Катализаторы — Что такое Катализаторы?

Примерно 90% объема современного химического производства основано на каталитических процессах.

Катализаторы — вещества, изменяющие скорость химической реакции и не входящие в состав конечных продуктов.
См. Спецпроект Neftegaz.RU «Национальный продукт: Отечественные катализаторы».

Катализаторы обеспечивают энергетически менее затрудненные пути реакции, что позволяет эффективно использовать сырье.
Катализ — это ускорение химических реакций под действием малых количеств веществ (катализаторов), которые сами в ходе реакции не изменяются.
Они широко используются при переработке нефти, получении различных продуктов, создании новых материалов (например, пластмасс).
Примерно 90% объема современного химического производства основано на каталитических процессах.
Катализаторы позволяют превратить низкосортное сырье в высокоценные продукты.
Без катализаторов невозможно обеспечить производство моторных топлив для двигателей экологического стандарта «Евро-5» и выше.

Например, в каталитическом крекинге — одном из ключевых процессов, обеспечивающих увеличение выхода светлых нефтепродуктов (особенно бензина), самое главное действие катализатора — расщепление больших углеводородных молекул на более мелкие с высоким октановым числом.

Гидрокрекинг в свою очередь — процесс получения высококачественных керосиновых и дизельных дистиллятов из тяжелого газойля вакуумной перегонки и вторичных процессов. 
Он также позволяет получить высококачественную основу базовых масел, близкую по эксплуатационным характеристикам к синтетическим. 
Иначе говоря, это каталитический крекинг в присутствии водорода — где сочетание водорода, катализатора и соответствующего режима процесса позволяют провести крекинг низкокачественного легкого газойля и добиться получения высококачественных основ для широкого ассортимента товарных смазочных масел. 

Катализаторы здесь играют важную роль: они активно взаимодействуют с водородом, благодаря им идет сам крекинг и происходит образование изопарафинов.

Гидроочистка является наиболее крупнотоннажным каталитическим процессом в нефтепереработке. 
В процессе гидроочистки понижается содержание серы в топливе. 
Эффективность гидроочистки зависит от активности катализаторов, температурного режима и качества сырья. 
И повышение эффективности процесса требует использования новых типов катализаторов.

Требования к катализаторам:

• постоянная высокая каталитическая активность, 
• селективность, 
• механическая прочность, 
• термостойкость, 
• устойчивостью к действию каталитических ядов, 
• большая длительность работы, 
• легкая регенерируемость, 
• необходимые гидродинамические характеристики, 
• невысокая стоимость. 

Активность определяется скоростью реакции, отнесенной к единице объема или массы катализатора и зависит от его хим. состава.
Формирование свойств катализатора происходит во время его приготовления и во время эксплуатации, поэтому метод приготовления катализатора должен учитывать возможность образования активных центров в условиях катализа. Во многих случаях активность промышленных катализаторов увеличивают добавлением промоторов (сокатализаторов).

Селективность изменяется из-за изменения электронных свойств и окружения активных центров катализатора (эффект лиганда).
В реакциях сложных органических молекул большое значение имеет преимущественное образование продукта, близкого по своей форме и размерам к размерам микропор катализатора.
В сложных многостадийных реакциях применяют многофазные многокомпонентные катализаторы, селективность которых выше благодаря тому, что каждая стадия сложной реакции ускоряется своим компонентом катализатора. Селективность катализатора зависит также от его пористости, размера зерен и характера их укладки.

Термостойкость катализаторов  важна для первых по ходу реагента слоев катализаторов в экзотермических реакциях, когда выделение тепла может вызвать рекристаллизацию и дезактивацию катализаторов.
Для предотвращения рекристаллизации катализаторы наносят на термостойкие носители.

Устойчивость катализатора к действию ядов каталитических определяется спецификой их взаимодействия с катализатором.
Металлические катализаторы отравляются соединениями кислорода (Н₂О, СО), серы (H₂S, CS₂ и др.), N, Р, As и другими веществами, образующими более прочную химическую связь с катализатором, чем реагирующие вещества.
На оксидные катализаторы действуют те же яды, однако оксиды более устойчивы к отравлению.
В процессах крекинга, риформинга и других реакций углеводородов катализаторы отравляются в результате покрытия их слоем кокса.
Кроме того, катализаторы могут дезактивироваться из-за механического покрытия поверхности пылью, которая вносится извне или образуется при катализе.

Приготовление катализаторов
Катализаторы с развитой удельной поверхностью распространение получил метод осаждения из водных растворов солей с последующим прокаливанием образующихся соединений.
Так получают многие оксиды металлов. При этом лучше использовать водный раствор NH₃, потому что отпадает необходимость отмывки осадка от щелочных металлов. 
Охлажденный катализатор дробят, просеивают и восстанавливают азотно-водородной смесью в колонне синтеза.
Для получения правильной геометрической формы зерен катализатора используют специальные формовочные машины.
Цилиндрические гранулы получают экструзией (выдавливанием) влажной массы с помощью массивного винта (шнека) через отверстия нужного диаметра, после чего разрезают полученный жгут на отдельные цилиндрики, которые 
закатываются в сферические гранулы в специальных грануляторах.

Плоские цилиндрические таблетки получают прессованием сухого порошка на таблеточных машинах

Влияние катализатора на скорость химических реакций

Вещества, которые участвуют в реакциях и увеличивают ее скорость, оставаясь к концу реакции неизменными, называются катализаторами.

Явление изменения скорости реакции под действием таких веществ называется катализом. Реакции, протекающие под действием катализаторов, называются каталитическими.

В большинстве случаев действие катализатора объясняется тем, что он снижает энергию активации реакции. В присутствии ката­лизатора реакция проходит через другие промежуточные стадии, чем без него, причем эти стадии энергетически более доступны. Иначе говоря, в присутствии катализатора возникают другие активированные комплексы, причем для их образования требуется меньше энергии, чем для образования активированных комплексов, возникающих без катализатора. Таким образом, энергия активации резко понижается: некоторые молекулы, энергия которых была недостаточна для активных столкновений, теперь оказываются активными.

Для ряда реакций промежуточные соединения изучены; как правило, они представляют собою весьма активные нестойкие продукты.

Механизм действия катализаторов связан с уменьшением энергии активации реакции за счет образования промежуточных соединений. Катализ можно представить следующим образом:

А + К = А*

А* + В = С + D + К,

где А^* — промежуточное активированное соединение.

В химической промышленности катализаторы применяются весьма широко. Под влиянием катализаторов реакции могут уско­ряться в миллионы раз и более. В некоторых случаях под действием катализаторов могут возбуждаться такие реакции, которые без них в данных условиях практически не протекают.

Различают гомогенный и гетерогенный катализ.

В случае гомогенного катализа катализатор и реагирующие вещества образуют одну фазу (газ или раствор). В случае гетерогенного катализа катализатор находится в системе в виде самостоятельной фазы.

Примеры гомогенного катализа:

1. окисление SO₂ + 1/2O₂ = SO₃ в присутствии NO. NO легко окисляется до NO₂, а NO₂ уже окисляет SO₂;

2. разложение пероксида водорода в водном растворе на воду и кислород. Ионы Сг₂О²⁼₇, WO^2-₄, МоО^2-₄, катализирующие разло­жение пероксида водорода, образуют с ним промежуточные соеди­нения, которые далее распадаются с выделением кислорода.

Гомогенный катализ осуществляется через промежуточные реакции с катализатором и в результате происходит замена одной реакции с высокой энергией активации, несколькими, у которых энергии активации ниже, скорость их выше:

CO + 1/2O₂ = CO₂ (катализатор — пары воды)

Широкое применение в химической промышленности находит гетерогенный катализ. Большая часть продукции, вырабатываемой в настоящее время этой промышленностью, получается с помощью гетерогенного катализа. При гетерогенном катализе реакция протекает на поверхности катализатора. Отсюда следует, что активность катализатора зависит от величины и свойств его поверхности. Для того чтобы иметь большую («развитую») поверхность, катализатор должен обладать пористой структурой или находиться в сильно раздробленном (высокодисперсном) состоянии. При практическом применении катализатор обычно наносят на носитель, имеющий пористую структуру (пемза, асбест и др.).

Как и в случае гомогенного катализа, при гетерогенном катализе реакция протекает через активные промежуточные соединения. Но здесь эти соединения представляют собой поверхностные соединения катализатора с реагирующими веществами. Проходя через ряд стадий, в которых участвуют эти промежуточные соединения, реакция заканчивается образованием конечных продуктов, а катализатор в результате не расходуется.

Все каталитические гетерогенные реакции включают в себя стадии адсорбции и десорбции.

Каталитическое действие поверхности сводится к двум факторам: увеличение концентрации на границе раздела и активирование адсорбированных молекул.

Примеры гетерогенного катализа:

2H₂O = 2H₂O + O₂ (катализатор – MnO₂,)

Н₂ + 1/2 О₂ = Н₂О (катализатор — платина)

Очень большую роль играет катализ в биологических системах. Большинство химических реакций, протекающих в пищеварительной системе, в крови и в клетках животных и человека, являются каталитическими .реакциями. Катализаторы, называемые в этом случае ферментами, представляют собою простые или слож­ные белки. Так, слюна содержит фермент птиалин, который катализирует превращение крахмала в сахар. Фермент, имеющийся в желудке, — пепсин — катализирует расщепление белков. В организме человека находится около 30 000 различных ферментов: каждый из них служит эффективным катализатором соответствующей реакции.

Селективность действия катализатора – продукты реакции могут быть разными в зависимости от того, каким катализатором мы пользуемся.

Резко замедлить протекание нежелательных химических процессов в ряде случаев можно добавляя в реакционную среду ингибиторы (явление «отрицательного катализа»).

что делать и чем это грозит мотору

Каталитический нейтрализатор или по-простому катализатор – это элемент выпускной системы автомобиля. Призван уменьшить количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу.

Непосредственно на работу мотора он не влияет. Но при этом неисправность катализатора может быстро вывести двигатель из строя. Давайте разберемся, как вовремя заметить проблему и возможен ли ремонт этого узла или только замена?

Устройство катализатора достаточно простое. Основа его конструкции – блок из огнеупорной керамики, состоящий из множества ячеек. На каждой есть напыление из драгоценных металлов для ускорения химических реакций. Конечно, такая «ювелирная» начинка сказывается на цене.

Ресурс катализатора довольно приличный – порядка 120-160 тысяч километров и даже больше.

Однако его состояние напрямую зависит от исправности двигателя и условий эксплуатации. Чаще всего соты забиваются продуктами сгорания некачественного топлива или сомнительных присадок. Другая причина проблем: сбои в системе зажигания или неправильное образование топливной смеси, из-за чего ее часть догорает уже внутри блока, вызывая деформацию элементов.

«Соты начинают слипаться, пропускная способность для выхлопных газов становится меньше. Соответственно, это все сказываться на мощности мотора», – поясняет руководитель отдела продаж официального дилера Александр Новиков.

