مطالعة اثر نانو ذرات ترکیبات آهن و منگنز در مبدل کاتالیستی O3(Pd,Co)(La,Ce) با ساختار پروسکایت و مقایسة آن با مبدل های کاتالیستی ایران خودرو به همراه فلزات گرانبها

Abstract

تحقیق حاضر استفاده از ترکیبات آهن و منگنز در ساخت مبدل کاتالیستی توسط نانوذرات برای خودروی روآ، به جای مقادیر زیاد سریم در مبدل کاتالیستی O3(Pd,Co)(La,Ce) با ساختار پروسکایت را بررسی می کند. در این پروژه با حذف فلزات گرانبهای پلاتین و رودیم و تنها بااستفاده از پالادیم، مبدل کاتالیستی O3(Pd,Co)(La,Ce) با فرآیند ساخت دستیابی به ساختار پروسکایت، برای خودرو دوگانه سوز روآ تهیه شد. پس از ساخت نمونه های اولیه در آزمایشگاه شرکت طراحی مهندسی و تهیة قطعات ایران خودرو (ساپکو) جایگزینی ترکیبات آهن و منگنز به جای مقادیر سریم بررسی شد تا کاتالیستی با درصد آلایندگی تقریباً مشابه کاتالیست های وارداتی ولی با قیمت کمتر تهیه گردد. انجام تست های میزان آلایندگی (AVL)، برروی مبدل های وارداتی همراه با فلزات گرانبها در شرکت ایران خودرو، نشان داد که کاتالیست های ساخته شده در حالت گازسوز، درصد آلایندگی بسیار کمتری دارند و میزان گازهای آلاینده NOx ،HC و CO بسیار کمتر است. کاتالیست های تهیه شده با نسبت بهینه ای از سریم، آهن و منگنز جانشین مناسبی برای کاهش بیش از 70% نیترات سریم مصرفی است، که بسیار ارزان تر از کاتالیست های وارداتی و با درصد آلایندگی کمتر است. برای بررسی خواص نمونه های ساخته شده، ریزساختاری تصویربرداری SEM برای بررسی شکل، توزیع و اندازة تخلخل ها وهمچنین آزمایش های BETبرای اندازه گیری سطح ویژه،XRF برای بررسی عناصر موجود و XRD برای بررسی فازها و ترکیبات موجود برروی نمونة مونولیت وارداتی (پایة مبدل کاتالیستی برای پوشش مواد) انجام شد. تصاویر SEM برای بررسی شکل، توزیع و اندازة تخلخل ها و ذرات تحلیل و بررسی شد.