta actividade do catalizador.
2. Relación aire-combustible axustada automaticamente (aπ f) Cando a temperatura de inicio do automóbil aumenta, ou cando o modo de condución e a velocidade cambian, o caudal de escape e a composición dos gases de escape cambian, o que fai que as condicións de traballo do escape do automóbil cambien. catalizador de purificación de gas cambia constantemente e afecta o seu rendemento catalítico. É necesario axustar a proporción de combustible π do aire á relación estequiométrica de 1415~1416, para que o catalizador poida desempeñar plenamente a súa función de purificación. CeO2 é un óxido de valencia variable (Ce4 +ΠCe3+), que ten as propiedades de Semicondutor tipo N, e ten unha excelente capacidade de almacenamento e liberación de osíxeno. Cando a relación A π F cambia, o CeO2 pode desempeñar un papel excelente no axuste dinámico da relación aire-combustible. É dicir, O2 é liberado cando o combustible sobra para axudar a oxidar o CO e os hidrocarburos; En caso de exceso de aire, o CeO2-x xoga un papel reductor e reacciona con NOx para eliminar os NOx dos gases de escape para obter CeO2.
3. Efecto do cocatalizador Cando a mestura de aπ f está en relación estequiométrica, ademais da reacción de oxidación de H2, CO, HC e a reacción de redución de NOx, CeO2 como cocatalizador tamén pode acelerar a migración do gas auga e a reacción de reformado con vapor e reducir o contido de CO e HC. O La2O3 pode mellorar a taxa de conversión na reacción de migración de gas auga e na reacción de reformado con vapor de hidrocarburos. O hidróxeno xerado é beneficioso para a redución de NOx. Engadindo La2O3 a Pd/CeO2 -γ-Al2O3 para a descomposición do metanol, descubriuse que a adición de La2O3 inhibe a formación de dimetil éter subproduto e mellora a actividade catalítica do catalizador. Cando o contido de La2O3 é do 10%, o catalizador ten unha boa actividade e a conversión de metanol alcanza o máximo (un 91,4%). Isto mostra que La2O3 ten unha boa dispersión no portador γ-Al2O3. Ademais, promoveu a dispersión de CeO2 no portador γ2Al2O3 e a redución do osíxeno a granel, mellorou aínda máis a dispersión de Pd e mellorou aínda máis a interacción entre Pd e CeO2, mellorando así o actividade catalítica do catalizador para a descomposición do metanol.
Segundo as características da protección ambiental actual e do novo proceso de utilización de enerxía, China debería desenvolver materiais catalíticos de terras raras de alto rendemento con dereitos de propiedade intelectual independentes, lograr unha utilización eficiente dos recursos de terras raras, promover a innovación tecnolóxica dos materiais catalíticos de terras raras e realizar un salto. -Desenvolvemento futuro de clusters industriais de alta tecnoloxía relacionados, como terras raras, medio ambiente e novas enerxías.
Actualmente, os produtos subministrados pola compañía inclúen nano zirconia, nano titania, nano alúmina, nano hidróxido de aluminio, nano óxido de cinc, nano óxido de silicio, nano óxido de magnesio, nano hidróxido de magnesio, nano óxido de cobre, nano óxido de itrio, nano óxido de cerio. , nano óxido de lantano, nano trióxido de tungsteno, nano óxido ferroférrico, axente antibacteriano nano e grafeno. A calidade do produto é estable e foi adquirido por lotes por empresas multinacionais.
Teléfono: 86-021-20970332, Email:sales@shxlchem.com
Hora de publicación: 04-Xul-2022