Как следствие – явная потеря динамики, плюс неустойчивая работа двигателя и повышенный расход. Система самодиагностики при этом зажигает лампу Check engine. Хотите вы этого или нет, но долго ездить с такими симптомами не получится.

«Если катализатор выходит из строя, он может также раскрошиться. И тогда эти крошки могут попасть через циркуляцию выхлопных газов назад в двигатель. Керамика достаточно твердая, попадая в цилиндры, может вызвать большие задиры», – предупреждает руководитель отдела продаж официального дилера Александр Новиков.

Или проще говоря, глубокие царапины, а это уже гарантированный капитальный ремонт.

Причем надо иметь в виду, что в большинстве случаев катализатор не ремонтируется, а меняется. А вот на что – решать вам. Самый простой вариант– поставить оригинальную деталь.

Правда, даже у бюджетных моделей она стоит от 20 тысяч и выше. У некоторых авто катализаторов может быть и два, и даже четыре. Более компромиссное решение – универсальный катализатор. Обойдется он дешевле, но могут возникнуть трудности с подбором под конкретный двигатель.

Наконец, наименее затратный способ – установка так называемого пламегасителя. Стоит он относительно недорого, но требует перепрограммирования блока управления двигателем.

Но главное в этом случае, вы не пройдете обязательный техосмотр, что на фоне ужесточения правил делает этот вариант совсем уж сомнительным.

Опыт 3. Влияние катализатора на скорость химической реакции

    Опыт 3. Влияние катализатора на скорость химической реакции [c.60]

    Активность катализатора в первую очередь определяется его химическим составом. Однако, так как при катализе в гетерогенной системе реакция развивается на поверхности двух фаз, например твердой и газообразной или твердой и жидкой, то, помимо химического состава катализатора, самое важное значение для успеха реакции имеют величина и характер его поверхности. Опыт показывает, что для каждого катализатора избирательность, активность и устойчивость в значительной степени зависят от характера и последовательности этапов, из которых складывается процесс получения катализатора, а также от условий проведения зтих этапов. Изменяя условия приготовления катализатора, в частности условия осаждения (pH среды, скорость осаждения, интенсивность перемешивания и т. п.), прокаливания (температура), восстановления и других стадий, можно оказать значительное влияние на многие из факторов, определяющих активность катализатора величину [c.823]

    Опыт показывает, что скорость электродных процессов с участием органических соединений можно изменить на катализаторе одной и той же химической природы за счет изменения структуры электрода-катализатора. Влияние структурных факторов наиболее ярко проявляется при сравнении кинетических параметров процесса на различных гранях монокристалла. Значительные различия в форме волн и величин токов (до одного порядка) электроокисления НСООН и СН3ОН в ходе линейных разверток потенциала установлены для граней (100), (110) и (111) монокристалла платины. Изменение активности связывают с разной адсорбцией на разных гранях частиц типа НСО, ингибирующих реакцию электроокисления по основному маршруту. [c.295]

    Что касается природы процессов, которые могут быть причиной светового насыщения, то имеется альтернатива между предварительными и завершающими реакциями. Эти два типа реакций впервые обсуждались Варбургом и Вильштеттером и Штолем. Все превращения, происходящие при фотосинтезе, поскольку они касаются хлорофилла и других катализаторов, должны быть циклическими. Поэтому вопрос о том, имеет ли место данная реакция до или после первичного фотопроцесса, не всегда так легко разрешить, как это может показаться на первый взгляд. Мы будем считать, что темновая реакция предшествует фотохимической стадии, если ее задержка препятствует протеканию фотохимического процесса, а, следовательно, также и всех последующих процессов, и что темновая реакция следует за первичным фотохимическим процессом, если последний имеет место в любом случае и влияние лимитирования скорости темновой реакции заключается только в накоплении первичных фотопродуктов. Опыт показывает, что при фотосинтезе не происходит значительного накопления окисленных промежуточных продуктов (это следует из того, что выделение кислорода сразу прекращается после выключения освещения) поэтому мы должны принять, что первичные продукты окисления (фотоперекиси) являются неустойчивыми если они быстро не удаляются или не стабилизируются химически при завершающем процессе, они, повидимому, исчезают благодаря обратной реакции. [c.443]

    С явлением катализа человечество познакомилось еще во времена алхимиков, но сам термин катализ появился только в прошлом веке. Ввел этот термин Берцелиус, сумевший увидеть в различных химических процессах общее явление — увеличение скорости химических реакций под влиянием определенных веществ, называемых катализаторами. Поскольку в то время исследовались главным образом реакции разложения, то и явление катализа было опи сано на примерах этих реакций, и термин катализ произошел от греческого слова каталюзис — разрушение. Со временем, когда химики научились измерять количества исходных и конечных продуктов и эксперименты одних исследователей могли воспроизвести другие исследователи, было найдено очень характерное и, пожалуй, одно из основных свойств катализатора. Оказалось, что количество катализатора, многократно участвующего в химической ре-ак1ши и изменяющего ее скорость, всегда остается неизменным. Это свойство катализаторов очень важно при их применении в промышленности. [c.32]

    Опыт 3. Влия1ние катализатора. на окорость химической реакции Опыт 4. Влияние величины поверхнюсти реагирующих веществ на скорость химичеоюой реакции я гетерогенной оистеме.  [c.317]

---

Как катализатор влияет на расход топлива?

Каталитический нейтрализатор (катализатор) присутствует практически в любом современном автомобиле – это важнейший элемент выхлопной системы машины, служащий для снижения токсичности отработанных выпускных газов двигателя внутреннего сгорания. В российских условиях катализаторы особенно часто забиваются шлаком по причине использования не всегда качественного топлива, плохого состояния дорог и т.п. причин, что предопределяет преждевременный выход из строя этого дорогостоящего узла выхлопной системы.

Пожалуй, нет такого автовладельца, который ни разу в жизни в своей автомобильной практике не задавался вопросом: что происходит с расходом топлива, когда катализатор начинает забиваться?

На многочисленных форумах автомобилистов часто появляются запросы о том, взаимосвязано ли удаление катализатора с изменением расхода топлива? В ответах встречаются разные мнения, однако большинство участников дискуссии, ссылаясь на свой опыт и собственные субъективные ощущения отмечают, что выхлопная система после удаления катализатора склонна «дымить» в большей степени, однако топлива при этом расходуется все-таки меньше.

В данной статье мы коснемся теории и практики в отношении актуальных вопросов автовладельцев:

Как влияет вышедший из строя катализатор на расход топлива?

Действительно ли после удаления катализатора расход топлива уменьшается?

Нужно ли при удалении катализатора производить обманку лямбда-зонда, чтобы добиться снижения расхода топлива?

Но давайте обо всем по порядку.

Как взаимосвязаны забитый катализатор и фактор расхода топлива?

Одним из признаков того, что катализатор в выхлопной системе Вашего авто терпит бедствие или, проще говоря, уже забит под завязку – является повышенный расход топлива. Как только у Вас возникло ощущение, что автомобиль начал потреблять больше топлива, чем обычно, советуем Вам незамедлительно обратить внимание на катализатор. Не поленитесь, сделайте это самостоятельно или же пройдите соответствующую диагностику в автосервисе, поскольку последствия промедления в данном вопросе могут обойтись Вам существенно дороже.

Заметим, что некоторые грамотные, но не совсем чистые на руку автомеханики вместо непосредственного устранения данной проблемы попробуют «развести» Вас на множество других, по сути, ненужных процедур, например, замену свечей, промывку форсунок для снижения расхода топлива и т.п. Чтобы и Вы были подкованы в данном вопросе, давайте разберемся, как влияет катализатор на расход топлива и как вообще выхлоп может повлиять на расход топлива?

Все дело в том, что выхлопная система автомобиля еще с завода оснащается специальными кислородными датчиками, которые еще называют лямбда-зондами. Обычно в выхлопной системе устанавливаются два лямбда-зонда – до и после катализатора, в некоторых марках авто бывает и больше. При этом принцип установки лямбда-зондов вне зависимости от их количества является одним и тем же – до катализатора и после него. Лямбда-датчики нужны для того, чтобы передавать информацию о составе выхлопного газа в блок электронного управления автомобиля, который на основании полученных данных корректирует состав топливо-воздушной смеси и её дозировку в режиме реального времени в процессе эксплуатации авто. Второй лямбда-зонд показывает на то, как эффективно отработал катализатор.

В начальный момент времени, когда катализатор только начал забиваться, показания второго лямбда-зонда будут отличаться от нормы, однако индикатор на приборной панели с кодом ошибки «CHECK ENGINE» еще пока загораться не будет – все дело в том, что электронный блок управления по началу будет пытаться скорректировать показания датчика с помощью изменения расхода топлива. Именно в эти моменты Ваш автомобиль начнёт больше «кушать».

Определить, что этот момент настал можно элементарным образом самостоятельно и без всяких компьютерных диагностик. Что для этого нужно сделать: откручиваете катализатор и светите фонариком через его соты с противоположной стороны от Ваших глаз, при этом возможны два варианта:

если света на том конце нет, то можно ставить однозначный диагноз – катализатор забит напрочь;

если свет едва виднеется где-то посередине, то процесс закупорки начался и уже достиг необратимого уровня – в этом случае катализатор можно прикрутить обратно и еще поэксплуатировать авто некоторое время, пока он совсем не закупорится, а можно сразу заменить забитый катализатор на новый или же произвести его удаление с последующей заменой на пламегаситель.

Действительно ли после удаления катализатора расход топлива уменьшается?

Забитый катализатор по своей сути является дополнительным сопротивлением для отходящих газов в выхлопном тракте, что обуславливает некоторое увеличение эксплуатационных расходов вследствие роста расходов на топливо. После удаления источника сопротивления, т.е. забитого катализатора, расход топлива снова приходит в норму. Однако возникает вопрос: на что можно заменить забитый катализатор?

Что делать если забился катализатор?

Вполне очевидно, что решить проблему забитого катализатора можно либо его заменой на новый аналогичный элемент, либо путем его полного удаления.

Самый простой вариант – заменить катализатор на новый. Однако такое решение могут позволить себе только состоятельные автовладельцы по причине его сравнительно большой стоимости.

Просто удалить катализатор, открутив его корпус в гараже, вытряхнув остатки внутренностей и собрав в обратном порядке – не вариант! В этом случае Вашему авто гарантированы дикий рев и постоянно горящий индикатор «CHECK ENGINE». В этом случае выхлопные газы не будут встречать на своем пути никакого сопротивления и раскалённым прямотоком полетят по выхлопной системе, отсюда возникает рёв, кроме того, задний кислородный датчик будет показывать критичные показания, отсюда и горящая ошибка по чеку.

Оптимальным вариантом будет замена забитого катализатора на пламегаситель, который будет рассекать и замедлять поток выхлопных газов.

Что такое обманка лямбда-зонда?

