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Les oxydes composites de cérium zirconium sont largement utilisés dans la catalyse des sources mobiles en raison de leurs excellentes propriétés de stockage d’oxygène et de vieillissement. L’oxyde composite de cérium zirconium participe non seulement à la réaction catalytique, mais a également la fonction de support, qui joue le rôle de support et de dispersion du métal actif. La modification de la formule de l’oxyde composite de cérium zirconium a une influence évidente sur ses propriétés physiques et chimiques et ses propriétés d’application. La modification du rapport molaire de l’oxyde composite de cérium zirconium influencera sa température de réduction, les performances de stockage de l’oxygène et les performances de vieillissement à haute température, ce qui influencera les performances catalytiques au démarrage à froid et l’efficacité d’utilisation des métaux nobles à l’extrémité d’application de la catalyse de source mobile.
Cependant, dans la réaction catalytique du gaz de queue, le catalyseur à trois voies devrait non seulement réaliser la réduction des oxydes d’azote, mais aussi réaliser l’oxydation du monoxyde de carbone et de l’hydrocarbure restant dans une combustion incomplète. Pour obtenir le taux de conversion le plus élevé de ces trois polluants, la teneur en oxygène du système de réaction du combustible doit être proche du point de mesure théorique de la réaction par rapport au combustible. Ce n’est qu’à proximité du rapport air-carburant théorique que le catalyseur à trois voies peut réaliser la conversion maximale des oxydes d’azote, du monoxyde de carbone et des hydrocarbures. Ratio air-carburant définition: qualité de l’air consommée par le moteur/qualité du carburant consommée par le moteur. Lorsque A/F = 14,6 (zéro = 1), le carburant peut être entièrement brûlé en théorie, et les gaz d’échappement après combustion peuvent être convertis au maximum des polluants en utilisant les substances oxydantes restantes sous l’action du catalyseur. Le rapport de combustible est contrôlé automatiquement à travers le système de capteur en boucle fermée.
Cependant, dans le processus même de conduite, en raison des conditions de travail complexes, l’oxygène inhalé est parfois insuffisant et parfois excessif par rapport à l’huile et au gaz injectés dans le cylindre. Lorsque le pétrole et le gaz sont excessifs ( 1), le gaz de queue contiendra une quantité excessive d’hydrocarbures et de monoxyde de carbone nécessaire à la combustion catalytique, mais le gaz de queue en raison du manque d’oxygène, ce qui entraîne sa conversion; Lorsque l’excès d’air 1), les gaz d’échappement contenant des quantités excessives d’oxygène, ce qui entraîne un grand nombre d’oxydes d’azote, la réduction des oxydes d’azote pour l’azote repose principalement sur les hydrocarbures et le monoxyde de carbone, en raison d’un excès d’oxygène, d’hydrocarbures et de monoxyde de carbone sera un grand nombre de catalyseurs, réduisant ainsi les oxydes d’azote, les oxydes d’azote conduisant à la norme d’émission de gaz.
L’oxyde de cérium en solution solide de cérium zirconium a deux États de Valence, trivalents et tétravalents, qui peuvent être convertis librement sous certaines conditions. Lorsque l’air dans le gaz de queue est excessif, le cérium trivalent absorbe l’oxygène et est stocké, et converti en cérium tétravalent en même temps, assurant ainsi la réduction des oxydes d’azote. En l’absence d’oxygène dans les gaz d’échappement, le cérium tétravalent libère de l’oxygène pour assurer l’oxydation complète des hydrocarbures et du monoxyde de carbone.
Cependant, la conversion entre le cérium trivalent et le cérium tétravalent est un problème d’équilibre dynamique. Lorsque le cérium trivalent est converti en cérium tétravalent, le rayon atomique diminue et le réseau de la solution solide rétrécit. La conversion du cérium tétravalent en cérium trivalent conduit à l’expansion du réseau de la solution solide de cérium zirconium avec l’augmentation du rayon atomique. Le retrait et l’expansion du réseau conduiront à l’instabilité de la structure en solution solide de cèri zirconium, entraînant une agglomération ou un effondrement des pores, affectant la durée de vie et l’activité catalytique du catalyseur.
