稀土在汽车尾气净化催化剂中的应用现状
稀土在催化材料中的应用现状及发展趋势
废FCC 催化剂中稀土的回收，REO = 3-
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1 稀土在石油化工催化材料方面的应用
在烯烃的氨氧化、低碳烷烃的芳构化、芳烃类化合物的异构化 等催化剂中也发挥了较大的作用。
例如，在甲烷氧化偶联制乙烯方面，现在也用上了稀土催化剂。 CH4+CO2（或其他氧化剂） C2H4+H2O
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3 稀土催化材料在高分子材料方面的应用
20世纪60年代，在高分子材料中掺杂稀土化合物出现的特殊功
效引起了科学界和工业界的高度关注。20世纪70年代日本学者发
现轻稀土化合物可作为PVC热稳定剂，有明显的稳定效果，并且无
毒无害、性价比高。法、俄等国在这方面也做了大量的研究。
稀土化合物在高分子材料合成、加工及功能化方面均具有独特而
3 在催化剂中应用的稀土元素主要是轻稀土：钪( Sc)、钇(Y )、 镧( La)、铈( C e)。
4 近年来因在军工、新能源、新材料等领域应用突出的中、重稀 土需求量的增加，导致Ce、La等高丰度轻稀土的大量积压，造 成了稀土利用的不平衡，La、Ce的价格一直很低。因此，大力 推进稀土催化新材料的研究和发展，对于实现我国稀土资源全 面、高效和平衡利用，推进新能源的利用和环境治理技术的进 步，具有重大的科学和社会意义，也能带来重大经济效益。
目前，主要应用在：挥发性有机废气治理、烟气脱硫、 燃烧过程脱氮、纳米稀土TiO2光催化、以及焦化污水催化 净化等方面。
2020/1/8
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2 稀土催化材料在环保方面的应用
稀土催化材料由于其独特的催化氧化性质，显示出越来越优越 的开发应用前景。其中稀土复合中孔催化材料具有大表面积、 合适孔径分布、结构稳定等特点，已经成为工业有机废气净化 中最有前景的催化材料之一。此外，通过纳米水平的设计，开 发出先进的稀土催化材料，可以在降低90%贵金属用量的情况 下仍能保证催化净化效率提高1倍。
稀土在催化材料中的应用
稀土在催化材料中的应用嘿，朋友！想象一下这样一个场景：在一个宽敞明亮的实验室里，一群穿着白大褂的科学家们正忙碌地操作着各种仪器，他们的目光专注而坚定，仿佛在探索着未知世界的秘密。
而在他们手中摆弄着的，正是那些看似不起眼，却有着神奇力量的稀土元素。
稀土，这名字听起来是不是有点神秘？就好像是藏在深山里的宝藏，等待着被人们发现和利用。
其实，在咱们的日常生活中，稀土在催化材料中的应用那可是相当广泛，而且发挥着极其重要的作用呢！比如说汽车尾气的净化。
你想想，汽车在路上跑，尾气呼呼地往外排，如果不加以处理，那得对环境造成多大的污染啊！这时候，稀土就派上用场啦。
含有稀土元素的催化剂能够将那些有害的气体，像一氧化碳、氮氧化物等，转化为无害的物质。
这不就像是一个神奇的魔法棒，轻轻一挥，污染就消失得无影无踪了吗？再看看咱们家里用的石油液化气。
你可别小看这做饭、取暖的家伙，它的燃烧效率也和稀土有关系呢！稀土催化剂能够让液化气燃烧得更充分，既节省了能源，又减少了废气排放。
这就好比一个优秀的管家，把家里的资源安排得妥妥当当，一点儿也不浪费。
还有化工厂里的各种化学反应，稀土催化剂也能大大提高反应的效率和选择性。
这就好像是给化学反应开了个“绿色通道”，让它们能够更快、更准确地到达目的地。
你可能会问啦，稀土到底有啥特别之处，能在催化材料里这么厉害？这就好比一个超级英雄拥有独特的超能力一样，稀土元素有着特殊的电子结构和化学性质。
它们能够在化学反应中起到关键的作用，促进反应的进行，提高催化剂的稳定性和寿命。
想象一下，如果没有稀土在催化材料中的应用，我们的生活将会变得怎样？汽车尾气污染严重，空气变得浑浊不堪；能源浪费严重，资源日益匮乏；化工生产效率低下，产品质量也难以保证。
这简直是一场灾难，不是吗？所以说，稀土在催化材料中的应用，就像是给我们的生活注入了一股强大的动力，让我们的世界变得更加美好、更加清洁、更加高效。
它是科技发展的功臣，是我们生活的好帮手。
机动车尾气高效净化稀土催化材料及应用技术-概述说明以及解释
机动车尾气高效净化稀土催化材料及应用技术-概述说明以及解释1.引言1.1 概述引言：机动车尾气排放是当前城市环境中存在的重要问题之一。
随着城市化进程的加快和机动车数量的快速增长，机动车尾气排放对大气环境和人民健康带来了严重的影响。
为了解决这一问题，科学家们一直在寻找高效净化机动车尾气的方法和技术。
本文旨在探讨一种名为稀土催化材料的前沿技术，其在机动车尾气净化中具有巨大的应用潜力。
稀土催化材料以其优异的催化性能和环境友好性备受研究者的关注。
该材料能够将有害物质转化为无害物质，有效降低机动车尾气中的污染物排放。
为了全面了解和阐述稀土催化材料及其应用技术在机动车尾气净化领域的前沿研究进展，本文将从三个方面进行探讨。
首先，将介绍环境问题与机动车尾气排放之间的关系，以强调问题的严重性和紧迫性。
接着，将重点介绍稀土催化材料的特性和其在机动车尾气净化中的应用情况。
最后，将综述机动车尾气高效净化技术的研究进展，包括各种新型催化剂和净化器的设计和开发。
本文的目的是为读者提供对机动车尾气高效净化稀土催化材料及应用技术有一个全面且深入的了解。
通过本文的阐述，读者将了解到稀土催化材料在机动车尾气净化中的潜在应用前景，并能够了解到技术改进和发展的方向。
最后，本文将总结目前的研究成果，并展望未来的研究方向和发展前景。
1.2文章结构1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分首先概述了机动车尾气排放对于环境所带来的问题，以及对应的解决方法。
接着介绍了本文的结构，即分为引言、正文和结论三个部分，并简要描述了每个部分的内容。
正文部分将着重介绍稀土催化材料及其应用技术在机动车尾气高效净化方面的重要性。
首先，我们将探讨环境问题与机动车尾气排放之间的关系，分析尾气中的有害物质对环境和人体健康的影响。
接着，我们将详细介绍稀土催化材料的特性以及其在机动车尾气净化中的应用，包括其对有害物质的转化和去除机理。
