稀土催化材料在汽车尾气净化中的应用

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1、2010年第8期56WWW．gdchem．com第37卷总第208期稀土催化材料在汽车尾气净化中的应用吴少娟(广州广一大气治理工程有限公司，广东广州510300)【摘要洋细叙述了稀圭金属在纛效催化剂中的作用，综述近几年型稀生钙钛矿氧化物及铈锆混合氧化物用于汽车尾气催化净化的研究现状，展望了稀±催化材料在汽车鼹气净化应用的发展方向，攒出纳米催化剂将成为2l世纪主要的催化剂。一【关键镧】稀士；汽车尾气；钙钛矿}铈铅固溶体。￡中鹰分类号IX[文献标识鹬lA【交章编号l1oo7A865(2◇10)08~0056ApplicationofRareEarthCatalyticMaterialsf

2、orPurificationofAutomobileExhaustGasWuShaoiuan(GuangzhouGuangYiAirTreatmentEngineeringCo．，Ltd．，Guangzhou510300，China)Abstract：Descriptingtheroleofrareearthinthree—waycatalystindetails，studyingtheresearchsituationofABO3一typeRare—EarthPerovskiteandCe—Zrmixedoxideusedinautomotivecatalyticexhaustpu

3、rificationduringthepastfewyears，AndtheappliedprospectoftherareearthcatalyticmaterialsPurificationofautomobileexhaustwasreviewed．Nano—particlemaybebecomeadominantcatalystinthe21stcentury．Keywords：rareearth；automobileexhaust；perovskite；ceriumzirconiumsolidsolution目前国外广泛开发应用于汽车尾气净化的催化剂基本上贵金属来担当催化刺

4、的活性组分，催化还原CO、HC和NO【jJ。是由铂(Pt)，铑(Rh)等贵金属组成的。该催化剂虽具有活性高、1．2提高催化剂的抗中毒能力净化效果好、寿命长等优点，但是造价也较高，尤其是Pl、机动车尾气含有的Pb、S、P等是易使贵金属三效催化剂Rh等受到资源限制。为了缓解Pt特别是Rh的供应与需求之中毒的物质，这些物质在催化剂的表面活性位置上产生化学吸间的矛盾，广泛使用价格相对便宜的钯(Pd)，开发了Pt，Rh附，阻碍了反应的进行，使催化剂失去了催化活性。稀土具有和Pd组成的催化剂以及钯催化剂。抗硫化物中毒能力是因为这些有毒物与其生成稳定相，如人们发现用稀土代替部分贵重金属制成的催化剂

5、成本低，Ce2O3与硫化物反应生成稳定的Ce2(so4)3。在还原气氛中，这而且能获得满意的净化效果。稀土汽车尾气净化催化剂所用的些硫化物又被释放出来并在Pt和Rh催化剂上转化成H2S，同稀土主要是以氧化铈、氧化镨和氧化镧的混合物为主，其中氧尾气一起排出。稀土对硫化物的转化作用使含稀土的催化剂具化铈是关键成份。由于氧化铈的氧化还原特性，有效地控制排有较强的抗中毒能力。研究表明CeO2对尾气中S02组分有一放尾气的组分，能在还原气氛中供氧，或在氧化气氛中耗氧。定的储硫作用。汽车发动机在贫燃条件下工作时发生如下反二氧化铈还在贵金属气氛中起稳定作用，以保持催化剂较高的应：6CeO~+3SO

6、2_÷ce2(S04)3+2Ce203，在富燃条件下储存的硫催化活性。所以开发稀土少贵金属的汽车尾气净化剂，是取稀会被释放，从而增强了催化剂的抗s．中毒能力J。土之长补贵金属贵属之短，生产出具有实用性的汽车尾气净化1．3提高催化剂的热稳定和机械强度剂。其特点是价格低、热稳定性好、活性较高、使用寿命长，通常构成活化涂层的丫一A12O3在8000(3以上会转变成因此在汽车尾气净化领域备受青睐。0【一A12O3，使密度增加，表面积减少，造成孔隙结构坍塌。并稀土元素外层电子结构相似，稀土元素间的催化性能差别且在1200℃以上活化涂层会从载体上脱落，使气体阻力增大，比较小，总的催化活性比不上外

7、层电子结构的过渡元素及贵金催化活性降低。加入CeO2能稳定丫一Al2O3晶体结构，使活化属元素。在现行的实用工业催化剂中，稀土一般只用作助催化涂层在高温下保持稳定，抑制活性损失。氧化铈在还原或中性剂或催化剂中的一种活性组分，很少作为主体催化剂。作为贵气氛下，在1473K处理数小时后仍能保持60m2．g表面积，金属催化剂的助剂，稀土能够提高和改变催化剂的性能，其助说明主要以CeA103存在的ce”阻碍了晶体生长和氧化铝的转剂的作用远远大于传统意义上的碱金属或