[实用新型]一种紫外线强化的三元催化器

说明书

本实用新型公开了一种紫外线强化的三元催化器，包括：壳体，其两端同轴设有进气口及出气口；多个三元催化载体机构，其固定设置在所述壳体中；多个紫外线灯，其固定设置在所述壳体内，并靠近所述三元催化载体机构；其中，所述三元催化载体机构包括多个均匀布置的三元催化载体，其表面涂覆贵金属催化剂，并且所述紫外线灯发出的紫外线能够照射在所述三元催化载体的表面上。本实用新型提供的紫外线强化的三元催化器，采用紫外线照射三元催化载体，能够促进三元催化反应的进行，提高了催化效率，减少尾气污染物的排放。

技术领域

本实用新型属于汽车发动机技术领域，特别涉及一种紫外线强化的三元催化器。

背景技术

随着国家法律法规对环保要求越来越严格，汽车尾气中含有大量的污染成分，对环境造成污染、危害人体健康，汽车发动机尾气处理技术显得尤为重要，这其中三元催化器是典型代表。

三元催化器是一种处理发动机尾气的装置，其有效成分是贵金属催化剂，主要作用是将发动机尾气中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物等有害物质通过催化作用使上述三种气体发生氧化还原反应转变为无害的二氧化碳、水和氮气。

金属表面发射电子现象原理：在金属的表面，一个自由电子受多个原子核的作用，它的势能如图5所示。图中横轴垂直于金属表面，表示距离金属表面的距离，纵轴表示电子的势能。在无限远处，势能为零，即Wa＝0。自由电子的最低能级是-Wa，能量再低于-Wa的电子为束缚电子，电子束缚在原子内，它不能越过离子之间的“势垒”而自由运动。金属中自由电子的势能为时，它们虽然可以在金属中自由运动，但是还不能脱离金属。必须由外界给这些电子足够的能量电子的动能才能够使它超过表面势垒而脱离金属表面而成为空间自由电子。从外部把能量传给这种自由电子的方式可以是用紫外线照射金属表面，这就是光电发射现象。

贵金属催化的基本原理：化学反应需要克服原子或分子外层价电子的势垒，一般通过原子或分子的热能来为价电子提供脱出功，从而产生带电荷的正负离子，形成化学反应的活性基团。原子中d或f轨道电子的脱出功很小，远低于其他轨道电子。因此，通常使用d或f轨道的原子作为催化剂，提供中间过渡状态的转移轨道和电子，产生带电的活性基团，促进化学反应。因此，催化作用核心来自于较低脱出功的转移轨道及其电子，通过改变原子核最外层价电子的脱出功，就可以改变催化效率。

目前常用d或f轨道的原子作为催化剂多为贵金属元素。

紫外照射实际上并不需要将催化剂和反应物的价电子电离产生自用电子，只要紫外照射把无论催化剂还是反应物的电子激活到相应的激发态，就可以外层价电子降低脱出功，从而提高催化效率降低催化温度。该反应本质是光化学反应。

现有的三元催化器改进中，多从结构、催化剂载体方面进行改善。目前尚无从提高催化剂催化效率角度进行改善的方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种紫外线强化的三元催化器，采用紫外光照射三元催化载体，将贵金属催化剂的电子激活到相应的激发态，从而促进催化反应的发生，提高三元催化器的催化效率。

本实用新型提供的技术方案为：

壳体，其两端同轴设有进气口及出气口；

多个三元催化载体机构，其固定设置在所述壳体中；

多个紫外线灯，其固定设置在所述壳体内，并靠近所述三元催化载体机构；

其中，所述三元催化载体机构包括多个均匀布置的三元催化载体，其表面涂覆贵金属催化剂，并且所述紫外线灯发出的紫外线能够照射在所述三元催化载体的表面上。

优选的是，所述三元催化载体机构包括：

多个金属电极板，其平行间隔一定距离布置，并且在所述金属电极板表面涂覆贵金属催化剂；