最后，我们将阐述机动车尾气高效净化技术研究的最新进展，包括新型催化剂的开发和优化、催化剂的载体设计和工艺改进等方面。
稀土在汽车排气催化净化中的应用
第8卷 第5期2000年9月 工业催化I NDU STR I AL CA TAL YS ISV o l.8N o.5 sep t.2000专论与综述稀土在汽车排气催化净化中的应用α王亚军,冯长根,王丽琼,游少雄,安 琴(北京理工大学机电工程系,北京100081)摘 要:催化剂技术是治理汽车排气污染的重要措施之一,作为催化剂组分的稀土在其中起了重要的作用。
本文讨论了稀土在汽车排气催化净化中的应用。
其作用在于:提高了载体性能,储氧功能,提高催化剂的抗中毒性,提高催化剂热稳定性,作为助剂,应用在氧传感器中等。
关键词:稀土;钙钛矿;汽车排气;催化净化中图分类号:TQ426196 文献标识码:A文章编号:100821143(2000)0520003206Appl ica tion of rare-earth i n ca ta lytic pur if ica tion of autom otive exhaust ga ses W A N G Y a2jun,F EN G Chang2g en,W A N G L i2qiong,YOU S hao2x iong,A n Q in(M echan ice&Engineering D ep artm en t,B eijing In stitu te of T echno logy,B eijing100081,Ch ina) Abstract:Catalytic techn ique has been w idely u sed in p u rificati on of au tom o tive exhau stgases,and catalytic converters are m ain devices fo r con tro l of au tom o tive em issi on.T h isp ap er review s the functi on of rare2earth in catalytic p u rificati on of au tom o tive exhau st gases.T he functi on s of rare2earth are as fo llow s:stab lizing su rface area of the alum ina w ashcoat,acting as a p rom o to r,acting as an oxygen sto rage com ponen t,i m p roving po ison2to lerance ofthe catalyst,stab ilizing the catalyst,p rom o ting w ater2gas sh ift reacti on,and finding u se inoxygen sen so r.Key words:rare earth;p erovsk ite;au tom o tive exhau st gas;catalytic converterCLC nu m ber:TQ426196 D ocu m en t code:AArticle I D:100821143(2000)05200032060 前 言空气污染的加剧促进了汽车排放控制技术的发展,采用催化转化器是控制汽车排放最理想和最重要的措施之一。
稀土材料在汽车尾气治理中的应用与效果分析
稀土材料在汽车尾气治理中的应用与效果分析引言随着汽车保有量的急剧增加，汽车尾气排放对环境造成的影响日益凸显，尤其是空气质量的恶化和全球变暖的加剧。
为了应对这一问题，研究人员探索了许多尾气治理技术，其中稀土材料在汽车尾气治理中的应用逐渐受到关注。
本文将对稀土材料在汽车尾气治理中的应用与效果进行分析。
稀土材料在汽车尾气治理中的应用1. 三元催化剂三元催化剂是一种常见的废气处理装置，用于减少汽车尾气中的有毒气体排放。
稀土元素在三元催化剂中起到了至关重要的作用。
稀土元素的加入能够提高催化剂的活性，增强其对有害气体的吸附和催化转化能力。
例如，添加适量的稀土元素（如铈、镨等）的三元催化剂可以有效减少尾气中的一氧化碳、氮氧化物等有害气体的排放。
2. 氧化物陶瓷隔离层氧化物陶瓷隔离层是另一种常见的尾气处理装置，用于减少尾气中的颗粒物排放。
稀土材料在氧化物陶瓷隔离层的制备中起到了重要的作用。
稀土材料具有良好的抗高温腐蚀性能和稳定性，能够有效抑制颗粒物的生成和排放。
3. 氧化脱氮催化剂氧化脱氮催化剂是一种用于减少尾气中氮氧化物排放的技术。
稀土元素在氧化脱氮催化剂中扮演着重要角色。
稀土元素能够提高催化剂的活性，增强其对氮氧化物的吸附和催化转化能力，从而减少氮氧化物的排放。
稀土材料在汽车尾气治理中的效果分析稀土材料在汽车尾气治理中的应用已经取得了一定的效果。
通过添加稀土元素，三元催化剂的活性得到了显著提高，使得有害气体的转化率明显增加。
同时，稀土材料在氧化物陶瓷隔离层中的应用有效降低了颗粒物的排放量。
此外，稀土材料在氧化脱氮催化剂中的应用也能够明显减少氮氧化物的排放。
综上所述，稀土材料在汽车尾气治理中的应用具有较好的效果。
稀土材料在汽车尾气治理中的挑战与展望虽然稀土材料在汽车尾气治理中的应用已经取得了一定的成果，但仍面临一些挑战。
首先，稀土材料本身的成本较高，限制了其在工业生产中的大规模应用。
其次，稀土元素的开发和利用对环境也会造成一定的影响，需要注意环境保护问题。
2024年稀土催化剂市场发展现状
2024年稀土催化剂市场发展现状简介稀土催化剂是一种重要的催化剂，在各个行业中得到广泛应用。
它们具有优异的催化活性和选择性，能够提供有效的催化反应速率和产物转化率。
近年来，稀土催化剂市场呈现出快速发展的趋势。
本文将对稀土催化剂市场的发展现状进行分析。
市场规模稀土催化剂市场在过去几年中一直保持着良好的增长势头。
根据市场研究机构的数据，2019年稀土催化剂市场的规模达到了XX亿美元，预计到2025年将达到XX亿美元。
这显示出了稀土催化剂市场的潜力和吸引力。
应用领域稀土催化剂在各个行业中都有广泛的应用。
其中，化学工业是稀土催化剂的主要应用领域之一。
稀土催化剂在合成化学品、石油加工和环境保护等方面发挥着重要作用。
此外，稀土催化剂还在汽车尾气净化、能源转化和电化学领域中得到广泛应用。
市场驱动因素稀土催化剂市场的发展受到多个因素的驱动。
首先，全球化学工业的快速发展促使了稀土催化剂的需求增长。
化学工业对高效催化剂的需求不断增加，稀土催化剂正是满足这一需求的理想选择。
其次，环境法规的加强也推动了稀土催化剂市场的发展。
稀土催化剂在净化废气和污水方面具有重要作用，因此受到环保法规的推动。
此外，新能源领域的发展也给稀土催化剂市场带来了机遇。
稀土催化剂在能源转化和电催化方面具有潜力，可以提高能源利用效率。
市场竞争态势稀土催化剂市场竞争激烈。
目前，在全球稀土催化剂市场上，主要的竞争者包括公司A、公司B和公司C等。
这些公司都致力于研发更高效的稀土催化剂，并在市场上推出各种创新产品。
此外，市场还存在一些小型企业和地区性企业，它们在本地市场上有一定的竞争力。
技术发展趋势稀土催化剂市场的技术发展一直处于不断进步的状态。
近年来，研究人员通过改进催化剂的配方和结构，提高了稀土催化剂的催化性能。
同时，新的合成方法和催化剂制备技术也得到了广泛应用。
此外，一些新材料和纳米技术的引入使稀土催化剂的催化效果更加优越。
挑战与机遇稀土催化剂市场面临一些挑战和机遇。
稀土材料在催化剂领域中的应用与前景展望
稀土材料在催化剂领域中的应用与前景展望引言稀土材料作为一类特殊的化合物，具有丰富的化学活性和独特的物理性质，在各个领域都有广泛的应用。
催化剂领域也不例外，稀土材料因其独特的电子结构和晶体结构，能够提供活性位点和调控反应路径，为催化剂设计和应用带来了新的机遇和挑战。
本文将着重讨论稀土材料在催化剂领域中的应用，并展望其未来发展的前景。
稀土材料在催化剂设计中的应用1.催化剂的构建稀土材料在催化剂设计中常常被用作载体材料，其高表面积和丰富的氧化态能够提供更多的催化活性位点。
此外，稀土材料还能够通过控制晶体结构和表面性质来调控催化剂的活性和选择性。
2.催化反应的催化剂稀土材料因其特殊的化学活性和表面性质，在很多催化反应中具有良好的催化性能。
例如，CeO2材料在三次氧化反应中表现出优异的催化活性和稳定性。
稀土材料还可以作为催化剂的助剂，通过改变表面活性位点或调整反应的反应路径来实现更高的催化效果。
3.稀土材料在催化剂中的应用案例(1)稀土金属氧化物在汽车尾气催化剂中的应用CeO2材料被广泛用于汽车尾气中氧化还原反应的催化剂中。
其在催化剂中的应用主要体现在其高氧存量和自由氧活性，能够提供更多的氧化态Cu和Pd的活性位点，实现更高的氧化还原效果。
(2)稀土催化剂在石化催化加氢中的应用石化催化加氢反应是石化工业中重要的反应之一，稀土材料在其中具有良好的催化效果。
以LaNi5为例，其在石化催化反应中具有较高的催化活性和稳定性，能够有效提高石化产品的质量和产率。
(3)稀土材料在催化剂中的纳米级调控稀土材料的纳米级调控给催化剂的设计和应用带来了更多的可能性。
通过调控稀土材料的晶体结构和表面性质，可以实现催化剂的选择性调控和活性增强。
例如，通过调控CeO2催化剂的晶体结构，可以实现对CO和NOx的高选择性催化还原。
稀土材料在催化剂领域中的前景展望1.稀土材料的合成和表征技术的发展随着合成和表征技术的不断发展，人们对稀土材料的理解和认识也越来越深入。
稀土材料在催化剂中的应用研究
稀土材料在催化剂中的应用研究稀土材料，这听起来是不是有点高大上？但其实它和咱们的生活息息相关，特别是在催化剂这个领域里，那可是有着大作用！我先给您讲讲啥是稀土材料。
稀土可不是土里长出来的稀罕蔬菜，而是一组特殊的金属元素，像镧、铈、镨、钕等等。
这些元素在地球上的含量不算多，所以叫“稀土”。
咱们来聊聊稀土材料在催化剂中的应用。
就拿汽车尾气净化来说吧，这可是个大问题。
以前，汽车尾气排放那叫一个污染严重，空气都变得糟糕。
但是有了稀土材料制成的催化剂，情况就大不一样啦！稀土催化剂能够有效地把有害气体，比如一氧化碳、氮氧化物等，转化为无害的物质。
我记得有一次在路上，看到一辆老旧的汽车，屁股后面冒着黑烟，那气味刺鼻得很。
当时我就在想，如果这辆车能用上含有稀土材料的催化剂，那尾气排放肯定能达标，也不会这么污染环境了。
再比如说石油化工领域。
在炼油过程中，需要进行各种化学反应来提高油品质量。
稀土催化剂就能在这个过程中发挥重要作用，它可以提高反应的效率和选择性，让炼油变得更加高效和环保。
还有在工业生产中的一些化学反应，稀土催化剂也能大展身手。
比如说合成氨，这可是制造化肥的重要步骤。
稀土催化剂能让这个反应进行得更顺利，提高产量，降低成本。
稀土材料在催化剂中的应用，不仅提高了生产效率，还降低了对环境的影响。
这就像是给化学反应配上了一把神奇的钥匙，打开了高效、环保的大门。
但是呢，稀土材料的应用也不是一帆风顺的。
在研究和开发的过程中，科学家们也遇到了不少难题。
比如说，如何提高稀土催化剂的稳定性，让它能在各种条件下都保持良好的性能；如何降低成本，让稀土催化剂能够更广泛地应用等等。
不过，随着科技的不断进步，这些问题也在逐步得到解决。
相信在未来，稀土材料在催化剂中的应用会越来越广泛，为我们的生活带来更多的便利和环保。
总之，稀土材料在催化剂中的应用，是一个充满挑战和机遇的领域。
它就像一个隐藏在幕后的英雄，默默地为我们的生活变得更美好而努力着。
稀土材料在催化剂领域中的应用及研究
稀土材料在催化剂领域中的应用及研究引言催化剂在化学领域中发挥着重要的作用，通过提高反应速率和选择性，催化剂可以促使化学反应在相对温和的条件下进行。
稀土材料因其特殊的电子结构和化学性质，近年来在催化剂领域中的应用和研究受到越来越多的关注。
本文将介绍稀土材料在催化剂领域中的应用及最新研究进展。
稀土催化剂的分类稀土催化剂可以根据其物理性质和化学成分进行分类。
根据物理性质，稀土催化剂可以分为氧化物、氧化物基复合物、负载催化剂等几类；根据化学成分，可以分为单一稀土催化剂和多组分稀土催化剂。
氧化物催化剂氧化物催化剂是最常见的稀土催化剂之一，其具有较高的催化活性和选择性。
以二氧化铈(CeO2)为代表的氧化物催化剂被广泛应用于CO氧化、NO氧化和有机物氧化等反应中。
研究表明，CeO2具有较高的氧存储容量和氧释放特性，这使其在氧还原反应中表现出优异的性能。
氧化物基复合物催化剂氧化物基复合物催化剂由稀土氧化物与其他金属氧化物组成。
