অটোমোবাইল এক্সহাস্টে ন্যানো রেয়ার আর্থ অক্সাইডের প্রয়োগ

আমরা সকলেই জানি, চীনের বিরল পৃথিবীর খনিজগুলি মূলত হালকা বিরল পৃথিবীর উপাদান দ্বারা গঠিত, যার মধ্যে ল্যান্থানাম এবং সেরিয়াম 60% এরও বেশি। চীনে ধাতুবিদ্যা শিল্পে বিরল পৃথিবীর স্থায়ী চুম্বক পদার্থ, বিরল পৃথিবীর আলোকিত পদার্থ, বিরল পৃথিবীর পলিশিং পাউডার এবং বিরল পৃথিবীর প্রসারের সাথে সাথে, দেশীয় বাজারে মাঝারি এবং ভারী বিরল পৃথিবীর চাহিদাও দ্রুত বৃদ্ধি পাচ্ছে। এর ফলে Ce, La এবং Pr এর মতো উচ্চ প্রাচুর্যের হালকা বিরল পৃথিবীর একটি বড় জমাট বাঁধা সৃষ্টি হয়েছে, যা চীনে বিরল পৃথিবীর সম্পদের শোষণ এবং প্রয়োগের মধ্যে একটি গুরুতর ভারসাম্যহীনতার দিকে পরিচালিত করে। দেখা গেছে যে হালকা বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি তাদের অনন্য 4f ইলেকট্রন শেল কাঠামোর কারণে রাসায়নিক বিক্রিয়া প্রক্রিয়ায় ভাল অনুঘটক কর্মক্ষমতা এবং কার্যকারিতা দেখায়। অতএব, অনুঘটক উপাদান হিসাবে হালকা বিরল পৃথিবী ব্যবহার করা বিরল পৃথিবীর সম্পদের ব্যাপক ব্যবহারের জন্য একটি ভাল উপায়। অনুঘটক হল এক ধরণের পদার্থ যা রাসায়নিক বিক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করতে পারে এবং বিক্রিয়ার আগে এবং পরে খাওয়া হয় না। বিরল পৃথিবী অনুঘটকের মৌলিক গবেষণাকে শক্তিশালী করা কেবল উৎপাদন দক্ষতা উন্নত করতে পারে না, বরং সম্পদ ও শক্তি সাশ্রয় করতে পারে এবং পরিবেশ দূষণ কমাতে পারে, যা টেকসই উন্নয়নের কৌশলগত দিকনির্দেশনার সাথে সঙ্গতিপূর্ণ।

বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির অনুঘটক কার্যকলাপ কেন?

বিরল পৃথিবী উপাদানগুলির একটি বিশেষ বহিরাগত ইলেকট্রনিক কাঠামো (4f) থাকে, যা জটিলটির কেন্দ্রীয় পরমাণু হিসাবে কাজ করে এবং 6 থেকে 12 পর্যন্ত বিভিন্ন সমন্বয় সংখ্যা রয়েছে। বিরল পৃথিবী উপাদানগুলির সমন্বয় সংখ্যার পরিবর্তনশীলতা নির্ধারণ করে যে তাদের "অবশিষ্ট ভ্যালেন্স" রয়েছে। যেহেতু 4f-তে বন্ধন ক্ষমতা সহ সাতটি ব্যাকআপ ভ্যালেন্স ইলেকট্রন অরবিটাল রয়েছে, তাই এটি "ব্যাকআপ রাসায়নিক বন্ধন" বা "অবশিষ্ট ভ্যালেন্স" এর ভূমিকা পালন করে। এই ক্ষমতা একটি আনুষ্ঠানিক অনুঘটকের জন্য প্রয়োজনীয়। অতএব, বিরল পৃথিবী উপাদানগুলির কেবল অনুঘটক কার্যকলাপই থাকে না, বরং অনুঘটকগুলির অনুঘটক কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য সংযোজক বা কো-অ্যাটালিস্ট হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে, বিশেষ করে বার্ধক্য বিরোধী ক্ষমতা এবং বিষ বিরোধী ক্ষমতা।

