Як мы ўсе ведаем, рэдказямельныя мінералы ў Кітаі ў асноўным складаюцца з лёгкіх рэдказямельных кампанентаў, з якіх лантан і цэрый складаюць больш за 60%. З пашырэннем рэдказямельных пастаянных магнітных матэрыялаў, рэдказямельных люмінесцэнтных матэрыялаў, рэдказямельных паліравальных парашкоў і рэдказямельных металаў у металургічнай прамысловасці Кітая год за годам попыт на сярэднія і цяжкія рэдказямельныя рэчывы на ўнутраным рынку таксама хутка расце. Гэта выклікала вялікае адставанне лёгкіх рэдказямельных элементаў з высокім утрыманнем, такіх як Ce, La і Pr, што прыводзіць да сур'ёзнага дысбалансу паміж эксплуатацыяй і выкарыстаннем рэдказямельных рэсурсаў у Кітаі. Устаноўлена, што лёгкія рэдказямельныя элементы дэманструюць добрую каталітычную прадукцыйнасць і эфектыўнасць у працэсе хімічнай рэакцыі дзякуючы сваёй унікальнай структуры 4f электроннай абалонкі. Такім чынам, выкарыстанне лёгкага рэдказямельнага матэрыялу ў якасці каталітычнага матэрыялу з'яўляецца добрым спосабам комплекснага выкарыстання рэдказямельных рэсурсаў. Каталізатар - гэта рэчыва, якое можа паскараць хімічную рэакцыю і не расходуецца да і пасля рэакцыі. Умацаванне фундаментальных даследаванняў рэдказямельнага каталізу можа не толькі павысіць эфектыўнасць вытворчасці, але і зэканоміць рэсурсы і энергію і паменшыць забруджванне навакольнага асяроддзя, што адпавядае стратэгічнаму напрамку ўстойлівага развіцця.
Чаму рэдказямельныя элементы валодаюць каталітычнай актыўнасцю?
Рэдказямельныя элементы маюць спецыяльную знешнюю электронную структуру (4f), якая дзейнічае як цэнтральны атам комплексу і мае розныя каардынацыйныя лікі ад 6 да 12. Зменлівасць каардынацыйнага ліку рэдказямельных элементаў вызначае іх «рэшткавую валентнасць» . Паколькі 4f мае сем арбіталяў рэзервовага валентнага электрона са здольнасцю звязваць, ён выконвае ролю «рэзервовай хімічнай сувязі» або «астаткавай валентнасці». Гэтая здольнасць неабходная для фармальнага каталізатара. Такім чынам, рэдказямельныя элементы не толькі валодаюць каталітычнай актыўнасцю, але і могуць выкарыстоўвацца ў якасці дабавак або сукаталізатараў для паляпшэння каталітычных характарыстык каталізатараў, асабліва здольнасці супраць старэння і здольнасці супраць атручвання.
У цяперашні час роля нанааксіду цэрыя і нанааксіду лантана ў апрацоўцы выхлапных газаў аўтамабіляў стала новым фокусам.
Шкодныя кампаненты ў аўтамабільных выхлапах у асноўным ўключаюць CO, HC і NOx. Рэдказямельныя рэчывы, якія выкарыстоўваюцца ў каталізатары ачысткі выхлапных газаў аўтамабіляў, у асноўным з'яўляюцца сумессю аксіду цэрыя, аксіду празеадыму і аксіду лантана. Рэдказямельны аўтамабільны каталізатар ачысткі выхлапных газаў складаецца са складаных аксідаў рэдказямельных элементаў і кобальту, марганца і свінцу. Гэта свайго роду трохкомпонентны каталізатар з перовскитом, тыпам шпінелі і структурай, у якім аксід цэрыя з'яўляецца ключавым кампанентам. Дзякуючы акісляльна-аднаўленчым характарыстыкам аксіду цэрыю можна эфектыўна кантраляваць кампаненты выхлапных газаў.
Аўтамабільны каталізатар ачысткі выхлапных газаў у асноўным складаецца з сотавага керамічнага (або металічнага) носьбіта і павярхоўнага актываванага пакрыцця. Актываванае пакрыццё складаецца з вялікай плошчы γ-Al2O3, належнай колькасці аксіду для стабілізацыі плошчы паверхні і каталітычна актыўнага металу, дыспергаванага ў пакрыцці. Каб паменшыць спажыванне дарагіх pt і адноснай вільготнасці, павялічыць спажыванне больш таннага Pd і знізіць кошт каталізатара, зыходзячы з таго, што не зніжаецца прадукцыйнасць аўтамабільнага каталізатара ачысткі выхлапных газаў, у яго звычайна дадаецца пэўная колькасць CeO2 і La2O3. актывацыйнае пакрыццё звычайна выкарыстоўванага патройнага каталізатара Pt-Pd-Rh для адукацыі патройнага каталізатара з рэдказямельных каштоўных металаў з выдатным каталітычны эфект. La2O3(UG-La01) і CeO2 выкарыстоўваліся ў якасці прамотараў для паляпшэння прадукцыйнасці каталізатараў з высакародных металаў, нанесеных на γ-Al2O3. Паводле даследаванняў, CeO2, асноўны механізм La2O3 у каталізатарах высакародных металаў заключаецца ў наступным:
1. палепшыць каталітычную актыўнасць актыўнага пакрыцця шляхам дадання CeO2, каб часціцы каштоўнага металу не рассыпаліся ў актыўным пакрыцці, каб пазбегнуць памяншэння каталітычных кропак рашоткі і пашкоджання актыўнасці, выкліканага спяканнем. Даданне CeO2(UG-Ce01) у Pt/γ-Al2O3 можа дыспергаваць на γ-Al2O3 у адзін пласт (максімальная колькасць аднаслаёвай дысперсіі складае 0,035 г CeO2/г γ-Al2O3), што змяняе ўласцівасці паверхні γ -Al2O3 і паляпшае ступень дысперсіі Pt. Калі ўтрыманне CeO2 роўна або блізка да парог дысперсіі, ступень дысперсіі Pt дасягае найвышэйшай. Парог дысперсіі CeO2 - лепшая дазоўка CeO2. У атмасферы акіслення вышэй за 600 ℃ Rh губляе сваю актывацыю з-за адукацыі цвёрдага раствора паміж Rh2O3 і Al2O3. Існаванне CeO2 аслабіць рэакцыю паміж Rh і Al2O3 і захавае актывацыю Rh. La2O3(UG-La01) можа таксама прадухіліць рост звыштонкіх часціц Pt. Даданне CeO2 і La2O3(UG-La01) да Pd/γ 2al2o3, было выяўлена, што даданне CeO2 спрыяе дысперсіі Pd на носьбіце і стварае сінэргічны скарачэнне. Высокая дысперснасць Pd і яго ўзаемадзеянне з CeO2 на Pd/γ2Al2O3 з'яўляюцца ключом да высокай актыўнасці каталізатара.