Обманка лямбда зонда – это трубка, в которую вкручивается датчик, устроена обманка таким образом, чтобы датчик передавал в электронный блок управления показания в пределах нормы. Компьютер авто при этом будет воспринимать информацию, что катализатор не только на своём месте, но и даже исправен. Сама обманка вкручивается на место второго лямбда-зонда. Существуют различные типы обманок и их установку все-таки лучше доверить профессионалам в данной области. Установив обманку лямбда-зонда и перепрошив блок электронного управления, мы достигаем главной цели: «отучаем» лямбда-зонд контролировать содержание кислорода в выхлопе, а, следовательно, влиять на изменения расхода топлива.

Ученые НИТУ «МИСиС» создали «вечный» катализатор на основе наноматериалов

Научный коллектив НИТУ «МИСиС» под руководством профессора Александра Мукасьяна, совершенствуя метод самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, получили уникальный катализатор, который в процессе работы не деградирует и не загрязняется, поэтому функционирует в десятки раз дольше обычных катализаторов. Ускоритель интенсивно работает уже несколько лет, поэтому ученые даже в шутку называют его «вечным». Катализаторы применяются для получения наноматериалов, а также для дожигания топлива в автомобилях и позволяют уменьшить выброс вредных веществ в атмосферу.

Создание наноразмерных материалов с заданными свойствами сопровождается рядом сложностей. Большинство методов не позволяют получить конечный материал с требуемыми наноразмерами (например, размер менее 10 нм важен с точки зрения магнитных характеристик) и высокой удельной поверхностью (влияет на каталитическую активность). Для создания многих наноматериалов необходимо специальное сложное оборудование и высокие энергозатраты.

Самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС) в растворах или «горение растворов» — альтернативный способ синтеза наноматериалов. В основе процесса — самоподдерживающаяся экзотермическая реакция (горение) взаимодействия компонентов на основе систем, содержащих окислитель (нитрат металла) и восстановитель (растворимые в воде линейные и циклические органические амины, кислоты и аминокислоты). Химическая реакция интенсивно распространяется в растворе, по мере того, как она угасает, формируются конечные продукты, то есть происходит единый процесс горения и получения материалов. В растворах исходные реагенты смешаны на молекулярном уровне, а выделение большого количества газов при взаимодействии реагентов в волне горения облегчает формирование нанопорошков с заданными характеристиками.

Как отметила ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова, «профессор Александр Мукасьян, директор научно-исследовательского центра „Конструкционные керамические наноматериалы“ НИТУ „МИСиС“ — один из самых известных в мире специалистов в области твердого пламени. Научный коллектив под его руководством ведет успешную работу по новым перспективным направлениям в области синтеза наноматериалов. Полученные материалы будут использоваться в топливных и солнечных элементах, конденсаторах и аккумуляторах нового поколения, а также в „вечных“ катализаторах».

Ученые Научно-исследовательского центра «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ «МИСиС», экспериментально изучая синтез материалов «горением растворов» с использованием методологии физики и химии горения, добились впечатляющих результатов. Поместив смесь из нитрата никеля и глицина в высокопористую среду, и запустив реакцию, они получили новый тип суперстабильного катализатора, который в процессе работы не деградирует и не загрязняется. Обзор исследований в этой области был опубликован в авторитетном журнале Chemical Reviews.

По словам заместителя директора Научно-исследовательского центра «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» профессора Александра Рогачева, «наши исследования позволяют пролить свет на механизмы, лежащие в основе процесса синтеза наноматериалов путем СВС в растворах. За внешне простым и красивым процессом скрываются сложные механизмы, природу которых понять очень трудно, но если это сделать, то ученые смогут получать наноматериалы с новыми удивительными свойствами».

«Горение растворов» открывает широкие возможности для развития современной энергетики. Получаемые нанопористые материалы применяются в новых типах топливных, солнечных элементов, суперконденсаторах и аккумуляторах, а также термоэлектриках (используются в термоэлектрогенераторах для преобразования тепла в электричество). Они востребованы в водородной энергетике, например для конвертирования углеводорода в метан или получения чистого водорода из этанола, и могут применяться в качестве люминофоров — веществ, способных преобразовывать поглощаемую ими энергию в световое излучение.

Что влияет на цену приема катализаторов

Вторичное сырье – это не только металлический лом, отработанная бумага, стеклянная тара, но и автомобильные катализаторы. Они являются одним из самых востребованных видов сырья, которое принимают для вторичной переработки.

Катализатор – часть выхлопной системы, отвечающая за фильтрацию газов. В состав катализатора входят ценные металлы: платина, родий, палладий. Именно они делают эту часть авто такой ценной для скупщиков вторичного сырья. Ведь добыча всех перечисленных металлов – сложный и дорогостоящий процесс, их месторождений немного.

Востребованность автокатализаторов для вторичной переработки не означает, что любая компания предложит вам выгодную цену. Если вы планируете сдать катализатор в переработку – а это хорошее решение с точки зрения финансов и заботы об окружающей среде, – важно сравнить предложения на рынке.

Как формируется стоимость автокатализаторов

Цена напрямую зависит от количества драгоценных металлов в составе, а также от вида этих металлов. Наиболее ценной считают платину. Ее чаще всего используют иностранные производители, когда выпускают авто с дизельным двигателем. Если же ваше авто ездит на бензине, скорее всего, его катализатор содержит ощутимый процент палладия.

Также на стоимость каталитического нейтрализатора влияет его внешний вид и уровень износа. Чем лучше выглядит деталь, тем дороже ее оценят скупщики. Соответственно, продать по хорошей цене можно катализатор без заметных дефектов, с цельным корпусом. Логика компаний по переработке простая: целостное покрытие содержит больший процент драгоценных металлов. А вот сколы, царапины и другие повреждения уменьшают стоимость детали.

К тому же, если нейтрализатор использовали слишком долго, примерно половина ценного напыления на нем износилась. Это также влияет на то, сколько получится выручить за деталь в пункте приема вторичного сырья.

Влияет на цену катализатора и материал, из которого он изготовлен. Керамические изделия стоят дешевле, потому что чаще ломаются, на их поверхности больше дефектов. А вот за металлический катализатор с цельным покрытием дадут хорошую стоимость.

Разница между европейскими и российскими катализаторами

На цену влияет и страна производства нейтрализатора. Детали из Евросоюза стоят дешевле в силу того, что в ЕС предъявляют высокие требования к этим запчастям. Поскольку российское законодательство не так строго относится к регулировке качества катализаторов, отечественные изделия дешевле. Это логично, если учесть, что российские производители часто стараются снизить себестоимость детали, заменив дорогостоящую платину более доступным золотом.

Дополнительные факторы, влияющие на цену

Кроме основных критериев оценки стоимости, существуют также дополнительные, которые могут варьироваться в зависимости от пункта приема. Например, некоторые приемщики при расчете цены учитывают объем сырья, которое вы сдаете, и чем больше партия катализаторов, тем выше стоимость.

Другие могут учитывать состояние, в котором вы принесли нейтрализатор. Например, если вы предварительно не удалили загрязнения, сажу, машинное масло, они снизят цену. Причина такой стратегии простая: автомобильная химия и загрязнения уничтожают покрытие из ценных металлов. По этой же причине, когда очищаете катализатор перед сдачей, не используйте агрессивные растворы, а найдите специальный очиститель. Извлекать нейтрализатор самостоятельно – не всегда хорошее решение. Если вы никогда этого раньше не делали, рискуете существенно повредить покрытие и тем самым снизить стоимость изделия.

Вы также можете выручить большую сумму, если сразу принесете несколько катализаторов, предварительно разделив их по видам: от бензинового или дизельного двигателя или по содержанию ценных металлов.

Как выбрать пункт приема вторичного сырья

В России катализаторы на переработку принимают частные лица и профильные компании. Вы можете даже самостоятельно обратиться на перерабатывающий завод. Поскольку так вы сдадите нейтрализатор без посредников, за него получится выручить лучшую цену. Однако это не всегда возможно, поскольку заводы зачастую предпочитают сотрудничать с крупными компаниями, скупающими сырье, и не принимают единичные изделия от частных лиц.

К сожалению, обращение к индивидуальным скупщикам – не слишком выгодная затея. Разве что вы не рассчитываете получить материальную выгоду и просто хотите избавиться от ненужного катализатора, который отработал свое. Частные перекупщики не используют специальное оборудование для оценки металла, у них нет такой возможности, поэтому и назначить честную цену не могут.

Потому оптимальный вариант – обращение к официальной компании-скупщику вторичного сырья, которая располагает профильным оборудованием, проводит экспертизу в присутствии клиента, соблюдает государственные стандарты утилизации. Ответственный перекупщик готов выплатить деньги сразу после согласования с вами стоимости и принимает сырье вне зависимости от его объема и состояния.

Эффект катализатора

Цель обучения

• Оценить влияние катализатора на химическое равновесие

---

Ключевые моменты

• Катализаторы — это соединения, которые ускоряют скорость реакции.
• Катализаторы ускоряют реакции за счет снижения энергии ограничивающего скорость переходного состояния.
• Катализаторы не влияют на состояние равновесия реакции.

---

Срок

• переходное состояние Промежуточное состояние в химической реакции, которое имеет более высокую свободную энергию, чем оба реагента и продукты.

---

Влияние катализатора на равновесие

Реакции могут быть ускорены добавлением катализатора, включая обратимые реакции, включающие конечное состояние равновесия. Напомним, что для обратимой реакции состояние равновесия — это такое, в котором скорости прямой и обратной реакции равны.В присутствии катализатора скорость как прямой, так и обратной реакции будет увеличиваться одинаково, что позволяет системе быстрее достичь равновесия. Однако очень важно иметь в виду, что добавление катализатора не оказывает никакого влияния, , на конечное равновесие , положение реакции. Он просто добирается туда быстрее.

Напомним, что катализаторы — это соединения, которые ускоряют протекание реакции, но не расходуются. Общие примеры катализаторов включают кислотные катализаторы и ферменты.Катализаторы позволяют реакциям протекать быстрее через переходное состояние с более низкой энергией. За счет снижения энергии переходного состояния, которое является этапом ограничения скорости, катализаторы уменьшают требуемую энергию активации, чтобы позволить реакции протекать, и, в случае обратимой реакции, быстрее достигают равновесия.

Катализ Катализатор ускоряет реакцию за счет снижения энергии активации, необходимой для протекания реакции.

Повторюсь, катализаторы не влияют на состояние равновесия реакции.В присутствии катализатора те же количества реагентов и продуктов будут присутствовать в равновесии, как и в некаталитической реакции. С точки зрения химии, катализаторы влияют на кинетику, но не на термодинамику реакции. Если бы добавление катализаторов могло изменить равновесное состояние реакции, это нарушило бы второе правило термодинамики; мы получили бы «что-то даром», что физически невозможно.

