汽油车用催化剂--三效催化剂助剂 2
3 三效催化剂助剂 2
2 助剂的作用 助剂也称作助催化剂,是三效催化剂的核心技术之一
三效催化剂主要由活性组分、助剂和氧化铝涂层三大部分组成,其活性组分主要为贵金属铂Pt、铑Rh 和钯Pd,可选择余地不大,可见涂层和助剂是主要研究对象
三效催化剂助剂的作用主要有: (1) 提高催化剂的高温稳定性
三效催化剂的工作温度高达800-1000℃,紧耦合催化剂的表面的温度甚至能达到 1100℃以上
这就要求催化剂要有很好的高温稳定性及抗高温烧结能力,用于氧化铝涂层的热稳定助剂就属这一类助剂
用作三效催化剂热稳定助剂的主要有碱土和稀土金属的氧化物等 (2 ) 促进贵金属的分散
三效催化剂的转化效率主要取决于活性组分的分散程度
贵金属活性组分的分散程度越大,金属粒子越小,就能提供更多的催化反应活性位,催化剂比活性就越高,转化效率越大
在实际制备过程中,应根据所采用的贵金属原料及制备工艺选择合适的分散助剂
稀土金属铈 Ce 和La 等对贵金属具有很好的分散作用,常被作用三效催化剂的分散助剂; (3 ) 增加催化剂的低温催化活性
为缩短催化转化器的起燃时间、降低汽车在冷起动阶段污染物的排量,要求三效催化剂具有很好的低温催化活性
当然可以通过增加催化剂中贵金属的含量来提高催化剂低温活性,但成本较高
另一个途径就是使用过渡金属铜 Cu 、铁 Fe 等金属氧化物助剂; (4 ) 提高催化剂的储──放氧能力
储氧能力是三效催化剂一个重要的性能指标,储氧能力越强催化剂空燃比窗口越宽、催化活性越高
三效催化剂常用的储氧助剂有铈 Ce、锰 Mn 及镨 Pr 的氧化物等,其中氧化铈 CeOx 用得最广; (5 ) 促进水煤气反应
稀土金属氧化物等能促进水煤气反应,从而提高三效催化剂的催化转化效率; (6 ) 改善催化剂界面吸附特性及表面酸碱性
有些助剂可改变催