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我國是稀土資源大國,已探明的稀土量約占世界稀土總量的70%。近年我國的稀土出口量也占大部分國家稀土用量的70%以上,有市場優勢。但是產品大多數是以低純度氧化物、碳酸鹽、氯化物等初級原料產品出口,不僅價值低,而且造成資源浪費,綜合效益低。稀土的納米化加工開辟了稀土資源有效利用的新途徑,擴展了稀土的應用范圍,促進了新功能材料的發展,增加了高附加值產品出口,提高了創匯能力,使我國豐富的稀土資源得以有效利用,稀土產品結構得到改善,稀土產品技術含量增高,其價值提高5倍以上,對我國經濟建設有著重要的現實意義。ceO2在稀土族中,配分含量在40%以上,在典型的材料鈰鑭礦、獨居石等稀土礦中,ceo2的含量在45%以上。因此氧化鈰的資源更加豐富,已廣泛用于玻璃、陶瓷、催化、金屬合金、發光材料等,是稀土類應用量較多較廣的一種元素。Ce02納米化以后,又有許多功能特性,開辟了許多新的用途。本文要點介紹納米CeO2的制備生產技術和作為催化材料的應用。
3應用領域
CeO2非常大的應用[53是作汽車尾氣凈化催化材料。2000年大部分國家消費在汽車尾氣凈化催化材料的稀土量為4500t(RE0),其中CeO2為4000t,其它稀土500t。國外大多數從我國低價進口碳酸鈰或其他稀土鹽,加工成納米或超細的高比表面催化材料,高價銷售到世界各地,我國也免不了高價進口該材料。因此要各方面聯合攻關,積較開發高等次的納米催化材料,使我國的稀土資源得到有效增值。
其次在石油催化劑方面,20世紀90年代后,各大石化煉油企業紛紛采用新型催化劑,許多是以納米技術為代表的新型催化劑[1],大約40%是加稀土的Y型沸石基催化劑(REY),大多是La Ce Pr的混合物。稀土能提高石油裂化催化劑的活性和沸石的熱穩定性,大幅度提高貨品裂化轉化率,增加汽油和柴油的產率。在實際使用中,貨品轉化率由35%~40%提高到70%~80%,汽油產率提高7%~13%。運用稀土分子篩催化劑進行石油裂化催化,具有貨品處理量大、輕質油收率高、產品質量高、活性高、生焦率低、催化劑損耗低、選擇性好等優點。
稀土型高溫燃燒催化劑具有價格便宜、凈化效果好、使用壽命長等優點,在高溫催化燃燒中有一定的應用前景。在煤、燃油和各種可燃性氣體的燃燒中,ce0。因其有釋放氧的催化功能,對燃燒可加速催化反應,因此將扮演著重要的角色。目前開發研究的高溫催化燃燒技術中,納米催化技術是重要發展方向之一,相信會有巨大的應用。
稀土催化在其他化學工業中也有重要的應用。如農業生產體系合成、燃煤硫尾氣的凈化催化、橡膠合成、氨的合成等?傊,稀土催化劑的納米化技術是稀土催化材料的發展方向。
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