Interactive: Catalysis Модель содержит реагенты, которые образуют реакцию: A₂ + B₂ -> 2 AB.В этом случае модель настроена так, что энергия активации высока. Попробуйте провести реакцию с катализатором или без него, чтобы увидеть влияние катализаторов на химические реакции. 1. Запустите модель, чтобы увидеть, что происходит без катализатора. 2. Приостановите модель. 3. Добавьте несколько (3-4) атомов катализатора в контейнер, нажав кнопку. 4. Снова запустите модель и посмотрите, как катализатор влияет на реакцию.

Показать источники

Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета.Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

Влияние катализатора на скорость реакции

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

1. Важность энергии активации
2. Участники и авторство

На этой странице объясняется, как добавление катализатора влияет на скорость реакции.Предполагается, что вы знакомы с основными концепциями теории столкновений скоростей реакций и с распределением Максвелла-Больцмана молекулярных энергий в газе. Катализатор — это вещество, которое ускоряет реакцию, но в ее конце не изменяется химически. По окончании реакции масса катализатора такая же, как и в начале. Несколько примеров катализируемых реакций и соответствующих им катализаторов приведены ниже:

Катализатор

реакция
Разложение перекиси водорода	оксид марганца (IV), MnO 2
Нитрование бензола	Кислота серная концентрированная
Производство аммиака по методу Габера	утюг
Преобразование SO 2 в SO 3 во время контактного процесса для производства серной кислоты	Оксид ванадия (V), V 2 O 5
Гидрирование двойной связи C = C	никель

Важность энергии активации

Столкновения приводят к реакции, только если частицы сталкиваются с определенной минимальной энергией, называемой энергией активации реакции.Положение энергии активации можно определить по распределению Максвелла-Больцмана:

Только частицы, представленные областью справа от энергии активации, будут реагировать при столкновении. Большинству не хватает энергии, и они просто отскочат друг от друга.

Для увеличения скорости реакции количество успешных столкновений должно быть увеличено. Один из возможных способов сделать это — предоставить альтернативный способ протекания реакции, который имеет более низкую энергию активации.Другими словами, чтобы переместить энергию активации влево на графике:

Добавление катализатора влияет на энергию активации. Катализатор обеспечивает альтернативный путь реакции с более низкой энергией активации. Это показано на следующем энергетическом профиле:

Предупреждение

Следует проявлять осторожность при обсуждении того, как работает катализатор. Катализатор обеспечивает альтернативный путь для реакции с более низкой энергией активации.Он не «снижает энергию активации реакции». Между этими двумя утверждениями есть тонкое различие, которое легко проиллюстрировать простой аналогией. Предположим, что между двумя долинами находится гора, и единственный способ добраться из одной долины в другую — через гору. Из одной долины в другую удастся попасть только самым активным людям.

Теперь предположим, что через гору прорезан туннель. Гораздо большему количеству людей теперь удастся добраться из одной долины в другую по этому более легкому маршруту.Можно сказать, что маршрут туннеля имеет более низкую энергию активации, чем переход через гору, но сама гора не опускается. Туннель предоставил альтернативный маршрут, но не опустил первоначальный. Первоначальная гора все еще существует, и некоторые люди все еще предпочитают подниматься на нее. С химической точки зрения, если частицы сталкиваются с достаточной энергией, они все равно могут реагировать точно так же, как если бы катализатора не было; просто большинство частиц будет реагировать более легким каталитическим путем.

Авторы и авторство

Влияние катализаторов на скорость реакции

Катализаторы и энергия активации

Для увеличения скорости реакции нужно увеличить количество успешных столкновений. Один из возможных способов сделать это — предоставить альтернативный способ протекания реакции, который имеет более низкую энергию активации.

Другими словами, переместить энергию активации на график так:

Как и раньше, частицы, которым не хватает энергии в определенное время, когда-нибудь в будущем будут получать энергию от случайных столкновений, так же как другие частицы будут терять энергию.Вы не должны представить себе, что частицы в синей области графика никогда не могут реагировать — учитывая время, они будут.

Добавление катализатора дает именно такой эффект сдвига энергии активации. Катализатор обеспечивает альтернативный путь реакции. Этот альтернативный путь имеет более низкую энергию активации. Отображение этого в энергетическом профиле:

Предупреждение!

Будьте очень осторожны, если вас спросят об этом на экзамене.Правильная форма слова —

«Катализатор обеспечивает альтернативный путь реакции с более низкой энергией активации».

Это не , а не «снижает энергию активации реакции». Есть тонкое различие между двумя утверждениями, которое легко проиллюстрировать простой аналогией.

Предположим, у вас есть гора между двумя долинами, так что единственный способ добраться из одной долины в другую — через гору.Из одной долины в другую удастся попасть только самым активным людям.

Теперь предположим, что через гору прорезан туннель. Гораздо большему количеству людей теперь удастся добраться из одной долины в другую по этому более легкому маршруту. Можно сказать, что туннельный маршрут имеет более низкую энергию активации, чем переход через гору.

Но вы же гору не спустили! Туннель предоставил альтернативный маршрут, но не снизил первоначальный. Первоначальная гора все еще там, и некоторые люди все равно решат подняться на нее.

В случае химии, если частицы сталкиваются с достаточной энергией, они все равно могут реагировать точно так же, как если бы катализатора там не было. Просто большинство частиц будет реагировать более легким каталитическим путем.

Как лидеры Catalyst поднимают команды до совершенства

Некоторые лидеры сияют, потому что они эффективные строители команд, а не отдельные звезды. Они являются безмолвными катализаторами, которые продвигают их команды к успеху. В новой книге The Catalyst Effect: 12 Skills and Behaviors to Boost Your Impact and E Team Performance, рассматривается, что их движет, и чему другие могут поучиться у них.Knowledge @ Wharton поговорил с двумя соавторами книги: Джерри Тумером, исполнительным партнером Лейси-школы бизнеса Батлерского университета и адъюнкт-профессором программы MBA; и Крейг Колдуэлл, заместитель декана по программам для выпускников и профессиональным программам школы. (Стив Вайтценкорн и Челси Кларк — два других соавтора книги.)

Лидеры должны проявлять смирение и иногда следовать, в то время как другие в команде должны сначала заслужить авторитет и доверие, прежде чем они будут преследовать свои собственные лидерские желания, говорят Тумер и Колдуэлл.В своей книге они сосредоточены на 12 компетенциях, которые лидеры используют для развития своих команд, с иллюстрациями, в том числе баскетболистом «без статистики» Шейном Баттье и Сандипом Дасом, который играет на табле, ударном инструменте, с виолончелистом Йо- Йо Ма.

Ниже приводится отредактированная стенограмма разговора.

Knowledge @ Wharton: Что такое «эффект катализатора» и что вдохновило вас написать о нем?

Jerry Toomer: Эффект катализатора использует подход к лидерству, не зависящий от титула или полномочий.Наша предпосылка заключается в том, что вы можете вести за собой, где бы вы ни находились. Одно из них, очевидно, — это бизнес-сообщество, и мы разговаривали с людьми, у которых есть опыт руководства без авторитета.

Мы также исследовали спортивную среду. У нас есть вступительное слово Брэда Стивенса (главного тренера баскетбольной команды Boston Celtics), и мы полагаемся на репутацию Шейна Баттьера как звездного игрока без статистики (то есть, он может набрать ноль очков в игре и по-прежнему оставаться самым важным игроком. в команде). Мы также освещали искусство — например, таблаиста Сандипа Даса, который играет с виолончелистом Йо-Йо Ма и коллективом музыкантов The Silk Road Ensemble.

Мы обнаружили, что концепция эффекта катализатора существует во всех трех условиях. В ходе нашего полевого исследования мы задаем фундаментальный вопрос: «Кого вы знаете, кто повышает производительность окружающих, когда вы входите в конференц-зал, на сцену или на площадку?» Практически каждый человек, которого мы опрашивали, сказал: «О да, я могу думать о ком-то, кто повышает производительность окружающих».

С этой искрой мы хотели завершить наши полевые исследования, а затем немного написать об этом предмете, потому что по мере реструктуризации организаций и прихода на работу миллениалов мы чувствуем, что есть реальное место для такого подхода к лидерству и теории лидерства.

«Когда люди, ориентированные на команду, ставят цели команды выше своих собственных, эти команды работают более эффективно и намного лучше». –Джерри Тумер

Craig Caldwell: Мы использовали так называемый подход к обоснованному исследованию, при котором вы [исследуете] что-то без a priori представления об этом. Вам просто нужно продолжать копать и исследовать, задавать вопросы и делать заметки, а затем извлекать из этого все и синтезировать, чтобы вы, наконец, получили продукт, который имеет смысл.

Другая часть была для меня очень личной из-за моего опыта в классе MBA, в первую очередь преподавании вопросов лидерства и стратегии. На занятиях по лидерству я обычно использовал кейсы с участием руководителей высшего звена, таких как Джек Уэлч из GE и Джефф Безос из Amazon. Через несколько лет у меня было прозрение, когда мы начали этот проект, [спрашивая себя:] «Почему я говорю со своими 28-летними студентами-заочниками MBA о Джеке Уэлче? Какая у них есть возможность в ближайшем будущем оказаться в такой обстановке, как Джек Уэлч? Действительно ли такой контент служит их интересам? »

Для меня это было важным дополнением к этому арсеналу обучения — сказать: «Это может говорить с вами прямо сейчас, очень прямо и дать вам возможность руководить.”

Knowledge @ Wharton: Не могли бы вы привести пару примеров лидеров, которые воплощают этот стиль лидерства? Что отличает этот подход от других стилей?

Toomer: Часть нашей искры для книги — Шейн Баттье из НБА (Национальной баскетбольной ассоциации). Шейн был игроком года, вышедшим из Duke [University], выбранным «Мемфис Гриззлис», и у него была неплохая карьера в НБА, но затем он перешел в «Хьюстон Рокетс». Когда Шейн перешел в Rockets, они увлеклись аналитикой, и Шейн стал известен как звездный игрок без статистики.То есть он редко попадал в штрафную, как человек, набравший наибольшее количество очков или получивший наибольшее количество подборов. Но когда он был на площадке, команда играла лучше. Статистически у них были четкие доказательства того, что это было так. Итак, Шейн был немного искрой…. Находясь на площадке, он улучшает игру всех вокруг себя, не обязательно быть капитаном или звездным игроком в команде.

Knowledge @ Wharton: Как он это сделал? Что он делает по-другому, что отличает его?

Toomer: Я спросил его: «Что ты делаешь иначе?» Он усмехнулся и сказал: «Я стараюсь играть так усердно, что тренер не может позволить себе забрать меня с площадки.«Для него это немного бессознательно и естественно. Но когда вы слышите, что он действительно серьезно относится к анализу того, что он делает, на площадке он делает некоторые очень специфические вещи.

Caldwell: Один из навыков, который мы определили, — это эмоциональная связь с окружающими. Я думаю, что Шейн, вероятно, был бы первым, кто сказал бы, что он не был чем-то вроде приятеля-приятеля, который хлестал по спине для всех в своей команде. Он очень много думал об этом как о бизнесе и как о профессии — подход типа «У нас есть работа».В этом отношении он был очень дисциплинирован. Тем не менее он мог общаться с людьми, а в некоторых случаях и с людьми, которые, возможно, чувствовали, что они не нуждаются в его помощи.