这类催化剂具有更复杂的结构和更多的反应中心，因此具有更高的催化性能。
以Ce-Zr-O为代表的氧化物基复合物催化剂在汽车尾气处理和石化产业中广泛应用。
研究发现，Ce-Zr-O催化剂具有较高的氧存储容量和较低的氧稳定性，使得其在低温汽车尾气处理中表现出优异的性能。
负载催化剂负载催化剂是将稀土材料负载在二氧化硅、氧化铝等载体上形成的催化剂。
负载催化剂具有较高的比表面积和更好的分散性，能够提高催化剂的活性和稳定性。
稀土金属氧化物的负载催化剂在乙烯氧化、硝基苯加氢等反应中展示出良好的催化性能。
此外，负载催化剂还能改善稀土材料的抗碳积和抗硫化能力，延长催化剂的使用寿命。
单一稀土催化剂和多组分稀土催化剂单一稀土催化剂是指由单一稀土元素构成的催化剂，如Ce、La等。
多组分稀土催化剂是指由多种不同稀土元素组成的催化剂，如La-Ce、La-Pr等。
单一稀土催化剂在甲烷催化氧化和芳烃异构化等反应中表现出良好的催化性能。
2024年稀土催化剂市场前景分析
2024年稀土催化剂市场前景分析摘要稀土催化剂作为一种重要的化学催化材料，在各个领域有着广泛的应用。
本文旨在通过对稀土催化剂市场前景的分析，探讨其发展趋势与挑战，为相关行业提供参考意见。
1. 引言稀土催化剂作为一种具有特殊性能和广泛应用的催化材料，其在化学工业生产、环境保护以及能源领域中发挥着重要作用。
稀土元素具有独特的电子结构和物理化学性质，使得稀土催化剂具有较高的活性和选择性，可以提高反应速率和产率，减少副反应产物的生成。
2. 市场规模与发展趋势稀土催化剂市场在过去几年里保持了较快的增长态势。
随着全球经济的发展和工业化进程的加快，对高效催化剂的需求不断增加，稀土催化剂作为一种主要的催化材料，市场前景广阔。
从应用领域来看，化学工业生产是稀土催化剂市场的主要驱动力。
稀土催化剂在石化、有机合成、医药合成等领域中有广泛应用，可以提高反应效率、减少能耗和环境污染，因此具有巨大的市场潜力。
另外，环境保护和能源领域也对稀土催化剂的需求日益增加。
稀土催化剂可以用于废气处理、汽车尾气净化、重金属污染治理等环境保护领域；在能源领域，稀土催化剂可以用于新能源材料的合成、储能技术的研究等，对推动清洁能源发展起到重要作用。
随着新材料、新技术的不断涌现，稀土催化剂市场面临新的发展机遇。
例如，纳米催化剂、金属有机骨架材料等新型催化材料的研究和开发，为稀土催化剂的应用带来了更广阔的前景。
3. 市场挑战与对策稀土催化剂市场虽然前景广阔，但也面临着一些挑战。
首先，稀土元素资源的有限和不均衡分布是稀土催化剂市场的主要制约因素。
稀土催化剂的生产与稀土元素的开采存在一定的相关性，而稀土元素资源在全球范围内主要分布在中国，这给全球稀土催化剂市场带来了一定的供应风险。
其次，稀土催化剂的生产成本相对较高，这也限制了其在一些应用领域的广泛推广。
为了降低成本，需要加强研发和创新，寻找更高效、低成本的制备方法，并探索可替代的催化材料。
此外，稀土催化剂的应用还存在一定的技术难题，例如催化剂的失活和寿命问题、反应条件的控制等。
稀土基材料在催化反应中的应用
稀土基材料在催化反应中的应用稀土元素，这一群在元素周期表中不太起眼但却有着神奇魔力的小伙伴，它们组成的稀土基材料在催化反应里可是大显身手！先给您讲讲我之前的一个小经历。
有一次我去参加一个化学研讨会，遇到了一位专门研究稀土基材料的专家。
他讲起稀土基材料在催化反应中的应用时，那是眉飞色舞，就像在介绍自己最得意的宝贝。
当时我就被深深吸引了，从那以后，我也开始特别关注这方面的内容。
咱先来说说啥是催化反应。
简单来讲，催化反应就像是给化学反应加了一把助力的小鞭子，让反应能更快、更有效地进行。
而稀土基材料呢，就是这把“小鞭子”中的佼佼者。
稀土基材料在汽车尾气净化中的作用可不容小觑。
您想想，现在路上跑的车越来越多，尾气排放成了个大问题。
稀土基材料能够帮助把那些有害的气体，比如一氧化碳、氮氧化物等，转化成无害的物质。
这就好像是给汽车尾气来了一场“魔法变身”，让它们不再危害环境。
在石油化工领域，稀土基材料也是个大功臣。
比如说在石油的裂解过程中，它能提高反应的效率和选择性，让我们能得到更多有用的产品。
这就像是一个精明的管家，把资源分配得恰到好处，不多也不少。
还有啊，在环保领域，稀土基材料也能助力污水处理。
污水里面的各种杂质和污染物，在稀土基材料的催化作用下，可以更快地分解和转化，让污水变得清澈干净。
您知道吗？稀土基材料的独特之处在于它们的电子结构和表面性质。
就好像每个人都有自己独特的性格一样，稀土基材料也有着与众不同的“个性”，这使得它们在催化反应中表现出色。
不过，要让稀土基材料发挥出最大的作用，可不是一件容易的事儿。
研究人员得像厨师精心调配食材一样，仔细地调整材料的组成、结构和制备方法。
有时候，一点点的变化就能带来截然不同的效果。
而且，在实际应用中，还得考虑成本、稳定性等诸多因素。
这就像是一场复杂的游戏，需要各方权衡，才能找到最优的解决方案。
虽然稀土基材料在催化反应中的应用已经取得了不少成果，但还有很多未知的领域等待着我们去探索。
稀土在催化材料中的应用现状及发展趋势资料
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稀土在催化材料中的应用现状 及发展趋势
2019/4/10 10
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稀土催化材料在高分子材料方面的应用
我国在稀土的应用研究工作起步较早，尚处于国际领先地位。80 年代中期，上海跃龙化工厂、包头塑料研究所等推出了RE-I 型稀 土稳定剂。1989 年，上海跃龙化工厂研制出无毒稀土镧系复合膏 状稳定剂。近年来，稀土化合物在高分子塑料助剂方面的研究应 用，经过20 多年的发展，已取得了许多令人瞩目的成果。 内蒙古科技大学等针对镧、铈的应用，已经开展了轻稀土稳定剂 的研究，制备了轻稀土的硬脂酸、环烷酸和脂肪酸等类稳定剂。 广东炜林纳功能材料司目前可产稀土助剂（包括用于聚烯烃和聚 氯乙烯塑料的热稳定剂、晶型成核剂、加工助剂、润滑剂、表面 处理剂等产品）3万t/年，其产品性能无毒、高效、多功能，市场 售价比国外同类传统产品低20%～30%，性价比优于相关传统助剂 长春应化所在锦州石化2万t/年的稀土顺丁橡胶装置投产，标志着 我国又一自主开发的大品种合成稀土橡胶的开发成功。 11 2019/4/10
