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铜菱沸石:清洁柴油发动机发展史上的重要里程碑

得益于出色的催化能力,铜菱沸石(结晶铝硅酸盐)可清除柴油发动机尾气中的大部分有害氮氧化物。

随着机动车尾气排放要求(如美国 2010 和欧 6 尾气排放标准)的日益严格,尾气处理催化剂的需求也水涨船高。选择性催化还原 (SCR) 催化剂是柴油发动机使用的关键技术之一,它采用了巴斯夫先进的铜菱沸石技术。这种铜菱沸石催化剂的诞生,标志着巴斯夫跨部门团队实现了清洁柴油发动机发展史上的又一重要里程碑。

卓越性能背后的研究

这种特种沸石有何特别之处?团队是怎么快速完成开发和优化的?来自巴斯夫机动车催化剂研究部门的 Klaus Harth和负责巴斯夫过程催化剂技术的 Steffen Kerth解答了我们的疑问。

Harth 先生,到底什么是“特种沸石”?

Harth:沸石是一类天然铝硅酸盐的总称,不同种类的沸石拥有不同的晶体结构。特种沸石,比如铜菱沸石,是在高压条件下、利用有机物辅助生成的。这种特制结构具有超高活性,即使在低温下也能保持活性。晶体结构中的铜离子就是沸石中的活性催化剂。

Kerth 先生,这对 SCR 技术有何好处?

Kerth:铜菱沸石在较低的尾气温度下具有极佳的催化活性,在高温下也能保持稳定高效。这就意味着柴油发动机尾气系统的氮氧化物将大幅减少。利用巴斯夫催化剂及相关技术,客户的车辆可达到日益严格的柴油发动机尾气排放要求。

在沸石开发过程中遇到的最大挑战是什么?

Harth:最大的挑战是,如何在极短的时间内开发一种全新的催化剂技术,在显著减少柴油车氮氧化物排放的同时,确保能够将其经济高效地用于大型系统。其中最重要的就是实验室规模的合成开发以及菱沸石生产的放大试验。我们的目标是尽可能高效地合成活性沸石催化剂,不仅要保证产量,更要最大限度地提高催化活性。

Kerth:团队还专门开发了相应的工艺,将沸石商业化生产的工序减少了一半,大大降低了生产成本。

用作机动车减排催化剂的特种沸石

用作机动车减排催化剂的特种沸石