贵金属催化剂应用状况

统计数据表明,美、日、欧净化汽车尾气使用的铂铑催化剂(三氧化二铝或陶瓷载体)已形成了7.6亿美元的世界市场。进入20世纪90年代随着西方国家的环保法规的日趋严格,出现了由使用氧化型催化剂向使用三元催化剂、提高催化剂的贵金属含量的方向转变,进而导致铂族金属的用量增多.

据统计,1995年世界汽车工业铂的消费量为60.6t、钯为48.2t、铑为13.4t。昂贵的贵金属价格和紧迫有限的供给使全球汽车工业产生巨大压力.

(2)富氧条件下的催化剂研究

为了提高燃料利用率和减少产生温室效应的CO2的排放量,近年来一直研究在贫燃条件下工作的汽油发动机。研究结果表明,在富氧条件下,由于燃烧更充分,CO和HC减少及空气补入量的增加,提高了NOx和O2的浓度。因氧气过量,消耗了还原剂和传统的三效催化剂不能在富氧条件下净化排放物,限制了这项技术的应用。因此人们一直在探索能在贫燃条件下工作的催化剂.

(1)三元催化剂的净化途径

近年来,新生产的汽车多安装了含贵金属的三元催化剂。三元催化剂是通过铂的氧化作用净化HC、CO,通过铑的还原作用净化NOx

的催化剂。

(2)三元催化剂的组成

汽车尾气净化催化剂主要由3部分组成:载体和活性组分和添加剂。

载体:催化剂载体由于其结构的不同,大致可分为整块型和颗粒型两大类。载体通常利用陶瓷或不锈钢材料制成。整块型载体一般使用堇青石(2MgO--2Al2O3+5SiO2),它的耐热性好,并且膨胀系数小,所以耐热冲击。颗粒型载体一般采用化学性能和物理性能比较好的高纯氧化铝(Al2O3),而且它的晶相是过渡型的,并且比表面积较大。