贵金属催化净化汽车尾气中稀土氧化物的助催化和稳定化

面临日趋严格的汽车尾气排放标准，采用同时进行CO和烃类氧化，NOx还原的Pt／Rh系三效催化剂是一种有效的解决办法。在汽车污染控制中使用助催化剂CeO2，是今天稀土氧化物最重要的应用，Ce^3 ／Ce^4 在氧化／还原条件下可以贮存／释放氧，扩宽了中心接近化学计量的催化剂活性工作带，氧化铈促进反应物分子的活化而降低反应温度。当前三效催化剂中，采用CeO2－ZrO2混合氧化物反映了发展紧偶催化剂的最先进的工艺。含少量Ru、Rh、Pt等贵金属的稀土钙钛矿型氧化物有可能成实用的净化汽车尾气三效催化剂。     

Pd/CeCoOx催化剂上Pd组分分散性改进及其NGVs尾气净化性能

近年来,天然气汽车（NGVs）尾气净化三效催化剂的研究主要集中在具有高分散性的负载型贵金属催化剂。本文利用金属有机骨架（MOFs）模板法制备了纳米结构的CeCoOx复合氧化物作为载体,并与传统溶胶-凝胶法（SG）制备的铈钴氧化物比较,探究了贵金属Pd在两种催化剂载体上的分散状态及其对催化性能的影响。结果表明,以CeCo-MOFs材料为前驱体衍生制备的Pd/CeCoOx(M)催化剂其CO、NO、CH4三效催化性能相比溶胶-凝胶法制备的相同组成Pd/CeCoOx(SG)催化剂低了约100 ℃左右,具有更低的低温活性。以CeCo-MOFs为前驱体衍生制备的铈钴复合氧化物晶体粒子更小,晶相结构均匀,具有更大的比表面积,促进了Pd组分分散状态的提高,也丰富了催化剂的氧空位和结构缺陷,显著提高了催化剂的低温三效催化性能。利用MOFs前驱体热分解得到的复合氧化物可以作为三效催化贵金属活性组分分散的良好材料。     

汽车尾气净化用贵金属催化剂研究进展

概述了汽车尾气净化贵金属催化剂的发展过程及催化性能,介绍了贵金属催化剂制备工艺研究现状、贵金属及稀土助剂在汽车尾气净化中的催化作用.指出当前研究的重点是贫燃条件下的低贵金属含量三效催化剂,具有钙钛矿结构及优异催化活性和稳定性的纳米级含Pd稀土催化剂是汽车尾气净化贵金属催化剂的发展方向.     

汽车尾气净化用贵金属催化剂研究进展

概述了汽车尾气净化贵金属催化剂的发展过程及催化性能,介绍了贵金属催化剂制备工艺研究现状、贵金属及稀土助剂在汽车尾气净化中的催化作用.指出当前研究的重点是贫燃条件下的低贵金属含量三效催化剂,具有钙钛矿结构及优异催化活性和稳定性的纳米级含Pd稀土催化剂是汽车尾气净化贵金属催化剂的发展方向.     

汽车尾气净化用贵金属催化材料研究进展

综述了Pt、Pd、Rh等在汽车尾气净化催化剂中的应用及几种典型的贵金属催化材料。阐明在严格的排放法规和市场竞争中,贵金属虽然在汽车尾气净化催化剂中仍将处于主导作用,但以少量贵金属与稀土、过渡金属或碱土金属等氧化物组成的复合型催化功能材料必将成为开发新型汽车尾气净化催化剂的主流,在环境保护与资源的合理利用中发挥重要作用。     

新型稀土储氧材料的性能及在三效催化剂中的应用

采用共沉淀法制备了铈锆复合氧化物CeO2-ZrO2-Y2O3(CZ-Y)和CeO2-ZrO2(CZ),对其进行了BET、TPD和储氧量(OSC)的表征,并考察了这两种铈锆复合氧化物对Pt-Rh型三效催化剂性能的影响.结果表明,含CZ-Y的催化剂具有较好的低温活性和抗老化性能.     

稀土-锆复合氧化物在汽车尾气净化中的应用进展

稀土-锆复合氧化物在汽车尾气净化中有两种重要应用:氧传感器电解质和三效催化剂(TWC)助剂.本文简述了稀土-锆复合氧化物在这两种应用中的作用机理,介绍了氧传感器中ZrO2的稀土掺杂改性,以及CexZr1-xO2固溶体作为催化助剂的研究现状,并对稀土-锆复合氧化物在汽车尾气净化方面的应用进行了展望.     