Он не прочь понаблюдать за игрой, а затем прийти к звезде, с которой он играл, и поделиться с ними идеей. Он говорил что-то вроде: «Эй, я не знаю, заметили ли вы это или нет, но каждый раз, когда человек, которого вы охраняете, получает мяч, он притворяется и уходит влево. Так происходит примерно в 70% случаев, верно? Не знал, знали ли вы об этом, но я просто хотел поделиться с вами этой информацией.”

Эти фрагменты информации, даже если они не запрашиваются, имеют огромное влияние на то, чтобы помочь кому-то лучше защитить кого-то другого.

В интервью с Симфоническим оркестром Индианаполиса и спрашивая людей там, резонирует ли это явление с ними, и могут ли они думать о [таком] человеке, один человек, которого они назвали каталитическим исполнителем, был миниатюрной женщиной, играющей на басу. . Это самый большой инструмент, за которым в заднем ряду оркестра стоит маленькая женщина.Как это возможно, что этот человек может быть катализатором?

Что было интересно в этом, так это то, что все люди вокруг нее в этом разделе питались ее энергией и энтузиазмом. Энергичность, с которой она играла, была заразительна. Опять же, она не разговаривает с ними. Они находятся в центре фигуры и наблюдают за ее приближением, ее движением и тому подобным.

Toomer: Когда я работал с Dow Chemical Co. в качестве руководителя отдела кадров в Тихоокеанском регионе еще в конце 1990-х, я работал с человеком, который сделал всех лучше, когда он вошел в конференц-зал, [заполненный] группой людей из разных стран, возможно, разные функции.То, что сделал этот человек по имени Скотт и делает до сих пор, — это повышение эффективности тех, кто его окружает. Он не делает этого, приходя и будучи ура-ура. Он делает это благодаря тому, как он взаимодействует и привносит уверенность в комнату, обращает внимание на каждого человека, внимательно слушает и привлекает внимание. Мы исследовали таких людей: «Что именно вы делаете, как вы это делаете и как мы можем это уловить?»

Затем мы определили четыре краеугольных камня и 12 компетенций, составляющих основу книги.

Knowledge @ Wharton: В начале книги вы используете метафору спортзала в джунглях для описания каталитического лидерства. Не могли бы вы объяснить, как это вписывается в вашу структуру?

Toomer: Вы можете думать о тренажерном зале в джунглях по-разному. Первый путь в смысле карьеры — ваша карьера — это спортзал в джунглях. Это не просто прямая лестница, вы двигаетесь по горизонтали к разным функциям или географическим регионам и снова поднимаетесь вверх. Другое использование тренажерного зала в джунглях — развитие навыков.

По мере развития 12 компетенций это похоже на тренажерный зал в джунглях. Поступают ли некоторые из этих навыков естественным образом по порядку в начале? Да, такие как укрепление доверия, хорошее общение и так далее. Но как только вы преодолеете эту базовую цену или стоимость входа и авторитета, вы можете продвигаться по компетенциям и повышать те, которые, по вашему мнению, являются вашими сильными сторонами, а затем развивать те, в которых, по вашему мнению, могут быть некоторые пробелы. Тренажерный зал в джунглях объединяет все это по-вашему, как катализатор, чтобы стать лучшим влиятельным лицом и поднять производительность в командах, в которых вы работаете.

«У меня было прозрение…» Почему я говорю со своими 28-летними студентами-заочниками MBA о Джеке Уэлче? Какая у них есть возможность в ближайшем будущем оказаться в такой обстановке, как Джек Уэлч? »- Крейг Колдуэлл

Caldwell: Одна часть этой метафоры, которая резонировала со мной, заключалась в ее способности справляться с большей командной ориентацией, чем, скажем, с метафорой лестницы. В наблюдательных исследованиях тренажерных залов в джунглях, которые они проводили, дети, играющие в них, с большой вероятностью протянут руку помощи, чтобы помочь кому-то добраться до высшей ступени.

Knowledge @ Wharton: В вашей книге описаны 12 навыков, которые лидеры используют для повышения эффективности своих команд. Вы начинаете с компетенций, которые помогают лидерам завоевать доверие. Не могли бы вы рассказать об этом и привести несколько примеров того, как лидеры использовали эти компетенции, чтобы завоевать доверие?

Caldwell: Эти четыре краеугольных камня в некотором роде расположены в определенном порядке. Представим себе сценарий, в котором вы новичок в команде. Прежде чем у вас появится шанс по-настоящему влиять на людей или усилить собственное влияние за счет масштабирования себя, вы должны сделать некоторые базовые вещи, чтобы завоевать доверие.Это первый краеугольный камень. Речь идет о доверии и честности, выполнении того, что вы говорите, что собираетесь делать, и ясности в общении.

Часто общение должно принимать разные формы, чтобы оно могло проникнуть внутрь. Это включает в себя аспект общения с выслушиванием — просто быть рядом, быть открытым для кого-то, кто что-то говорит вам, и пока они это делают, не думая, » Я готов говорить сейчас, я уже знаю, что хочу сказать, я просто жду, когда они остановятся.”

Вы выполняете поведение, основанное на развитии порядочности, ясном общении и поступаете с некоторой долей духа каждый день. Сказать: «Это приятная ситуация» и «Мы должны быть в восторге от этого» и заразить других людей — отличный способ начать свой опыт работы с этой командой, завоевав доверие.

Toomer: Это цена входа. В книге мы приводим несколько примеров, особенно на спортивной арене, где они имеют решающее значение. Они так же важны на деловой арене….Это касается того, что означает доверие: «Доверяю ли я, что вы компетентны? Верю ли я, что вы сделаете то, что обещали? Я доверяю тебе, чтобы ты не разговаривал за моей спиной? » Эти основные вещи необходимы для сплоченной командной работы.

Knowledge @ Wharton: Другая область, которую вы выделили в книге, — это то, как лидеры создают большую сплоченность в своих командах. Как вы видите роль эмоционального интеллекта и товарищества в создании эффективных команд?

Caldwell: После того, как мы составили список из 12 навыков и моделей поведения, мы вернулись к респондентам и задали им дополнительные вопросы, чтобы прояснить их и убедиться, что они чувствуют себя комфортно с 12 наборами навыков, которые мы разработали.

Мы задали один вопрос: «Какой из этих наборов навыков самый сложный?» Шокирующее большинство сосредоточилось на эмоциональном соединении, как на одной из самых сложных вещей. Это начинается с самости и осознания себя. Каковы мои эмоциональные потребности; какой я? Мне нужно знать об этом. В некоторых ситуациях люди даже не подозревают об этом. Вторая часть: теперь, когда я кое-что знаю о себе, достаточно ли дисциплинирован, чтобы справиться с этим? Мы можем распространить это на других людей: теперь у меня есть возможность узнать вас, ваши потребности, вашу эмоциональную активность, а затем [помочь] вам достичь того, чего вы хотите.

«Шейн был немного искрой…. Когда он находится на площадке, он улучшает игру всех вокруг себя, не обязательно быть капитаном или звездным игроком в команде ». –Джерри Тумер

Одна из вещей, которые проскочили в данных для меня — и я думаю, что это проявление людей, которые хорошо справляются с эмоциональной связью — было то, что нам казалось, что многие из этих организаций были мало драматичными. Не было много эмоциональных взлетов и падений каждый день, а также колебания вещей взад и вперед.

Это были люди, которые действительно были там, сосредоточены на работе и заботились о ней. Чтобы добиться этого, они достаточно хорошо заботились друг о друге в эмоциональном смысле. Они понимали, с каким багажом кто-то может прийти на тренировку в тот день или прийти в офис с этим днем… уважая его. Не с сочувствием и покровительством, а с искренним сочувствием к этому человеку.

Knowledge @ Wharton: Важной частью построения сплоченности и даже эмоциональной связи с людьми является то, как лидеры управляют конфликтами в своих командах.Как это удается наиболее эффективным лидерам-катализаторам?

Caldwell: Когда мы используем слово лидер, важно сосредоточиться на том, о ком мы говорим. Для нас это тот, кто работает в команде, а не суперзвезда и не имеет должности генерального директора. Прелесть в том, что если у вас есть катализатор в команде, выполняющей этот вид деятельности, это позволяет функциональному лидеру, человеку, находящемуся на вершине организационной структуры, сосредоточиться на других аспектах бизнеса.

Работа катализатора — не обязательно управлять эмоциями и отношениями других людей, но они это делают.Несмотря на то, что это не их ответственность, этот человек — самый первый человек, который обращается к [другим] и узнает, каким был их путь к этой точке.

Knowledge @ Wharton: Что касается следующей конструкции, меня больше всего интересовало то, как некоторые лидеры помогают своим командам, ставя цели команды выше личных интересов.

Toomer: Это суть нашей идеи о роли катализатора, а не обо мне; это прежде всего команда. Если нужно сделать выбор в отношении того, кто получит признание, он будет отдан команде.Когда люди, ориентированные на команду, ставят цели команды выше своих собственных, эти команды работают более эффективно и намного лучше. Мы видели это в наших интервью во всех трех сферах — искусстве, спорте и бизнесе.

«Каталитические лидеры очень искусны в плавном переходе от ведущего к ведомому и от ведомого к ведущему». –Джерри Тумер

Колдуэлл: В интервью, которое мы провели с Брэдом Стивенсом, нынешним главным тренером «Бостон Селтикс», он говорил о достижениях команды.Он говорил о командах, талантливых достаточно далеко. Он считал, что единственный способ, которым эти команды смогут достичь наивысшего уровня и максимизировать свой потенциал для достижения, — это если каждый придет и сыграет свою роль в достижении цели, которую поставила команда.

Knowledge @ Wharton: Вы также в своей книге указываете краеугольный камень, который призван создать импульс. Вы определяете компетенции, которые позволяют лидерам вдохновлять других и повышать квалификацию. Что меня поразило, так это то, как некоторые лидеры одновременно ведут и следуют.

Toomer: Даже когда вы генеральный директор, обладаете должностью и властью, вы не всегда руководите. У вас по-прежнему в большинстве случаев есть совет директоров. У вас есть коллеги или у вас есть встречи исполнительной команды, за которыми вы следите, если это необходимо или целесообразно. У вас может не быть всех знаний. Кто-то умнее или глубже разбирается в определенной области. Кто-то другой ведет конкретную дискуссию по определенной теме.

Это связано и, возможно, имеет непосредственное отношение к дискуссии об одаренных людях, которые хотят стать генеральным директором.Готовы ли они последовать и отступить? Наша предпосылка заключается в том, что лидеры-катализаторы очень хорошо умеют плавно переходить от ведущего к ведомому и от ведомого к ведущему.

