Catalizador de automotor

Los convertidores catalíticos de vehículos motorizados crean un químico en el cual la combustión toxica de sub-productos como los óxidos de nitrato, el monóxido de carbono, e hidrocarbonos quemados se convierten en sustancias menos toxicas, como es el oxigeno, el nitrógeno, el vapor de agua, y el dióxido de carbono. Un monolito de cerámica refractante con estructura de panal forma el núcleo del convertidor al cual se aplica un revestimiento delgado de alúmina de 10-50 μm para incrementar su superficie de área y mejorar la eficiencia. El catalizador en sí, típicamente compuesto de metales nobles (platino, paladio, y rodio), es incorporado dentro de un revestimiento delgado suspendido antes de ser aplicado al núcleo. También es una practica común agregar sulfato de bario y compuestos de tierras raras, como es la solución solida de ceria-zirconia, lantana y hafnio, para usarlos como materiales de almacenamiento de oxigeno, estabilizadores termales y de superficie, y promovedores.

Estándares de emisiones globales cada vez más estrictos llevan a los investigadores y fabricantes a poner gran énfasis en la optimización de fórmulas catalíticas de combustibles de automotores limpias sin incrementar la complejidad y el costo de productos, o sacrificar su desempeño. La caracterización química fiable de formulaciones catalíticas es crítica para ello. El espectrómetro WDXRF de alto-rendimiento ZSX Primus II de Rigaku remplaza los difíciles y precarios métodos para efectuar pruebas químicas tradicionales para la determinación de metales nobles (aquilatamiento de fuego y digestión de ácido) con métodos fiables y rápidos que proporcionan análisis con excelente detección de sensibilidad y medidas precisas. El método WDXRF también es aplicable en la cuantificación de aditivos de tierras raras y una gran variedad de constituyentes en la formulación del catalizador, al igual que en componentes de sustrato. Con calibración adecuada, este método se adapta tanto a catalizadores nuevos como a los ya usados.

Usando un conjunto de estándares de calibración preparados con una mezcla de polvos suspendidos, secos y comprimidos con una prensa hidráulica de laboratorio, se recopilaron datos del desempeño de una muestra de catalizador de automotor con el ZSX Primus II. Los resultados se presentan en las Tablas 1-3, las cuales contienen información sobre la precisión de la calibración, repetibilidad, y límites de detección. El método de parámetros fundamentales (PF o FP) de Rigaku, basado en los principios de la espectrometría de rayos X y los constantes físicos de los elementos, fue usado por propósitos de calibración debido as su facilidad de uso y la sofisticación con la que matemáticamente representa las influencias inter-elementales (“efectos de matriz”) que surgen en las variaciones de las concentraciones de los constituyentes elementales de las muestras. Las Figuras 1-4 presentan las gráficas de las calibraciones FP, las cuales ilustran la increíble correlación linear entre las intensidades medidas y las intensidades teóricas calculadas mediante el método FP; por consecuencia, son representativas de la buena calibración del instrumento. Los coeficientes de correlación (R2) de ≥0.999 son comunes en este tipo de trabajos.

Calibration accuracy
Tabla 1: Precisión de la calibración
Desviación de Media Cuadrática (MC)

Repeatability data
Tabla 2: Repetibilidad de datos
Resultados basados en 10 medidas consecutivas
Desviación Estándar Relativa (DER)

Lower Limits of Detection for selected counting times
Tabla 3:Limites Inferiores de Detección para tiempos de conteo seleccionados

Limite Inferior de Detección (LID) = 3/M x Sqrt (Rb/Tb), donde:

M= Sensibilidad de la medida (cps/ppm)
Rb = Velocidad de conteo en el fondo (cps)
Tb + Tiempo de conteo en el fondo (sec)
cps = conteos por segundo

FP calibration graph for Pd  FP calibration graph for Pd
Figura 1: Gráfica de calibración FP de Pd
Coeficiente de correlación = 0.99992
Figura 2:Gráfica de Calibración FP de Rh
Coeficiente de correlación = 0.99974
     
FP calibration graph for Ce FP calibration graph for Zr
Figura 3:Gráfica de Calibración FP de Ce
Coeficiente de correlación = 0.99917
Figura 4: Gráfica de calibración FP de Zr
Coeficiente de correlación = 0.99918

Ya sea usted fabricante, investigador, o reciclador, el ZSX Primus II le ofrece lo mejor en consistencia y precisión de análisis elemental para catalizadores de automotores de la manera mas simple y económicamente viable. El desempeño demostrado en la presente puede ser extendido a muchas otras aplicaciones en el campo de catalizadores heterogéneos. Favor de contactar a Rigaku Americas Corporation para obtener más detalles sobre sus necesidades particulares.


ZSX El ZSX Primus II cuenta con una innovadora óptica por encima de la configuración. No se preocupe nunca más por la trayectoria del la luz contaminada o del tiempo inactivo debido al mantenimiento de la cámara de muestreo. La geometría de óptica por encima elimina las preocupaciones de limpieza e incrementa su tiempo. Read more...