Johnson Matthey entwickelt Emissionskontrolle mit Katalysatortechnik

In der modernen Gesellschaft sind Autos zu einem unverzichtbaren Verkehrsmittel geworden.Fahrzeuge emittieren auch erhebliche Abgase, die sowohl für die Umwelt als auch für die menschliche Gesundheit ernsthafte Gefahren darstellen.Automobilabgase enthalten mehrere schädliche Stoffe, darunter Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoffe (HC) und Stickstoffoxide (NOx),die nicht nur die Luft verschmutzen, sondern auch Atemwegserkrankungen auslösen könnenUm diese Gefahren zu verringern, sind Katalysatoren zu wichtigen Komponenten in Fahrzeugabgasreinigungssystemen geworden.

Katalysatoren, auch als Katalysatoren bezeichnet, sind Geräte, die in den Abgassystemen von Fahrzeugen installiert werden, um schädliche Gase in relativ harmlose Stoffe wie Kohlendioxid (CO2) umzuwandeln,Stickstoff (N2)Diese Geräte dienen als robuste Barrieren und verringern effektiv die Auswirkungen von Fahrzeugemissionen auf Umwelt und Gesundheit und schaffen gleichzeitig eine sauberere Atemwelt.

Johnson Matthey ist weltweit führend in der Katalysatortechnologie mit einer reichen Geschichte der Innovation.und vertreibt Hochleistungskatalysatoren und andere spezielle chemische ProdukteIn der Emissionskontrolle von Fahrzeugen liefert Johnson Matthey erstklassige Katalysatorprodukte und -systeme an Automobilhersteller weltweit.Beitrag zur Verbesserung der Luftqualität.

Die Effizienz von Katalysatoren beruht auf ihren internen Metallkatalysatoren, Stoffen, die chemische Reaktionen beschleunigen, ohne verbraucht zu werden.Palladium (Pd), und Rhodium (Rh), die bei der Umwandlung schädlicher Abgasbestandteile eine außergewöhnliche katalytische Aktivität, Stabilität und Langlebigkeit aufweisen.

Der katalytische Prozess umfasst vier Schritte:

• Adsorption:Schädliche Gasmoleküle befestigen sich an der Katalysatoroberfläche.
• Aktivierung:Adsorbierte Moleküle werden chemisch reaktiv.
• Reaktion:Aktivierte Moleküle verwandeln sich in harmlose Verbindungen.
• Desorption:Die resultierenden Verbindungen lösen sich ab und befreien den Katalysator für neue Reaktionen.

Je nach Fahrzeugtyp und Abgaszusammensetzung werden verschiedene Katalysatorsysteme eingesetzt:

• Platin (Pt):Er ist hervorragend in der Oxidation von CO und HC.
• Palladium (Pd):Hauptsächlich oxidiert HC.
• Rhodium (Rh):Spezialisiert auf die Reduzierung von NOx.

Um die Effizienz zu maximieren, werden Edelmetalle als Nanopartikel auf keramischen oder metallischen Honigstocksubstraten dispergiert.

Moderne Benzinfahrzeuge verwenden überwiegend dreiseitige Katalysatoren (TWC), die gleichzeitig drei Schadstoffe bekämpfen:

• Oxidation von CO zu CO2
• Oxidation von HC zu CO2 und H2O
• Verringerung von NOx auf N2

TWCs verwenden Platin, Palladium und Rhodium, um diese Reaktionen unter optimalen Luft-Brennstoff-Verhältnissen (λ=1) zu erleichtern.

Benzinpartikelfilter (GPF), die mit TWC-Katalysatoren beschichtet sind, bilden TWF, die sowohl gasförmige Schadstoffe als auch Partikel kontrollieren.

Dieselmotoren verwenden mehrere spezialisierte Katalysatoren:

Oxidiert CO und HC und wandelt NO in NO2 um, wodurch eine Reduzierung von über 90% erreicht wird.

Verwendet Ammoniak (NH3) zur Reduktion von NOx auf N2 und H2O, wobei typischerweise Kupfer/Eisenzeoliten oder Vanadium-Titanium-Materialien verwendet werden.

Bei Kaltstart wird NOx erfasst, bevor die SCR-Systeme aktiviert werden, und wird später während der Hochbrennzyklen zur Reduktion freigesetzt.

Entfernt überschüssiges NH3 aus SCR-Systemen, um Sekundäremissionen zu vermeiden.

CSF kombiniert DPF mit DOC-Beschichtungen, während SCRF die SCR-Funktionalität mit Partikelfiltration integriert und in einigen Konfigurationen eigenständige DPFs eliminiert.

Die weltweite Produktion von Katalysatoren verbraucht jährlich etwa 90 Tonnen Platin, 300 Tonnen Palladium und 30 Tonnen Rhodium, wobei 30-50% aus Recycling stammen.Johnson Matthey spielt eine doppelte Rolle sowohl bei der Herstellung von Katalysatoren als auch bei der Rückgewinnung von Edelmetallen aus verbrauchten Umwandlern, die jährlich genügend Material verfeinern, um Millionen neuer Einheiten zu produzieren.

Die Wiedereinziehung umfasst:

1. Vorverarbeitung (Zerschlagen/Mahlen)
2. Auslaugung (Metalllösung)
3. Extraktion (Transfer der Lösung)
4. Niederschlag (Festmetallrückgewinnung)
5. Raffination (Reinigung)

Diese Katalysatoren erzielen eine Umwandlungseffizienz von über 90% durch:

• Hohe Aktivität:Beschleunigen Sie Reaktionen durch einzigartige elektronische Strukturen.
• Thermische Stabilität:Leistung bei extremen Temperaturen erhalten.
• Haltbarkeit:Widerstandsfähig gegen mechanischen Verschleiß und chemische Korrosion.

Das Unternehmen treibt Innovationen durch:

• Fortgeschrittene Katalysatorformulierungen
• Verbesserungen der Substratmaterialien
• Konverterstrukturoptimierungen
• Verbesserung des Emissionskontrollsystems

Die Nachhaltigkeitsinitiativen von Johnson Matthey konzentrieren sich auf die Entwicklung saubererer Technologien, die Maximierung des Metallrecyclings, die Verringerung der Produktionsemissionen,und Förderung umweltfreundlicher Verkehrsalternativen.