中科院長(zhǎng)春應(yīng)化承擔(dān)的非貴金屬汽車尾氣凈化三元稀土催化劑研制項(xiàng)目近日通過(guò)專家鑒定,成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
隨著城市汽車數(shù)量的不斷增加,汽車尾氣污染也日益加劇,汽車尾氣已經(jīng)成為目前我國(guó)城市大氣的主要污染源之一。據(jù)了解,我國(guó)機(jī)動(dòng)車污染物排放密度和污染濃度比發(fā)達(dá)國(guó)家要高出幾倍。目前發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)貴金屬(Pt-Rh)三元催化劑(threewaycatalysts)解決了汽車 尾氣對(duì)環(huán)境造成的污染。但如何有效降低貴金屬用量,以及提高催化劑的使用壽命,成為目前國(guó)際上汽車尾氣凈化技術(shù)亟待解決的課題。
目前,我國(guó)采用的是歐洲汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。這除了需要汽車本身進(jìn)行改進(jìn)外,還需要使用高活性、高穩(wěn)定性的貴金屬密耦催化劑(前置)與主催化劑相配合共同完成尾氣凈化。關(guān)于主催化劑的研究目前所采用的技術(shù)路線主要有兩種:一是采用低價(jià)格貴金屬(Pd)或添加少量貴金屬的催化劑體系;二是非貴金屬催化劑體系。國(guó)際上呼聲很高的是稀土催化劑,對(duì)非貴金屬催化劑而言,需要解決的問(wèn)題是稀土催化劑低溫活性、NO的有效消除。
中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所以現(xiàn)有的稀土催化劑制備技術(shù)為基礎(chǔ),通過(guò)完善非貴金屬催化劑活性組分的批量制備技術(shù)和連續(xù)涂覆技術(shù),完成了非貴金屬汽車尾氣凈化器生產(chǎn)技術(shù),開(kāi)發(fā)出了新一代由密耦催化劑-稀土催化劑構(gòu)成的,可達(dá)歐3排放標(biāo)準(zhǔn)的新型汽車尾氣凈化器。在臺(tái)架實(shí)驗(yàn)中凈化器的效率為:HC3 80 %;CO % 3 80 %;NOx 3 70%;催化劑壽命:8萬(wàn)公里。本項(xiàng)目已經(jīng)獲得一項(xiàng)中國(guó)發(fā)明專利(ZL02146051.5)。
這項(xiàng)研究的創(chuàng)新性在于:一是利用功能組合的概念將具有高效轉(zhuǎn)化烴類化合物的F-C催化劑與具有高效消除CO和NOx的HT催化劑進(jìn)行復(fù)合,由F-C和HT催化劑構(gòu)成的非貴金屬三元催化劑已接近貴金屬催化劑(主催化劑)的結(jié)果;二是利用貴金屬密耦催化劑與稀土主催化劑在性能上的互補(bǔ)性,以貴金屬主催化劑(體積為~400mL)作為密耦催化劑與稀土催化劑構(gòu)成了可達(dá)歐3排放標(biāo)準(zhǔn)的新型汽車尾氣凈化器。
汽車產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),因此,開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的汽車尾氣非貴金屬凈化器,對(duì)于我國(guó)的汽車和環(huán)保產(chǎn)業(yè)具有深遠(yuǎn)意義。該項(xiàng)目的研制成功不僅能帶來(lái)明顯的社會(huì)效益,還能帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。汽車排氣凈化催化劑擁有巨大的應(yīng)用市場(chǎng),目前僅中國(guó)市場(chǎng)上汽車的保有量就約為2000萬(wàn)輛。由于汽車尾氣凈化器(催化劑)生產(chǎn)工藝與其它化工技術(shù)不同,放大實(shí)驗(yàn)是批量生產(chǎn)的放大,放大實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)較小。專家測(cè)算,如果以此技術(shù)為核心技術(shù)建立年產(chǎn)5萬(wàn)套汽車尾氣歐3凈化器(凈化器1500元/套),年產(chǎn)值為0.75億元。同時(shí)還可節(jié)省大量貴金屬資源,符合我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求。據(jù)悉,該項(xiàng)目組已與吉林同方實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司達(dá)成協(xié)議,共同建立年產(chǎn)5萬(wàn)套歐3凈化器生產(chǎn)線。(來(lái)源:國(guó)際在線)