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优锆纳米二氧化铈UG-CE01在催化剂方面的应用

悬赏分:0 提问者: nami111 浏览次数:1 提问时间:2018-11-29 08:30

近年来,随着人们生活水平的提高,汽车已经在人们的生活中越来越普及,目前的汽车主要还是以燃烧汽油为主。这就避免不了会产生有害的气体,目前人们已经从汽车尾气中分离出100多种物质,其中80多种为中国环保产业公布的有害物质,主要包括:一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化碳、颗粒物(PM等。在汽车尾气中,除氮气、氧气以及燃烧产物二氧化碳、水蒸气为无害成分外,其余均为有害成分。因此,控制和解决汽车尾气污染成为了一个迫切解决的问题。

关于汽车尾气催化剂,人民早期使用的大多是普通金属铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni),其缺点是起燃温度高、易中毒、催化活性差。之后使用贵金属铂(Pt)、铑(Rh)、钯(Pd)等作为催化剂,其具有寿命长、活性高、净化效果好等优点,但是由于贵金属价格昂贵,成本较高,也容易因磷(P)、硫(S)、铅(Pb)等而中毒,因此很难推广。

铈作为镧系元素中的一种,可失去一个5d电子和两个6s电子形成Ce3+,也会因为受4f电子层排布的影响而形成比较稳定的4f空轨道,从而形成Ce4+,这种变价特性使其具有较好的氧化还原能力。

由于Ce3+Ce4+的可逆转换,使得优锆纳米氧化铈具有独特的储放氧功能。其过程如下。

储存氧过程:

  Ce2O3+1/2O2=2CeO2

  Ce2O3+NO=2CeO2+1/2N2

  Ce2O3+H2O=2CeO2+H2

释放氧过程:

  2CeO2+H2=Ce2O3+H2O

  2CeO2+CO=Ce2O3+CO2

常用的汽车尾气催化剂中,CeO2是助催化剂。其功能有两个:一是储放氧,氧气不足时,CeO2转变为Ce2O3;氧气过剩时,Ce2O3转变成CeO2;二是催化剂中的贵金属微粒受CeO2控制(它随CecO2微粒的增大而增大,而研究表明,催化剂中的贵金属微粒控制在纳米级时才具有很高催化活性)。因此,在汽车尾气净化剂中添加优锆UG-CE01纳米二氧化铈相对于添加非纳米级二氧化铈有以下优点:苏州优锆供应的纳米级氧化铈的粒子比表面积大,涂层量高,稀土矿物粒度粗,有害杂质含量低,增加了储氧能力;优锆纳米氧化铈处于纳米级可控制催化剂中贵金属微粒处于纳米级,保证了在高温气氛中崔化剂高的比表面,从而大大提高了催化活性;作为添加剂,可以降低Pt.、Rh用量,自动调节空气燃料比和助催化作用,并能提高载体的热稳定性和机械强度等性能。

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