[Один из примеров] импровизация. В импровизации вы ведете и следуете. Кто-то выкидывает строчку, и вы следите за ней. Вы выбираете эту линию, и вы идете, и вы бежите с этой идеей какое-то время, а затем вы оставляете ее, и кто-то другой подхватывает ее и следует за вами. Вы постоянно находитесь в этой неустойчивой ситуации, когда вы ведете и следуете.

Caldwell: Рассмотрим людей в возрасте от 20 до 30, которые пытаются понять, как они могут оказать влияние, и хотят быть лидерами в своей организации. Мы говорим им: «Вам не нужно ждать, чтобы делать такие вещи; вы можете начать прямо сейчас ».

В этой обстановке становится важным этот элемент «вести и следовать». Вы ведете вперед, когда идете к своему боссу и говорите ему: «Боже, я не уверен в том, какой путь мы здесь выбрали; У меня есть некоторые опасения.«Это положит начало разговору с вашим начальником об этих проблемах. Может быть, [ваш начальник] поделится информацией, которую вы раньше не знали, и это изменит [ваше понимание]. Здесь вы, как последователь, несете ответственность за лидерство.

Knowledge @ Wharton: Похоже, что главным препятствием на пути развития каталитического лидерства является высокомерие. Что могли сделать лидеры, чтобы не попасть в ловушку, позволяя высокомерию помешать им стать более эффективными?

Toomer: Самореализация.Вы не всегда самый умный человек в комнате. Пока мы все не осознаем и не поймем это, высокомерие может стать настоящей ловушкой. Так что во время своего развития ставить себя на позиции, где вы скромны — будь то новая работа, новое географическое положение или новая ситуация — очень полезно.

Caldwell: Дело в том, кем вы себя окружаете и насколько они хороши. Если они хорошо справляются со своей работой, я ожидаю, что они возьмут на меня ответственность.

Knowledge @ Wharton: Последний набор компетенций, который вы определяете как четвертый краеугольный камень, связан с усилением воздействия.Это умения, связанные с стремлением к совершенству, наставничеством и обучением других совершенствоваться, а также с развитием вашего воображения. Почему это важно для каталитического лидерства?

Toomer: Первые девять компетенций во многих отношениях важны и важны для хорошей командной работы. Но если у вас нет влияния, и если у вас нет результата, вы не добьетесь успеха. Если они согласованы и работают хорошо, эти компетенции дадут команде возможность усилить свое влияние и работать лучше.

Caldwell: Речь идет о наставничестве и обучении других, чтобы они преуспели. Этот краеугольный камень связан с концепцией масштабирования себя. Если вы хорошо овладели первыми девятью компетенциями, важно, чтобы вы могли масштабировать эти девять, чтобы усилить это влияние, и чтобы другие начали вести себя так же, как вы, к этому моменту.

Knowledge @ Wharton: Вы оба говорили, что высокомерие является препятствием. Какие еще препятствия мешают лидерам стать эффективными лидерами-катализаторами, и как, по вашему мнению, они могут работать над этими препятствиями?

Toomer: Очень важно ценить непрерывное обучение и личное развитие на любом уровне или этапе своей карьеры.

Caldwell: Иногда успех порождает самоуспокоенность, лень и тому подобное. Если вы добиваетесь большого успеха в своей карьере и начинаете слишком сильно верить в то, что вы единственная ответственность за то, чтобы это произошло, и начинаете слишком полагаться на свой предполагаемый опыт и превосходство, это будет проблематично с точки зрения быть хорошим катализатором.

Knowledge @ Wharton: Какой совет вы могли бы дать руководителям, которые хотят играть роль катализатора и хотят повысить эффективность своих команд? Можно ли порекомендовать какие-либо практики, которые принесут немедленные результаты?

Caldwell: Важно побудить этих людей начать развивать здоровый аппетит к самооценке, независимо от того, выполняется ли это с помощью инструментов обратной связи на 360 градусов, средств поиска силы или с наставником.

Toomer: После самооценки и самооценки вам понадобится готовность поразмышлять над этим, обычно с кем-нибудь еще, а затем выяснить, что вы могли бы сделать, чтобы поправиться.

Влияние катализатора и подложки на характеристики роста углеродного нановолокна на сотовом монолите

Основные моменты

•

В данном исследовании изучалось влияние концентрации катализатора и обработанной подложки.

•

Более низкая концентрация железа показала более высокую насыпную плотность нановолокон, выращенных на поверхности монолита.

•

Поверхность, модифицированная кислотой, обеспечивает неоднородную пористую поверхность с неравномерным распределением катализатора.

•

Покрытие / монолит из оксида алюминия может быть превосходной опорой для выращивания УНВ по сравнению с обработанным кислотой / монолитом.

Реферат

Монолит, покрытый углеродными нановолокнами с однородным и однородным слоем, был получен каталитическим разложением бензола на железном катализаторе. Было проведено сравнительное исследование роста углеродных нановолокон на монолит без покрытия, монолит, модифицированный кислотой, и монолит из оксида алюминия с промывочным покрытием.Катализатор готовили окунанием монолита в раствор соли железа с различной концентрацией (0,1–0,3 г / мл), сушили и прокаливали при 500 ° C. Было обнаружено, что концентрация катализатора контролирует дисперсию частиц Fe, которая, в свою очередь, отвечает за каталитическую активность. Загруженный монолит с более низкой концентрацией железа показал более высокую объемную плотность роста нановолокон по сравнению с более высокой концентрацией используемого раствора железа. Результаты показали, что после обработки азотной кислотой площадь поверхности монолитов кордиерита может быть увеличена до значений до 30.6 м ² / г. Переплетенные пучки углеродных нановолокон, выращенных с помощью этой предварительной обработки, образовывали широкий диапазон диаметров с древовидной морфологией. Кроме того, для увеличения удельной площади поверхности и для распределения катализатора по поверхности монолита используются материалы смывочного покрытия, такие как оксид алюминия. Осаждение слоя промывочного покрытия из оксида алюминия привело к тому, что железо (Fe) выглядело более однородно распределенным после сушки и прокаливания, что указывает на то, что Fe-0,2 – Al ₂ O ₃ / монолит является лучшей опорой для роста УНВ по сравнению с другими подложки.

Ключевые слова

Кислотно-модифицированные

Углеродные нановолокна

Сотовый монолит

Железо

Глинозем

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Полный текст

Copyright © 2015 Тайваньский институт инженеров-химиков. Опубликовано Elsevier Inc. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Почему катализатор влияет на скорость реакции?

Катализатор ускоряет скорость реакции, либо просто ускоряя ее, либо так, чтобы реакция могла легко протекать, потому что это, по сути, реактивное вещество, которое изменяет механизм реакции, способствуя столкновениям в реакции ( чем оптимальнее столкновения, тем быстрее реакция).

Визуально он снижает энергию активации (или «энергетический барьер») в пределах на координатной диаграмме реакции.

где # E_a # — энергия активации.

Например, в следующем механизме реакции для разрушения бимолекулярного озона из книги Маккуорри Physical Chemistry: A Molecular Approach :

# O_3 (г) + Cl (г) => ClO (г) + O_2 (г) #
#ClO (г) + O (г) => O_2 (г) + Cl (г) #

1. Хлор сталкивается с озоном в определенной ориентации, инициируя реакцию в качестве катализатора, образуя #ClO (g) # и #O_2 (g) #.
2. Промежуточный #ClO (g) # сталкивается с недавно сбитым #O (g) # (который образуется в результате столкновения, когда #Cl (g) # не соединяется с #O (g) #) с производят # O_2 (g) # и регенерируют катализатор #Cl (g) #.
3. Реакция повторяется до тех пор, пока не исчезнет весь озон.

Без #Cl (g) # реакция не прошла бы подобным образом. Вместо этого он будет действовать как этот одношаговый механизм:

# O_3 (г) + O (г) => 2O_2 (г) #

1. #O (g) # сталкивается с озоном в определенной ориентации и сбивает атом кислорода, создавая две молекулы # O_2 (g) # в результате рекомбинации.

Если мы рассмотрим общую реакцию с хлором и исключим промежуточные продукты и катализаторы, мы получим:

Всего:
# O_3 (g) + cancel (Cl (g)) => cancel (ClO (g)) + O_2 (g) #
#cancel (ClO (g)) + O (g) => O_2 (g) + отменить (Cl (g)) #

по сравнению с

# O_3 (г) + O (г) => 2O_2 (г) #

, что в целом является той же реакцией, но с другим механизмом (и, следовательно, с другим законом скорости, но это выходит за рамки этого вопроса).

Влияние добавок к топливу и маслу на характеристики автомобильного катализатора

С тех пор, как на рынке появились автомобильные катализаторы, был проведен значительный объем работ по изучению влияния примесей топлива и масла на активность катализатора. По этой теме опубликовано большое количество статей, особенно в отношении свинца и фосфора.

В начале 1970-х исследования были сосредоточены на катализаторах окисления, но в последнее время в литературе преобладали эффекты на трехкомпонентных катализаторах.В этой статье будут рассмотрены некоторые из этих результатов и будут указаны только исследования, относящиеся к трехкомпонентным катализаторам с монолитной опорой, опубликованные с 1976 года.

Все рассматриваемые здесь катализаторы контроля загрязнения содержат металлы платиновой группы, особенно комбинации платины и родия. Хорошо известно, что эти металлы не только обладают хорошими низкотемпературными характеристиками и высокой температурной стабильностью в выхлопной среде, но также более устойчивы к ядам, чем катализаторы из неблагородных металлов.

Законодательство о выбросах, действующее в настоящее время в США, требует, чтобы катализаторы были долговечными не менее 50 000 миль по дороге. В Калифорнии предполагается, что к 1993 году выбросы от большинства транспортных средств будут сокращены еще больше, см. Таблицу I, с требованием долговечности на 100 000 миль (уже применимо для грузовиков малой грузоподъемности). Совсем недавно конгрессмены Ваксман и Дингелл внесли предложения сократить вдвое значения 1993 года.

Таблица I

Стандарты выбросов в США

4

MA Kilpin, A. Deakin, и HS Gandhi, «Влияние свинца на автомобильные каталитические системы в окружающей среде Европы», in Proc. 1-й Int. Symp., «Катализ и борьба с автомобильными загрязнениями» (CAPOC, ed.А. Крук и А. Френнет, 1987, Эльзевир, Амстердам, стр. 445 — 456

5

Т.А. Тупай, «Обзор нескольких программ испытаний на утечку топлива из EPA», Отчет EPA Motor Vehicle Emissions Laboratory, октябрь 1980 г.