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稀土催化材料在高分子材料方面的应用
20世纪60年代，在高分子材料中掺杂稀土化合物出现的特殊功 效引起了科学界和工业界的高度关注。20世纪70年代日本学者发现 轻稀土化合物可作为PVC热稳定剂，有明显的稳定效果，并且无毒 无害、性价比高。法、俄等国在这方面也做了大量的研究。 稀土化合物在高分子材料合成、加工及功能化方面均具有独特 而显著的功效。 应用主要分为两大类型： 一是稀土化合物作为掺杂剂均匀地分散在单体或聚合物中， 制成以掺杂方式存在的掺杂型稀土高分子； 二是稀土化合物以单体形式参与聚合或缩合，或稀土化合物配 位在聚合物侧链上，获得以键合方式存在的含稀土的聚合物，称为 键合型稀土高分子。 稀土化合物作为高分子材料助剂，不仅能赋予材料以特殊的性 能，还可能显著地改善塑料的加工性能和其他性能。
稀土材料在催化反应中的应用研究
稀土材料在催化反应中的应用研究稀土材料，这几个字一听，是不是感觉特别高大上？其实啊，它们就在我们身边，而且在催化反应里起着相当重要的作用呢！先给大家讲讲我之前的一个小经历。
有一次，我去参加一个化学研讨会，会上一位专家正在介绍稀土材料在催化反应中的应用。
我当时听得那叫一个入迷，就像发现了新大陆一样。
专家说，稀土材料就像是化学反应中的“魔法小精灵”，能让原本慢吞吞的反应瞬间变得高效又迅速。
咱们先来了解一下啥是稀土材料。
稀土材料啊，是由 17 种元素组成的，像镧、铈、镨等等。
这些元素虽然在地球上的含量不算多，但它们的性质独特，在很多领域都能大显身手。
在催化反应中，稀土材料的作用可大了去了。
比如说在汽车尾气净化这个方面，稀土催化剂能把那些有害的气体，像一氧化碳、氮氧化物等，转化成无害的物质。
这就好比给汽车装上了一个超级过滤器，让尾气变得干净又环保。
再比如说，在石油化工领域，稀土材料能帮助提高石油的加工效率和产品质量。
想象一下，原本需要经过繁琐步骤才能得到的高品质油品，有了稀土材料的助力，一下子变得简单多了。
还有在环保领域，稀土材料可以用于废水处理。
它能加速废水中有害物质的分解和转化，让脏兮兮的废水重新变得清澈透明。
而且啊，稀土材料的稳定性还特别好。
不像有些催化剂，用着用着就“罢工”了，稀土材料能长时间保持高效的催化性能。
不过呢，稀土材料在催化反应中的应用也不是一帆风顺的。
研究人员在探索的过程中也遇到了不少难题。
比如说，如何让稀土材料与其他物质更好地结合，发挥出最大的催化效果；还有，怎样降低稀土材料的使用成本，让它能更广泛地应用于实际生产中。
但科研人员可不会轻易被这些难题打倒。
他们不断地尝试、改进，就像一群勇敢的探险家，在未知的领域里努力寻找着宝藏。
我相信，随着科技的不断进步，稀土材料在催化反应中的应用会越来越广泛，给我们的生活带来更多的惊喜和便利。
说不定未来的某一天，我们的环境会因为稀土材料的应用变得更加美好，汽车尾气不再污染空气，废水都能变成可以直接饮用的纯净水。
稀土材料在化学催化领域的应用研究
稀土材料在化学催化领域的应用研究1. 引言稀土元素是指地球化学系列中的镧系元素和锶、铯、铕、钷五种元素。
由于稀土元素具有特殊的电子壳层结构和独特的磁性、光学和催化活性，因此在化学催化领域具有广泛的应用前景。
本文将综述稀土材料在化学催化领域的应用研究，并探讨其优势、挑战及未来发展方向。
2. 稀土材料在催化反应中的应用稀土材料在催化反应中扮演着重要的角色，可以用于加速反应速率、提高产物选择性、改善催化剂的稳定性等方面。
以下是几个常见的稀土材料在化学催化领域的应用案例：2.1 氧化镨催化剂在汽车尾气净化中的应用氧化镨是一种常见的稀土材料，具有良好的氧存储和还原性能。
在汽车尾气净化中，氧化镨可以作为催化剂的组成部分，协助将有害气体如一氧化碳和氮氧化物转化为无害的二氧化碳和氮气。
研究表明，氧化镨催化剂不仅具有高的催化活性和选择性，而且具有较好的耐高温性能，因此被广泛应用于汽车尾气净化系统中。
2.2 稀土金属催化剂在石油加工中的应用稀土金属催化剂在石油加工中具有重要作用。
例如，氧化铈、钐等稀土金属可以作为触媒组分应用于液相催化裂化、加氢处理和脱硫反应等重要反应中。
这些催化剂具有较高的活性和选择性，能够有效地促使石油加工过程中的化学反应进行，从而提高产率和改善产品质量。
2.3 稀土增强型催化剂在化学合成中的应用稀土元素的引入可以显著改变催化剂的活性和选择性。
稀土增强型催化剂已被广泛应用于化学合成领域，例如氧化锆-稀土复合催化剂在酸碱催化和酯化反应中的应用。
通过合理设计催化剂的组成和结构，可以提高反应速率、改善产物选择性，从而有效地促进化学合成过程的进行。
3. 稀土材料在化学催化领域的优势和挑战稀土材料在化学催化领域具有诸多优势。
首先，稀土元素具有独特的电子壳层结构，使得稀土材料具有特殊的催化活性和选择性。
其次，稀土材料的化学性质可以通过控制合成方法和条件进行调节，具有较高的可控性。
此外，稀土材料具有优异的热稳定性和机械强度，适用于高温、高压的工业催化反应。
浅析稀土材料的应用现状及发展前景
浅析稀土材料的应用现状及发展前景化学与材料学院材料科学与工程姓名：黄兆剑学号：指导老师：童长青老师摘要：稀土资源是很多高精尖产业必不可少的资源，我国是世界上第一大稀土资源国，同时也是稀土出口第一大霪。
大量的出口苇仅导致了重要资源的流失也破坏了自然环境，更可能危及到我国今后的发展。
本文献综述归纳了稀土在材料领域的应用现状及其发展前景，加以分析和论述，以便寻求新的应用领域。
关键词：稀土稀土贸易应用发展前景前言：稀土是不可再生的重要战略资源，在新能源、新材料、节能环保、航空航天、电子信息等领域的应用日益广泛。
经过多年发展，我国稀土开采、冶炼分离和应用技术研发等取得了较大进步，产业规模不断扩大。
稀土元素是元素周期表中ⅢB族中原子序数2l的钪(Sc)、39的钇(Y)和57的镧(La)至71的镥(Lu)等17个元素的总称“。
稀土元素具有独特的4f电子结构、大的原子磁矩、很强的自选耦合等特性，与其他元素形成稀土配合物时，配位数可在6—12之间变化，并且稀土化合物的晶体结构也是多种多样的。
这使其具有诸多其他元素所不具备的光、电、磁特性，被誉为新材料的“宝库”。
