三元催化是由什么材料制成的？

三元催化主要由貴金屬催化劑、陶瓷載體、涂層等材料制成，外殼一般為不銹鋼材質。其中，鉑、鈀、銠等稀有金屬構成貴金屬催化劑，雖僅占總質量約 20%，卻是催化反應的關鍵；陶瓷載體多由氧化鋁等制成，占比約 70%，為催化劑提供支撐架構；涂層含有貴金屬的化合物等，占約 10%。這些不同材料各司其職，共同保障三元催化器有效凈化尾氣。

具體來說，貴金屬催化劑中的鉑（Pt）、鈀（Pd）和銠（Rh）等稀有金屬，它們就像是化學反應中的神奇魔法師。鉑具有出色的氧化活性，能夠高效地將一氧化碳（CO）氧化為二氧化碳（CO?），同時也對碳氫化合物（HC）的氧化反應有著良好的催化作用；鈀在催化一氧化碳和碳氫化合物的氧化過程中同樣發揮著重要作用，它能夠促使這些有害氣體在較低的溫度下就發生反應，轉化為無害物質；銠則主要用于將氮氧化物（NO?）還原為氮氣（N?）和氧氣（O?），在降低汽車尾氣中氮氧化物排放方面功不可沒。這幾種貴金屬相互配合，共同推動著尾氣凈化的化學反應順利進行。

陶瓷載體部分，常見的氧化鋁（Al?O?）或硅鋁酸鹽（如SiO? - Al?O?）等材料，它們如同堅實的基石。氧化鋁具有較大的比表面積和良好的熱穩定性，能夠為貴金屬催化劑提供一個穩定且廣闊的附著平臺。其多樣的形狀設計，比如蜂窩狀結構，大大增加了與尾氣的接觸面積，讓尾氣能夠更充分地與催化劑發生反應。硅鋁酸鹽同樣具備良好的物理和化學性質，有助于提升載體的整體性能，保障催化反應在復雜的環境下穩定進行。

涂層作為三元催化器不可或缺的一部分，其中含有貴金屬的磷酸鹽或其他有機化合物。這些涂層材料就像是一層保護膜和助推劑，不僅可以防止貴金屬催化劑在高溫等惡劣條件下發生燒結或變質，延長催化劑的使用壽命，還能夠進一步提高催化反應的活性和效率。它們以細膩的狀態附著在陶瓷載體表面，與催化劑和尾氣親密接觸，協同完成尾氣凈化的使命。

至于三元催化器的外殼，雙層不銹薄鋼板制成的筒形結構，不僅堅固耐用，能夠保護內部的核心部件免受外界的沖擊和損壞，而且中間夾層的石棉纖維氈等絕熱材料，能夠有效地減少熱量散失，維持催化反應所需的溫度環境。

總之，三元催化器中的各種材料相互協作，共同構建起一個高效的尾氣凈化系統。從發揮核心催化作用的貴金屬催化劑，到提供支撐架構的陶瓷載體，再到輔助和保護的涂層，以及保障整體結構穩定和溫度環境的外殼，每一部分都至關重要，缺一不可，它們共同為減少汽車尾氣污染、保護環境貢獻著力量 。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯網）