বর্তমানে, অটোমোবাইল নিষ্কাশনের চিকিৎসায় ন্যানো সেরিয়াম অক্সাইড এবং ন্যানো ল্যান্থানাম অক্সাইডের ভূমিকা একটি নতুন ফোকাসে পরিণত হয়েছে।

অটোমোবাইল নিষ্কাশনের ক্ষতিকারক উপাদানগুলির মধ্যে প্রধানত CO, HC এবং NOx অন্তর্ভুক্ত। রেয়ার আর্থ অটোমোবাইল নিষ্কাশন পরিশোধন অনুঘটকটিতে ব্যবহৃত বিরল আর্থ মূলত সেরিয়াম অক্সাইড, প্রাসিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড এবং ল্যান্থানাম অক্সাইডের মিশ্রণ। বিরল আর্থ অটোমোবাইল নিষ্কাশন পরিশোধন অনুঘটকটি বিরল আর্থ এবং কোবাল্ট, ম্যাঙ্গানিজ এবং সীসার জটিল অক্সাইড দিয়ে গঠিত। এটি পেরোভস্কাইট, স্পিনেলের ধরণ এবং কাঠামো সহ এক ধরণের টারনারি অনুঘটক, যার মধ্যে সেরিয়াম অক্সাইড মূল উপাদান। সেরিয়াম অক্সাইডের রেডক্স বৈশিষ্ট্যের কারণে, নিষ্কাশন গ্যাসের উপাদানগুলি কার্যকরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে।

অটোমোবাইল এক্সস্ট পরিশোধন অনুঘটক মূলত মধুচক্র সিরামিক (বা ধাতু) বাহক এবং পৃষ্ঠ সক্রিয় আবরণ দ্বারা গঠিত। সক্রিয় আবরণটি বৃহৎ এলাকা γ-Al2O3, পৃষ্ঠ এলাকা স্থিতিশীল করার জন্য সঠিক পরিমাণে অক্সাইড এবং আবরণে ছড়িয়ে থাকা অনুঘটকীয়ভাবে সক্রিয় ধাতু দিয়ে গঠিত। ব্যয়বহুল pt এবং RH এর ব্যবহার কমাতে, সস্তা Pd এর ব্যবহার বৃদ্ধি করতে এবং অনুঘটকের খরচ কমাতে, অটোমোবাইল এক্সস্ট পরিশোধন অনুঘটকের কর্মক্ষমতা হ্রাস না করার ভিত্তিতে, সাধারণত ব্যবহৃত Pt-Pd-Rh টারনারি অনুঘটকের সক্রিয়করণ আবরণে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ CeO2 এবং La2O3 যোগ করা হয় যাতে চমৎকার অনুঘটক প্রভাব সহ একটি বিরল পৃথিবী মূল্যবান ধাতু টারনারি অনুঘটক তৈরি হয়। γ- Al2O3 সমর্থিত নোবেল ধাতু অনুঘটকের কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য La2O3(UG-La01) এবং CeO2 প্রবর্তক হিসাবে ব্যবহার করা হয়েছিল। গবেষণা অনুসারে, CeO2, নোবেল ধাতু অনুঘটকগুলিতে La2O3 এর প্রধান প্রক্রিয়া নিম্নরূপ:

