Главная страница / Новости / Соли лантаноидов как «аккумуляторы кислорода»Карта сайта | Контакты

Соли лантаноидов как «аккумуляторы кислорода»

Химики-неорганики из Японии нашли новое применение соединениям лантаноидов, образующимся в качестве сопутствующих веществ при добыче и переработке руд цветных металлов.

Они разработали систему хранения кислорода, почти в 10 раз более эффективную в сравнении с материалами, используемыми в настоящее время в системах для полного сжигания топлива автомобильного транспорта.

Масато Мачида (Masato Machida), разработавший новую систему совместно с коллегами из Университета Кумамото, поясняет, что использование материалов для хранения кислорода важно для катализаторов контроля выхлопа. Это обстоятельство связано с тем, что подобные композиты накапливают и испускают кислород в количествах, необходимых для создания идеальной по составу воздушно-топливной смеси, позволяющей добиться наиболее полного сгорания моторного топлива. Обычно сжигание бензина или дизельного топлива приводит к образованию токсичных загрязнителей, которые окисляются в менее опасные соединения с помощью "аккумуляторов кислорода".

Группа Мачиды исследовала «аккумуляторы кислорода» на основе оксисульфата празеодима. (Pr2O2SO4), так как это соединение может работать при низких температурах. Японские ученые модифицировали структуру Pr2O2SO4 для увеличения площади его поверхности и понижения рабочей температуры материала. Необходимость заставить аккумулятор кислорода работать при низких температурах важна, так как при низких температурах, как процесс накопления кислорода, так и гетерогенная реакция окисления токсичных выхлопов становится медленной, в результате чего не так просто достичь полной конверсии вредных веществ.

Японские ученые получили оксисульфат празеодима с пористой слоистой структурой, позволяющей добиться ускорения, как высвобождения, так и поглощения кислорода. При полном насыщении празеодимного «аккумулятора» кислородом достигается почти стехиометрическое соотношение Pr2O2SO4 : О2, равное 1 : 1. Это стехиометрическое соотношение "твердый хозяин" : «газообразный гость» остается практически неизменным и при существенном повышении температуры. Мачида отмечает, что способность «аккумулятора кислорода» запасать и высвобождать кислород, в широком интервале температур, важна, так как часто температура выхлопа может сильно зависеть от условий вождения.

В планах японских исследователей удешевить способ производства празеодимовых «аккумуляторов кислорода» до такой степени, чтобы разработанная ими система смогла вытеснить с рынка широко используемые ныне материалы на основе церия и циркония.