稀土储氧材料是以氧化铈(CeO2)为基体,掺杂氧化锆(ZrO2)及其他稀土、过渡金属组分制备的复合氧化物,铈锆固溶体是该品类最典型代表。铈锆固溶体可形成立方晶系与四方晶系晶体结构,其中四方晶型结构有利于提升材料热稳定性,优化氧空位生成与迁移行为,进而改善材料的储放氧性能。
稀土储氧材料的核心功能依托Ce⁴⁺/Ce³⁺可逆氧化还原反应实现:在富氧工况下储存氧气,贫氧工况下释放氧气,以此动态调节尾气催化体系内的氧分压,保障三元催化剂高效转化CO、HC与NOₓ。近年来,在铈锆体系基础上发展的四元及多元复合固溶氧化物具备更优异的抗高温老化性能与储氧能力,已成为满足国六、欧六等严苛机动车尾气排放标准的主流技术方向。
稀土储氧材料的主流制备工艺包括共沉淀法、浸渍法、溶胶-凝胶法等,不同工艺在制备成本、产品性能与量产适配性上差异显著。其中,共沉淀法是工业化量产稀土储氧材料的核心主流工艺,该方法工艺流程简单、反应条件易控、生产效率高,可实现组分均匀掺杂,极易适配大规模工业化生产。
从我国企业布局来看,2025年12月,有研稀土高技术有限公司等公开了一项名为“一种铈锆复合氧化物及其制备方法和应用”的发明专利,通过对分步沉淀、水热晶化过程和焙烧气氛进行调控,实现铈锆复合氧化物晶面选择性调控,促进表面氧空位形成,增强铈锆与贵金属的强相互作用,抑制贵金属高温迁移团聚。
新思界
行业分析人士表示,山东国瓷功能材料股份有限公司全资子公司江西国瓷博晶科技新材料有限公司拥有年产1000吨铈锆固溶体生产线;国瓷材料在山东东营投资建设年产3000吨高性能稀土功能材料产业化项目,2021年第一条600吨/年生产线已竣工。中自科技股份有限公司突破了外资环保催化剂巨头的技术垄断,掌握了高性能稀土储氧材料从配方到工艺的全套核心技术。江苏国盛新材料有限公司于2023年扩建生产线,形成年产2000吨铈锆储氧材料产能。
关键字: