CN101912785B - 永磁铂族金属载体催化剂及在发动机燃油倍能器上的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种永磁铂族金属载体催化剂及其在发动机燃油倍能器上的应用。永磁铂族金属载体催化剂制备方法，包括采用钕元素含量占25-50％的钕铁硼中性合金材料，加工成直径Φ13mm、长度9mm的圆柱体，作为催化剂承载体，并进行抗氧化表面处理。以铂族稀土材料为催化剂，制造催化剂酸性浸渍液，浸渍液铂元素占0.01-0.2％，铑元素占0.01-0.15％，草酸调节pH＝4。将承载体在浸渍液中浸泡、沥液、干燥后，置于马弗炉焙烧，使催化剂牢固地附着在承载体表层，形成具有催化功能的铂族金属载体催化剂。对其外表面进行金属镀覆处理并实施充磁，最终制成穿透导入力强、对燃料极具催化赋能功能的永磁铂族金属载体催化剂。本发明独辟蹊径，通过对发动机燃油进行催化赋能，达到发动机燃烧节能减排、减废，以及增强发动机动力、清排发动机积碳的目的。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料领域，具体涉及对进入发动机的燃油进行物理催化赋能技术，特别涉及一种利用永磁铂族金属载体催化剂对汽车发动机燃油进行催化赋能的方法及具体应用。
背景技术
目前，燃油发动机，特别是汽车发动机的能耗和尾气有害气体排放对环境的污染已经成为主要社会性问题之一。单一的改进发动机技术和对发动机尾气有害气体处理的方法，仅局限于对发动机改进和对发动机燃烧未尽而产生、排出的高温气体(化合物)如CO、HC、NO进行再次催化潜烧，以达到减少尾气中有害气体排放的目的。但此种方法忽略了对发动机燃烧主角燃油的处理，特别是目前单纯对发动机尾气的处理方法，对发动机的动力有影响，且起不到节能的作用，因而无法达到节能减排、减废的根本目的。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种可对进入发动机的燃油进行催化处理、促进燃油在发动机中燃烧、增强发动机动力输出的永磁铂族金属载体催化剂，及应用这种催化剂制作的发动机燃油倍能器。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种永磁铂族金属载体催化剂，其制备方法包括以下步骤：
采用粉末冶金工艺制造的钕铁硼中性合金材料为原料，制备催化剂承载体。所述的钕铁硼中性合金材料中，钕元素的含量占25～50％。
将上述特征的钕铁硼合金材料，加工成直径Φ13mm、长度9mm的圆柱体，作为催化剂承载体，并对该催化剂承载体进行抗氧化表面处理。
以铂族稀土材料为催化剂，制造催化剂酸性浸渍液；该浸渍液其中铂元素的质量百分比浓度为0.01～0.2％；铑元素的质量百分比浓度为0.01～0.15％；浸渍液通过草酸调节PH＝4。
将承载体在浸渍液中浸泡12～24小时，沥液、干燥后，置于马弗炉中，在300～600℃的温度下焙烧，使催化剂牢固地附着在催化剂承载体的表层，形成具有催化功能的铂族金属载体催化剂。
对上述铂族金属载体催化剂进行外表面的金属镀覆处理，具体为实施“镀镍-镀铜-镀镍”的三层镀覆处理，每个镀覆层的层厚为0.006～0.01mm。
对镀覆处理过的铂族金属载体催化剂，用充磁机施行充磁，充磁的磁通量为每平方厘米3500～5000高斯；以达到制成具有较强催化剂能量穿透导入力、对燃料极具催化赋能功能的永磁铂族金属载体催化剂。
