セリウム-ジルコニウム-イットリウム触媒の説明
セリウム-ジルコニウム-イットリウム触媒(58.5CeO₂-33.5Zr(Hf)O₂-8Y₂O₃)は、セリウム、ジルコニウム、イットリウムのユニークな特性を組み合わせ、特に高温環境において触媒効率と耐久性を最適化する高性能混合酸化物触媒です。
酸化セリウム(CeO₂)は、触媒の優れた酸素貯蔵能(OSC)において重要な役割を果たし、可逆的なCe⁴⁺/Ce³⁺酸化還元サイクルによる動的な酸素放出と取り込みを可能にする。この機能は、空燃比の急激な変化が生じる自動車や工業用排ガス制御において不可欠である。酸化還元サイクル機能はまた、効率的な汚染物質変換をサポートし、触媒が長期間にわたって活性を維持することを保証します。
多くの場合ハフニウムで安定化された酸化ジルコニウム(ZrO₂)は、触媒の熱安定性を高め、高温での活性表面積の維持に不可欠なシンタリングを防止する。ジルコニウム成分は、触媒性能を低下させる可能性のある相転移に抵抗するのに役立ち、長期使用中の安定した活性を保証する。
酸化イットリウム(Y₂O₃)は、触媒の全体的な相安定性に寄与し、酸化還元サイクルを繰り返す間、結晶構造の完全性を維持するのに役立つ。さらに、イットリウムは熱衝撃に対する耐性を向上させ、触媒材料の機械的強度を高める。これらの要素が相まって、耐久性が高く効率的な触媒が生まれ、自動車用触媒コンバーター、燃料改質、工業用ガス処理用途に理想的な触媒となる。セリウム、ジルコニウム、イットリウムの相乗効果により、この触媒は過酷な運転条件下でも長期にわたって性能を発揮する。
セリウム-ジルコニウム-イットリウム触媒の用途
1.自動車用触媒コンバーターこの触媒は、一酸化炭素(CO)、窒素酸化物(NOₓ)、炭化水素(HC)などの有害な汚染物質を低減するために、自動車の排気ガス制御システムに広く使用されている。その酸素貯蔵能力と酸化還元サイクル能力は、三元触媒コンバーターの効率的な運転にとって極めて重要であり、変動する空燃比のもとで効果的な汚染物質削減を保証する。
2.ガソリン・パティキュレート・フィルターおよびディーゼル・パティキュレート・フィルター(GPFおよびDOC):ガソリンエンジンおよびディーゼルエンジンの排気システムにおいて、すす粒子の酸化を助け、排出ガスを低減する。熱安定性が高いため、幅広いエンジン温度範囲で触媒の活性が維持される。
3.工業用排ガス規制:発電所、製油所、および化学製造施設において、揮発性有機化合物(VOC)、一酸化炭素(CO)、およびその他の有害ガスを低減するための工業用触媒プロセスで使用される。過酷な産業環境において長期にわたって性能を発揮する。
4.燃料改質:水素製造のための水蒸気改質および部分酸化プロセスで使用される。高温に対応し、安定した酸化還元特性を発揮するこの触媒は、燃料電池やエネルギー・システムにおける水素製造に理想的である。
5.固体酸化物燃料電池(SOFC):この触媒の優れたイオン伝導性と相安定性は、SOFCのバッファ層や担体材料への使用に適しており、水素や他の燃料からの効率的な発電を助ける。
6.酸素・ガスセンサー:特に自動車や産業システムにおいて、ガスのリアルタイム検出やモニタリングのために迅速かつ可逆的な酸素交換が必要とされる酸素センシング用途に使用される。
セリウム-ジルコニウム-イットリウム触媒の包装
当社の製品は、材料の寸法に基づいて様々なサイズのカスタマイズされたカートンに梱包されています。小さな商品はPP箱に、大きな商品は特注の木箱にしっかりと梱包されます。梱包のカスタマイズを厳守し、適切な緩衝材を使用することで、輸送中に最適な保護を提供します。

梱包カートン、木箱、またはカスタマイズ。
参考のため、梱包の詳細をご確認ください。
製造工程
1.試験方法
(1)化学成分分析 - GDMSまたはXRFなどの技術を用いて検証し、純度要件に適合していることを確認する。
(2)機械的特性試験 - 引張強さ、降伏強さ、伸び試験を行い、材料の性能を評価する。
(3)寸法検査 - 厚さ、幅、長さを測定し、指定された公差に準拠していることを確認する。
(4)表面品質検査 - 目視および超音波検査により、傷、亀裂、介在物などの欠陥の有無を確認する。
(5)硬度試験 - 均一性と機械的信頼性を確認するため、材料の硬度を測定する。
詳細については、SAM 試験手順をご参照ください 。
セリウム-ジルコニウム-イットリウム触媒に関するFAQ
Q1.セリウム-ジルコニウム-イットリウム触媒は何に使用されていますか?
