日本開(kāi)發(fā)出可防止熱凝聚的“殼體”尾氣催化劑
日本物質(zhì)及材料研究機(jī)構(gòu)的半導(dǎo)體材料中心開(kāi)發(fā)完成了將金屬催化劑制成球形薄“殼體”狀、并可防止熱凝聚的技術(shù)。該技術(shù)能以相同的催化劑量實(shí)現(xiàn)原來(lái)10倍的尾氣處理能力，而且因不易發(fā)生熱凝聚，處理能力更為持久。
此次開(kāi)發(fā)的材料為直徑為0.01mm左右的球形殼狀，稱(chēng)為“Metallic Cell”（圖1）。表面留有直徑0.001mm左右的細(xì)孔（通道），氣體可從中進(jìn)出。其原理是，尾氣從外部經(jīng)由細(xì)孔進(jìn)入，然后通過(guò)位于殼內(nèi)側(cè)的催化劑成分將氣體氧化并還原。
普通的催化劑大多數(shù)會(huì)在高溫條件下發(fā)生熱凝聚而失去活性。而此次開(kāi)發(fā)的材料即使出現(xiàn)凝聚也是殼外側(cè)之間凝聚，所以可保護(hù)位于內(nèi)側(cè)的催化劑（圖2）。因此可長(zhǎng)時(shí)間發(fā)揮出色的催化劑特性。原來(lái)單位催化劑量的處理能力較低，發(fā)生熱凝聚后處理能力還會(huì)下降。為了彌補(bǔ)這缺點(diǎn)，一般情況下要大幅增加催化劑量以確保處理能力。因催化劑采用Pt（鉑）、Pd（鈀）、Rh（銠）等貴金屬，因此存在價(jià)格較高且資源受限等問(wèn)題。
此次開(kāi)發(fā)的材料可在常溫常壓的酒精溶液中，通過(guò)化學(xué)還原法從市售的聚苯乙烯（PS）微細(xì)粉末表面使Pt被膜析出。隨后，在大氣中加熱至500℃，使PS轉(zhuǎn)為氣體進(jìn)行合成。隨著PS轉(zhuǎn)為氣體，Pt以中空形態(tài)留存下來(lái)，同時(shí)出現(xiàn)了由PS氣體從Pt膜中脫離而形成的孔。
此次制造的尾氣催化劑，殼體和催化劑均采用了Pt，但殼體還可采用鐵（Fe）等更堅(jiān)硬、更便宜的材質(zhì)，催化劑還可采用Rh等以外的金屬。
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