1、包钢股份大气环保与稀土催化剂目前我国的机动车的动力仍是以燃油为主，由于油料燃烧不完全，尾气排出有害气体。当空燃比空气过少时，形成“浓缩燃烧“，使燃油中的一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)转化不完全。当空燃比空气过多时，形成“稀薄燃烧“，使燃油中的氮氧化物(NOX)还原困难。其中的(CO)、(HC)、(NOX)都是有害气体。如果汽车集中在大、中城市中应用，尾气就会造成严重的空气污染。随着科技的发展，生活质量的提高，人们对汽车尾气引起的环保问题更加关注。大多年的汽车尾气治理技术中总结出，采用机前燃油电喷加上机后催化转化技术的综合应用是治理汽车尾气污染最有效的手段之一。随着国民经济的发展，人民生活
2、水平的不断提高，汽车在城市中的占有量将会越来越多。从城市的环保需要，汽车的尾气治理将是一个长期的任务。我国又是贵金属资源奇缺的国家，而我国稀土资源又极为丰富。因此发挥我国稀土资源优势，取稀土之长补贵金属之短，加强稀土催化剂技术的基础研究，大力发展稀土在汽车尾气净化剂中的应用，参与国际市场的竞争，是我们今后一项重要任务催化转化技术是由催化转化器和催化剂组成，催化转化器是由金属壳箱体、蜂窝陶瓷、减震隔热垫层组装而成，催化剂是由多金属及氧化物和添加剂构成，它被均匀的涂覆在蜂窝陶瓷上，催化剂又分为贵金属催化剂、非贵金属催化剂、稀土和少贵金属催化剂。贵金属催化剂净化效率高，但成本也高，贵金属资源获得困难
3、，非金属催化剂成本低但净化效率差。稀土和少贵金属催化剂具有以上两种的优点又能充分发挥我国的稀土资源优势。北京兰天大气环保设备厂，在中科院大化所生态中心，清华大学等院校支持和帮助下，自行研制了具有中国特色的稀土与贵金属复合型汽车尾气净化剂。稀土在净化剂中的用量占20%40%，贵金属的用量在每升催化剂中仅为0.9克，稀土用量与贵金属用量的比值之高在国内外处于先进水平，其净化率在90%以上，劣化系数为CO:99.3/98.7=1.01,HC:92.1/89.1=1.08,NOX:99.8/89.6=1.11。同时应用催化剂开发了催化转化器，该产品与国外同类催化转化器相比性能指标相当，与国内同类催化转
4、化器相比具有高的转化效率和使用寿命。经国内外多年的研究和实践，稀土催化剂在汽车尾气净化过程中的作用是多方面的，由于稀土元素具有独特的储氧功能，储氧作用可以调节空燃比，稀土元素还具有变价特性，可以增加催化剂的活性。稀土元素还可以改善催化剂的抗铅硫中毒性能，同时稀土加入有助于贵金属组份在高温下有良好的弥散性及分散性，防止催化剂载体的品粒长大和烧结，增加了催化剂的热稳定性。所以由于稀土元素的加入可提高了催化剂的性能和使用寿命。稀土是我国最丰富的资源之一。其储量和产量在世界上排名第一，但国内的稀土应用量在世界上却名列第二位，稀土用于汽车的尾气净化的最大用户是美国。所以发挥我国的稀土资源优势，大力开发稀
5、土在汽车尾气净化催化剂领域中的应用既可带动我国稀土产业化的发展，又能治理城市汽车尾气排放所带来的大气污染。对合理利用我国丰富的稀土资源，保护生态环境，实现社会、经济可持续发展具有重要的意义。稀土催化剂自1964年中国科学院长春应用化学所首先应用于双烯烃聚合以来，受到世界各国的高度重视。美国Phillips石油公司开发了一种新型稀土催化剂，用该催化剂聚合所得到的聚异戊二烯橡胶的顺式含量达到98%，而且分子量可以在104-107调整，力学性能优良。该催化剂在聚合过程中还表现出“拟活性高分子“机理，可以用它来制备异戊二烯、丁二烯的嵌段共聚物，并且顺式含量大于95%。韩国Dong-hoLee等进行了用
6、稀土催化剂合成反式异戊二烯橡胶的研究工作。采用的催化剂是双组分稀土催化剂(稀土金属化合物和有机铝化合物)、铝和稀土金属比为20:1。以甲苯为溶液，20下聚合5h，异戊二烯转化率可以达到90%，制得的聚合物中反式含量大于90%，最高可以达到97%。俄罗斯列宁格勒合成橡胶研究所用稀土元素Nd(钕)代替原聚合催化剂中的Ti制得了新一代催化剂，并用其开发出牌号为CK-5和CK-5Ht的稀土异戊二烯橡胶工业产品，其顺式含量高达98.0%-99.5%，而且具有凝胶含量低、分子量分布窄、杂质含量少等优点，其硫化胶300%定伸强度和撕裂强度超过CK-3，抗疲劳性能和抗裂口增长则超过天然橡胶，非常适合于医用和食
7、品用的浅色制品。俄罗斯开发出另外一种制备稀土催化剂的方法，四氯化钛和有机铝化合物在室温下或加热的条件下以0.25:0.75的摩尔比配合，然后在室温下与稀土金属和二烯烃类化合物混合，用该方法制备的催化剂可以降低有机铝化合物的用量，同时还提高了聚合物的产量以及聚合物的物理机械性能。法国米其林公司用Nd(P204)3、Al(i-Bu)2和AlEt2Cl组成的，通过特殊的配制方式制得稀土催化剂。具体的配制方法为:首先将环己烷或甲基环己烷与钕盐接触形成凝胶，在30的温度下，反应0.5h，然后加入丁二烯烷基化，15min后，加入1mol的氯化二乙基铝，调节温度至60，反应2-4h。将此催化体系用于异戊二烯的聚合，可得到顺-1，4结构质量分数高于98%(在-45时，质量分数可达到99.6%)、相对分子质量分布低于2.5的聚异戊二烯橡胶。但其制备工艺复杂、催化剂组分为多相悬浮，而且是低温配置。日本理化所采用茂稀土催化剂合成了顺式质量分数高达100%、相对分子质量分布低于2.5的稀土异戊二烯橡胶。这种新型聚异戊二烯橡胶具有弹性大、反弹性高、耐磨性能好、性能优于天然橡胶的优点，可作为下一代高性能轮胎用合成橡胶原料。