稀土材料的应用主要包括传统材料领域和高新材料领域。
一、中国稀土贸易浅谈1、中国稀土大量出口我国稀土产业在世界上拥有多个第一：资源储量第一，占70％左右；产量第一，占世界稀土商品量的80％至90％；销售量第一，60％至70％的稀土产品出疆到国外，而且我国的稀土矿还具有优质、易开采、相对集中、品种多样齐全的优点。
改革开放的三十多年间，在中国大量出口稀土资源换取外汇的同时，美、俄以及一些是有稀土资源的欧洲国家都早已经封矿，均为从中国进口稀土。
日本已经囤积中国稀土足够其国内使用三十年，掌握稀土国际定价权。
据专家分析，目前国外稀土资源量超过了24526万吨，中国保有资源量不足9100万吨，只占27％。
不仅稀土总量大量流失，其在对外出口中存在的问题也需要引起重视。
2、当前稀土行业贸易中存在的问题及分析价格过低，无定价权专家指出，我国稀土产品价格长期以来一直受国夕商家控制。
稀土材料在汽车尾气净化催化剂中的应用
稀土材料在汽车尾气净化催化剂中的应用1 前言稀土被人们誉为新材料的“宝库”，它具有特异的物理和化学性能，特别是具有优异的光、电、磁和催化性能，已在国民经济和现代科学技术的各个领域得到重要应用，在国际上稀土被称之为一21世纪的新材料。
稀土的特异性能来源于稀土元素具有特异的4f电子构型，4f电子被完全填满的外层5s和5p电子所屏蔽，4f电子的不同运动方式使稀土具有不同于周期表中其它元素的光学、磁学和电学等物理和化学特性；而且，稀土元素具有较大的原子磁矩、很强的自旋轨道耦合等特性，与其它元素形成稀土配合物时，配位数可在3～12之间变化，稀土化合物的晶体结构也是多元化的。
目前，稀土材料主要包括：稀土发光材料、稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土催化剂材料、稀土陶瓷材料、磁致冷材料、光致冷材料、磁光存储材料、稀土超导材料、稀土原子能材料等，这些材料因无污染、高性能而被称之为“绿色材料”，在高科技领域广泛应用并发挥着重要的作用。
本文将综述近几年来国内外稀土材料在汽车尾气净化催化剂中的应用及发展趋势。
2 主题2.1 汽车尾气污染严峻形势在现代人类活动中汽车工业作为衡量一个国家经济实力、科技水平和人民生活质量的重要标志已成为促进社会繁荣的全球性支柱产业。
然而，汽车每年消耗世界产出的大部分汽油，除向大气中排出大量CO外，还排放对人体及气候有害的CO、碳氢化合物(HC)及氮氧化合物，这三种有害物质的年排放总量约为30亿吨．调查表明，城市污染的主要来源是汽车尾气，因此有效控制汽车尾气污染物含量是改善空气质量的主要途径．随着国民经济的迅速发展我国机动车产量迅速增加对环保的要求也日益加强。
我国政府已于2OOO 年1 月1 日起执行新的汽车尾气排放标准GB14761-1999 其相当于欧洲I 号排放标准 2OO7 年执行相当于欧洲I号的排放标准，到2010 年我国机动车尾气排放控制标准将与国际接轨。
2.2 传统汽车尾气催化剂材料的缺点汽车尾气中的有害成份一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物，严重污染着大气。
稀土催化剂的现状及发展趋势
稀土催化剂的现状及发展趋势稀土是一种重要的元素,具有多种优异的催化活性,被广泛应用于化学、化工、能源等领域。
稀土催化剂涵盖了多种催化剂类型,如氧化还原催化剂、金属催化剂、碳纳米管催化剂等,具有不同的催化性能。
目前,稀土催化剂在工业化生产中得到广泛应用,尤其是在化学反应速率较低的情况下,稀土催化剂能够显著提高反应速率,降低反应成本。
以下是稀土催化剂的现状及发展趋势:现状:1. 氧化还原催化剂:稀土催化剂被广泛应用于氧化还原反应中,如氢氧化物、酸、碱反应、氧化反应等。
目前,最常用的稀土氧化物催化剂是铌酸钔催化剂,具有高效的还原反应活性和稳定性。
2. 碳纳米管催化剂:碳纳米管是一种新型的催化剂材料,具有优异的催化性能和稳定性。
稀土氧化物碳纳米管催化剂具有催化剂尺寸小、活性高、稳定性好等特点,在电解水制氢、制氧、有机物降解等领域中得到了广泛应用。
3. 金属催化剂:稀土金属催化剂具有优异的催化活性和选择性,应用于多种反应中,如酸催化氧化、氧化还原、电催化反应等。
目前,最常用的稀土金属催化剂是铌酸锂催化剂,具有高效的反应速率和优异的催化稳定性。
发展趋势:1. 提高催化剂的制备方法:随着新材料技术的发展,新的催化剂制备方法也在不断出现,如纳米化、多相催化剂制备等,有助于提高催化剂的稳定性、活性和选择性。
2. 拓展应用领域:稀土催化剂除了上述工业应用外,还被应用于环境友好化学反应中,如光催化氧化、水分解等。
未来,稀土催化剂将更多地应用于环保、健康等新领域。
3. 提高催化剂的性能:未来,稀土催化剂性能的提高将依赖于新材料技术的发展和催化剂制备方法的不断改进。
同时,还需要研究催化剂的稳定性、可持续性等多个方面的问题。
稀土催化剂的产业现状及其应用
碳和副 产物 ＿ 氧 化碳 迅速转 化 为 二 甲烷 。围外 已利 用二 氧化铈 作 为
由 ｊ各国科学家 的其同努力 ． ：
二氧化 硫 的吸附 剂 ．使烟 道 二
氯化硫 的净 化率 达到 ９ ％：采 蚪 ５ ｝
稀 １催化剂的活性 断捉 商， ｝ Ｉ ： 稀
催化聚 台的顺 丁橡胶 在抗磷 劳 寿
硫 酸铈脱 除 Ｎ Ｏ 的礴 化率达 ９ ％ ０
以 上
命、 动态扇耗及生热 性能等均优 于 传统 的顺丁橡胶产品 稀土 异戊橡 胶的性能 也达到 或超 过了 同类橡
胶 水 平
４其 他 领 域
用 于多种涂 料 、 瓷 、 瓷和 水泥 陶 搪 制品 等材料方面 ， 产生良好的抗 能
可 增强沸 石催化 荆活性 和热 稳定
等优点 ，但 由于贵金属价格 昂贵 。 很难推广。含稀 土的汽车尾气净化
Ｉ Ｉ
性 。其次 ． 催化剂用久 失活后须经 过高温水热处理而 再生 ， 以烧摊 占
催化剂价格低 、 热稳定性好 、 活性较
高、 具有较好的抗中毒能 力． 用寿 使 命长 ， 引起人们广泛关注。 目前国内
此过程有重要作 用 另外运用稀土
沸石催化剂进行 石油 化裂化 ， 具 有原油处理量大 、轻厩油收 率高 、
质量好 、 话性 商、 生焦率低 、 催化剂
损耗低 、 选择性好等诸 多优点 。
２汽 车腥 气 争化 僻 化 剖
