将来更好地利用铑催化转换器

一项新的研究提出,先进的催化转换器可以有更长的寿命和需要一个较小的稀有材料。欧洲杯足球竞彩

催化转换器转换不安全的气体来自汽车的尾气,包括一氧化碳和其他杂质,进入蒸汽和其他安全的衍生品,如氮和二氧化碳。

高效的催化转化器可以忍受了十多年,但根据Cheng-Han李,这项研究的首席作者,有发展的空间。他说未来催化技术可以设计极好地擦洗污染物较长时间。

我们想要有更好的催化转换器的一生。否则,他们将不得不被替换或不通过政府的排放测试。

Cheng-Han李,学习作者在材料科学与工程博士生,俄亥俄州立大学欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

这项研究发表在《华尔街日报》的细节化学材料欧洲杯足球竞彩最近。

基于一个人住在哪里,联邦排放标准可以不同。1975年,对抗增加烟雾问题在城市在美国,国会批准的立法规定,强制要求所有汽车催化转换器。

虽然有几种类型,当代催化转换器使用混合的三种贵金属:铂、钯和铑。这些三方催化剂可以减少二氧化氮(没有₂)和一氧化氮(NO)排放——两种物质,如果放置在一起,可以形成氮氧化合物,化合物,具有直接和间接破坏对人类健康的影响。

增加三个稀有金属价格——尤其是铑——就是为什么罪犯选择偷催化转换器。元素主要存在于北美和南美的河流砂。铑据说是世界上稀有的元素,比铂金和黄金更有价值。

铑的成本大幅上升在过去的几年中由于需求增加,加上供应基本赤字。

Cheng-Han李,学习作者在材料科学与工程博士生,俄亥俄州立大学欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

这意味着催化转换器可以昂贵的生产,和双昂贵的替代。

此外,由于rhodium-based催化剂供应不足,至关重要的是,他们尽可能有效地使用。随着中和高温催化剂已被证明,科学家检查他们的表现如何改变随着时间的推移,当暴露于高热量。

为了达到这个目标,李娜的团队进行了许多测试转换器,包括让他们经历的温度超过1600°F。而真正的催化剂几乎超越这样的条件在一个移动的汽车,他们可能经历这些温度尽管如此他们的寿命,特别是在转换器开始的年龄。

科学家采用透射电子显微镜检查三方催化剂的微观结构在原子尺度和它们是如何影响热量。

“通过观察微观结构,我们可以使高温之间的联系,转炉的实际性能,及其微观结构。”

李Cheng-Han研究主要作者在材料科学与工程博士生,欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球美国俄亥俄州立大学

李指出,铑催化剂是由氧化物ceria-zirconia和氧化铝等,协助稳定他们。

当暴露于高温氧气,铑溶解成氧化铝和变形铝酸铑的稳定解。此解决方案,然而,化学活性,这意味着它不能清除不安全的气体和污染物,使设备有效地不切实际。

然而,这是可逆的。

在氢的存在,一些铑再次活跃,但它不是实际足以改变催化剂转换器到最初的效率。

研究发现,从长远来看,决定建立一个新的设计,阻止铝酸铑的发展可以帮助获得这些设备的最大。这种详尽的了解设备的结构还可以帮助提供改善未来催化转换器的设计。

我们的结果给汽车制造商一个特定方向遵循优化rhodium-based催化剂的使用。

Cheng-Han李,学习作者在材料科学与工程博士生,俄亥俄州立大学欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

该研究的合著者包括杰森吴,乔凡尼Cavataio,安德鲁·福特汽车公司的Bean Getsoian Joerg Jinschek,材料科学和工程学副教授俄亥俄州立大学。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

本研究获得的资助OSU-Ford联盟项目。

期刊引用:

李,碳氢键,等。铝酸(2022)直接观察的铑(RhAlOx)及其在Rh /失活和再生作用₂O₃在三方催化剂条件下。化学材料欧洲杯足球竞彩。doi.org/10.1021/acs.chemmater.1c03513。

来源:https://osu.edu