6

РБ Майкл, «Недостаточное количество выбросов из транспортных средств с трехсторонним катализатором», документ SAE 841354

7

К. Отто и Р.Дж. Сулак, Environ. Sci. Technol. , 1978, 12 , (2), 181 — 184

8

I.Э. Лихтенштейн и Дж. П. Манди, «Забивание MMT катализатора окисления на керамической и металлической подложке во время динамометрических исследований двигателя на долговечность катализатора», SAE Paper 780005

9

JD Benson, RJ Campion и LJ Painter, «Результаты исследования Программа полевых испытаний ММТ Координационного исследовательского совета », документ SAE 7

Модельный год	Загрязняющее вещество, граммы на милю
	Окись углерода	Углеводороды	Оксиды азота 9 Федеральное правительство 1975 15 1.5 3,1 1980 7 0,41 2,0 1983 3,4 0,41 1,0 Калифорния 2 0,41 1,5 1983 7 0,41 0,7 1993 3,4 0,25 0.4 Европейское законодательство В Европейском сообществе был принят закон, требующий снижения выбросов от транспортных средств с двигателем менее 1,4 л до уровней, которые считаются эквивалентными действующим стандартам США, которые приведены в таблице II. . Предполагается, что в 1990 году будут приняты Директивы, чтобы гарантировать, что к концу 1992 года все транспортные средства, независимо от объема двигателя, будут соответствовать этим нижним пределам; в частности, 19 г монооксида углерода на испытание и 5 г углеводородов на испытание плюс оксиды азота.Также предполагается, что будет включен более скоростной загородный ездовой цикл, который будет следовать непосредственно из городского цикла Европейской экономической комиссии. Пределы выбросов будут отражать комбинацию этих двух циклов, но предлагаемые значения все еще обсуждаются. Также обсуждается введение цикла износостойкости 80 000 км, аналогичного используемому в США Таблица II Стандарты выбросов Европейского сообщества Объем двигателя Даты введения Загрязняющие вещества, граммы на испытание Новые модели Все новые автомобили Окись углерода Углеводороды + оксиды азота Оксиды азота Более 2 литров 1/10/88 1/10/89 25 6.5 3,5 1,4-2 литра 1/10/91 1/10/93 30 8 — Менее 1,4 литра Этап 1 1/10/90 1/10/91 45 15 6 Этап 2 1/07/92 31/12 / 92 19 5 — Таким образом, очевидно, что к концу 1992 года трехкомпонентные катализаторы будут установлены на все новые автомобили в Европейском экономическом сообществе (E.E.C.). Более строгие нормы выбросов и повышенные требования к долговечности означают, что загрязнение ядами и их влияние на активность катализатора будут важными факторами в общем сроке службы системы выбросов. Таким образом, в обзоре будет изучено влияние свинца и марганца в топливе, а также фосфора и тяжелых металлов в нефти. Также будут рассмотрены результаты исследований по отказу от топлива в США. Дезактивация катализатора по содержанию свинца в бензине За последнее десятилетие многие исследователи изучали влияние европейского этилированного бензина, обычно содержащего 0.4 или 0,15 г / л приводят к эффективности составов как окислительного, так и трехкомпонентного катализатора, некоторые из которых были разработаны с учетом толерантности к свинцу. Однако теперь E.E.C. принял закон, требующий, чтобы неэтилированный бензин продавался в Сообществе. В соответствии с тем же законодательством все новые автомобили, продаваемые с октября 1989 года, должны работать на неэтилированном бензине. Было показано, что дезактивация катализатора свинцом зависит от количества свинца, осажденного на катализаторе, и хотя это, вероятно, возрастет с повышением содержания свинца в бензине, необходимо также учитывать многие другие факторы, включая состав катализатора. , старение катализатора, условия эксплуатации и взаимодействие свинца с другими присадками к топливу и моторным маслам. Большая часть исследовательской работы, проводимой по этой теме, включала использование лабораторных установок для сжигания или испытательных стендов двигателей для старения катализаторов, а также установок для синтетических выхлопных газов для оценки характеристик катализаторов (1, 2, 3). Не существует стандартной универсальной процедуры испытаний для лабораторных исследований, и, учитывая влияние различных условий, включая температуру газа и соотношение воздух: топливо, возможно, неудивительно, что представленные данные различаются и в некоторых случаях противоречат друг другу. В последнее время работы проводились с транспортными средствами в реальных дорожных условиях (4). Долговечность трехкомпонентных катализаторов для применений в Европейском сообществе была исследована путем исследования их активности в зависимости от более высоких температур, встречающихся в режимах движения по автобану в течение продолжительных периодов времени (1). Уровни свинца 1, 3, 5 и 10 мг / л оценивались в исследованиях долговечности пульсаторов и старении динамометра, таблица III. Загрузки платино-родиевого катализатора 40 г / фут 3 и в соотношении 5: 1 поддерживали существенные трехкомпонентные превращения при старении в богатых условиях при максимальных температурах 900-1000 ° C с содержанием свинца 3 мг / л. .Старение при этих температурах привело к значительному уменьшению площади поверхности по БЭТ, что привело к повышению температуры испускания стехиометрических углеводородов. Чистая конверсия оксидов азота и углеводородов после зажигания была улучшена за счет более низкого удерживания свинца на катализаторе. Повышение уровня остаточного свинца до 10 мг / л при старении в импульсных пламенных реакторах при 1000 ° C значительно снизило характеристики трехкомпонентного катализатора после 4000 имитационных миль. Таблица III Влияние уровней свинца в топливе на активность пульсаторных катализаторов a 373 ° С Топливо b , мг свинца на литр Моделируемые мили × 1000 Конверсия,% Температура выключения углеводорода для 80-процентной конверсии Пульсатор (при 500 ° C) Устойчивый режим (при 550 ° C) R c = 1.15 R c = 1,05 R c = 1,60 NO x CO HC Нетто NO x CO HC Брутто / нетто NO x CO HC 3 14,4 67 67 63 98 98 95 94/82 41 66 5 15.5 47 61 50 96 98 96 96/88 48 52 425 ° C 10 15,0 22 33 900 37 92 95 92 68/67 45 52 — Влияние уровней свинца 3 и 10 мг / л на трехкомпонентную активность катализатора исследовали после старение при испытаниях пульсаторов, динамометров и транспортных средств (4).Эта работа показала, что после выдержки в пульсаторе при максимальных температурах 100 ° C катализаторы, состаренные с содержанием свинца 10 мг / л, были более дезактивированы, чем катализаторы, выдержанные с концентрацией 3 мг / л, причем эффект был более заметен, когда состав воздух: топливо был богат стехиометрией. , и в условиях возмущения. Снижение максимальной температуры старения до 730 ° C вызвало большее снижение активности, чем при 1000 ° C, для катализатора, состаренного с 3 мг / л свинца, даже несмотря на то, что площадь поверхности катализатора, состаренного при более низкой температуре, была на 50 процентов больше.Был сделан вывод, что отравляющее действие свинца, осажденного при более низкой температуре, было более значительным для эффективности катализатора, чем потеря такого количества площади поверхности. Старение динамометра до эквивалента 80000 км ездового цикла Ассоциации автопроизводителей (AMA) с последующими испытаниями транспортного средства показало, что с 3 мг / л свинца автомобиль соответствовал установленным законодательством США ограничениям, но с 10 мг / л свинца были только оксиды азота. в пределах установленных законом пределов, тогда как выбросы углеводородов и окиси углерода были значительно выше.Ряд автомобилей был испытан между 50 000 и 80 000 км A.M.A. вождение в дорожном цикле с использованием свинца 10 мг / л или свинцового топлива в следовых количествах. Эти испытания совершенно ясно показали, что при концентрации свинца 10 мг / л невозможно выполнить ограничения законодательства США, отчасти из-за отравления датчика кислорода. Однако со следовым свинцовым топливом это было вполне возможно, см. Таблицу IV. Таблица IV Сводка результатов выбросов для автомобилей с долговечностью 80 000 км 905 6,5 Номер транспортного средства Расстояние, км × 10 3 Выбросы, граммы на милю Конверсия,% Примечания HC CO NO x HC CO NO x 1 0.32 2,26 0,77 Допустимый уровень, предполагающий 1,3 Фактор износа 0 0,285 2,24 0,26 86,4 80.986 0,509 4,32 0,38 79,9 67,7 89,3 50 1,012 7.66 0,41 71,4 55,6 86,3 В возрасте Hego a 10 мг Pb / I 80 1,260 6,83 0,56 81 68,6 Возраст Hego 80 0,748 4,14 0,87 75,1 66,3 73,8 Fresh Hego 2 0 0.248 1,07 0,61 89,4 89,3 80,7 6,5 0,418 2,52 0,58 83,8 77,5 10 84,6 0,479 3,92 0,45 83,03 71,93 84,8 Возраст Hego 3 6,5 0,152 1.36 0,62 89,2 88,7 85,4 80 0,607 6,00 0,70 65,0 69,4 83,6 с возрастом Hego 80 0,358 2,86 1,03 76,7 79,1 76,2 Fresh Hego 4 0 0,156 1.01 0,26 90,5 89,6 88,6 10 мг Pb / I 6,5 0,358 2,24 0,63 78,3 82,0 50 0,675 3,32 1,18 71,8 69,0 59,7 Возраст Hego 5 0 0,175 0,85 0.44 88,8 — — 6,5 0,184 1,16 0,70 89,8 86,9 77,0 Trace Pb 0,29 1,37 90,0 80,4 52,5 Возраст Hego Окончательные выводы из этой работы заключались в том, что уровни свинца 3 мг / л не должны вызывать беспокойства ни при каких условиях вождения; но продолжительное длительное воздействие на уровне 10 мг / л недопустимо для долговременной долговечности катализатора и датчика кислорода.Стандарт Европейского сообщества на неэтилированное топливо допускает максимальный уровень свинца 13 мг / л. Однако исследования рынка показывают, что в Западной Германии, Швеции, Швейцарии и Австрии уровень ниже 2,5 мг / л является нормой. Аналогичным образом, в Соединенном Королевстве, поскольку неэтилированное топливо стало более доступным, уровни свинца, измеренные в полевых условиях, значительно ниже максимальных и снижаются. Текущее неэтилированное топливо США и Японии содержит менее 1 мг / л свинца, таблица V. Аналогичные тенденции ожидаются в Сообществе по мере приближения 1992 года. Таблица V Топливные обследования Ассоциации производителей транспортных средств США Год Неэтилированный бензин обыкновенный Свинец, мг на литр Свинец, граммы на галлон США 1975 1,8 0,007 1976 2,1 0,008 1977 1,8 0,007 1978 1.8 0,007 1979 4,2 0,016 1980 2,9 0,011 1981 2,9 0,011 1982 1,3 1983 0,8 0,003 1984 0,8 0,003 1984 Обычный этилированный бензин содержит 213 мг Pb / л Последствия пропускной способности двигателя В прошлом преднамеренно Неправильная заправка, то есть использование этилированного бензина в транспортных средствах, предназначенных для использования неэтилированного топлива, была проблемой в США.S.A. Основными причинами этого явления было то, что этилированное топливо было немного дешевле, чем неэтилированное, и что некоторые владельцы ошибочно считали улучшение характеристик автомобиля при использовании этилированного топлива. В середине 1970-х годов, во время нехватки топлива, некоторые владельцы были неразборчивы в своем выборе, и иногда неэтилированный бензин был недоступен на более удаленных заправочных станциях, что приводило к неправильной заправке автомобилей с катализатором. В Европе неэтилированное топливо, как правило, дешевле, чем этилированное, и это устраняет любые стимулы для автовладельцев к преднамеренному вмешательству в свои автомобили с целью неправильной заправки топливом.