化性能与使用寿命 犬大提商
ｆ 以预测 ， 稀土作 为汽车尾气
早期使 用普 通金属 ｃ 、 ｒＮ ， ｕ ｃ 、 ｉ催化
ｌ ３ 化油成柴的 Ｉ ７％催柴占品油 ７， ５ ＿ ． ７ ３ ３ ５
稀土元素在催化剂中的应用
稀土元素在催化剂中的应用稀土元素是指通常分布于一些极少有人居住的地区，又称稀有金属元素。
目前全球已知71种稀土元素，它们通常具有良好的催化性能和物理化学性质，因此在化工、能源、环保等领域都有广泛的应用。
本文将重点探讨稀土元素在催化反应中的应用，着重分析其催化机理和未来发展趋势。
一、稀土元素的催化作用在催化剂中，稀土元素可以作为载体、促进剂、活性组分等多种形式存在。
其中，稀土元素离子的特殊电子结构使其具有较高的化学反应活性和选择性。
在催化反应中，稀土元素起到的主要作用有：1. 提高反应速率：稀土元素可以通过吸附、解离等方式使反应物吸附在催化剂表面，从而降低反应活化能，提高反应速率。
2. 改善催化剂的稳定性：稀土元素在催化剂中具有较高的热稳定性和化学稳定性，可以增强催化剂的耐久性和抗中毒性。
3. 提高产品的选择性：稀土元素具有较高的空间限制效应和电子效应，可以限制反应物的结构性质和反应路径，从而提高产品的选择性。
二、稀土元素在不同催化反应中的应用1. 烷基化反应：烷基化反应是将烷烃与一些有机物反应生成较长链烷基的过程。
目前，通过稀土元素催化的烷基化反应已成为一种重要的催化反应。
其中，碳链数较短的烷烃在稀土元素的作用下可以实现催化剂的自动重建，从而大幅提高催化效率。
2. 裂解反应：裂解反应是一种将较长链碳氢化合物转化为较短链碳氢化合物的化学反应。
目前，采用BP、ZEOLITE等稀土催化剂可以实现石蜡的高效催化裂解，从而得到较高产率的较短链碳氢化合物。
3. 氢化反应：氢化反应是一种通过加氢使化合物转化为较稳定的化合物的过程。
采用稀土元素作为催化剂可以大幅提高氢化反应过程的选择性和活性，从而产生高质量的氢化产物。
三、稀土元素催化剂的发展趋势催化剂技术是现代化学工业中最为重要的一项技术之一。
随着稀土元素催化剂的开发和应用，它已经成为化工、能源、环保等领域的重要技术之一。
未来，稀土元素催化剂的研发将更加注重催化剂的可循环性和可持续性。
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使了贵金属的稳定分散， 通过与贵金属相互作用改 善催化剂的性能 ， 主要提高了铑的活性， 改善了 ＣＯ 在贵金属表面上的动力学反应性能， 而 ＺｒＯ 又是三 元催化转化催化剂中典型的 Ｒｈ 稳定剂， ＺｒＯ 是不与 贵金属特别是 Ｒｈ 发生相互作用的氧化物， 而三元催 化转化催化剂以 ＺｒＯ 为 Ｒｈ 的载体， 并且 Ｚｒ 还是良 好的 Ｃｅ 稳定剂， 引入 Ｚｒ 能更加有效地避免 ＣｅＯ２ 因 高温熔化而晶粒长大。
化稀土催化剂研究、开发的主要单位和他们各自的研究重点及取得的成果； ④稀土三元催化剂的组成、特点及富氧条
件下分解 ＮＯｘ 的作用机理； ⑤纳米稀土催化剂 的 开 发 与 展 望 ， 指 出 ： 当 纳 米 稀 土 催 化 剂 研 制 成 功 ， 可 望 实 现 不 使 用 贵 金属达到与贵金属催化剂同样的净化效果； ⑥稀土催化剂的应用前景。预料， 在我国随着汽车保有量的迅速增加， 尾
在 稀 土 催 化 剂 对 ＣＯ 和 ＣＯ２ 催 化 氧 化 的 研 究 中， 根据测定的电导率确定了氧化物中晶格氧离子 参与反应， 其反应机理如下［３］：
ＣＯ（ 气） ＋（ 稀土催化剂） →ＣＯ（ 吸附态） ＣＯ（ 吸附态） ＋Ｏ２－ →ＣＯ２（ 气） ＋□２－ ＣＯ２（ 吸附态） →ＣＯ２（ 气） ＋（ 稀土催化剂） Ｏ２（ 气） ＋２□２－ →２Ｏ２－ 式中， Ｏ２－ 表示晶格氧离子； □２－ 表示表层阴离子空缺。 对钙钛矿型 （ ＡＢＯ３， Ａ 代表稀土金属离子； Ｂ 代 表过渡金属离子） 或在其中掺杂其它元素而形成的 缺陷结构的稀土催化剂氧化 ＣＯ 的机理也进行了广 泛研究。得到的基本结论是 Ｂ 离子吸附气态氧（ 吸附 态是 Ｏ－ 或 Ｏ２－ ） ， ＣＯ 和 ＣＯ２ 在晶格氧上（ ＣＯ 为吸附态 ＣＯ＋） ， 反应通过 ＣＯ 吸附态和气态吸附氧进行［５， ６］。据 资料介绍， 在多数情况下稀土金属离子的电子构型可 影响催化剂的活性， 当电子构型为 ４ｆ１ 和 ４ｆ８ 时催化活 性最佳， 当电子构型为 ４ｆ０， ４ｆ７， ４ｆ１４ 时催化活性最差。 稀土催化剂净化 ＨＣ 的机理与净化 ＣＯ 的 机 理
厦门大学化学系物理化学研究所吴廷华等， 用 原 子 力 显 微 镜 研 究 了 稀 土 氟 氧 化 物 Ｓｍ－ Ｌａ２Ｏ－ Ｆ 催 化性能。结果表明， 该催化剂具有良好脱氢催化性 能 ， 是 目 前 报 道 的 具 有 高 乙 烯 选 择 性 的 ＯＤＥ（ 乙 烷 氧化脱氢） 反应催化剂之一［７］。中国科学院大连化学 物理研究所李时遥等进行了“有氧条件下不同催化
３ 稀土催化剂的研究现状
３．１ 稀土催化剂的研究
自 ２０ 世纪 ７０ 年代， 国外学者首次发表了钙钛 矿型稀土催化剂用于汽车尾气净化的研究报告后， 国内学者以中国丰富的稀土资源为依托， 开始研究 适合我国国情消费的稀土催化剂。国内有不少大学 和 研 究 机 构 在 催 化 剂 的 反 应 机 理 、晶 体 中 价 态 、空 间 结 构 、氧 的 化 学 计 量 、晶 体 中 微 量 氧 的 缺 陷 、单 位 晶 格参数和电子性质等方面进行了研究， 取得了大量 的成果， 尤其在钙钛矿型稀土催化剂上［６］。
图 １ ＮＯｘ 储存还原机理 Ｆｉｇ．１ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ＮＯｘ ｓｔｏｒａｇｅ
综合评述
１６
Ｖｏｌ． ２５， Ｎｏ． ３， ２００６
１９９３年 Ｓｅｋｉｂａ 等研究了 Ｐｄ（ ２．８３ ｇ／Ｌ）－ 稀土复合 氧化物三元催化剂， 发现在宽的空燃比（ Ａ／Ｆ） 时 ， 其 性能优于 Ｐｔ－ Ｒｈ（ ０．８８ ｇ／Ｌ） 催化剂； 而在窄的 Ａ／Ｆ 时， 对 ＮＯ 的转化率低于 Ｐｔ－ Ｒｈ。当添加碱性元素（ Ｃｅ， Ｌａ， Ｂａ， Ｃｓ） 或过 渡 金 属 （ Ｎｉ 和 Ｃｏ） 的 氧 化 物 时 ， 其 活 性提高， ＮＯ 的转化率得到很大改进， 尤其是 Ｐｄ－ Ｃｅ－ Ｂａ／Ａｌ２Ｏ３ 对 ＮＯ 的活性较好［１１］。此外， １９９５ 年 Ｈｉｒｏｈｉｓａ 等制得一种Ｐｄ－ 复合物的三元催化剂， 极有 潜 力 代 替非 Ｒｈ 的贵金属催化剂。
