Wekî ku em hemî dizanin, mîneralên erdên kêm li Çînê bi piranî ji pêkhateyên erdên kêm ên sivik pêk tên, ku ji wan lantanum û seryûm ji %60 zêdetir pêk tên. Bi berfirehbûna materyalên magnetîsên daîmî yên erdên kêm, materyalên ronîker ên erdên kêm, toza cilalkirina erdên kêm û erdên kêm di pîşesaziya metalurjiyê de li Çînê sal bi sal, daxwaza erdên kêm ên navîn û giran di bazara navxweyî de jî bi lez zêde dibe. Ev yek bûye sedema paşketina mezin a erdên kêm ên sivik ên pirjimar ên wekî Ce, La û Pr, ku dibe sedema nehevsengiyek cidî di navbera îstîsmarkirin û sepandina çavkaniyên erdên kêm li Çînê. Hat dîtin ku hêmanên erdên kêm ên sivik performansek katalîtîk û bandorkeriyek baş di pêvajoya reaksiyona kîmyewî de nîşan didin ji ber avahiya wan a bêhempa ya qalikê elektronê 4f. Ji ber vê yekê, karanîna erdên kêm ên sivik wekî materyalê katalîtîk rêyek baş e ji bo karanîna berfireh a çavkaniyên erdên kêm. Katalîzator cureyek madeyek e ku dikare reaksiyona kîmyewî bilezîne û berî û piştî reaksiyonê nayê xerckirin. Xurtkirina lêkolîna bingehîn a katalîza erdên kêm ne tenê dikare karîgeriya hilberînê baştir bike, lê di heman demê de çavkanî û enerjiyê jî teserûf bike û qirêjiya jîngehê kêm bike, ku ev li gorî rêgeza stratejîk a pêşkeftina domdar e.
Çima hêmanên erdên nadir çalakiya katalîtîk hene?
Elementên erdên nadir xwedî avahiyek elektronîkî ya derveyî ya taybetî (4f) ne, ku wekî atoma navendî ya kompleksê tevdigere û hejmarên koordînasyonê yên cûrbecûr ji 6 heta 12 hene. Guherbariya hejmara koordînasyonê ya elementên erdên nadir diyar dike ku ew xwedî "valansa mayî" ne. Ji ber ku 4f xwedî heft orbitalên elektronên valansa paşveger e ku xwedî şiyana girêdanê ne, ew rola "girêdana kîmyewî ya paşveger" an "valansa mayî" dilîze. Ev şiyan ji bo katalîzatorek fermî pêdivî ye. Ji ber vê yekê, elementên erdên nadir ne tenê çalakiya katalîtîk hene, lê di heman demê de dikarin wekî lêzêdekirin an hev-katalîzator jî werin bikar anîn da ku performansa katalîtîk a katalîzatoran, nemaze şiyana dijî-pîrbûnê û şiyana dijî-jehrbûnê baştir bikin.
Niha, rola nano oksîda seryûmê û nano oksîda lantanumê di dermankirina egzoza otomobîlan de bûye mijareke nû.
Pêkhateyên zirardar ên di dûmana otomobîlan de bi giranî CO, HC û NOx hene. Erdê nadir ê ku di katalîzatora paqijkirina dûmana otomobîlan a erdên nadir de tê bikar anîn bi giranî tevlîheviyek ji oksîda seryûmê, oksîda praseodîmyûmê û oksîda lantanumê ye. Katalîzatora paqijkirina dûmana otomobîlan a erdên nadir ji oksîdên tevlihev ên erdên nadir û kobalt, manganez û serşokê pêk tê. Ew cureyek katalîzatorê sêalî ye ku xwedî celebê perovskît, spînel û avahiyek e, ku tê de oksîda seryûmê pêkhateya sereke ye. Ji ber taybetmendiyên redoks ên oksîda seryûmê, pêkhateyên gaza dûmanê dikarin bi bandor werin kontrol kirin.
