稀土材料在能源环境领域中的应用ppt课件

1、稀土催化资料在能源环境领域中的运用稀土催化资料在能源环境领域中的运用博士生博士生: : 周帅林周帅林导师导师: : 王树东王树东18/5, 201918/5, 2019Seminar IIchemj化学家，为化学找个家打造效力-交流-资源三位一体化化学专业学术论坛报告内容报告内容 稀土资源的重要性及我国目前对稀土资源利用的特点稀土资源的重要性及我国目前对稀土资源利用的特点 稀土资源在能源环境中的运用领域稀土资源在能源环境中的运用领域 稀土资源在能源环境领域中运用的研讨方向稀土资源在能源环境领域中运用的研讨方向 展望展望稀土发光资料稀土发光资料稀土磁性资料、钕铁硼磁性资料稀土磁性资料、钕铁硼磁性

2、资料稀土催化剂稀土催化剂 稀土贮氢资料稀土贮氢资料稀土玻璃陶瓷资料、稀土抛光粉稀土玻璃陶瓷资料、稀土抛光粉稀土阴极发射资料、稀土发热资料稀土阴极发射资料、稀土发热资料稀土超导资料稀土超导资料稀土农用资料、稀土农用转光膜资料稀土农用资料、稀土农用转光膜资料稀土运用产品，稀土铝导线、稀土光亮铜杆及带材、稀土锌铝合稀土运用产品，稀土铝导线、稀土光亮铜杆及带材、稀土锌铝合金镀钢绞线金镀钢绞线稀土是一种非常重要的战略资源稀土是一种非常重要的战略资源稀土元素稀土元素轻稀土：镧轻稀土：镧La、铈、铈Ce、镨、镨Pr、钕、钕Nd、钷钷Pm、钐、钐Sm、铕、铕Eu、钪、钪Sc、钇、钇Y重稀土：钆重稀土：钆Gd、

3、铽、铽Tb、镝、镝Dy、钬、钬Ho、铒铒Er、铥、铥Tm,、镱、镱Yb、镥、镥Lu我国稀土资源利用的特点我国稀土资源利用的特点 我国稀土矿以轻稀土组分为主我国稀土矿以轻稀土组分为主,其中镧、铈等组分约占其中镧、铈等组分约占60%以上。随着我国稀土永磁资料、稀土发光资料、稀以上。随着我国稀土永磁资料、稀土发光资料、稀土抛光粉、稀土在冶金工业中等运用领域逐年扩展土抛光粉、稀土在冶金工业中等运用领域逐年扩展,国内国内市场对中重稀土的需求量也快速添加。呵斥了高丰度的市场对中重稀土的需求量也快速添加。呵斥了高丰度的铈、镧、镨等轻稀土的大量积压铈、镧、镨等轻稀土的大量积压,导致我国稀土资源的开导致我国稀土

4、资源的开采和运用之间存在着严重的不平衡。采和运用之间存在着严重的不平衡。 在整个稀土用量中，稀土催化资料所占的比率最大，其中仅汽车尾气净化催化剂的运用，美国年的稀土用量就高达吨，占总用量的*来源于来源于 Roskill Information Services Ltd. The Economics of Rare Earth and Yttrium (Eleventh Edition) 2019.8:60140 London消费量消费量消费量消费量催化剂催化剂950055.4200010.4玻璃和陶瓷玻璃和陶瓷175010.2200010.4抛光粉抛光粉200011.7200010.4冶金冶金

5、175010.2550028.6永磁体永磁体15008.7350018.2荧光粉荧光粉5002.910005.2其他其他1500.9320016.7总计总计1715019200应用领域应用领域美国美国中国中国表表1 2000年中美稀土消费对比吨年中美稀土消费对比吨 研讨发现,轻稀土元素由于其独特的4f电子层构造和镧系收缩的特征 ,使其在化学反响过程中表现出良好的助催化性能与效果。因此,将轻稀土用作催化资料是一条很好的稀土资源综合利用出路。 结合国家能源构造调整和开展环保产业的机遇，应围绕大气污染的防止和治理这条主线，以清洁油品的消费，清洁能源的开发，化石燃料的高效和超低污染的运用以及对在能源耗