১. সক্রিয় আবরণে মূল্যবান ধাতু কণাগুলিকে ছড়িয়ে রাখার জন্য CeO2 যোগ করে সক্রিয় আবরণের অনুঘটক কার্যকলাপ উন্নত করুন, যাতে অনুঘটক জালিকা বিন্দু হ্রাস এবং সিন্টারিংয়ের ফলে সৃষ্ট কার্যকলাপের ক্ষতি এড়ানো যায়। Pt/γ-Al2O3-তে CeO2(UG-Ce01) যোগ করলে γ-Al2O3-তে একক স্তরে ছড়িয়ে পড়তে পারে (একক-স্তর বিচ্ছুরণের সর্বাধিক পরিমাণ 0.035g CeO2/g γ-Al2O3), যা γ-Al2O3-এর পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করে এবং Pt-এর বিচ্ছুরণ ডিগ্রি উন্নত করে। যখন CeO2-এর পরিমাণ বিচ্ছুরণ থ্রেশহোল্ডের সমান বা কাছাকাছি থাকে, তখন Pt-এর বিচ্ছুরণ ডিগ্রি সর্বোচ্চে পৌঁছায়। CeO2-এর বিচ্ছুরণ থ্রেশহোল্ড হল CeO2-এর সর্বোত্তম ডোজ। 600℃-এর উপরে জারণ বায়ুমণ্ডলে, Rh2O3 এবং Al2O3-এর মধ্যে কঠিন দ্রবণ তৈরির কারণে Rh তার সক্রিয়তা হারায়। CeO2 এর অস্তিত্ব Rh এবং Al2O3 এর মধ্যে বিক্রিয়াকে দুর্বল করে দেবে এবং Rh এর সক্রিয়তা বজায় রাখবে। La2O3(UG-La01) Pt অতিসূক্ষ্ম কণার বৃদ্ধিও রোধ করতে পারে। Pd/γ 2al2o3 তে CeO2 এবং La2O3(UG-La01) যোগ করার ফলে দেখা গেছে যে CeO2 যোগ করার ফলে বাহকের উপর Pd এর বিচ্ছুরণ বৃদ্ধি পেয়েছে এবং একটি সমন্বয়মূলক হ্রাস ঘটেছে। Pd এর উচ্চ বিচ্ছুরণ এবং Pd/γ2Al2O3 তে CeO2 এর সাথে এর মিথস্ক্রিয়া অনুঘটকের উচ্চ কার্যকলাপের মূল চাবিকাঠি।

2. স্বয়ংক্রিয়ভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ বায়ু-জ্বালানি অনুপাত (aπ f) যখন গাড়ির শুরুর তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়, অথবা ড্রাইভিং মোড এবং গতি পরিবর্তিত হয়, তখন নিষ্কাশন প্রবাহ হার এবং নিষ্কাশন গ্যাসের গঠন পরিবর্তিত হয়, যার ফলে অটোমোবাইল নিষ্কাশন গ্যাস পরিশোধন অনুঘটকের কাজের অবস্থা ক্রমাগত পরিবর্তিত হয় এবং এর অনুঘটক কর্মক্ষমতা প্রভাবিত করে। বায়ুর π জ্বালানি অনুপাত 1415~1416 এর স্টোইচিওমেট্রিক অনুপাতের সাথে সামঞ্জস্য করা প্রয়োজন, যাতে অনুঘটকটি তার পরিশোধন কার্যকে পূর্ণ ভূমিকা দিতে পারে। CeO2 হল একটি পরিবর্তনশীল ভ্যালেন্স অক্সাইড (Ce4 +ΠCe3+), যার N-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরের বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং এর চমৎকার অক্সিজেন সঞ্চয় এবং মুক্তি ক্ষমতা রয়েছে। যখন A π F অনুপাত পরিবর্তিত হয়, তখন CeO2 বায়ু-জ্বালানি অনুপাতকে গতিশীলভাবে সামঞ্জস্য করতে একটি দুর্দান্ত ভূমিকা পালন করতে পারে। অর্থাৎ, জ্বালানি যখন উদ্বৃত্ত থাকে তখন O2 নির্গত হয় যা CO এবং হাইড্রোকার্বনকে জারিত করতে সাহায্য করে; অতিরিক্ত বায়ুর ক্ষেত্রে, CeO2-x একটি হ্রাসকারী ভূমিকা পালন করে এবং NOx এর সাথে বিক্রিয়া করে CeO2 প্রাপ্ত করার জন্য নিষ্কাশন গ্যাস থেকে NOx অপসারণ করে।