溶胶凝胶法制备纳米贵金属稀土复合氧化物研究

通过溶胶凝胶法以无机盐为原料制备纳米贵金属稀土复合氧化物,并采用透射电镜(TEM)、低温氮吸附、X射线衍射(XRD)和程序升温H2还原(TPR-H2)对其形貌特征和物化性能进行了研究.复合氧化物为无定形或不规则多晶物质,以不规则球形粒子聚集成团存在,平均粒径约为70 nm.其比表面积和总孔容适中,孔容呈现双峰分布特征.其储氧值和还原起点温度分别为2767 μmol/g和200℃,具有作为汽车尾气净化三元催化剂涂层料的潜在优异起燃和储氧特性.     

镨铽掺杂铈锆复合氧化物的氧缓冲作用

采用溶胶-凝胶法制备三效催化剂促进剂Ce0.6Zr0.4O2、Ce0.6Zr0.35Pr0.05O2-y和Ce0.6Zr0.4-xTbxO2-y(x=0.05,0.10,0.15),将其作为水洗层的储氧组分.制备的三效催化剂的活性测试表明,在铈锆氧化物固溶体储氧材料中掺杂少量Pr和Tb,可降低三效催化剂对CO、C3H6和NO的起燃温度.以C3H6的转化率为水洗层氧缓冲能力的探针,实验发现,含储氧材料的水涂层在贫氧气氛中,起到氧缓冲的作用,提高C3H6的转化率.通过实验和理论推导得出表征三效催化剂氧缓冲能力大小的参数K.此方法简单可行,表征的结果与以起燃温度表征的三效催化剂氧化还原活性的实验结果相一致.     

稀土元素改性kappa相铈锆复合氧化物的性能研究

Kappa相铈锆复合氧化物(κ-Ce_2Zr_2O_8)的晶体结构中铈锆离子有序排列,具有极高的储氧量。但是,κ-Ce2Zr2O8释放氧温度较高,氧化条件下热稳定性较差,限制了其在汽油车三效催化剂上的应用。通过表面包覆稀土元素的方法制备了改性的kappa相铈锆复合氧化物,并且通过XRD和H_2-TPR研究了稀土元素的种类、包覆量及预处理条件对改性κ-Ce_2Zr_2O_8的储放氧能力和热稳定性的影响。Pr元素包覆的kappa相铈锆复合氧化物储氧量增加,释放氧温度降低,经过还原预处理后热稳定性提高,因而在汽油车三效催化剂上具有广阔的应用前景。     

三效催化剂用储氧材料铈锆氧化物固溶体的制备

铈锆氧化物固溶体由于具有优良的储氧、释放氧的功能而在汽车尾气三效催化剂中得到广泛应用.制备铈锆氧化物固溶体的方法主要有共沉淀法、反相微乳法和溶胶-凝胶法(s01-gel).共沉淀法工艺简单,易操作,便于大规模实施;反相微乳法以微乳液作为反应介质,可以很好的控制粒子的半径,制备纳米固溶体;采用溶胶-凝胶法能制备出高纯度的...     

贵金属三效催化剂性能模拟评价方法研究现状

贵金属三效催化剂主要应用于汽油车、压缩天然气车、混合动力车等车型的尾气催化净化,其装车排放及耐久性能的评价是实现高效催化剂研发与应用的关键。基于对近20年来40余篇文献的分析,综述了三效催化剂空燃比特性、起燃特性、储/放氧性能、稳定性的实验室模拟评价方法研究现状,分析了不同模拟评价方法的优势和不足,阐述了模拟评价性能与催化剂装车性能之间的关联性,展望了模拟评价方法研究的重点方向。     

铈锆复合氧化物在摩托车尾气净化催化剂中的应用

采用共沉淀法制备了Ce0.8Zr0.3O2和Ce0.7Zr0.2Y0.1O2两种复合氧化物,并用XRD、BET及OSC等方法对复合氧化物的结构、织构及储氧性能进行了表征.结果表明,2种复合氧化物均形成了立方相的铈锆固溶体并具有良好的织构及热稳定性能,经1000℃,5 h老化后的Ce0.7Zr0.2Y0.1O2比表面积仍高达50m2/g以上.将所制备的复合氧化物用于摩托车尾气净化三效催化剂,模拟摩托车尾气的组成,分别对Pt-Rh/Ce0.7Zr0.3O2和Pt-Rh/Ce0.7Zr0.2Y0.1O2 2种催化剂进行了活性评价.结果显示,催化剂Pt-Rh/Ce0.7Zr0.2Y0.1O2在老化前后均具有高的三效催化活性和高的抗热老化性及宽的空燃比窗口.     