由上述永磁铂族金属载体催化剂制作发动机燃油倍能器，该燃油倍能器的壳体采用耐高温、耐腐蚀的聚四氟乙烯材料制作，壳体设有直径Φ13.2mm的装载舱，其中装载有永磁铂族金属载体催化剂，装载舱的最外端设置刻有商标的端盖。依次将永磁铂族金属载体催化剂、电路板、端盖装配入壳体中，组装成发动机燃油倍能器单体；将相对称的两件发动机燃油倍能器单体，装配成N极与S极相对的偶极子状互锁方式，以构成完整的发动机燃油倍能器。
构成发动机燃油倍能器的两个壳体，设计为互锁方式，每一壳体的一面设有两个位置相对、带有限位插槽的锁齿；壳体的另一面设有两个边沿带齿的插舌片；两个单体的壳体，由插舌片相对互插入锁齿进行锁定。
电路板由功能电路、电感等器件组成自激发电能转换电路，连接功耗电路，电路具有功耗功能，装入舱中与永磁铂族金属载体催化剂紧紧贴合在一起，当有静电荷堆积或外电串扰时，可消除静电荷的堆积和外电的串扰。
将该发动机燃油倍能器，N极与S极相对、成偶极子状卡箍锁固在输油管路上，对通过倍能器赋能管路的燃油进行催化赋能作用；亦可将该发动机燃油倍能器投放于油箱中，对燃油具有催化赋能作用。
地壳亿万年的变迁，大自然赋予铂族金属以特殊的能量，它并且在不断地辐射这些能量。发动机燃油倍能器对燃油的赋能，实质上是利用磁粒子流，更好地将铂族金属特殊的能量导入燃油，对燃油实施催化。铂族金属的催化能量激发油分子价带电子发生带间跃迁，导带电子流的加强使油分子更加活跃，更多超氧负离子和氢氧自由基的产生，加强了有机物和无机物的分解，极大地提高发动机燃油的燃烧效率。提高燃油燃烧效率的最终体现就是使燃油燃烧的更干净，CO、HC和NO等有害气体产生的更少，动力增加的更多。还由于燃油被催化赋能而携能，促使发动机气缸内的积碳(附着于气缸内壁未燃烧的胶质物)发生氧化燃烧，既净化气缸，保护气缸，又增加动力。所谓节能减排、减废，主要体现在燃油中原来无法充分燃烧的部分达到了充分燃烧，使气缸排出的有害气体少了，动力增加的多了；单位油耗行驶路程更长了，而单位距离的耗能和排污减少了。
总之，本发明可明显节省燃料，增强发动机的动力输出，显著减少发动机尾气有害气体的排放，达到节能减排、减废的目标。经过数年的实验和发展，以钕鉄硼永磁材料为基体、铂族金属催化剂为核心的发动机燃油倍能器技术已日臻成熟。本发明的发动机燃油倍能器，成偶极子方式(N极与S极相对)卡箍锁固在输油管路上，对通过倍能器赋能管路的燃油催化赋能作用优良。发动机燃油倍能器性能稳定，寿命长，使用安全可靠。
附图说明
图1为本发明中发动机燃油倍能器的结构分解示意图。
图2为燃油倍能器的整体结构示意图。
图3为将发动机燃油倍能器卡箍在输油管路上，对管路燃油进行催化作用的示意图。
图4和图5分别为两辆车的在用汽油车稳态加载排放试验检测报告。
图中：1、端盖，2、功能电路板，3、永磁铂族金属载体催化剂，4、壳体，5、装载舱，6、锁齿，7、限位插槽，8、插舌片，9、输油管，10、示意装入方向。
具体实施方式
永磁铂族金属载体催化剂的一个具体制备方法如下：
取6克氯铂酸(H2PtCl6·6H2O)和4克氯化铑(RhCl3·3H2O)，依次溶于1000毫升水中，用草酸调节溶液到PH＝4。放置2个小时，搅拌10分钟，加温至70℃。制得铂族金属催化剂酸性浸渍液。
采用粉末冶金工艺制造钕铁硼中性合金材料，其中钕元素含量占39％。将制得的钕鉄硼中性合金材料加工成直径
长度9mm的柱形体，即催化剂承载体。
将加工的承载体放入上述浸渍液中，浸泡15小时，取出沥水，放入烘干箱中烘烤20分钟；烘干箱设定温度75℃～80℃。至此烘干的承载体即为制成的铂族金属载体催化剂本体。
将铂族金属载体催化剂本体自然冷却至室温，再置入马弗炉中焙烧3小时，炉温390℃。关电后待炉温降至50℃以下，取出焙烧的本体材料放入密闭、干燥的容器中保存待用。