6、费过程中产生的废气的净化为运用背景大力开发稀土在催化资料领域中的运用。稀土催化资料在能源环境领域中的运用 稀土催化资料在机动车尾气净化中的运用稀土催化资料在机动车尾气净化中的运用 稀土催化资料在工业废气和人居环境净化中的运用稀土催化资料在工业废气和人居环境净化中的运用 稀土催化资料在催化熄灭中的运用稀土催化资料在催化熄灭中的运用 稀土催化资料在燃料电池中的运用稀土催化资料在燃料电池中的运用 稀土催化资料在重整氢源中的运用稀土催化资料在重整氢源中的运用来源于来源于 ， 稀土信息，稀土信息， 20192019，2 2来源于来源于 ，中国根底学科，中国根底学科. .科学前沿科学前沿稀土催化资料在机动

7、车尾气净化中的运用机动车尾气净化催化剂目前需求处理的难点机动车尾气净化催化剂目前需求处理的难点 拓宽的拓宽的A/FA/F任务范围，特别在富氧条件下提高对任务范围，特别在富氧条件下提高对NOxNOx复原的选择性复原的选择性 降低起燃点温度，减少冷启动污染排放，提高催化降低起燃点温度，减少冷启动污染排放，提高催化剂的耐久性和高温稳定性剂的耐久性和高温稳定性 减少催化剂中贵金属含量减少催化剂中贵金属含量 加强催化剂对高硫燃油的顺应性能加强催化剂对高硫燃油的顺应性能稀土催化资料在机动车尾气净化中的运用 储放氧作用 提高催化剂的活性 部分或完全替代贵金属 提高分散层的热稳定性 改善金属载体的热稳定性和机

8、械强度来源于来源于 ， 精细与公用化学品，精细与公用化学品， 2000 2000年年第第1212期期来源于来源于 ， Journal of the Chinese Rare Journal of the Chinese Rare Earth Society, Vol.21, Dec., 2019Earth Society, Vol.21, Dec., 2019稀土催化资料在工业废气和人居环境净化中的运用稀土催化资料在工业废气和人居环境净化中的运用工业工业VOCsVOCs大分子有机污染物多环芳烃、酯类、大分子有机污染物多环芳烃、酯类、醇类和卤代烃产生空间位阻，使常规催醇类和卤代烃产生空间位阻，使

9、常规催化资料难以进展有效的吸附和氧化反响化资料难以进展有效的吸附和氧化反响 热稳定性差，高温反响引起活性相的烧热稳定性差，高温反响引起活性相的烧结和失活结和失活 硫、氯等容易引起催化剂中毒硫、氯等容易引起催化剂中毒 催化剂活性低，起燃温度高，净化过程催化剂活性低，起燃温度高，净化过程能耗高能耗高稀土催化资料在工业废气和人居环境净化中的运用稀土催化资料在工业废气和人居环境净化中的运用烟气脱硫脱氮烟气脱硫脱氮室内空气污染物室内空气污染物 :TiO2,387nm:TiO2,387nm独特的吸附和独特的吸附和催化性能催化性能稀土催化资料在催化熄灭中的运用稀土催化资料在催化熄灭中的运用 天然气催化熄灭天

10、然气催化熄灭 低的起燃温度低的起燃温度催化剂拥有大的比外表积和高的热稳定催化剂拥有大的比外表积和高的热稳定性性对热冲击不敏感对热冲击不敏感在高温在高温13001300下长时间操作下长时间操作 城市煤气催化熄灭城市煤气催化熄灭 液化石油气催化熄灭液化石油气催化熄灭 煤的助催化熄灭煤的助催化熄灭 水泥消费和汽油机熄灭室的催化熄灭水泥消费和汽油机熄灭室的催化熄灭 先进的阳极催化资料先进的阳极催化资料 提高阳极资料的催化活性，处理各种不同燃料提高阳极资料的催化活性，处理各种不同燃料的适用性的适用性 先进的阴极催化资料先进的阴极催化资料 研制新的钙钛矿资料，减小中温条件下阴极极研制新的钙钛矿资料，减小中

11、温条件下阴极极化过电位化过电位 纳米电解质资料纳米电解质资料稀土催化资料在固体氧化物燃料电池中的运用稀土催化资料在固体氧化物燃料电池中的运用稀土催化资料在重整氢源中的运用稀土催化资料在重整氢源中的运用ReformingWater Gas ShiftPreferential OxidationCombustion Activity Selectivity Morderate temperature Stability Wide temperature Resistance to O2 Activity Selectivity Stability*来源于来源于 Tomoyuki Inui, Catalysis, 2019, 16:133稀土元素稀土元素4f电子电子组成组成-构造构造-性能性能储储/放氧资料放氧资料外表反响机理外表反响机理稀土催化反响工程稀土催化反响工程制备化学制备化学展 望 针对能源和环保领域的特点，开展