汽车尾气三元催化原料-三元催化器是汽车尾气的净化装置

可爱的网友们你们好，这篇文章核心内容主要是给大家详细描述关于“汽车尾气三元催化原料”的核心内容以及“三元催化器是汽车尾气的净化装置”的相关信息，希望对您有所帮助。

在60年代，一辆轿车每行驶一英里，约会排出100克有害物质;而现时美、欧、日等地的汽车每英里污染物排放量大概只有2克。汽车尾气催化剂的出现，使得汽车变得更加普及。

内燃机的燃料在燃烧过程中，因多方面原因，造成燃烧不完全，其排气成份中除了二氧化碳(CO2)、水蒸汽(H2O)，还含有一氧化碳(CO)、碳氢化物(HC)、氮氧化物(NOx)、铅化物、硫化物等。其中一氧化碳(CO)、碳氢化物(HC)、氮氧化物(NOx)是造成环境污染的三种主要气态污染物。

三元催化剂是汽车尾气三元催化转化器里使用的催化剂，用于对汽车尾气在排放前进行催化转化，同时对CO、HC、NOx分别氧化，将有害气体还原为对人体健康无害的二氧化碳(CO2)、氮气(N2)和水蒸气(H2O)。

图1：汽车尾气三元催化器

图2：汽车尾气催化转化示意图

三元催化剂具有高活性、高选择性、高热稳定性等良好性能，同时能去除汽车尾气中的CO、HC及NOx等污染物，是较为理想的汽车尾气催化剂。对CO和HC通常采用气相氧化法或催化氧化法加以去除，而对NOx则可以通过催化还原、催化裂解、催化选择性还原等方法去除。主要反应如下表所示：

表1：三元催化剂反应机理

三元催化剂主要由载体、涂层、活性组分和助剂4部分组成。其结构图如下图所示：

图3：三元催化剂结构图

载体主要是用来承载催化活性组分的材料，其作用是提供有效表面和适孔结构;使催化剂获得一定机械强度;提高催化剂热稳定性能;与活性组分作用而形成新的化物;节省活性组分用量，这对贵金属催化剂尤为重要。目前车用催化转化器的催化剂载体基本上是整体式的。整体式载体由许多薄壁平行小通道构成，其气流阻力小、几何表面积大、无磨损、耐高温、催化转化率高。目前95%的汽车催化剂载体使用整体蜂窝状堇青石陶瓷(2MgO·2Al2O3·5SiO2)，其原材料易得、费用较低且性能出色。

涂层附着于载体表面，提供大比表面来附着贵金属或其他催化成分的良好催化环境。涂层材料通常采用氧化铝(γ-Al2O3)，因其有很强吸附能力和大比表面，但高于1000℃时不稳定，会相变成比表面很小(<10m2/g)的α-Al2O3，从而使催化剂活性下降。为了防止γ-Al2O3高温劣化，通常加入Ce、La、Ba、Sr、Zr等稀土或碱土元素氧化物作为助剂。

按活性组分来分，三元催化剂可分为贵金属催化剂和非贵金属催化剂两种。随着对CO、HC和NOx排放的控制，贵金属铂(Pt)、铑(Rh)、钯(Pd)因其对CO、HC、NOx的转化有很好活性和选择性、较低起燃温度，因而在国外被广泛用作三元催化剂，但贵金属价格很高且Pt、Rh资源缺乏，从而增加了汽车成本。

20世纪90年代初，利用Pt、Rh和Pd间的积极协调作用而研制出新一代Pt-Ph-Pd三元催化剂，使催化剂性能有明显改善。经典三元催化剂Pt-Rh/CeO2·γ-Al2O3在氧化CO和CH的同时还将NOx还原除去。各个厂商的配方不同且为重要的商业机密。

Pd比Pt、Rh有更丰富的资源且价格较低，具有良好的低温活性及催化氧化活性、抗高温烧结性，有利于降低成本、提高催化剂寿，并在某些性能上超过Pt、Rh，因此全Pd催化剂成为三元催化剂发展的一个重要方向。

总结：以上内容就是关于汽车尾气三元催化原料和三元催化器是汽车尾气的净化装置的全部内容，是由小编认真整理编辑的，如果对您有帮助请收藏转发...感谢支持！