अटोमोबाइल निकासमा नानो रेयर अर्थ अक्साइडको प्रयोग

हामी सबैलाई थाहा छ, चीनमा दुर्लभ पृथ्वी खनिजहरू मुख्यतया हल्का दुर्लभ पृथ्वी घटकहरू मिलेर बनेका छन्, जसमध्ये ल्यान्थेनम र सेरियमको योगदान ६०% भन्दा बढी छ। चीनमा धातुकर्म उद्योगमा दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुम्बक सामग्री, दुर्लभ पृथ्वी चम्किलो पदार्थ, दुर्लभ पृथ्वी पालिस गर्ने पाउडर र दुर्लभ पृथ्वीको वर्षौं वर्ष विस्तारसँगै, घरेलु बजारमा मध्यम र भारी दुर्लभ पृथ्वीको माग पनि द्रुत गतिमा बढ्दै गएको छ। यसले Ce, La र Pr जस्ता उच्च प्रचुर मात्रामा प्रकाश दुर्लभ पृथ्वीहरूको ठूलो ब्याकलग निम्त्याएको छ, जसले चीनमा दुर्लभ पृथ्वी स्रोतहरूको शोषण र प्रयोग बीच गम्भीर असंतुलन निम्त्याउँछ। यो पाइएको छ कि प्रकाश दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूले तिनीहरूको अद्वितीय 4f इलेक्ट्रोन शेल संरचनाको कारणले रासायनिक प्रतिक्रिया प्रक्रियामा राम्रो उत्प्रेरक प्रदर्शन र प्रभावकारिता देखाउँछन्। त्यसकारण, उत्प्रेरक सामग्रीको रूपमा प्रकाश दुर्लभ पृथ्वी प्रयोग गर्नु दुर्लभ पृथ्वी स्रोतहरूको व्यापक उपयोगको लागि एक राम्रो तरिका हो। उत्प्रेरक एक प्रकारको पदार्थ हो जसले रासायनिक प्रतिक्रियालाई गति दिन सक्छ र प्रतिक्रिया अघि र पछि खपत हुँदैन। दुर्लभ पृथ्वी उत्प्रेरकको आधारभूत अनुसन्धानलाई सुदृढ पार्नाले उत्पादन दक्षतामा सुधार मात्र हुँदैन, स्रोत र ऊर्जा बचत गर्न र वातावरणीय प्रदूषण कम गर्न पनि सकिन्छ, जुन दिगो विकासको रणनीतिक दिशा अनुरूप छ।

दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूमा उत्प्रेरक गतिविधि किन हुन्छ?

दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूमा एक विशेष बाह्य इलेक्ट्रोनिक संरचना (4f) हुन्छ, जसले जटिलको केन्द्रीय परमाणुको रूपमा काम गर्दछ र 6 देखि 12 सम्मका विभिन्न समन्वय संख्याहरू हुन्छन्। दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको समन्वय संख्याको परिवर्तनशीलताले तिनीहरूमा "अवशिष्ट भ्यालेन्स" छ भनेर निर्धारण गर्दछ। 4f मा बन्धन क्षमताको साथ सात ब्याकअप भ्यालेन्स इलेक्ट्रोन अर्बिटलहरू भएको हुनाले, यसले "ब्याकअप रासायनिक बन्धन" वा "अवशिष्ट भ्यालेन्स" को भूमिका खेल्छ। यो क्षमता औपचारिक उत्प्रेरकको लागि आवश्यक छ। त्यसकारण, दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूमा उत्प्रेरक गतिविधि मात्र हुँदैन, तर उत्प्रेरकहरूको उत्प्रेरक कार्यसम्पादन, विशेष गरी बुढ्यौली विरोधी क्षमता र विषाक्तता विरोधी क्षमता सुधार गर्न additives वा cocatalysts को रूपमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ।

हाल, अटोमोबाइल निकासको उपचारमा न्यानो सेरियम अक्साइड र न्यानो ल्यान्थानम अक्साइडको भूमिका नयाँ केन्द्रबिन्दु बनेको छ।

अटोमोबाइल निकासका हानिकारक घटकहरूमा मुख्यतया CO, HC र NOx समावेश हुन्छन्। दुर्लभ पृथ्वी अटोमोबाइल निकास शुद्धिकरण उत्प्रेरकमा प्रयोग हुने दुर्लभ पृथ्वी मुख्यतया सेरियम अक्साइड, प्रासियोडिमियम अक्साइड र ल्यान्थेनम अक्साइडको मिश्रण हो। दुर्लभ पृथ्वी अटोमोबाइल निकास शुद्धिकरण उत्प्रेरक दुर्लभ पृथ्वी र कोबाल्ट, म्यांगनीज र सिसाको जटिल अक्साइडहरू मिलेर बनेको हुन्छ। यो पेरोभस्काइट, स्पिनल प्रकार र संरचना भएको एक प्रकारको टर्नरी उत्प्रेरक हो, जसमा सेरियम अक्साइड प्रमुख घटक हो। सेरियम अक्साइडको रेडक्स विशेषताहरूको कारण, निकास ग्यासका घटकहरूलाई प्रभावकारी रूपमा नियन्त्रण गर्न सकिन्छ।

