Cerium Zirkonium Lanthanum Praseodymium Yttrium Pepejal

Cerium zirkonium komposit oksida digunakan secara meluas dalam pemangkin sumber mudah alih kerana penyimpanan oksigen yang sangat baik dan sifat penuaan mereka. Cerium zirkonium komposit oksida bukan sahaja mengambil bahagian dalam tindak balas pemangkin, tetapi juga mempunyai fungsi pembawa, yang memainkan peranan menyokong dan menyebarkan logam aktif. Pengubahsuaian formula cerium zirkonium komposit oksida mempunyai pengaruh yang jelas terhadap sifat fizikal dan kimia dan sifat aplikasinya. Perubahan nisbah molar cerium zirkonium komposit oksida akan menjejaskan suhu pengurangannya, prestasi penyimpanan oksigen dan prestasi penuaan suhu tinggi, yang akan menjejaskan prestasi pemangkin permulaan sejuk dan kecekapan penggunaan logam mulia pada akhir aplikasi pemangkin sumber mudah alih.

Walau bagaimanapun, dalam tindak balas pemangkin gas ekor, pemangkin tiga hala bukan sahaja harus menyedari pengurangan nitrogen oksida, tetapi juga menyedari pengoksidaan karbon monoksida dan hidrokarbon yang tersisa dalam pembakaran tidak lengkap. Untuk mencapai kadar penukaran tertinggi ketiga-tiga bahan pencemar ini, kandungan oksigen dalam sistem tindak balas bahan api mestilah berhampiran titik pengukuran tindak balas teori berbanding dengan bahan api. Hanya di sekitar nisbah bahan api udara teoritis, pemangkin tiga hala dapat merealisasikan penukaran maksimum nitrogen oksida, karbon monoksida dan hidrokarbon. Nisbah bahan api udara definisi A / F: kualiti udara yang digunakan oleh kualiti enjin / bahan api yang digunakan oleh enjin. Apabila A/F = 14.6(λ = 1), bahan api boleh dibakar sepenuhnya secara teori, dan gas ekzos selepas pembakaran boleh ditukar kepada tahap maksimum pencemar dengan bergantung kepada bahan pengoksidaan yang tinggal di bawah tindakan pemangkin. Nisbah bahan api dikawal secara automatik melalui sistem gelung tertutup sensor.

Walau bagaimanapun, dalam proses pemanduan sebenar, disebabkan oleh keadaan kerja yang kompleks, oksigen yang disedut kadang-kadang tidak mencukupi dan kadang-kadang berlebihan berbanding dengan minyak dan gas yang disuntik ke dalam silinder. Apabila minyak dan gas berlebihan (λ > 1), gas ekor akan mengandungi hidrokarbon yang berlebihan dan karbon monoksida perlu pemangkin pembakaran, tetapi gas ekor kerana kekurangan oksigen, mengakibatkan penukarannya; Apabila lebihan udara (lambda < 1), gas ekzos yang mengandungi jumlah oksigen yang berlebihan, mengakibatkan sejumlah besar nitrogen oksida, pengurangan nitrogen oksida untuk nitrogen bergantung terutamanya kepada hidrokarbon dan karbon monoksida, disebabkan oksigen yang berlebihan, hidrokarbon dan karbon monoksida akan menjadi pemangkin yang banyak pada pemangkin, dengan itu mengurangkan nitrogen oksida, nitrogen oksida yang membawa kepada standard pelepasan gas.

Cerium oksida dalam larutan pepejal cerium zirkonium mempunyai dua keadaan valensi, trivalen dan tetravalen, yang boleh ditukar secara bebas di bawah keadaan tertentu. Apabila udara dalam gas ekor berlebihan, cerium trivalen menyerap oksigen dan disimpan, dan ditukar menjadi cerium tetravalen pada masa yang sama, dengan itu memastikan pengurangan nitrogen oksida. Sekiranya tiada oksigen dalam gas ekzos, cerium tetravalen mengeluarkan oksigen untuk memastikan pengoksidaan penuh hidrokarbon dan karbon monoksida.

Walau bagaimanapun, penukaran antara cerium trivalen dan cerium tetravalent adalah masalah keseimbangan dinamik. Apabila cerium trivalen ditukar kepada cerium tetravalen, jejari atom berkurangan dan kekisi larutan pepejal mengecut. Penukaran cerium tetravalen kepada cerium trivalen membawa kepada pengembangan kekisi larutan pepejal cerium zirkonium dengan peningkatan jejari atom. Pengecutan dan pengembangan kekisi akan membawa kepada ketidakstabilan struktur larutan pepejal cerium zirkonium, mengakibatkan aglomerasi atau keruntuhan liang, yang menjejaskan aktiviti seumur hidup dan pemangkin pemangkin.