katalysatorcomponents

Katalysatorcomponenten verwijzen naar de samenstellende delen van een katalysator die een chemische reactie versnellen zonder zelf verbruikt te raken. Bij veel toepassingen bestaat een katalysator uit een actieve fase die is gedispergeerd op een poreuze ondersteuning, aangevuld met een washcoat en toevoegingen die activiteit, stabiliteit en dispersie verbeteren.

Actieve fase: het materiaal dat de chemische transformatie mogelijk maakt; metalen zoals platina (Pt), palladium (Pd) en rodium (Rh) komen vaak voor in autokatalysatoren, terwijl andere processen gebruikmaken van oxide-materialen. Ondersteuning: een draagvlak met hoge oppervlaktestructuur en mechanische sterkte; gebruikelijke ondersteuning omvat keramiek zoals cordieriet, alumina of silica, en in sommige gevallen metalen schuimen. Washcoat: een poreuze laag op de ondersteuning die het oppervlak vergroot en de actieve fase kan huisvesten; meestal gebaseerd op alumina, soms silica of titania, en soms gedopt om extra eigenschappen zoals zuurstofopslag te verbeteren. Bindmiddel: zorgt voor hechting tussen washcoat en substraat en regelt porositeit en stevigheid. Promoters of dopants: elementen zoals ceria (CeO2) of zirconia (ZrO2) die de redox-eigenschappen, zuurstofopslag en stabiliteit kunnen verbeteren.

Ontwerp- en prestatie-overwegingen: porie- en oppervlakte-eigenschappen, thermische stabiliteit en weerstand tegen sintering en verontreiniging door zwavel, lood of fosfor zijn cruciaal. Katalysatoren worden geoptimaliseerd voor activiteit, selectiviteit en duurzaamheid onder hoge temperaturen en in uiteenlopende gasstromen. Veroudering en regeneratie: blootstelling aan hitte kan de actieve deeltjes laten samenklonteren; hydrothermale veroudering en koolvorming kunnen prestaties verminderen; regeneratie gebeurt vaak door gecontroleerde verwarming of reductie.

Toepassingen: automobieluitlaatkatalysatoren (driefasenkatalysatoren), dieseloxidatiekatalysatoren en diverse industriële processen zoals reforming, waterstofproductie en chemische synthese.