将焙烧后的铂族金属载体催化剂，进行外表面金属镀覆处理，实施“镀镍-镀铜-镀镍”三层镀覆处理，每层镀覆层的层厚为0.006～0.01mm；
将经镀覆处理的铂族金属载体催化剂本体，用充磁机施行充磁；
至此，最终制得永磁铂族金属载体催化剂。
参见图1、图2，为发动机燃油倍能器的结构分解与整合示意图。由上述方法制备的永磁铂族金属载体催化剂，制作成发动机燃油倍能器，该燃油倍能器的壳体4采用耐高温、耐腐蚀的聚四氟乙烯材料制作，壳体4设有直径Φ13.2mm的装载舱5，装载舱5中装载有永磁铂族金属载体催化剂3，装载舱5的最外端设置刻有商标的端盖1。依次将永磁铂族金属载体催化剂3、功能电路板2、端盖1装配入壳体4中，组装成发动机燃油倍能器单体；将相对称的两件发动机燃油倍能器单体，装配成N极与S极相对的偶极子状互锁方式，以构成完整的发动机燃油倍能器。
构成发动机燃油倍能器的两个壳体4，设计为互锁方式，每一壳体的一面设有两个位置相对、带有限位插槽7的锁齿6；壳体的另一面设有两个边沿带齿的插舌片8；两个单体壳体4，由插舌片8相对互插入锁齿6进行锁定。将该发动机燃油倍能器N极与S极相对，成偶极子状卡箍锁固在输油管路9上，对通过倍能器赋能管路的燃油进行催化赋能作用。
有上述得知，发动机燃油倍能器本体是用上述已经解释过的特殊能源材料合成的，它源源不断地辐射和输出能量。为了保护它的安全和性能，再予多层镀覆。为了发挥它的性能，再予充磁使其具有磁力。磁力也是一种粒子流，具有穿透力和携能的能力。燃油倍能器本体的稳定性、可靠性和对物质(油料)的赋予能量的激活和催化作用是毋庸置疑的。
倍能器的壳体是用最好的塑料材料制造的。锁定方式，抛掉任何辅助件，以保安全。内置功能电路，可完全防止静电荷的累积和外电的串扰。总重不超过60克，保证移动的惯量不会对油管造成损害。这是迄今看到的其它产品无可比拟的。
油料在发动机中的燃烧，发动机的水平是主要的作用或关键。如有的汽车发动机点火、油气混合、喷射方式以及闭环油控等技术，使油料的燃烧达到了很高的水平。有的欧3排放标准的车，一氧化碳排放量竟然可达到千分之零点几，而限排值是0.5％。但有的发动机或大多数的发动机却达不到这个水平。为了使油料燃烧得好，除了发动机的水平，对油料的处理(催化和激活)同样显得非常重要，倍能器恰恰起到了这个作用。发动机燃油倍能器对燃油的赋能，实质上是特殊能量对燃油分子的催化过程。催化能量激发油分子价带电子发生带间跃迁，导带电子流的加强使油分子更加活跃，更多超氧负离子和氢氧自由基的产生，加强了有机物和无机物的分解，极大地提高发动机燃油的燃烧效率。提高燃烧效率的最终体现就是使燃油燃烧得更干净，动力增加得更多。所谓的省油就体现在原来燃烧得不好的那一部分燃烧得好了，或燃烧得更好些了，单位油耗，路跑得更长了。油的持能能力是确定的，省油空间的大小，取决于发动机对燃油的燃烧水平。汽油如果完全燃烧，其燃烧后的产物只有二氧化碳和水；燃烧得不好就会产生一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化合物(NO)等有害气体。从有害气体的排放量就基本可以判断出发动机对油料的燃烧水平，也基本可判断出节油量的大小。如果有害气体的排放量是零，说明发动机燃烧得完全。总之，倍能器是一种先进、安全、具有巨大社会价值和经济价值的产品。
以下附两个表，以使本发明的有益效果更具说服力。
发动机燃油倍能器节油测试记录，表1
车辆号牌：京N995**；厂牌型号：松花江HFJ6371E；发动机排量：1升；燃料种类：汽油；
