在NEDO项目中,东京大学精密陶瓷中心、工业技术综合研究所、栃木县产业技术中心、三菱化学株式会社、芦泽精科株式会社共同开发了新开发的超-高速沸石 结合合成法和粉末雾化法,我们开发了一种汽车用NOx净化催化剂,它在低温到高温的宽温度范围内都表现出高催化活性和耐久性。该催化剂除了提高低温下的活性外,即使在高温下的耐久试验后也保持高活性,几乎没有劣化,使其可以在以前无法使用的温度范围内使用,从而显着提高汽车的燃油效率。此外,以该研究成果为技术基础,有望进一步提高包括NOx催化剂在内的各种沸石基催化剂的性能。

沸石在汽车行业中的应用—净化催化剂-国投盛世

天然沸石是通过在硅和铝的化合物中加入碱金属和有机物质,在高温水中加热合成的。所得沸石是具有骨架结构的晶体,其中硅、铝和氧原子规则排列。本研究利用Na(钠)离子合成Na型沸石后,通过Na离子与Cu(铜)离子交换生成Cu型沸石来表示废气处理催化剂的活性。Cu型沸石的耐热性被认为取决于在骨架结构中形成和残留的结构缺陷,而在包括低温区在内的广泛温度范围内的催化活性取决于Cu的分布和存在密度沸石晶体中的离子。在这个NEDO项目中,东京大学、国立先进工业科学技术研究所和三菱化学公司利用新的合成方法开发了具有上述性能的沸石催化剂,并进行了粉碎和重结晶等后处理栃木县工业技术中心和Ashizawa Finetech Co., Ltd.对沸石催化剂的性能进行了改进。此外,精细陶瓷中心和国家先进工业科学技术研究院(AIST)负责阐明催化功能表现机制和劣化机制,为未来进一步提高性能进行研究和开发,并获得了以下结果。

沸石在汽车行业中的应用—净化催化剂-国投盛世

传统的Cu型沸石催化剂在200℃以下的低温下活性较低,在高温蒸汽存在下的耐久试验后活性通常会显着下降。相比之下,新开发的催化剂不仅在低温下具有高活性,而且即使在高温下的耐久试验后,也能保持高活性,几乎没有劣化。这是通过优化沸石结构和尽量减少晶体中的缺陷来实现的。