TWC Catalyst Rare Earth Power (en inglés)

El papel de las tierras raras en el catalizador tiene principalmente los siguientes aspectos.

1. Ingrediente activo del catalizador de purificación de gases de escape de automóviles

Los principales componentes nocivos en los gases de escape de los automóviles son los óxidos de carbono (Hc), monóxido de carbono (CO) y óxidos de nitrógeno (NO). Las reacciones químicas en los purificadores incluyen reacciones de oxidy reducción. Por lo tanto, es necesario encontrar un tipo de catalizador ternario que pueda hacer reacciones de oxidy reducción al mismo tiempo, de modo que el catalizador en el tubo de escape del automóvil con la ayuda de la temperatura de escape y la concentración de oxígeno en el aire, el CO, HC y NO en el gas de cola al mismo tiempo la acción REDOX, de modo que puedan convertirse en sustancias inofensivas C02, H20 y N2. Se estudiaron las actividades catalíticas de Ce y La. Los resultados mostraron que la introducción del Ce02 mejoró significativamente las actividades de conversión catalítica de CO y NO. Por lo tanto, los óxidos de tierras raras se pueden utilizar como componentes activos de los catalizadores para reducir el Co, HC y No total o parcialmente en lugar de metales nobles.

2 mejorar la capacidad anti - envendel catalizador

Las sustancias como Pb, S y P contenidas en los gases de escape de los vehículos de motor son fáciles de envenenar el catalizador de tres vías de metal noble. Estas sustancias producen quimisorción en la superficie activa del catalizador, lo que dificulta el progreso de la reacción y hace que el catalizador pierda su actividad catalítica. La resistencia al envenpor sulfuro se debe a la formación de una fase estable de estas sustancias tóxicas, como el Ce203 y la reacción de sulfuro para formar C02(S04)3 estable. En una atmósfera reduc, estos sulfurson liberados y convertidos a H2S en catcatalde Pt y Rh, que son expulsados con gases de escape (produciendo H2S maloliente). La tierra rara que contiene catalizador tiene una fuerte resistencia al envendebido a la conversión de sulfuren la superficie diluida. Los resultados muestran que el Ce02 tiene un cierto efecto de almacenamiento de azufre en el componente S02 del gas de cola. La reacción siguiente ocurre cuando el motor del automóvil trabaja bajo la condición de la combustión pobre: 6 Ce02+3S02 - Ce2(S04)3+2C0203, el azufre almacenserá liberado bajo la condición de la combustión rica, así aumentando la capacidad de envendel anti-S del catalizador.

3. Mejorar la estabilidad térmica y la resistencia mecánica del catalizador

Ya-a1203, que generalmente constituye el recubrimiento activado, se transformará en A-A1203 por encima de 800℃, lo que aumenta la densidad y disminuye el área superficial, resultando en el colapso de la estructura de poros. Y por encima de 1200℃, el recubrimiento activado se desprendel soporte, por lo que la resistencia al gas aumenta y la actividad catalítica disminuye. La adición de Ce02 puede estabilizar la estructura cristalina de YA-A1203, mantener el recubrimiento activado estable a alta temperatura e inhibir la pérdida de actividad. El óxido de cerio conserva una superficie de 60 m2·g. 1 después del tratamiento a 1473 K durante varias horas en una atmósfera reductora o neutra, lo que indica que el Ce3+, principalmente en presencia de Ce A1203, dificultó el crecimiento del cristal y la transición de la alúmina.

4. Ajuste automático de la relación aire-combustible (la capacidad de almacenamiento de oxígeno aumenta la actividad del catalizador)

Alrededor de la relación teórica aire-combustible de la operación del motor del automóvil, la composición de los gases de escape de los automóviles cambiará periódicamente. Usando las características de selección de semillas, el oxígeno en el gas de escape puede ser adsorbido reversiblemente y liberado de sustancias llamadas oxialmacenantes, el CeO tiene este papel. Muchos estudios han encontrado que el óxido de cerio y otros óxidos de tierras raras tienen la capacidad de almacenar y liberar oxígeno. El Ce02 libera 02 en la región pobre en oxígeno, oxida C0 y HC, y almacena 02 en la región rica en oxígeno, con el fin de controlar la fluctuatmosférica cerca de los metales preciosos y estabilizar la relación aire-combustible A/F cerca del equilibrio estequiométrico, que juega el papel de expandir la ventana de relación ai-combustible y mantener la actividad catalítica de los catalizadores. Ce en Ce02 puede cambiar el estado de oxid(la transformación entre Ce4+ y Ce3+), tiene un excelente efecto de almacenamiento de oxígeno y la capacidad de liberación de oxígeno, puede almacenar/liberar oxígeno en las condiciones de combustión pobre/rica combustión, con el fin de mejorar la tasa de conversión de CO, HC y NO. Cuando el motor es rico en aceite transitorio y el gas de escape es hipoxia transitoria, el tetravalente Cc (CeO2) puede convertirse en trivalente Ce(Ce2O3) y liberar O2. Cuando el motor instantáneo agotó el aceite y causar el gas de escape instantárico en oxígeno, Ce2O3 combinado con O2 y convertido en CeO2, esta es la llamada reserva de oxígeno. La ecuación de reacción es la siguiente :2 CeO2-- Ce2O3+1/2O2.

5. The role of accelerant (en inglés)

El escape de los automóviles contiene alrededor de l0% de vapor de agua. Ce02 puede promover la reacción de transferencia agua-gas para producir gas reductor, lo que puede mejorar la tasa de purificación de CO en el caso de anoxia. Al mismo tiempo, el H2 puede ser usado en la reducción de NO para mejorar la tasa de purificación de NO en la zona rica en combustión. Con el fin de compensar la falta de capacidad de Pd en la reducción catalítica de NO en los catalizadores de Pd ricos y completos, La203 se añadió en Pd. Este catalizador PD-LA era completamente comparable al catalizador PT. Rh en rendimiento.