अटोमोबाइल निकास शुद्धीकरण उत्प्रेरक मुख्यतया हनीकोम्ब सिरेमिक (वा धातु) वाहक र सतह सक्रिय कोटिंगबाट बनेको हुन्छ। सक्रिय कोटिंग ठूलो क्षेत्र γ-Al2O3, सतह क्षेत्र स्थिर गर्न अक्साइडको उचित मात्रा र कोटिंगमा छरिएको उत्प्रेरक रूपमा सक्रिय धातु मिलेर बनेको हुन्छ। महँगो pt र RH को खपत कम गर्न, सस्तो Pd को खपत बढाउन र उत्प्रेरकको लागत घटाउन, अटोमोबाइल निकास शुद्धीकरण उत्प्रेरकको कार्यसम्पादन घटाउन नदिने आधारमा, उत्कृष्ट उत्प्रेरक प्रभावको साथ दुर्लभ पृथ्वी बहुमूल्य धातु टर्नरी उत्प्रेरक बनाउनको लागि सामान्यतया प्रयोग हुने Pt-Pd-Rh टर्नरी उत्प्रेरकको सक्रियता कोटिंगमा CeO2 र La2O3 को एक निश्चित मात्रा थपिन्छ। La2O3(UG-La01) र CeO2 लाई γ- Al2O3 समर्थित नोबल धातु उत्प्रेरकहरूको कार्यसम्पादन सुधार गर्न प्रवर्द्धकको रूपमा प्रयोग गरिएको थियो। अनुसन्धानका अनुसार, CeO2, नोबल धातु उत्प्रेरकहरूमा La2O3 को मुख्य संयन्त्र निम्नानुसार छ:

१. सक्रिय कोटिंगमा छरिएका बहुमूल्य धातुका कणहरूलाई राख्न CeO2 थपेर सक्रिय कोटिंगको उत्प्रेरक गतिविधि सुधार गर्नुहोस्, ताकि उत्प्रेरक जाली बिन्दुहरूको कमी र सिन्टरिङको कारण हुने गतिविधिमा क्षति हुनबाट बच्न सकियोस्। Pt/γ-Al2O3 मा CeO2(UG-Ce01) थप्दा γ-Al2O3 मा एकल तहमा फैलिन सक्छ (एकल-तह फैलावटको अधिकतम मात्रा 0.035g CeO2/g γ-Al2O3 हो), जसले γ-Al2O3 को सतह गुणहरू परिवर्तन गर्दछ र Pt को फैलावट डिग्री सुधार गर्दछ। जब CeO2 सामग्री फैलावट थ्रेसहोल्ड बराबर वा नजिक हुन्छ, Pt को फैलावट डिग्री उच्चतममा पुग्छ। CeO2 को फैलावट थ्रेसहोल्ड CeO2 को उत्तम खुराक हो। 600℃ माथिको अक्सिडेशन वातावरणमा, Rh2O3 र Al2O3 बीच ठोस घोलको गठनको कारणले Rh ले यसको सक्रियता गुमाउँछ। CeO2 को अस्तित्वले Rh र Al2O3 बीचको प्रतिक्रियालाई कमजोर बनाउनेछ र Rh को सक्रियतालाई कायम राख्नेछ। La2O3(UG-La01) ले Pt अतिसूक्ष्म कणहरूको वृद्धिलाई पनि रोक्न सक्छ। Pd/γ 2al2o3 मा CeO2 र La2O3(UG-La01) थप्दा, यो पत्ता लाग्यो कि CeO2 को थपले वाहकमा Pd को फैलावटलाई बढावा दियो र एक समन्वयात्मक कमी उत्पन्न गर्यो। Pd को उच्च फैलावट र Pd/γ2Al2O3 मा CeO2 सँग यसको अन्तरक्रिया उत्प्रेरकको उच्च गतिविधिको कुञ्जी हो।

