目前我國(guó)的機(jī)動(dòng)車(chē)的動(dòng)力仍是以燃油為主，由于油料燃燒不完全，尾氣排出有害氣體。當(dāng)空燃比空氣過(guò)少時(shí)，形成“濃縮燃燒”，使燃油中的一氧化碳（CO）和碳?xì)浠衔铮℉C）轉(zhuǎn)化不完全。當(dāng)空燃比空氣過(guò)多時(shí)，形成“稀薄燃燒”，使燃油中的氮氧化物（NOX）還原困難。其中的（CO）、（HC）、（NOX）都是有害氣體。如果汽車(chē)集中在大、中城市中應(yīng)用，尾氣就會(huì)造成嚴(yán)重的空氣污染。隨著科技的發(fā)展，生活質(zhì)量的提高，人們對(duì)汽車(chē)尾氣引起的環(huán)保問(wèn)題更加關(guān)注。大多年的汽車(chē)尾氣治理技術(shù)中總結(jié)出，采用機(jī)前燃油電噴加上機(jī)后催化轉(zhuǎn)化技術(shù)的綜合應(yīng)用是治理汽車(chē)尾氣污染最有效的手段之一。
催化轉(zhuǎn)化技術(shù)是由催化轉(zhuǎn)化器和催化劑組成，催化轉(zhuǎn)化器是由金屬殼箱體、蜂窩陶瓷、減震隔熱墊層組裝而成，催化劑是由多金屬及氧化物和添加劑構(gòu)成，它被均勻的涂覆在蜂窩陶瓷上，催化劑又分為貴金屬催化劑、非貴金屬催化劑、稀土和少貴金屬催化劑。貴金屬催化劑凈化效率高，但成本也高，貴金屬資源獲得困難， 非金屬催化劑成本低但凈化效率差。稀土和少貴金屬催化劑具有以上兩種的優(yōu)點(diǎn)又能充分發(fā)揮我國(guó)的稀土資源優(yōu)勢(shì)。
經(jīng)國(guó)內(nèi)外多年的研究和實(shí)踐，稀土在汽車(chē)尾氣凈化過(guò)程中的作用是多方面的，由于稀土元素具有獨(dú)特的儲(chǔ)氧功能，儲(chǔ)氧作用可以調(diào)節(jié)空燃比，稀土元素還具有變價(jià)特性，可以增加催化劑的活性。稀土元素還可以改善催化劑的抗鉛硫中毒性能，同時(shí)稀土加入有助于貴金屬組份在高溫下有良好的彌散性及分散性，防止催化劑載體的品粒長(zhǎng)大和燒結(jié)，增加了催化劑的熱穩(wěn)定性。所以由于稀土元素的加入可提高了催化劑的性能和使用壽命。稀土是我國(guó)最豐富的資源之一。其儲(chǔ)量和產(chǎn)量在世界上排名第一，但國(guó)內(nèi)的稀土應(yīng)用量在世界上卻名列第二位，稀土用于汽車(chē)的尾氣凈化的最大用戶是美國(guó)。所以發(fā)揮我國(guó)的稀土資源優(yōu)勢(shì)，大力開(kāi)發(fā)稀土在汽車(chē)尾氣凈化催化劑領(lǐng)域中的應(yīng)用既可帶動(dòng)我國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，又能治理城市汽車(chē)尾氣排放所帶來(lái)的大氣污染。對(duì)合理利用我國(guó)豐富的稀土資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
北京蘭天大氣環(huán)保設(shè)備廠，在中科院大化所生態(tài)中心，清華大學(xué)等院校支持和幫助下，自行研制了具有中國(guó)特色的稀土與貴金屬?gòu)?fù)合型汽車(chē)尾氣凈化劑。稀土在凈化劑中的用量占20%～40%，貴金屬的用量在每升催化劑中僅為0.9克，稀土用量與貴金屬用量的比值之高在國(guó)內(nèi)外處于先進(jìn)水平，其凈化率在90%以上，劣化系數(shù)為CO：99.3/98.7=1.01,HC:92.1/89.1=1.08,NOX:99.8/89.6=1.11。同時(shí)應(yīng)用催化劑開(kāi)發(fā)了催化轉(zhuǎn)化器，該產(chǎn)品與國(guó)外同類催化轉(zhuǎn)化器相比性能指標(biāo)相當(dāng)，與國(guó)內(nèi)同類催化轉(zhuǎn)化器相比具有高的轉(zhuǎn)化效率和使用壽命。
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，汽車(chē)在城市中的占有量將會(huì)越來(lái)越多。從城市的環(huán)保需要，汽車(chē)的尾氣治理將是一個(gè)長(zhǎng)期的任務(wù)。我國(guó)又是貴金屬資源奇缺的國(guó)家，而我國(guó)稀土資源又極為豐富。因此發(fā)揮我國(guó)稀土資源優(yōu)勢(shì)，取稀土之長(zhǎng)補(bǔ)貴金屬之短，加強(qiáng)稀土催化劑技術(shù)的基礎(chǔ)研究，大力發(fā)展稀土在汽車(chē)尾氣凈化劑中的應(yīng)用，參與國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，是我們今后一項(xiàng)重要任務(wù)。
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