优锆纳米二氧化铈UG-CE01在催化剂方面的应用

 近年来，随着人们生活水平的提高，汽车已经在人们的生活中越来越普及，目前的汽车主要还是以燃烧汽油为主。这就避免不了会产生有害的气体，目前人们已经从汽车尾气中分离出100多种物质，其中80多种为中国环保产业公布的有害物质，主要包括：一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化碳、颗粒物（PM）等。在汽车尾气中，除氮气、氧气以及燃烧产物二氧化碳、水蒸气为无害成分外，其余均为有害成分。因此，控制和解决汽车尾气污染成为了一个迫切解决的问题。

关于汽车尾气催化剂，人民早期使用的大多是普通金属铬（Cr）、铜（Cu）、镍（Ni），其缺点是起燃温度高、易中毒、催化活性差。之后使用贵金属铂（Pt）、铑（Rh）、钯（Pd）等作为催化剂，其具有寿命长、活性高、净化效果好等优点，但是由于贵金属价格昂贵，成本较高，也容易因磷（P）、硫（S）、铅（Pb）等而中毒，因此很难推广。

铈作为镧系元素中的一种，可失去一个5d电子和两个6s电子形成Ce³⁺，也会因为受4f电子层排布的影响而形成比较稳定的4f空轨道，从而形成Ce⁴⁺，这种变价特性使其具有较好的氧化还原能力。

由于Ce³⁺和Ce⁴⁺的可逆转换，使得优锆纳米氧化铈具有独特的储放氧功能。其过程如下。

储存氧过程：

  Ce₂O₃+1/2O₂=2CeO₂

  Ce₂O₃+NO=2CeO₂+1/2N₂

  Ce₂O₃+H₂O=2CeO₂+H₂

释放氧过程：

  2CeO₂+H₂=Ce₂O₃+H₂O

  2CeO₂+CO=Ce₂O₃+CO₂

常用的汽车尾气催化剂中，CeO₂是助催化剂。其功能有两个：一是储放氧，氧气不足时，CeO₂转变为Ce₂O₃；氧气过剩时，Ce₂O₃转变成CeO₂；二是催化剂中的贵金属微粒受CeO₂控制（它随CecO2微粒的增大而增大，而研究表明，催化剂中的贵金属微粒控制在纳米级时才具有很高催化活性）。因此，在汽车尾气净化剂中添加优锆UG-CE01纳米二氧化铈相对于添加非纳米级二氧化铈有以下优点：苏州优锆供应的纳米级氧化铈的粒子比表面积大，涂层量高，稀土矿物粒度粗，有害杂质含量低，增加了储氧能力；优锆纳米氧化铈处于纳米级可控制催化剂中贵金属微粒处于纳米级，保证了在高温气氛中崔化剂高的比表面，从而大大提高了催化活性；作为添加剂，可以降低Pt.、Rh用量，自动调节空气燃料比和助催化作用，并能提高载体的热稳定性和机械强度等性能。