汽車催化劑

汽車的排放系統內安裝一個不鏽鋼盒，盒內放置的是催化凈化轉化器，轉化器內的汽車催化劑以做成蜂窩狀的陶瓷或金屬為基體，蜂窩體內表面塗以由Al2O3、稀土基材料（CeO2和其它金屬氧化物的混合氧化物）和少量貴金屬（鉑、鈀或銠）三個組元構成的活性塗層。催化主要由鉑等貴金屬完成。

稀土中的CeO2具有極好的儲氧能力，空/燃比發生變化時能起極好的動態調節作用，即在燃料多時供氧，氧化CO和HC，燃料少時以Ce2O3的形式起還原作用，將NOx從排放氣體中除去。稀土以助催化劑的形式，通過鈰的高效氧化還原偶合作用和高的離子遷移性，提高三元催化劑的催化活性，節約貴金屬，並提高Al2O3載體的耐熱性能。其中尤以CeO2中加入氧化鋯ZrO2形成的固溶體能顯著提高CeO2的熱穩定性和活性，提高尾氣凈化器在汽車發動機溫度（達570℃）下的耐熱性能。近年來，歐、美、日已利用了這項成果。

我國需深入研究催化基礎理論

自美國於上世紀70年代中期推行汽車催化劑的應用以來，目前已有40餘個國家實施了排放控制法。2000年歐洲制定的歐Ⅱ標準，要求顆粒排放物的允許數值是：CO2.3g/km、HC0.20g/km、NOx0.15g/km，到2005年實施歐Ⅳ標準時，顆粒排放物的允許數量將再下調40%~50%。顯然是環保法規推動了對顆粒排放物的日益嚴格的控制，而這也催生了新的稀土催化材料及形成日趨強大的市場。

美國的汽車保有量在1.8億輛以上，到1996年用於汽車催化劑的稀土氧化物用量已突破1.3萬噸，占其國內稀土總消費量的46%，1999年更上升到占其總消費量的60%，年產汽車催化劑近5000萬套，而其石油裂化催化劑中稀土的用量也在逐步恢復，1996年已上升到7300t，占稀土總消費量的25%，而我國稀土催化應用，顯然沒有達到美國的高度，石油催化裂化佔國內稀土消費總量的18%，而代表高新技術產業的汽車催化劑僅佔總消費量的不足2%，可見我國稀土消費結構在向高性能、高技術、高附加值產品轉型方面仍然任重而道遠，仍然安於現狀的傳統觀念制約。

與我國相比，歐洲汽車催化劑的應用前景卻令人鼓舞，全球最大的稀土分離提純廠家羅納·普朗克公司更名為羅地亞電子與催化劑材料公司，標誌已把分離提純的下游產品催化劑材料作為產業結構調整的主要支柱。這些公司普遍要求我國供應的稀土要保證質量的一致性，進而保證其最終產品在5~7年內保持高性能。

羅地亞公司還研製成新一代用於柴油機汽車的催化劑Eolys。這是一種以燃油為載體含CeO2的催化劑，用於柴油機顆粒過濾系統。過濾系統是一種陶瓷壁流體過濾器（或過濾阱），它利用稀土可除去柴油機90%以上甚致99%的顆粒排放物。過濾器在其本身完全被所收集的顆料堵塞之前通過Eolys能將過濾器再生，也就是將顆粒物構成的煙炱燒掉。由於Eolys中CeO2的作用是降低煙炱的點火溫度，減慢燃燒引起的溫升，因此整個再生過程較為溫和且易於控制，可避免形成負壓、使柴油車工作性能下降，由於是商業機密，僅了解到，Eolys與柴油和柴油添加劑能夠配伍（相容），可與柴油完全混溶，並形成高度穩定的混合液，可裝在瓶子內像潤滑油一樣供柴油機使用，使用頗為方便。

柴油機汽車較汽油機汽車，除油價低外，還明顯節省燃油，在歐洲柴油機汽車正在大行其道，極力推廣。我國油品的結構，柴油為汽油的1.3倍，柴油占整個油品產量的27.2%，柴油已廣泛用於大型運載車輛、艦船、拖拉機、鐵路機車和摩托車上，解決其排放的黑煙始終是亟待解決的重大環保問題，而借鑒羅地亞公司的技術採用二氧化鈰（CeO2）作催化劑既解決了輕稀土的出路問題，又有利於交通運輸業的環保，可謂一箭雙鵰，而制約稀土催化材料大展宏圖的原因之一，是對CeO2催化劑缺乏必要的基礎理論研究，而深入研究CeO2與ZrO2等組分金屬氧化物之間的相互作用如何影響催化行為將直接關聯一大批從揮發性有機物焚燒到廢水處理等涉及環境的應用市場的開拓。一般的車尾安裝催化劑分兩種，一種是計程車，建議您如果是計程車司機的話，尾部的催化劑是一年換一次，二，私家車，如果您是私家車司機，您如果不超過8萬公里的話，您可以五年更換一次。