Katalîzatorê paqijkirina dûmana otomobîlan bi giranî ji hilgirê seramîk (an jî metal) ê şaneyî û pêça çalakkirî ya rûyê pêk tê. Pêça çalakkirî ji γ-Al2O3 ya rûbereke mezin, mîqdara guncaw a oksîdê ji bo îstîqrarkirina rûberê û metala katalîtîk a çalak a di pêçê de belavbûyî pêk tê. Ji bo kêmkirina xerckirina pt û RH ya biha, zêdekirina xerckirina Pd ya erzan û kêmkirina lêçûna katalîzatorê, Li ser bingeha kêmkirina performansa katalîzatorê paqijkirina dûmana otomobîlan, mîqdarek diyarkirî ya CeO2 û La2O3 bi gelemperî li pêça çalakkirinê ya katalîzatorê sêalî yê Pt-Pd-Rh ya ku bi gelemperî tê bikar anîn têne zêdekirin da ku katalîzatorek sêalî ya metalên hêja yên erdên nadir bi bandorek katalîtîk a hêja çêbibe. La2O3 (UG-LaO1) û CeO2 wekî pêşvebir hatin bikar anîn da ku performansa katalîzatorên metalên hêja yên ku ji hêla γ-Al2O3 ve têne piştgirî kirin baştir bikin. Li gorî lêkolînê, CeO2, Mekanîzmaya sereke ya La2O3 di katalîzatorên metalên hêja de wiha ye:
1. Çalakiya katalîtîk a pêça çalak bi zêdekirina CeO2 baştir bike da ku perçeyên metalên hêja di pêça çalak de belav bibin, da ku ji kêmbûna xalên torê yên katalîtîk û zirara çalakiyê ya ji ber sinterkirinê dûr bikeve. Zêdekirina CeO2 (UG-Ce01) di nav Pt/γ-Al2O3 de dikare li ser γ-Al2O3 di yek qatê de belav bibe (herî zêde belavbûna yek-qatî 0.035g CeO2/g γ-Al2O3 e), ku taybetmendiyên rûyê γ-Al2O3 diguherîne û pileya belavbûna Pt baştir dike. Dema ku naveroka CeO2 wekhev an nêzîkî asta belavbûna Pt be, pileya belavbûna Pt digihîje herî bilind. Asta belavbûna CeO2 doza herî baş a CeO2 ye. Di atmosfera oksîdasyonê ya li jor 600℃ de, Rh ji ber çêbûna çareseriya hişk di navbera Rh2O3 û Al2O3 de çalakbûna xwe winda dike. Hebûna CeO2 dê reaksiyona di navbera Rh û Al2O3 de qels bike û çalakbûna Rh biparêze. La2O3(UG-La01) dikare mezinbûna perçeyên ultrahin ên Pt jî asteng bike. Bi zêdekirina CeO2 û La2O3(UG-La01) li Pd/γ2al2o3, hate dîtin ku zêdekirina CeO2 belavbûna Pd li ser hilgir zêde dike û kêmkirinek sinerjîk çêdike. Belavbûna bilind a Pd û têkiliya wê bi CeO2 re li ser Pd/γ2Al2O3 mifteya çalakiya bilind a katalîzator e.
