稀土在汽车尾气净化器中的作用.PDFVIP

第 22卷 第 5期 稀 土 V0L22 No 5 2001年 l0月 ChineseRareEarths 0ctober2001 稀土在汽车尾气净化器中的作用 翁 端 ，李振宏 ，吴晓东 ，徐鲁华 ，陈华鹏 ，石 磊 (1．清华大学 材料科学与工程系，北京 100084 2．包头稀土研究院，内蒙古 包头 o14010) 摘 要：本文根据国内外有关研究报道，综述了稀土在汽车尾气净化器中的作用．展望了稀土在汽车尾气净化 器领域的发展前景 。 关键词 ：稀土 ；汽车；尾气净化器 ；应用 中围分类号 ：X51l 文献标识码 ：A 文章编号 ：1004—0277(2001)050055—04 由于 由汽车、摩托车 以及拖拉机等机动车的尾 1 汽车尾气净化器约组成、工作原理 气排放引起的污染在我国许多大中型城市已成为主 知类型 要的大气污染形式之一，9O年代 以来，治理汽车尾 气污染已成为许多城市的地方政府一项迫在眉睫的 简言之，现代的汽车尾气净化器一般是 由载体、 任务。控制机动车尾气排放污染，最有效的措施是安 活性层、催化剂、减震隔热垫及外壳等共同组成。其 装机外汽车尾气净化器。催化剂技术是汽车尾气净 中主要由载体表面的催化剂材料对汽车发动机排出 化器的核心关键技术。美国、IS本和欧洲等工业发达 废气中的污染物进行化学转化处理。催化剂是一种 国家 已将汽车尾气净化技术作为汽车发动机尾气净 加速化学反应、且在反应前后 自身不被消耗的物质。 化的必要手段 ，并得到了大量的应用。汽车尾气净化 汽车尾气中的有害气体主要是CO、HC和NO 。催 器所用的催化剂的发展经历了第一代 (I975～1978 化剂 的作用就是将 CO、HC和 NO 转化为 CO 、 年)氧化型催化剂、第二代(1978～1986)三效净化催 H。O和N ，实现汽车尾气低污染和无污染排放 ，其 化剂 (ThreeWayCatalyst，TWC)，到 1986～1995 作用原理示意图见图 1。 年为了提高催化剂的高温活性并解决 P、S中毒及 H。S排放问题而开发了第三代催化剂，第三代催化 一 ● C02 剂采用多层活性层或用 zrO 、BaO、LaO 等氧化物 - H0 作为稳定剂。自1995年起又开发了第四代催化剂， 主要是用Pd代替部分或全都Pt或Rh以大幅度降 ∞ —卜 一 低成本。汽车尾气净化器的发展非常快。而作为核 心技术的催化剂的组成元素——稀土，从第二代催 圈 1 催化转化处理；气车尾气原理示意圉 化剂中就开始发挥作用 ，并随着汽车工业 的发展和 Fig 1 Schematicdiagram forautoemission treatment 环境标准的逐步提高，使稀土的用量大幅增加，特别 by ~aialyst 是美国，其在该领域应用稀土的量，约是其国家稀士 总用量的一半 。稀土在汽车尾气净化器中究竟起了 在汽车尾气净化器中催化剂所起的作用是至关 怎洋的作用?本文从推广稀土应用的角度，根据国内 重要的。因为在汽车发动机工作过程中，尾气的排放 外的有关研究报道 ，对此加以综述。 是