Johnson Matthey ontwikkelt emissiebeheersing met katalysatortechnologie

In de moderne maatschappij zijn auto's een onmisbaar vervoersmiddel geworden.voertuigen ook aanzienlijke uitlaatgassen uitstoten die een ernstige bedreiging vormen voor zowel het milieu als de menselijke gezondheidDe uitlaatgassen van auto's bevatten meerdere schadelijke stoffen, waaronder koolmonoxide (CO), koolwaterstoffen (HC) en stikstofoxiden (NOx),die niet alleen de lucht vervuilen, maar ook ademhalingsziekten kunnen veroorzakenOm deze risico's te beperken, zijn katalysatoren uitgegroeid tot cruciale onderdelen in uitlaatgaszuiveringssystemen voor voertuigen.

Katalysatoren, ook wel katalysatoren genoemd, zijn apparaten die in uitlaatgassystemen van voertuigen worden geïnstalleerd om schadelijke gassen om te zetten in relatief onschadelijke stoffen zoals kooldioxide (CO2),stikstof (N2)Deze apparaten dienen als robuuste barrières en verminderen de milieueffecten en de gezondheidseffecten van voertuigemissies en creëren tegelijkertijd schone ademhalingsomgevingen.

Johnson Matthey is een wereldleider in katalysatortechnologie met een rijke geschiedenis van innovatie.en distribueert hoogwaardige katalysatoren en andere speciale chemische productenIn het gebied van de emissiebeheersing van voertuigen levert Johnson Matthey premium katalysatorproducten en -systemen aan autofabrikanten over de hele wereld.bijdragen aan een betere luchtkwaliteit.

De efficiëntie van katalysatoren is te danken aan hun interne metaalkatalysatoren, stoffen die chemische reacties versnellen zonder dat ze worden verbruikt.palladium (Pd), en rhodium (Rh), die een uitzonderlijke katalysatorische activiteit, stabiliteit en duurzaamheid vertonen bij de omzetting van schadelijke uitlaatcomponenten.

Het katalysatieproces omvat vier belangrijke stappen:

• Adsorptie:Schadelijke gasmoleculen hechten zich aan het oppervlak van de katalysator.
• Activering:Adsorbeerde moleculen worden chemisch reactief.
• Reactie:Geactiveerde moleculen veranderen in onschadelijke verbindingen.
• Desorptie:De resulterende verbindingen lossen, waardoor de katalysator vrijkomt voor nieuwe reacties.

Er worden verschillende katalysatorsystemen gebruikt, afhankelijk van voertuigsoorten en uitlaatgascomposities:

• Platina (Pt):Hij is uitstekend in het oxideren van CO en HC.
• Palladium (Pd):Vooral HC oxideren.
• Rhodium (Rh):Gespecialiseerd in het verminderen van NOx.

Om de efficiëntie te maximaliseren, worden edelmetalen als nanodeeltjes verspreid op keramische of metalen honingraatsubstraten.

Moderne benzinevoertuigen gebruiken voornamelijk driewegkatalysatoren (TWC) die tegelijkertijd drie verontreinigende stoffen aanpakken:

• Oxidatie van CO tot CO2
• Oxidatie van HC tot CO2 en H2O
• Vermindering van NOx tot N2

TWC's maken gebruik van platina, palladium en rhodium om deze reacties te vergemakkelijken onder optimale lucht-brandstofverhoudingen (λ=1).

Met TWC-katalysatoren beklede benzinedeeltjesfilters (GPF) vormen TWF's, die zowel gasvormige verontreinigende stoffen als deeltjesbestanddelen beheersen.

Dieselmotoren maken gebruik van meerdere gespecialiseerde katalysatoren:

Oxideert CO en HC terwijl NO wordt omgezet in NO2, waardoor meer dan 90% vermindering wordt bereikt.

Gebruikt ammoniak (NH3) om NOx te reduceren tot N2 en H2O, meestal met koperen/ijzeren zeolieten of vanadium-titaniummaterialen.

Het vangt NOx op tijdens koude start voordat SCR-systemen worden geactiveerd en laat het later vrij voor reductie tijdens rijke verbrandingscycli.

Verwijdert overtollig NH3 uit SCR-systemen om secundaire emissies te voorkomen.

CSF combineert DPF met DOC-coatings, terwijl SCRF SCR-functionaliteit integreert met deeltjesfiltratie, waardoor in sommige configuraties stand-alone DPF's worden geëlimineerd.

De wereldwijde productie van katalysatoren verbruikt jaarlijks ongeveer 90 ton platina, 300 ton palladium en 30 ton rhodium, waarvan 30-50% afkomstig is van recycling.Johnson Matthey speelt een dubbele rol in zowel de productie van katalysatoren als het terugwinnen van edelmetaal uit gebruikte omvormers, die jaarlijks genoeg materiaal raffineren om miljoenen nieuwe eenheden te produceren.

De terugvordering omvat:

1. Voorverwerking (vermalen/malen)
2. Uitloging (oplossing van metalen)
3. Extractie (transfer van oplossing)
4. Neerslag (herwinning van vaste metalen)
5. Raffinage (zuivering)

Deze katalysatoren bereiken een conversie-efficiëntie van meer dan 90% door:

• Hoge activiteit:Versnellen van reacties door unieke elektronische structuren.
• Thermische stabiliteit:Onderhoud van de prestaties bij extreme temperaturen.
• Duurzaamheid:Mechanische slijtage en chemische corrosie.

Het bedrijf stimuleert innovatie door:

• Geavanceerde catalysatorformules
• Verbetering van het substraatmateriaal
• Optimalisaties van de omzetterstructuur
• Verbetering van het emissiebeheersysteem

Johnson Matthey's duurzaamheidsinitiatieven richten zich op het ontwikkelen van schonere technologieën, het maximaliseren van metaal recycling, het verminderen van productie uitstoot,en het bevorderen van milieuvriendelijke vervoersalternatieven.