酸化還元特性、酸素吸蔵能、熱安定性に優れているため、主に自動車用触媒コンバーター、排ガス制御システム、燃料改質プロセス、固体酸化物形燃料電池(SOFC)、工業用ガス処理などに使用されています。
Q2.この触媒が自動車用途に有効な理由は何ですか?
酸化還元サイクルを通じて酸素を効率的に貯蔵・放出する触媒の特性により、三元触媒コンバーターのリーン・リッチサイクルにおいて最適な空燃比を維持し、CO、NO2093、炭化水素などの有害排出ガスの低減に貢献する。
Q3.この触媒は、産業用途でどのように排出ガス制御を改善するのですか?
工業環境における揮発性有機化合物(VOC)、一酸化炭素、その他の有害ガスを低減します。高温やシンタリングに強いため、過酷な条件下でも長期間安定した性能を発揮します。
競合製品との性能比較表
特性/触媒
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Ce-Zr-Y (58.5-33.5-8)
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セリウム-Zr-Y (45-50-5)
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セリウム-Zr-Al (50-45-5)
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セリウム-Zr-Pr (50-45-5)
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セリウム-ジルコニウム
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組成(wt)
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CeO₂:58.5、ZrO₂/HfO₂:33.5、Y₂O₃:8
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CeO₂:45, ZrO₂:50, Y₂O₃:5
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CeO₂:50, ZrO₂:45, Al₂O₃:5
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CeO₂:50, ZrO₂:45, Pr₆O₁₁:5
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CeO₂:50, ZrO₂:50
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酸素貯蔵量(OSC、μmol O₂/g)
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750-900
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450-550
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300-400
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550-700
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200-350
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熱安定性 (°C)
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1050-1150
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900-1000
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800-900
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950-1050
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800-950
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消灯温度 T50 (°C)
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200-220
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250-270
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280-300
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230-250
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280-320
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関連情報
1.一般的な調製方法
セリウム-ジルコニウム-イットリウム触媒(58.5CeO₂-33.5Zr(Hf)O₂-8Y₂O₃)は、通常、共沈法を用いて合成される。このプロセスでは、硝酸セリウム(Ce(NO₃)₃)、ジルコニウム塩(塩化ジルコニウムまたは硝酸ジルコニウムなど)、および硝酸イットリウム(Y(NO₃)₃)の水溶液を所望の化学量論的割合で混合する。水酸化アンモニウム(NH₄OH)またはシュウ酸(H₂C₂O₄)のような沈殿剤を、一定の撹拌下で溶液にゆっくりと加え、混合水酸化物またはシュウ酸塩の形成を誘導する。得られた沈殿物を熟成させ、均一性と結晶性を向上させる。熟成後、沈殿物を濾過し、脱イオン水で十分に洗浄して過剰の塩や不純物を除去し、適度な温度(通常100℃~120℃)で乾燥させる。乾燥された前駆体は、次に高温(通常500℃から800℃)で焼成され、所望の混合酸化物相に変換される。この焼成ステップによって均一な固溶体の形成が促進され、触媒の表面積、酸化還元特性、熱安定性が向上する。最終製品は、酸素貯蔵容量と耐シンタリング性に優れた微粉末であり、特に自動車の排ガス規制や工業プロセスなどの触媒用途に適している。