在氧化气氛下燃料还原物（ ＣＯ， ＨＣ） 更易被氧化 燃烧而无法使 ＮＯ 净化［９］。因此， 人们一直在探索如 何在稀薄燃烧条件下有效还原 ＮＯ。目前采用的主要 方法有： ＮＯ 的直接催化分解、ＮＯ 的选择性催化还原 和 ＮＯｘ 储存还原。１９９４ 年日本开发出 １ 种新型的可 以在富氧条件下有效分解 ＮＯｘ 的催化剂［１０］。这种新 型催化剂由贵金属 （ 主要是 Ｐｔ） 、碱士金属（ Ｎａ， Ｋ， Ｂａ） 、稀土氧化 物 （ 主 要 是 Ｌａ２Ｏ３） 组 成 。 其 作 用 机 理 是 ： 当 排 出 气 体 是 稀 薄 气 氛 时 ， 它 吸 附 ＮＯｘ； 浓 气 氛 时则把吸附的 ＮＯｘ 还原成 Ｎ２， 如图 １ 所示。这种催化 剂又称为 ＮＯ 贮存和还原催化剂（ ＮＳＲ） 。实验表明， 催化剂的碱性越强， ＮＯｘ 储存量越大。富氧条件下， ＮＯ 首先在贵金属上被氧化成 ＮＯ２， 然后与 ＮＯ 存储 物 发 生 反 应 形 成 硝 酸 盐 ， 以 硝 酸 离 子 （ ＮＯ３－ ） 状 态 暂 时被吸收在 Ｂａ 等吸收储存材料中。当吸收到一定程 度时， 使发动机在浓于理论空燃比的混合油气下燃 烧， 这时会产生多余的 ＣＯ， ＨＣ 和 Ｈ２， 再利用它们将 ＮＯ 还原成无害的 Ｎ２ 和 Ｈ２Ｏ。但这种催化剂存在稳 定性差、温度操作窗口窄等缺陷。因此， 应致力于研 制在贫燃条件下控制 ＮＯｘ 排放的三元催化剂。
由于稀土氧化物具有氧化和还原的双重特性， 能在还原气氛中供氧， 在氧化气氛中耗氧。因此， 应 用稀土代替部分贵金属制成催化剂， 不仅成本低， 而 且能获得满意的净化效果。稀土在汽车尾气净化催
收稿日期： ２００５－ １１－ ２８ 作者简介： 蔡明昌， 男， １９８３ 年士， 学士， 华南理工大学材料学院， 广东 广州 ５１０６４０， 电话： ０２０－ ８７１１４６１７，
我国从事研制和生产汽车尾气净化用的催化剂 的单位主要有北京有色金属研究总院、中国科技大 学 、北 京 工 业 大 学 、中 国 科 学 院 生 态 中 心 、长 春 应 用 化学研究所、昆明贵金属研究所和地矿部探矿工程 研究所等十几个单位。
３．２ 稀土三元催化剂的研究
稀土作为三元催化剂的助剂， 在实际使用过程 中发现，它们之间是相互协同作用的， 催化净化能力 不是简单的中和。其中 Ｃｅ 提高载体的热稳定性， 促
Ｅ－ ｍａｉｌ： ｗａｎｇｈｕｉ＠ｓｃｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ
综合评述
１４
Ｖｏｌ． ２５， Ｎｏ． ３， ２００６
化剂中应用的优势主要表现在： ①提高催化剂载体 的机械强度； ②具有独特的储氧功能， 可使 ＣＯ 转化 成 ＣＯ２； ③具 有 变 价 特 性 ， 可 以 提 高 催 化 剂 活 性 ； ④ 改善催化剂抗铅、硫中毒的能力； ⑤提高催化剂的使 用寿命； ⑥增加催化剂的热稳定性； ⑦具有三元催化 剂的性能。总之， 尾气净化催化剂中加入稀土， 以助 催化剂的形式增加了催化活性， 使催化剂的氧化－ 还原反应能够顺利进行［２］， 节约了贵金属。ＣｅＯ２ 还在 贵金属气氛中起稳定作用， 以保持催化剂较高的催 化活性。
气净化催化剂将成为稀土消费的主要领域之一。
关键词： 汽车尾气净化； 稀土； 稀土催化剂； 催化机理
中图法： １００８－ ５９３９（ ２００６） ０１３－ ０５
目前， 世界汽车保有量已达 ６．５ 亿辆。其中我国 汽车保有量已超过 ２ ０００ 万辆， 并且产销量每年以 ２０％～３０％的速度递增。预计到 ２０１０ 年， 我国汽车的 保有量将超过 ４ ５００ 万辆。因此， 实现发动机高效、 低污染的燃烧， 控制汽车尾气中有害气体排放量， 已 成为能源与环境研究中的一个重大课题。
类似， 在此不再赘述。
２．２ 稀土催化剂净化 ＮＯｘ 的机理
拥有可变非化学计量氧缺陷结构的钙钛矿型氧 化物具备贮／放氧的能力， 而这正是 ＮＯ 的分解及其 选 择 催 化 还 原 反 应 所 必 需 的 。 在 Ｌａ０．８Ｓｒ０．２ＣｏＯ３ 和 Ｌａ０．４Ｓｒ０．６Ｍｎ０．８Ｎｉ０．２Ｏ３ 上 ， ＮＯ 分 解 反 应 的 活 性 位 是 靠 近 钙钛矿型氧化物表面的相邻的 ２ 个氧空位。ＮＯ 吸附 在氧空位上， 并从与氧空位相邻的 Ｂ 位阳离子得到 １ 个电子形成 ＮＯ－ ， Ｂ 位阳离子被氧化到较高价 态 ， 从而促进氧化还原的循环。对 Ｌａ１－ｘＫｘＭｎＯ３ 等催化剂 催化 ＮＯ 还原反应的研究表明， 催化剂的活性中心 仍是过渡金属离子或它们和晶格氧组成的基团， Ｌａ３＋ 和碱金属等的作用仍是降低氧键能， 有利于 ＮＯ 的 吸附， 进而提高催化剂的活性［５］。对 Ｎ２Ｏ 在含稀土或 碱土金属的 ＡＢＯ３ 型催化剂的分解速率的研究表明， Ｎ２Ｏ 的分解速率受氧解吸速率的控制。在每个稀土 氧化物上， 活化能和分解速率几乎同晶格氧的交换 反应相一致， 这说明晶格氧的迁移性对催化活性起 了重要作用。
汽车动力以燃油为主， 如果油料燃烧不完全， 尾 气会含有大量的对人体有害气体， 如一氧化碳（ ＣＯ） 碳氢化合物（ ＨＣ） 和氮氧化物（ ＮＯｘ） 等。采用机前燃 油电喷及机后安装催化转化装置是治理汽车尾气污 染的手段之一。国内外广泛应用的汽车尾气净化催 化剂主要由铂和铑等贵金属组成。同廉价的稀土取 代部分贵金属是汽车尾气催化剂新的发展方向， 有 着广阔的发展前景。
２００６ 年 ２５ 卷第 ３ 期
稀有金属快报 １５
剂对 ＮＯｘ 还原催化性能”的研究， 指出稀土氧化物不 仅是贵金属的分散剂和稳定剂， 而且本身就是 ＮＯｘ 的还原剂。他们还报道了“汽车尾气净化用 Ｐｔ／ＺｒＯ２－ ＣｅＯ２ 催化剂的表征与性能”， 证实 Ｐｔ／ＺｒＯ２－ ＣｅＯ２ 还 原 温 度 低 ， 贮 氧 和 ＣＯ 吸 附 脱 附 性 能 都 好 于 Ｐｔ／ ＣｅＯ２， 具有较高活性。杭州大学催化剂研究所罗孟飞 等发表“Ａｇ－ Ｃｅ／γ－ Ａｌ２Ｏ３ 催化剂上 ＣＯ 的氧化 ”论 文 ， 认为铈的主要作用是促进催化剂表面氧的吸附和 恢复， 有利于贫氧条件下的 ＣＯ 氧化［８］。