२. स्वतः समायोजित हावा-इन्धन अनुपात (aπ f) जब अटोमोबाइलको सुरुवाती तापक्रम बढ्छ, वा ड्राइभिङ मोड र गति परिवर्तन हुँदा, निकास प्रवाह दर र निकास ग्यास संरचना परिवर्तन हुन्छ, जसले अटोमोबाइल निकास ग्यास शुद्धीकरण उत्प्रेरकको काम गर्ने अवस्था निरन्तर परिवर्तन हुन्छ र यसको उत्प्रेरक कार्यसम्पादनलाई असर गर्छ। उत्प्रेरकले यसको शुद्धीकरण कार्यलाई पूर्ण रूपमा खेल्न सकोस् भनेर हावाको π इन्धन अनुपातलाई १४१५~१४१६ को स्टोइचियोमेट्रिक अनुपातमा समायोजन गर्न आवश्यक छ।CeO2 एक चर भ्यालेन्स अक्साइड (Ce4 +ΠCe3+) हो, जसमा N-प्रकारको अर्धचालकको गुणहरू छन्, र उत्कृष्ट अक्सिजन भण्डारण र रिलीज क्षमता छ। जब A π F अनुपात परिवर्तन हुन्छ, CeO2 ले वायु-इन्धन अनुपातलाई गतिशील रूपमा समायोजन गर्न उत्कृष्ट भूमिका खेल्न सक्छ। अर्थात्, CO र हाइड्रोकार्बनलाई अक्सिडाइज गर्न मद्दत गर्न इन्धन अधिशेष हुँदा O2 रिलिज हुन्छ; अतिरिक्त हावाको अवस्थामा, CeO2-x ले घटाउने भूमिका खेल्छ र CeO2 प्राप्त गर्न निकास ग्यासबाट NOx हटाउन NOx सँग प्रतिक्रिया गर्दछ।

३. कोक्याटलिस्टको प्रभाव जब aπ f को मिश्रण स्टोइचियोमेट्रिक अनुपातमा हुन्छ, H2, CO, HC को अक्सिडेशन प्रतिक्रिया र NOx को रिडक्सन प्रतिक्रिया बाहेक, CeO2 को कोक्याटलिस्टको रूपमा पानी ग्यास माइग्रेसन र स्टीम रिफर्मिङ प्रतिक्रियालाई पनि गति दिन सक्छ र CO र HC को सामग्री घटाउन सक्छ। La2O3 ले पानी ग्यास माइग्रेसन प्रतिक्रिया र हाइड्रोकार्बन स्टीम रिफर्मिङ प्रतिक्रियामा रूपान्तरण दर सुधार गर्न सक्छ। उत्पन्न हाइड्रोजन NOx घटाउनको लागि लाभदायक छ। मिथेनोल विघटनको लागि Pd/ CeO2 -γ-Al2O3 मा La2O3 थप्दा, यो पत्ता लाग्यो कि La2O3 थप्दा उप-उत्पादन डाइमिथाइल ईथरको गठनलाई रोक्छ र उत्प्रेरकको उत्प्रेरक गतिविधिमा सुधार हुन्छ। जब La2O3 को सामग्री १०% हुन्छ, उत्प्रेरकको राम्रो गतिविधि हुन्छ र मिथेनोल रूपान्तरण अधिकतम (लगभग ९१.४%) पुग्छ। यसले γ-Al2O3 वाहकमा La2O3 को राम्रो फैलावट छ भनेर देखाउँछ। यसबाहेक, यसले γ2Al2O3 वाहकमा CeO2 को फैलावट र थोक अक्सिजनको कमीलाई बढावा दियो, Pd को फैलावटमा थप सुधार ल्यायो र Pd र CeO2 बीचको अन्तरक्रियालाई अझ बढायो, जसले गर्दा मिथेनोल विघटनको लागि उत्प्रेरकको उत्प्रेरक गतिविधिमा सुधार भयो।

वर्तमान वातावरण संरक्षण र नयाँ ऊर्जा उपयोग प्रक्रियाको विशेषताहरू अनुसार, चीनले स्वतन्त्र बौद्धिक सम्पत्ति अधिकारसहित उच्च-प्रदर्शन दुर्लभ पृथ्वी उत्प्रेरक सामग्रीहरू विकास गर्नुपर्छ, दुर्लभ पृथ्वी स्रोतहरूको कुशल उपयोग हासिल गर्नुपर्छ, दुर्लभ पृथ्वी उत्प्रेरक सामग्रीहरूको प्राविधिक नवप्रवर्तनलाई प्रवर्द्धन गर्नुपर्छ, र दुर्लभ पृथ्वी, वातावरण र नयाँ ऊर्जा जस्ता सम्बन्धित उच्च-प्रविधि औद्योगिक समूहहरूको छलांग-अगाडि विकासलाई साकार पार्नु पर्छ।

हाल, कम्पनीले आपूर्ति गर्ने उत्पादनहरूमा नानो जिरकोनिया, नानो टाइटेनिया, नानो एल्युमिना, नानो एल्युमिनियम हाइड्रोक्साइड, नानो जिंक अक्साइड, नानो सिलिकन अक्साइड, नानो म्याग्नेसियम अक्साइड, नानो म्याग्नेसियम हाइड्रोक्साइड, नानो कपर अक्साइड, नानो यट्रियम अक्साइड, नानो सेरियम अक्साइड, नानो ल्यान्थानम अक्साइड, नानो टंगस्टन ट्राइअक्साइड, नानो फेरोफेरिक अक्साइड, नानो एन्टिब्याक्टेरियल एजेन्ट र ग्राफिन समावेश छन्। उत्पादनको गुणस्तर स्थिर छ, र यो बहुराष्ट्रिय उद्यमहरू द्वारा ब्याचहरूमा खरिद गरिएको छ।

टेलिफोन:८६-०२१-२०९७०३३२, Email:sales@shxlchem.com