2. Аўтаматычная рэгуляванне суадносін паветра і паліва (aπ f) Калі пачатковая тэмпература аўтамабіля павышаецца або калі рэжым руху і хуткасць змяняюцца, хуткасць патоку выхлапных газаў і склад выхлапных газаў змяняюцца, што робіць умовы працы аўтамабільных выхлапных газаў Каталізатар ачысткі газу пастаянна мяняецца і ўплывае на яго каталітычныя характарыстыкі. Неабходна адрэгуляваць суадносіны π паліўнага паветра да стэхіаметрычнага суадносін 1415~1416, каб каталізатар мог цалкам выконваць сваю функцыю ачысткі. CeO2 з'яўляецца аксідам з пераменнай валентнасцю (Ce4 +ΠCe3+), які валодае ўласцівасцямі Паўправаднік N-тыпу і мае выдатную ёмістасць для захоўвання і вызвалення кіслароду. Калі суадносіны A π F змяняецца, CeO2 можа гуляць выдатную ролю ў дынамічным рэгуляванні суадносін паветра і паліва. Гэта значыць, O2 вылучаецца, калі паліва лішак, каб дапамагчы CO і вуглевадародам акісліцца; У выпадку лішку паветра CeO2-x выконвае аднаўляльную ролю і рэагуе з NOx, каб выдаліць NOx з выхлапных газаў і атрымаць CeO2.
3. Уплыў сукаталізатара Калі сумесь aπ f знаходзіцца ў стэхіаметрычных суадносінах, акрамя рэакцыі акіслення H2, CO, HC і рэакцыі аднаўлення NOx, CeO2 як сукаталізатар можа таксама паскорыць міграцыю вадзянога газу і рэакцыю паравога рыформінга і паменшыць ўтрыманне СА і УВ. La2O3 можа палепшыць каэфіцыент канверсіі ў рэакцыі міграцыі вадзянога газу і рэакцыі паравога рыфармавання вуглевадародаў. Адукаваны вадарод спрыяе зніжэнню выкідаў NOx. Пры даданні La2O3 да Pd/CeO2 -γ-Al2O3 для раскладання метанолу было ўстаноўлена, што даданне La2O3 інгібіравала адукацыю пабочнага прадукту дыметылавага эфіру і паляпшала каталітычную актыўнасць каталізатара. Калі ўтрыманне La2O3 складае 10%, каталізатар мае добрую актыўнасць і канверсія метанолу дасягае максімуму (каля 91,4%). Гэта паказвае, што La2O3 мае добрую дысперсію на носьбіце γ-Al2O3. Акрамя таго, ён спрыяў дысперсіі CeO2 на носьбіце γ2Al2O3 і зніжэнню аб'ёмнага кіслароду, яшчэ больш палепшыў дысперсію Pd і ўзмацніў узаемадзеянне паміж Pd і CeO2, тым самым паляпшаючы каталітычная актыўнасць каталізатара раскладання метанолу.
Згодна з асаблівасцямі сучаснай аховы навакольнага асяроддзя і новага працэсу выкарыстання энергіі, Кітай павінен распрацаваць высокаэфектыўныя рэдказямельныя каталітычныя матэрыялы з незалежнымі правамі інтэлектуальнай уласнасці, дасягнуць эфектыўнага выкарыстання рэдказямельных рэсурсаў, спрыяць тэхналагічным інавацыям рэдказямельных каталітычных матэрыялаў і рэалізаваць скачок - перспектыўнае развіццё адпаведных высокатэхналагічных прамысловых кластараў, такіх як рэдказямельныя элементы, навакольнае асяроддзе і новая энергетыка.
У цяперашні час прадукцыя, якая пастаўляецца кампаніяй, уключае нана аксід цырконія, нана аксід тытана, нана аксід алюмінія, нана гідраксід алюмінія, нана аксід цынку, нана аксід крэмнію, нана аксід магнію, нана гідраксід магнію, нана аксід медзі, нана аксід ітрыю, нана аксід цэрыя , нана аксід лантана, нана трыаксід вальфраму, нанааксід жалеза, нана антыбактэрыйны агент і графен. Якасць прадукту стабільная, і ён быў набыты партыямі шматнацыянальнымі прадпрыемствамі.
Тэл.: 86-021-20970332, Email:sales@shxlchem.com
Час публікацыі: 4 ліпеня 2022 г