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Self-regeneration of the catalyst for automotive emissions control

汽车排放控制催化剂的自再生

基本信息

批准号：
15350090
负责人：
NISHIHATA Yasuo
金额：
$ 5.18万
依托单位：
Japan Atomic Energy Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

Palladium-containing perovskite catalysts (the intelligent catalyst) retain the high metal dispersion due to structural responses to the inherent redox fluctuation in exhaust-gas composition with gasoline engines. Palladium occupied the B-site of the perovskite structure in the oxidative atmosphere, and segregated out to form small metallic particles in the reductive atmosphere. The reversible movement of palladium suppressed the agglomeration and growth of the metal particles, maintaining the large total surface area of the precious metals and high catalytic activity. The great reduction of palladium loading was achieved with the self-regeneration of the precious metals. On the other hand, iron plays an important role to stabilize the perovskite structure.The intelligent catalyst exhibited the superior start-up activity. In the reductive atmosphere, Pd^0 species was partially segregated out onto the catalyst surface even at temperatures as low as 100℃. In the successive oxidizing atmosphere, the segregated Pd^0 species was re-oxidized into Pd^<2+> at 200-300℃. Palladium occupied again the B-site of the perovskite structure above about 400℃. The behavior of palladium depended on temperature. It was also found that the local structure change around palladium occurred faster than the fluctuation of redox atmosphere of the exhaust-gas (1-4Hz) by using time-resolved XAFS (DXAFS) technique with the time resolution of 10msec.In this study, we succeeded in realizing the intelligent catalysts for rhodium and platinum, as well as palladium. The intelligent catalyst is expected to solve the issue of supply and demand for precious metals in the world, and to become the global standard of the catalyst technology.

含钯钙钛矿催化剂（智能催化剂）由于对汽油发动机废气成分固有氧化还原波动的结构响应而保持高金属分散性。钯在氧化气氛中占据钙钛矿结构的b位，在还原气氛中析出形成小的金属颗粒。钯的可逆运动抑制了金属颗粒的团聚和生长，保持了贵金属的大表面积和高催化活性。贵金属的自再生大大降低了钯的负荷量。另一方面，铁对钙钛矿结构的稳定起着重要作用。智能催化剂具有较好的启动活性。在还原气氛下，即使温度低至100℃，Pd^0也会部分分离到催化剂表面。在连续氧化气氛中，分离出的Pd^0在200 ~ 300℃被再氧化为Pd^<2+>。在400℃以上，钯再次占据钙钛矿结构的b位。钯的行为取决于温度。采用时间分辨XAFS （DXAFS）技术（时间分辨10msec）还发现，钯周围局部结构的变化比废气氧化还原气氛（1 ~ 4hz）的波动要快。在这项研究中，我们成功地实现了铑、铂和钯的智能催化剂。智能催化剂有望解决全球贵金属的供需问题，并成为催化剂技术的全球标准。

项目成果

期刊论文数量（51）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

研究開発の楽しさ-インテリジェント触媒の開発を通じて-

研发的乐趣——通过智能催化剂的开发——

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
自動車技術 58巻・10号
影响因子：
0
作者：
M.Uenishi;M.Taniguchi;H.Tanaka;M.Kimura;Y.Nishihata;J.Mizuki;T.Kobayashi;Y.Nishihata;Y.Nishihata;M.Uenishi;M.Taniguchi 他6名;Y.Nishihata 他6名;H.Tanaka 他7名;Yamamoto et al.;Yamamoto et al.;上西真里他1名
通讯作者：
上西真里他1名

Research on the Co-free intelligent catalyst

无钴智能催化剂的研究

DOI：
发表时间：
2003
期刊：
SAE Paper 2003-01-08 12
影响因子：
0
作者：
Atsushi Kimoto;Jun-Sang Cho;Masayoshi Higuchi;Kimihisa Yamamoto;A.M.Ruiz et al.;H.Tanaka;Yamamoto et al.;I.Tan 他6名
通讯作者：
I.Tan 他6名

インテリジェント触媒-貴金属が自己再生する自動車排ガス浄化触媒-

智能催化剂-可自我再生贵金属的汽车尾气净化催化剂-

DOI：
发表时间：
2003
期刊：
触媒年鑑「触媒技術の動向と展望2003」
影响因子：
0
作者：
Atsushi Kimoto;Jun-Sang Cho;Masayoshi Higuchi;Kimihisa Yamamoto;A.M.Ruiz et al.;H.Tanaka;Yamamoto et al.;I.Tan 他6名;M.Kugishima et al.;Yamamoto et al.;N.Sato 他7名;N.Yamazoe;Yamamoto et al.;田中裕久他1名
通讯作者：
田中裕久他1名

インテリジェント触媒-不老不死の賢者の自動車触媒-

智能触媒-永恒圣者汽车触媒-