汽車催化劑（稀土應(yīng)用市場(chǎng)的產(chǎn)品）

基本介紹

汽車的排放系統(tǒng)內(nèi)安裝一個(gè)不銹鋼盒，盒內(nèi)放置的是催化凈化轉(zhuǎn)化器，轉(zhuǎn)化器內(nèi)的汽車催化劑以做成蜂窩狀的陶瓷或金屬為基體，蜂窩體內(nèi)表面涂以由Al2O3、稀土基材料（CeO2和其它金屬氧化物的混合氧化物）和少量貴金屬（鉑、鈀或銠）三個(gè)組元構(gòu)成的活性涂層。催化主要由鉑等貴金屬完成。

稀土中的CeO2具有極好的儲(chǔ)氧能力，空/燃比發(fā)生變化時(shí)能起極好的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)作用，即在燃料多時(shí)供氧，氧化CO和HC，燃料少時(shí)以Ce2O3的形式起還原作用，將NOx從排放氣體中除去。稀土以助催化劑的形式，通過(guò)鈰的高效氧化還原偶合作用和高的離子遷移性，提高三元催化劑的催化活性，節(jié)約貴金屬，并提高Al2O3載體的耐熱性能。其中尤以CeO2中加入氧化鋯ZrO2形成的固溶體能顯著提高CeO2的熱穩(wěn)定性和活性，提高尾氣凈化器在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)溫度（達(dá)570℃）下的耐熱性能。近年來(lái)，歐、美、日已利用了這項(xiàng)成果。

我國(guó)需深入研究催化基礎(chǔ)理論

自美國(guó)于上世紀(jì)70年代中期推行汽車催化劑的應(yīng)用以來(lái)，目前已有40余個(gè)國(guó)家實(shí)施了排放控制法。2000年歐洲制定的歐Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)，要求顆粒排放物的允許數(shù)值是：CO2.3g/km、HC0.20g/km、NOx0.15g/km，到2005年實(shí)施歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，顆粒排放物的允許數(shù)量將再下調(diào)40%~50%。顯然是環(huán)保法規(guī)推動(dòng)了對(duì)顆粒排放物的日益嚴(yán)格的控制，而這也催生了新的稀土催化材料及形成日趨強(qiáng)大的市場(chǎng)。

美國(guó)的汽車保有量在1.8億輛以上，到1996年用于汽車催化劑的稀土氧化物用量已突破1.3萬(wàn)噸，占其國(guó)內(nèi)稀土總消費(fèi)量的46%，1999年更上升到占其總消費(fèi)量的60%，年產(chǎn)汽車催化劑近5000萬(wàn)套，而其石油裂化催化劑中稀土的用量也在逐步恢復(fù)，1996年已上升到7300t，占稀土總消費(fèi)量的25%，而我國(guó)稀土催化應(yīng)用，顯然沒(méi)有達(dá)到美國(guó)的高度，石油催化裂化占國(guó)內(nèi)稀土消費(fèi)總量的18%，而代表高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的汽車催化劑僅占總消費(fèi)量的不足2%，可見(jiàn)我國(guó)稀土消費(fèi)結(jié)構(gòu)在向高性能、高技術(shù)、高附加值產(chǎn)品轉(zhuǎn)型方面仍然任重而道遠(yuǎn)，仍然安于現(xiàn)狀的傳統(tǒng)觀念制約。

與我國(guó)相比，歐洲汽車催化劑的應(yīng)用前景卻令人鼓舞，全球最大的稀土分離提純廠家羅納·普朗克公司更名為羅地亞電子與催化劑材料公司，標(biāo)志已把分離提純的下游產(chǎn)品催化劑材料作為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的主要支柱。這些公司普遍要求我國(guó)供應(yīng)的稀土要保證質(zhì)量的一致性，進(jìn)而保證其最終產(chǎn)品在5~7年內(nèi)保持高性能。

羅地亞公司還研制成新一代用于柴油機(jī)汽車的催化劑Eolys。這是一種以燃油為載體含CeO2的催化劑，用于柴油機(jī)顆粒過(guò)濾系統(tǒng)。過(guò)濾系統(tǒng)是一種陶瓷壁流體過(guò)濾器（或過(guò)濾阱），它利用稀土可除去柴油機(jī)90%以上甚致99%的顆粒排放物。過(guò)濾器在其本身完全被所收集的顆料堵塞之前通過(guò)Eolys能將過(guò)濾器再生，也就是將顆粒物構(gòu)成的煙炱燒掉。由于Eolys中CeO2的作用是降低煙炱的點(diǎn)火溫度，減慢燃燒引起的溫升，因此整個(gè)再生過(guò)程較為溫和且易于控制，可避免形成負(fù)壓、使柴油車工作性能下降，由于是商業(yè)機(jī)密，僅了解到，Eolys與柴油和柴油添加劑能夠配伍（相容），可與柴油完全混溶，并形成高度穩(wěn)定的混合液，可裝在瓶子內(nèi)像潤(rùn)滑油一樣供柴油機(jī)使用，使用頗為方便。

柴油機(jī)汽車較汽油機(jī)汽車，除油價(jià)低外，還明顯節(jié)省燃油，在歐洲柴油機(jī)汽車正在大行其道，極力推廣。我國(guó)油品的結(jié)構(gòu)，柴油為汽油的1.3倍，柴油占整個(gè)油品產(chǎn)量的27.2%，柴油已廣泛用于大型運(yùn)載車輛、艦船、拖拉機(jī)、鐵路機(jī)車和摩托車上，解決其排放的黑煙始終是亟待解決的重大環(huán)保問(wèn)題，而借鑒羅地亞公司的技術(shù)采用二氧化鈰（CeO2）作催化劑既解決了輕稀土的出路問(wèn)題，又有利于交通運(yùn)輸業(yè)的環(huán)保，可謂一箭雙雕，而制約稀土催化材料大展宏圖的原因之一，是對(duì)CeO2催化劑缺乏必要的基礎(chǔ)理論研究，而深入研究CeO2與ZrO2等組分金屬氧化物之間的相互作用如何影響催化行為將直接關(guān)聯(lián)一大批從揮發(fā)性有機(jī)物焚燒到廢水處理等涉及環(huán)境的應(yīng)用市場(chǎng)的開(kāi)拓。一般的車尾安裝催化劑分兩種，一種是出租車，建議您如果是出租車司機(jī)的話，尾部的催化劑是一年換一次，二，私家車，如果您是私家車司機(jī)，您如果不超過(guò)8萬(wàn)公里的話，您可以五年更換一次。