钯铑比例对贵金属稀土复合物性能的影响

通过溶胶凝胶法以无机盐为原料制备不同钯铑比例的贵金属稀土复合物,并采用透射电镜(TEM)、低温氮吸附和程序升温H2还原(TPR-H2),对其形貌特征和物化性能进行研究.结果表明:复合物以不规则球形粒子聚集成团存在,平均粒径约为100 nm;其比表面积和总孔容相对偏小,前者随钯铑比例降低先减少后增加,后者呈双峰或多峰分布特征;其储氧值和还原起点温度范围分别是892.0～1535.8 μmol/g和100～111 ℃,前者随钯铑比例降低逐渐减少,后者随钯铑比例降低先升高后降低.复合物具有作为汽车尾气净化三元催化剂涂层料的潜在优异起燃性能和储氧特性.     

机动车催化剂用贵金属前驱体

贵金属作为车用三效催化剂的主要催化活性组分,在净化汽车排放废气中发挥着重要作用。然而,贵金属在其前体化合物,即前驱体中的价态、贵金属与配体的键合强度、吸附在负载材料上的浸渍液pH值及其中是否存在其它离子等,都会直接影响活化处理后贵金属在负载材料上的分散程度及前驱体与负载材料之间的相互作用,从而影响催化剂的催化活性、高温稳定性、耐久性等性能指标。通过综述贵金属前驱体国内外研究进展,阐明贵金属前驱体的类型及其应用条件会对催化剂性能产生显著影响,认为充分利用这些特性对指导开发更高性价比新型催化材料具有重要意义。     

国产欧Ⅲ车用三效催化剂研究

为配合3种国产车达到欧Ⅲ排放标准,以一种性能优异的铈锆固溶体作为储氧材料,制成3种规格的三效催化剂。分别对100h台架快速老化前后的催化剂活性及催化剂老化前后与整车匹配后的排放情况,通过发动机台架活性评价装置、发动机快速老化试验台和整车转鼓试验进行了研究。结果表明:该催化剂不仅表现出良好的低温起燃特性、宽空燃比窗口特性和高催化选择性,而且配合整车能满足严格的欧ⅢⅠ型实验标准要求和8×104km耐久性的要求。     

稀土钙钛矿型复合氧化物在汽车尾气催化转化器中的作用

介绍了汽车尾气催化转化器的组成、工作原理和类型。根据国内外有关报道,综述了稀土钙钛矿型复合氧化物在汽车尾气催化转化器中的作用：既改善了储氧功能,又增加了催化活性和催化剂中涂层料的热稳定性等。作者从技术和理论的角度说明稀土元素在汽车尾气催化转化器中作用;尤其在催化净化器中,CeO2在助催化和稳定化方面赶到了十分明显的作用。随着汽车工业的快速发展,稀土氧化物在汽车尾气催化转化器中的运用前景看好。     

固体氧化物燃料电池铈基电解质的研究进展

开发在中、低温下具有高电导率的电解质材料是未来发展低成本固体氧化物燃料电池（SOFC）的重要方向。掺杂氧化铈（DCO）在500~700 ℃时,具有良好的导电性能,其离子电导率远远高于同温度下氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）电解质材料,因此其成为中温SOFC电解质材料应用与研究的重点。但DCO在还原气氛下Ce4+部分还原为Ce3+,会引起电子电导增加、制造成本提高、开路电压降低等问题。针对这些问题,大量研究通过稀土或碱金属掺杂、电解质复合进行了探索,发现掺杂和多相电解质复合有助于提高DCO的离子电导率和稳定性。在概述锆基固体电解质、Bi2O3基电解质、LaGaO3基氧化物、CeO2基氧化物等SOFC电解质的基础上,重点综述了单掺杂、双掺杂和多掺杂的氧化铈电解质,同时综述了掺杂氧化铈-碳酸盐复合电解质和两种电解质复合的电解质材料的研究进展。另外,介绍了流延、丝网印刷、浆料涂覆、电泳沉积、喷雾热解、溅射、大气等离子喷涂、激光脉冲沉积等制膜方法,在铈基电解质膜制备方面的应用。最后,对铈基电解质的发展前景和方向进行了展望。     

汽车尾气净化Pd催化剂的研究现状、进展及展望

阐述了汽车尾气净化Pd催化剂的技术特点、现状及展望,分析了Al2O3、稀土氧化物对汽车尾气净化Pd催化剂性能的影响,对比了不同制备方法的优异性,讨论了单Pd催化剂的可行性和实用价值,以及未来的研究方向、技术难点和热点.     

铈对铜基氧化还原催化剂活性的影响

以汽车尾气净化为研究背景,用微反技术考察了铜基多元氧化物催化剂对CO的氧化、NO CO、甲苯和甲醇燃烧的催化活性,着重研究了铈的存在对负载型Cu-M-O(M=Mn、Fe和Cr)催化剂活性的影响。结果表明,铈作为铜基多元氧化物催化剂的助剂,能不同程度地提高所研究的氧化还原反应的活性;尤其是能明显提高铜基氧化物催化剂在甲醇的催化燃烧,以及在贫氧条件下的CO氧化和甲苯燃烧中的活性。