2. Rêjeya hewa-sotemeniyê ya otomatîkî-guherbar (aπf) Dema ku germahiya destpêkirina otomobîlê bilind dibe, an jî dema ku moda ajotinê û leza wê diguherin, rêjeya herikîna dûmanê û pêkhateya gaza dûmanê diguherin, ku ev yek dibe sedema ku şert û mercên xebatê yên katalîzatorê paqijkirina gaza dûmanê ya otomobîlê bi berdewamî diguherin û bandorê li performansa wê ya katalîtîk dike. Pêdivî ye ku rêjeya sotemeniya π ya hewayê bi rêjeya stoîkyometrîk a 1415~1416 were sererast kirin, da ku katalîzator bikaribe fonksiyona xwe ya paqijkirinê bi tevahî bilîze. CeO2 oksîdek valensê ya guhêrbar e (Ce4 +ΠCe3+), ku xwedan taybetmendiyên nîvconductorê celebê N ye, û xwedan kapasîteya hilanîn û berdana oksîjenê ya hêja ye. Dema ku rêjeya AπF diguhere, CeO2 dikare roleke hêja di verastkirina dînamîk a rêjeya hewa-sotemeniyê de bilîze. Ango, O2 dema ku sotemenî zêde be tê berdan da ku alîkariya oksîdasyona CO û hîdrokarbonê bike; Di rewşa hewaya zêde de, CeO2-x roleke kêmkirinê dilîze û bi NOx re reaksiyon dike da ku NOx ji gaza dûmanê derxe da ku CeO2 bi dest bixe.
3. Bandora hevkatalîzator Dema ku têkelê aπf di rêjeya stoîkyometrîk de be, ji bilî reaksiyona oksîdasyonê ya H2, CO, HC û reaksiyona kêmkirina NOx, CeO2 wekî hevkatalîzator dikare koçberiya gaza avê û reaksiyona reformkirina buharê jî bilez bike û naveroka CO û HC kêm bike. La2O3 dikare rêjeya veguherînê di reaksiyona koçberiya gaza avê û reaksiyona reformkirina buhara hîdrokarbonê de baştir bike. Hîdrojena ku çêdibe ji bo kêmkirina NOx sûdmend e. Bi zêdekirina La2O3 li Pd/CeO2-γ-Al2O3 ji bo hilweşandina metanolê, hat dîtin ku zêdekirina La2O3 çêbûna berhema alîgir a dimetîl eter asteng dike û çalakiya katalîtîk a katalîzator baştir dike. Dema ku naveroka La2O3 10% be, katalîzator xwedî çalakiyek baş e û veguherîna metanolê digihîje asta herî zêde (nêzîkî 91.4%). Ev nîşan dide ku La2O3 li ser hilgirê γ-Al2O3 belavbûnek baş heye. Wekî din, belavbûna CeO2 li ser hilgirê γ2Al2O3 û kêmkirina oksîjena girseyî zêde kir, belavbûna Pd bêtir baştir kir û têkiliya di navbera Pd û CeO2 de bêtir xurt kir, bi vî rengî çalakiya katalîtîk a katalîzatorê ji bo hilweşîna metanolê baştir kir.
Li gorî taybetmendiyên parastina jîngehê ya heyî û pêvajoya bikaranîna enerjiya nû, divê Çîn materyalên katalîtîk ên erdên kêm ên performansa bilind bi mafên rewşenbîrî yên serbixwe pêş bixe, bikaribe çavkaniyên erdên kêm bi bandor bikar bîne, nûjeniya teknolojîk a materyalên katalîtîk ên erdên kêm pêş bixe, û pêşkeftina gav bi gav a komên pîşesaziyê yên teknolojiya bilind ên têkildar ên wekî erdên kêm, jîngeh û enerjiya nû pêk bîne.
Niha, berhemên ku ji hêla şîrketê ve têne peyda kirin ev in: nano zirconia, nano titania, nano alumina, nano aluminum hydroxide, nano zinc oxide, nano silicon oxide, nano magnesium oxide, nano magnesium hydroxide, nano sifir oxide, nano yttrium oxide, nano cerium oxide, nano lanthanum oxide, nano tungsten trioxide, nano ferroferric oxide, nano agent antîbakteriyal û grafînê. Kalîteya berhemê aram e, û ew ji hêla pargîdaniyên pirneteweyî ve bi komî hatiye kirîn.
Têl: 86-021-20970332, Email:sales@shxlchem.com
Dema weşandinê: Tîrmeh-04-2022