Однако такая возможность будет существовать до тех пор, пока есть запасы этилированного топлива для старых автомобилей. В Европе, как и в США, были приняты аналогичные меры предосторожности: все автомобили, предназначенные для работы на неэтилированном топливе, снабжены более узкими отверстиями для топливного бака, чем автомобили, предназначенные для этилированного топлива. Бензонасосы, подающие неэтилированное топливо, имеют соответственно более узкие заправочные патрубки. Несмотря на эти шаги, опыт США показал, что неправильная заправка может происходить, если существует стимул к более дешевому этилированному топливу.Политика ценообразования на топливо в Европе, где неэтилированный бензин дешевле, должна минимизировать эту возможность. Два исследования, проведенных Агентством по охране окружающей среды, показали, что основными последствиями неправильной заправки топливом являются увеличение выбросов всех трех регулируемых загрязнителей. Наиболее пагубным эффектом является увеличение выбросов углеводородов, за которыми в порядке убывания следуют оксид углерода и оксиды азота (5, 6). Частота неправильных заправок менее важна, чем общее количество потребляемого этилированного топлива.Даже если неправильная заправка происходит периодически, это может в конечном итоге вызвать серьезную дезактивацию катализатора. Некоторая степень реактивации неправильно заправленных катализаторов возможна при условии, что количество инцидентов, связанных с ошибкой заправки топливом, невелико и они носят периодический характер, хотя реактивация никогда не бывает полной; активность углеводородов является наименее извлекаемой. Очевидно, что даже незначительные инциденты, связанные с неправильной заправкой топлива, наносят ущерб активности катализатора, и необходимо продолжать принимать меры, уже принятые для предотвращения и предотвращения неправильной заправки топливом. Дезактивация катализатора марганцем В Северной Америке в 1974 г. был введен метилциклопентадиенил-трикарбонил марганца (ММТ) в качестве альтернативы или добавки к свинцовым антидетонационным соединениям в топливе. Хотя его использование в неэтилированном топливе было запрещено в США в 1979 году, он все еще добавляется к этилированному топливу в этой стране и составляет 90 процентов неэтилированного топлива, используемого в Канаде на протяжении более десяти лет. Во время горения большая часть марганца превращается в оксид гаусманнита (Mn 3 0 4 ), на образование которого не влияет отсутствие или присутствие других топливных добавок (7).Хаусманнит не действует как химический дезактиватор, но при температурах на входе катализатора выше 850 ° C он может накапливаться на подложке катализатора, вызывая сужение пор и в конечном итоге закупоривая каналы монолита. (8). Оба эффекта приводят к дезактивации катализатора, и эти отложения можно удалить с катализатора только физическими средствами. Сжигание топлива, содержащего ММТ, приводит к более высоким уровням несгоревших углеводородов, чем топливо без ММТ, что, как следствие, приводит к более высоким выбросам углеводородов из выхлопной трубы (7, 8, 9). Данные, полученные в ходе программы полевых испытаний MMT Координационного совета по исследованиям, показали, что засорения катализатора не происходит (9). Эта программа для 63 автомобилей, рассчитанная на 50 000 миль пробега, была предпринята с использованием максимальной концентрации ММТ в топливе 16 мг / л. Полевые испытания, проведенные Environment Canada, показали, что автомобили 1983-85 годов, работающие на неэтилированном бензине, содержащем ММТ, будут соответствовать канадскому стандарту выбросов углеводородов 0,41 г / милю 1988 года. Совсем недавно было проведено исследование по определению влияния MMT на производительность ряда используемых катализаторов, которые работали в Канаде, и которые прошли от 22 000 до 43 000 миль (10).Авторы подтвердили отложение Mn 3 0 4 на поверхности катализатора и, по крайней мере, некоторую закупорку каналов. Это сопровождалось снижением функциональной активности и увеличением пробега над катализатором. Дезактивация катализатора фосфором В этой статье будет рассмотрено только влияние фосфора, полученного из нефти, на активность катализатора. Некоторые исследования двигателей в лабораторных реакторах и на испытательных стендах показали, что фосфор, получаемый из моторного масла, может вызывать потерю активности как трехкомпонентных катализаторов, так и катализаторов окисления (11, 12).Основным источником фосфора в выхлопных газах, вероятно, является диалкилдитиофосфат цинка (ZDDP), присутствующий в смазочном масле, который достигает камеры сгорания через поршневые кольца и уплотнения штока клапана. Как сгоревшие, так и несгоревшие формы ZDDP могут присутствовать в выхлопных газах, что приводит к различным эффектам выхлопа катализатора. Точная природа дезактивации весьма спорна, но, как правило, считается, что она является результатом низкотемпературного осаждения аморфного цинка и / или соединений фосфора на поверхности покрытия.Эти отложения невозможно удалить с катализатора, за исключением условий, которые могут вызвать термическую деактивацию (то есть очень высоких рабочих температур). Блокировка пор была идентифицирована как один из механизмов дезактивации (12). Сообщалось также о формировании на поверхности покрытия покрытия стекловидного слоя фосфата цинка, непроницаемого для выхлопных газов (11, 12). Взаимодействие благородный металл / фосфор не было идентифицировано как определенный механизм дезактивации. Старение в условиях обогащенного воздуха: соотношение топлива в присутствии сгоревшего ZDDP вызывает большую дезактивацию катализатора, чем аналогичное старение в обедненных условиях (11). Деактивация ZDDP может быть уменьшена путем увеличения отношения щелочноземельного металла к фосфору в присадках к моторному маслу, это показано данными, приведенными на рисунке 1. Это имеет эффект уменьшения количества фосфора, осажденного на катализаторе. Такие масла были разработаны и уменьшают дезактивацию катализатора без снижения износа двигателя (13, 14). В более поздних работах изучалось влияние уровня фосфора в смазочном масле на характеристики катализатора (14). Эта программа проверяла три уровня фосфора ниже 0.07, 0,07–0,09 и более 0,09%, и изучили влияние на активность катализатора путем прогона образцов в течение длительного периода времени на небольшом испытательном стенде одноцилиндрового двигателя. Рис. 1 На каталитическую активность монолитных трехкомпонентных катализаторов окисления углеводородов может влиять состав любых поверхностных отложений. Дезактивацию из-за ZDDP в топливе можно уменьшить, увеличив долю щелочноземельных металлов. В исследовании сделан вывод о том, что отравление катализатора и, следовательно, потеря активности увеличивается с увеличением содержания фосфора в масле.Однако было обнаружено, что потребление масла не оказывает статистически значимого влияния на характеристики катализатора. Масла с высоким содержанием фосфора образовывали плотные когерентные отложения на поверхности катализатора, рис. 2, и проникали в покрытие на большую глубину, чем масла с низким содержанием фосфора, что приводило к едва заметным отложениям, рис. 3 (a) и (b). Эти толстые отложения действуют как диффузионный барьер для выхлопных газов, и, следовательно, происходит снижение активности катализатора. Рис. 2 Рентгеновский микроанализ участка поверхности катализатора показывает нарастание когерентного слоя фосфора, который проникает в покрытие. Рис.3 Профили диффузии оксидов, присутствующих в покрытиях катализатора, загрязненных присадками к смазочным маслам; (а) испытательные масла с низким и (б) высоким содержанием фосфора. В каждом случае основным обнаруженным элементом был фосфор, и он проникал на 30 микрометров в покрытие, с маслом с высоким содержанием фосфора Подобные отложения фосфора на кислородных датчиках замедляют их время отклика, что может повлиять на точность управления замкнутым контуром система после длительного срока службы. Исследование показало, что масла, разработанные с использованием подходящей технологии защиты от износа и пониженного содержания фосфора, являются полезными. Следует отметить, однако, что некоторые из этих работ моделировали очень высокие уровни использования масла — до пяти раз превышающие нормальные — за относительно короткое время. Поэтому трудно установить взаимосвязь между этим типом испытаний и реальной долговечностью дороги. Другая работа в испытаниях на долговечность на смешанных дорогах протяженностью более 50 000 миль, где использование масла не было чрезмерным, но в пределах нормы, показала, что не было никакой корреляции между выбросами выхлопной трубы в тесте FTP75 и уровнями фосфора до 0.1 вес. процентов в масле. Несмотря на эти результаты, вполне реально ожидать, что более низкие уровни фосфора в масле, при условии, что износ двигателя не будет оказываться неблагоприятным образом, должны способствовать увеличению срока службы катализатора. Выводы Основные выводы, которые можно сделать из этого обзора опубликованной литературы, заключаются в следующем: содержание свинца 3 мг на литр топлива должно быть приемлемым для большинства условий движения. Для непрерывного использования содержание свинца в топливе 10 мг / л слишком велико для того, чтобы автомобили, оснащенные трехкомпонентными катализаторами, соответствовали U.S. установленные законом ограничения или их эквивалент после 50 000 миль использования. Однако такие высокие уровни не будут регулярно возникать при использовании неэтилированного топлива, поскольку для того, чтобы не превышать максимальный уровень 13 мг / л на сопле насоса, средний уровень должен быть ниже, а на практике, вероятно, будет меньше 3 мг / л. Неправильная заправка автомобиля очень пагубно сказывается на активности катализатора, даже если инциденты случаются нечасто и периодически. Использование специальных заправочных форсунок и отверстий в баке исключает случайное неправильное заполнение топливом. Марганец, полученный из MMT, добавленного в топливо, показал некоторое отрицательное влияние на характеристики катализатора при тестировании с накоплением пробега. Эффект, похоже, зависит от температуры. Опыт применения MMT в условиях европейского вождения отсутствует, но ожидается, что MMT не будет использоваться в европейском топливе из-за возможного неблагоприятного воздействия на катализаторы и его токсичности для окружающей среды. Дезактивация фосфором, полученным из моторного масла, может быть значительной, особенно когда катализаторы работают непрерывно в условиях низких температур и чрезмерного использования масла.Однако хорошо продуманные смазочные материалы и хорошо спроектированные каталитические системы обеспечат соответствие транспортных средств с катализаторами требуемым стандартам выбросов. Использование катализаторов, содержащих металлы платиновой группы, является наиболее подходящим методом обеспечения более высоких уровней выбросов и целевых показателей долговечности в будущем. 1 У. Б. Уильямсон, Х. С. Ганди, М. Э. Шпилка и А. Дикин, «Долговечность автомобильных катализаторов для европейских приложений», документ SAE 852097 2 W.Б. Уильямсон, Х. К. Степиен, В. Л. Х. Уоткинс и Х. С. Ганди, Environ. Sci. Technol. , 1979, 13 , (9), 1109 — 1113 3 WB Williamson, HS Gandhi, ME Heyde and GA Zawack, SAE Paper 7
10 Р. Author: alexxlab Previous post Замена печки радиатора на… Next post Шевроле нива заслонка печки:… Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт