Kiel ni ĉiuj scias, rarateraj mineraloj en Ĉinio konsistas ĉefe el malpezaj rarateraj komponantoj, el kiuj lantano kaj cerio konsistigas pli ol 60%. Kun la kresko de rarateraj permanentaj magnetaj materialoj, rarateraj lumineskaj materialoj, rarateraj polurpulvoroj kaj raraj teroj en la metalurgia industrio en Ĉinio jaron post jaro, la postulo je mezaj kaj pezaj raraj teroj en la enlanda merkato ankaŭ rapide kreskas. Tio kaŭzis grandan amasiĝon de alt-abundaj malpezaj raraj teroj kiel Ce, La kaj Pr, kio kondukas al grava malekvilibro inter la ekspluatado kaj apliko de rarateraj resursoj en Ĉinio. Oni trovis, ke malpezaj rarateraj elementoj montras bonan katalizan funkciadon kaj efikecon en la kemia reakcia procezo pro sia unika 4f-elektrona ŝelstrukturo. Tial, uzi malpezan raran teron kiel katalizan materialon estas bona maniero por ampleksa utiligo de rarateraj resursoj. Katalizilo estas speco de substanco, kiu povas akceli kemian reakcion kaj ne estas konsumata antaŭ kaj post la reakcio. Fortigi la bazan esploradon pri raratera katalizo povas ne nur plibonigi produktadan efikecon, sed ankaŭ ŝpari resursojn kaj energion kaj redukti median poluadon, kio konformas al la strategia direkto de daŭripova disvolviĝo.
Kial raraj teraj elementoj havas katalizan agadon?
Rarateraj elementoj havas specialan eksteran elektronikan strukturon (4f), kiu agas kiel la centra atomo de la komplekso kaj havas diversajn kunordigajn nombrojn intervalantajn de 6 ĝis 12. La ŝanĝiĝemo de la kunordiga nombro de rarateraj elementoj determinas, ke ili havas "restan valenton". Ĉar 4f havas sep rezervajn valentajn elektronorbitalojn kun ligkapablo, ĝi ludas rolon de "rezerva kemia ligo" aŭ "resta valento". Ĉi tiu kapablo estas necesa por formala katalizilo. Tial, rarateraj elementoj ne nur havas katalizan agadon, sed ankaŭ povas esti uzataj kiel aldonaĵoj aŭ kokatalizantoj por plibonigi la katalizan agadon de kataliziloj, precipe la kontraŭaĝiĝan kaj kontraŭvenenigan kapablon.
Nuntempe, la rolo de nano-ceria oksido kaj nano-lantana oksido en la traktado de aŭtomobilaj ellasgasoj fariĝis nova fokuso.
Damaĝaj komponantoj en aŭtodegasoj ĉefe inkluzivas CO, HC kaj NOx. La rara tero uzata en la raratera katalizilo por purigi aŭtodegasojn estas ĉefe miksaĵo de ceria oksido, prazeodima oksido kaj lantana oksido. La raratera katalizilo por purigi aŭtodegasojn konsistas el kompleksaj oksidoj de rara tero kaj kobalto, mangano kaj plumbo. Ĝi estas speco de ternara katalizilo kun perovskito, spinela tipo kaj strukturo, en kiu ceria oksido estas la ŝlosila komponanto. Pro la redoksaj karakterizaĵoj de ceria oksido, la komponantoj de la degasoj povas esti efike kontrolitaj.
Katalizilo por purigo de aŭtodegasaj gasoj konsistas ĉefe el mielĉelara ceramika (aŭ metala) portanto kaj surfac-aktivigita tegaĵo. La aktivigita tegaĵo konsistas el granda areo de γ-Al₂O₃, taŭga kvanto da oksido por stabiligi la surfacan areon kaj katalize aktiva metalo disigita en la tegaĵo. Por redukti la konsumon de multekostaj PT kaj RH, pliigi la konsumon de pli malmultekosta Pd kaj redukti la koston de la katalizilo, surbaze de la kondiĉo ne redukti la rendimenton de la katalizilo por purigo de aŭtodegasaj gasoj, certa kvanto da CeO₂ kaj La₂O₃ estas ofte aldonita al la aktiviga tegaĵo de la ofte uzata ternara katalizilo Pt-Pd-Rh por formi ternan katalizilon el raraj valormetaloj kun bonega kataliza efiko. La₂O₃ (UG-LaO₃) kaj CeO₂ estis uzataj kiel promociiloj por plibonigi la rendimenton de γ-Al₂O₃ subtenataj de noblaj metalaj kataliziloj. Laŭ esplorado, la ĉefa mekanismo de CeO₂ en noblaj metalaj kataliziloj estas jena:
1. plibonigi la katalizan aktivecon de la aktiva tegaĵo per aldono de CeO2 por teni la valormetalajn partiklojn dispersitaj en la aktiva tegaĵo, por eviti la redukton de katalizaj kradpunktoj kaj damaĝon al la aktiveco kaŭzita de sintrado. Aldono de CeO2(UG-CeO1) en Pt/γ-Al2O3 povas dispersiĝi sur γ-Al2O3 en ununura tavolo (la maksimuma kvanto de unutavola disperso estas 0.035g CeO2/g γ-Al2O3), kio ŝanĝas la surfacajn ecojn de γ-Al2O3 kaj plibonigas la dispersan gradon de Pt. Kiam la enhavo de CeO2 egalas aŭ proksimas al la dispersa sojlo, la dispersa grado de Pt atingas la plej altan nivelon. La dispersa sojlo de CeO2 estas la plej bona dozo de CeO2. En oksida atmosfero super 600℃, Rh perdas sian aktivigon pro la formado de solida solvaĵo inter Rh2O3 kaj Al2O3. La ĉeesto de CeO2 malfortigos la reakcion inter Rh kaj Al2O3 kaj konservos la aktivigon de Rh. La₂O₃(UG-LaO₃) ankaŭ povas malhelpi la kreskon de Pt-ultrafajnaj partikloj. Aldonante CeO₂ kaj La₂O₃(UG-LaO₃) al Pd/γ₂al₂O₃, oni trovis, ke la aldono de CeO₂ antaŭenigis la disperson de Pd sur la portanto kaj produktis sinergian redukton. La alta disperso de Pd kaj ĝia interagado kun CeO₂ sur Pd/γ₂Al₂O₃ estas la ŝlosilo al la alta aktiveco de la katalizilo.
2. Aŭtomate alĝustigita aero-karburaĵa proporcio (aπ f) Kiam la starttemperaturo de la aŭto altiĝas, aŭ kiam la veturreĝimo kaj rapido ŝanĝiĝas, la ellasa flukvanto kaj la konsisto de la ellasa gaso ŝanĝiĝas, kio igas la laborkondiĉojn de la aŭtomobila ellasa gaspuriga katalizilo konstante ŝanĝiĝi kaj influas ĝian katalizan funkciadon. Necesas alĝustigi la π-karburaĵan proporcion de aero al la stoiĥiometria proporcio de 1415~1416, por ke la katalizilo povu plene plenumi sian purigadan funkcion. CeO2 estas varia valenta oksido (Ce4 +ΠCe3+), kiu havas la ecojn de N-tipa duonkonduktaĵo, kaj havas bonegan oksigenan stokan kaj liberigan kapaciton. Kiam la AπF proporcio ŝanĝiĝas, CeO2 povas ludi bonegan rolon en dinamika alĝustigo de la aero-karburaĵa proporcio. Tio estas, O2 estas liberigita kiam la karburaĵo estas superflua por helpi CO kaj hidrokarbonon oksidiĝi; Kaze de troa aero, CeO2-x ludas reduktan rolon kaj reagas kun NOx por forigi NOx el la ellasa gaso por akiri CeO2.
3. Efiko de kokatalizilo Kiam la miksaĵo de aπ f estas en stoiĥiometria proporcio, krom la oksidiĝa reakcio de H2, CO, HC kaj la redukta reakcio de NOx, CeO2 kiel kokatalizilo ankaŭ povas akceli la migradon de akvogaso kaj la vaporreforman reakcion kaj redukti la enhavon de CO kaj HC. La2O3 povas plibonigi la konvertan rapidon en la migrada reakcio de akvogaso kaj la vaporreforma reakcio de hidrokarbonoj. La generita hidrogeno utilas por la redukto de NOx. Aldonante La2O3 al Pd/CeO2-γ-Al2O3 por metanola malkomponiĝo, oni trovis, ke la aldono de La2O3 inhibicias la formadon de kromprodukta dimetila etero kaj plibonigas la katalizan aktivecon de la katalizilo. Kiam la enhavo de La2O3 estas 10%, la katalizilo havas bonan aktivecon kaj la metanola konverto atingas la maksimumon (ĉirkaŭ 91.4%). Ĉi tio montras, ke La₂O₃ havas bonan disperson sur γ-Al₂O₃-portanto. Krome, ĝi antaŭenigis la disperson de CeO₂ sur γ₂Al₂O₃-portanto kaj la redukton de amasa oksigeno, plue plibonigis la disperson de Pd kaj plue plifortigis la interagadon inter Pd kaj CeO₂, tiel plibonigante la katalizan aktivecon de la katalizilo por metanola malkomponiĝo.
Laŭ la karakterizaĵoj de la nuna mediprotektado kaj nova energi-utiliga procezo, Ĉinio devus disvolvi alt-efikecajn katalizajn materialojn el raraj teroj kun sendependaj intelektaj proprietrajtoj, atingi efikan utiligon de raraj teraj resursoj, antaŭenigi teknologian novigadon de katalizaj materialoj el raraj teroj, kaj realigi antaŭeniran disvolviĝon de rilataj altteknologiaj industriaj aretoj kiel raraj teroj, medio kaj nova energio.
Nuntempe, la produktoj liveritaj de la kompanio inkluzivas nano-zirkonia, nano-dioksida titanio, nano-alumina oksido, nano-aluminia hidroksido, nano-zinka oksido, nano-silicia oksido, nano-magnezia oksido, nano-magnezia hidroksido, nano-kupra oksido, nano-itria oksido, nano-ceria oksido, nano-lantana oksido, nano-volframa trioksido, nano-ferofera oksido, nano-bakteria agento kaj grafeno. La produkta kvalito estas stabila, kaj ĝi estis aĉetita en aroj fare de multnaciaj entreprenoj.
Telefono: 86-021-20970332, Email:sales@shxlchem.com
Afiŝtempo: Jul-04-2022