松下开发出未使用Pt的柴油尾气净化用催化剂DPF
松下环境系统(Panasonic Ecology Systems)开发出了减少柴油发动机尾气中的PM(粒状物)的柴油尾气净化用催化剂DPF(Diesel Particulate Filter,柴油颗粒过滤器),并从2010年6月开始样品供货(图1)。DPF没有使用铂(Pt),还减少了组合使用的DOC(Diesel Oxidation Catalyst,柴油氧化催化剂)中的铂。
目前作为主流的DPF在催化剂中使用了贵金属铂,因此价格较高,而且容易受到铂价格变化的影响。另外,为了处理PM,需要保持催化剂发生反应的温度,此前一直使用燃料来提高温度。此次开发的催化剂将碱性金属化合物作为主要成分,因此在300℃以上的有效温度范围内,会产生碱性金属活性粒子。由此,可以促进主要成分为碳(C)的PM的氧化并形成二氧化碳,从而分解粒状物(图2)。
根据该公司的实验得知,与原来使用铂的催化剂相比,可以在更低温(低约20%的温度)下发挥相同的分解性能(图3)。旨在保持催化剂发生反应的最佳温度的能量消耗量少于原催化剂,从而可以抑制二氧化碳排量、为节能做出贡献。
柴油发动机的尾气处理装置由去除碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)的DOC,以及去除PM的催化剂DPF构成(图4)。该公司将要样品供货的只有DPF。原来的DPF可以通过二氧化氮来分解PM,因此可通过DOC生成二氧化氮供应给DPF。为此,DOC也需要大量的铂。此次开发的DPF催化剂可以直接分解PM,无需二氧化氮,DOC所需的铂也可以大幅减少。
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