৩. কোক্যাটালিস্টের প্রভাব যখন aπ f এর মিশ্রণ স্টোইকিওমেট্রিক অনুপাতে থাকে, তখন H2, CO, HC এর জারণ বিক্রিয়ার পাশাপাশি NOx এর হ্রাস বিক্রিয়ার পাশাপাশি, CeO2 কোক্যাটালিস্ট হিসেবে জল গ্যাস স্থানান্তর এবং বাষ্প সংস্কার বিক্রিয়ার গতি বাড়াতে পারে এবং CO এবং HC এর পরিমাণ কমাতে পারে। La2O3 জল গ্যাস স্থানান্তর বিক্রিয়ার এবং হাইড্রোকার্বন বাষ্প সংস্কার বিক্রিয়ার রূপান্তর হার উন্নত করতে পারে। উৎপন্ন হাইড্রোজেন NOx হ্রাসের জন্য উপকারী। মিথানল পচনের জন্য Pd/ CeO2 -γ-Al2O3 তে La2O3 যোগ করলে দেখা গেছে যে La2O3 যোগ করলে উপজাত ডাইমিথাইল ইথার গঠন বাধাগ্রস্ত হয় এবং অনুঘটকের অনুঘটক কার্যকলাপ উন্নত হয়। যখন La2O3 এর পরিমাণ 10% হয়, তখন অনুঘটকের ভাল কার্যকলাপ থাকে এবং মিথানল রূপান্তর সর্বোচ্চ (প্রায় 91.4%) পৌঁছায়। এটি দেখায় যে γ-Al2O3 বাহকের উপর La2O3 এর ভালো বিচ্ছুরণ রয়েছে। অধিকন্তু, এটি γ2Al2O3 বাহকের উপর CeO2 এর বিচ্ছুরণ এবং বাল্ক অক্সিজেন হ্রাসকে উৎসাহিত করেছে, Pd এর বিচ্ছুরণ আরও উন্নত করেছে এবং Pd এবং CeO2 এর মধ্যে মিথস্ক্রিয়া আরও উন্নত করেছে, এইভাবে মিথানল পচনের জন্য অনুঘটকের অনুঘটক কার্যকলাপ উন্নত করেছে।

বর্তমান পরিবেশ সুরক্ষা এবং নতুন শক্তি ব্যবহার প্রক্রিয়ার বৈশিষ্ট্য অনুসারে, চীনের উচিত স্বাধীন বৌদ্ধিক সম্পত্তি অধিকার সহ উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন বিরল পৃথিবী অনুঘটক উপকরণ তৈরি করা, বিরল পৃথিবী সম্পদের দক্ষ ব্যবহার অর্জন করা, বিরল পৃথিবী অনুঘটক উপকরণের প্রযুক্তিগত উদ্ভাবনকে উৎসাহিত করা এবং বিরল পৃথিবী, পরিবেশ এবং নতুন শক্তির মতো সম্পর্কিত উচ্চ-প্রযুক্তি শিল্প ক্লাস্টারগুলির উন্নয়ন সাধন করা।

বর্তমানে, কোম্পানির সরবরাহকৃত পণ্যগুলির মধ্যে রয়েছে ন্যানো জিরকোনিয়া, ন্যানো টাইটানিয়া, ন্যানো অ্যালুমিনা, ন্যানো অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড, ন্যানো জিঙ্ক অক্সাইড, ন্যানো সিলিকন অক্সাইড, ন্যানো ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড, ন্যানো ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রোক্সাইড, ন্যানো কপার অক্সাইড, ন্যানো ইট্রিয়াম অক্সাইড, ন্যানো সেরিয়াম অক্সাইড, ন্যানো ল্যান্থানাম অক্সাইড, ন্যানো টাংস্টেন ট্রাইঅক্সাইড, ন্যানো ফেরোফেরিক অক্সাইড, ন্যানো অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল এজেন্ট এবং গ্রাফিন। পণ্যের মান স্থিতিশীল, এবং এটি বহুজাতিক উদ্যোগগুলি দ্বারা ব্যাচে ক্রয় করা হয়েছে।

টেলিফোন:৮৬-০২১-২০৯৭০৩৩২, Email:sales@shxlchem.com