三元催化器,乃汽车尾气净化之重要装置,其功能在于转化汽车尾气中之有害物质,为环境保护立下赫赫战功。今略述其种类,以飨读者。
一、按载体形态分类1.陶瓷载体三元催化器:此种催化器以陶瓷为载体,其上涂覆有催化剂。陶瓷载体具有高耐热性、高机械强度及良好之热稳定性,故广泛应用于汽车尾气净化。
然而,陶瓷载体之催化器存在体积大、质量重之弊端,不利于汽车轻量化之趋势。2.金属载体三元催化器:金属载体如不锈钢、铝等轻质金属,具有质量轻、导热性好、热膨胀系数小等优点。金属载体催化器之催化剂涂覆技术日臻成熟,已成为陶瓷载体催化器之有力竞争者。
二、按催化剂成分分类1.贵金属催化剂:贵金属如铂(Pt)、铑(Rh)、钯(Pd)等,因其高催化活性及稳定性,广泛应用于三元催化器。贵金属催化剂之转化效率高,但价格昂贵,资源稀缺,限制了其广泛应用。2.非贵金属催化剂
:非贵金属如铜(Cu)、铁(Fe)、钴(Co)等,虽然催化活性不及贵金属,但价格低廉,资源丰富,故成为三元催化器之另一发展方向。近年来,非贵金属催化剂之研究取得显著进展,其催化性能已接近贵金属催化剂。三、按催化器结构分类1.同轴式三元催化器
:此种催化器之结构紧凑,催化剂涂覆于陶瓷或金属载体之表面,形成多层结构。同轴式催化器之转化效率高,适用于多种车型。2.分流式三元催化器:分流式催化器采用多个独立之催化剂单元,通过分流技术使尾气均匀分布于各单元,从而提高催化效率。此种催化器适用于大排量、高功率之汽车。
四、按催化剂涂覆方式分类1.涂层式三元催化器:催化剂以涂层形式涂覆于载体表面,形成均匀之催化剂层。涂层式催化器之催化效率高,但涂层易剥落,影响催化性能。
2.浸渍式三元催化器:催化剂通过浸渍法渗入载体之孔隙中,形成催化剂与载体之紧密结合。浸渍式催化器之催化剂分布均匀,不易剥落,且具有较高的催化活性。五、按催化器功能分类
1.氧化型三元催化器:此种催化器主要功能是催化氧化一氧化碳(CO)及碳氢化合物(HC),将其转化为二氧化碳(CO)和水(HO)。2.还原型三元催化器:此种催化器主要功能是通过还原反应将氮氧化物(NOx)转化为氮气(N)和氧气(O),达到降低尾气中NOx含量之目的。3.三效型三元催化器
:此种催化器兼具氧化与还原功能,能同时催化转化CO、HC及NOx,实现尾气之全面净化。三效型三元催化器是目前应用最广泛之催化器类型。因此,三元催化器之种类繁多,各具特色。随着环境保护之需求日益迫切及汽车技术之不断发展,三元催化器之研究与应用将持续深入,为环境保护事业贡献更大力量。