第一節(jié) 產(chǎn)品定義、性能及應用特點
汽車尾氣凈化催化劑是利用排放廢氣中殘余的氧和排氣溫度,在催化劑表面進行氧化還原反應,使有害物質(zhì)CO、HC和NOx轉(zhuǎn)變成無害的CO2、H2O和N2,從而減少對環(huán)境的污染。
汽車尾氣凈化催化劑是控制汽車排放,減少汽車污染的最有效的手段。主要用貴金屬作催化劑和稀土汽車尾氣凈化催化劑。貴金屬催化劑主要選用鉑、鈀等作催化劑,具有活性高、壽命長、凈化效果好等優(yōu)點而很具實用性。可由于這些貴金屬價格昂貴,因此很難廣泛推廣。
稀土汽車尾氣凈化催化劑是采用稀土、堿土金屬和一些賤金屬制備的催化劑。也有用稀土加少量貴金屬制備的催化劑。其特點是價格低、熱穩(wěn)定性好、活性較高、使用壽命長。因此在汽車尾氣凈化領域備受青睞。
稀土汽車尾氣凈化催化劑所用的稀土主要是以氧化鈰、氧化鐠和氧化鑭的混合物為主,其中氧化鈰是關鍵成份。由于氧化鈰的氧化還原特性,有效地控制排放尾氣的組分,能在還原氣氛中供氧,或在氧化氣氛中耗氧。二氧化鈰還在貴金屬氣氛中起穩(wěn)定作用,以保持催化劑較高的催化活性。
第二節(jié) 發(fā)展歷程
汽車尾氣催化凈化技術,是隨著汽車排放標準的日益嚴格而逐步發(fā)展起來的。1959年在美國加州,首次頒布了控制汽車排放污染物的立法,并于1975年率先將凈化催化劑應用于汽車工業(yè)。上世紀60年代到70年代中期,由于汽車排放法規(guī)中只要求控制CO和HC,出現(xiàn)了“兩效”催化劑,即氧化型催化劑,該催化劑的活性組分以貴金屬鉑或鈀為主,將尾氣中的HC和CO同時氧化,從而降低了HC和CO的污染物排放。從上世紀80年代起,美國聯(lián)邦政府提高了車輛NO的排放標準,從而促進了新型催化劑的產(chǎn)生和發(fā)展,鉑銠鈀三效催化劑(ThreewayCatalyst,TwC)應運而生。隨著汽車排放標準的逐步嚴格,到上世紀90年代,三效催化劑除通常工況下的催化功能外,還能解決汽車冷啟動時的污染控制,以及克服富氧氣氛下的NOx還原問題。三效凈化催化劑是目前汽車尾氣凈化的主流技術。
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