供油方式：闭环电喷；变速箱形式：手动；总里程表读数：61809公里
安装燃油发动机节能减排装置前，行驶记录2个月平均油耗：8.2升/100公里。
发动机燃油倍能器节油测试记录，表2
车辆号牌：京ML30**；厂牌型号：金杯SY6483N；发动机排量：2.2升；燃料种类：汽油；供油方式：闭环电喷；变速箱
形式：手动；分里程表读数：27916公里。安装燃油发动机节能减排装置前，行驶记录10960公里平均油耗：12.5升/100公里。
Claims (7)
1.一种永磁铂族金属载体催化剂，其特征在于，制备方法包括以下步骤：
1)采用粉末冶金工艺制造的钕铁硼中性合金材料为原料，制备催化剂承载体，所述的钕铁硼中性合金材料中，钕元素的含量占25～50％；
2)将上述特征的钕铁硼合金材料，加工成直径Φ13mm、长度9mm的圆柱体，作为催化剂承载体，并对该催化剂承载体进行抗氧化表面处理；
3)以铂族金属材料为催化剂，制造催化剂酸性浸渍液，该浸渍液其中铂元素的质量百分比浓度为0.01～0.2％；铑元素的质量百分比浓度为0.01～0.15％；浸渍液通过草酸调节pH＝4；
4)将承载体在浸渍液中浸泡12～24小时，沥液、干燥后，置于马弗炉中，在300～600℃的温度下焙烧，使催化剂牢固地附着在催化剂承载体的表层，形成具有催化功能的铂族金属载体催化剂；
5)对所述的铂族金属载体催化剂进行外表面的金属镀覆处理，具体为实施“镀镍-镀铜-镀镍”的三层镀覆处理，每个镀覆层的层厚为0.006～0.01mm；
6)对镀覆处理过的铂族金属载体催化剂，用充磁机施行充磁，充磁的磁通量为每平方厘米3500-5000高斯，以达到制成具有较强催化剂能量穿透导入力、对燃料极具催化赋能功能的永磁铂族金属载体催化剂。
2.根据权利要求1所述的永磁铂族金属载体催化剂，其特征在于，永磁铂族金属载体催化剂的一个具体制备方法如下：
取6克氯铂酸和4克氯化铑，依次溶于1000毫升水中，用草酸调节溶液到pH＝4，放置2个小时，搅拌10分钟，加温至70℃，制得铂族金属催化剂酸性浸渍液；
采用粉末冶金工艺制造钕铁硼中性合金材料，其中钕元素含量占39％；将制得的钕铁硼中性合金材料加工成直径
长度9mm的圆柱体，即催化剂承载体；
将加工的承载体放入上述浸渍液中，浸泡15小时，取出沥水，放入烘干箱中烘烤20分钟；烘干箱设定温度75℃～80℃，至此烘干的承载体即为制成的铂族金属载体催化剂本体；
将铂族金属载体催化剂本体自然冷却至室温，再置入马弗炉中焙烧3小时，炉温390℃；关电后待炉温降至50℃以下，取出焙烧的本体材料放入密闭、干燥的容器中保存待用；
将焙烧后的铂族金属载体催化剂，进行外表面金属镀覆处理，实施“镀镍-镀铜-镀镍”三层镀覆处理，每层镀覆层的层厚为0.006～0.01mm；
将经镀覆处理的铂族金属载体催化剂本体，用充磁机施行充磁；
至此，最终制得永磁铂族金属载体催化剂。
3.一种应用权利要求1所述的永磁铂族金属载体催化剂的发动机燃油倍能器；其特征在于：所述燃油倍能器的壳体采用耐高温、耐腐蚀的聚四氟乙烯材料制作，壳体设有直径Φ13.2mm的装载舱，装载有永磁铂族金属载体催化剂，装载舱的最外端设置刻有商标的端盖。
4.根据权利要求3所述的发动机燃油倍能器，其特征在于：依次将永磁铂族金属载体催化剂、电路板、端盖装配入壳体中，组装成发动机燃油倍能器单体；将相对称的两件发动机燃油倍能器单体，装配成N极与S极相对的偶极子状互锁方式，以构成完整的发动机燃油倍能器。
5.根据权利要求3所述的发动机燃油倍能器，其特征在于：该倍能器有两个壳体，设计为互锁方式，每一壳体的一面设有两个位置相对、带有限位插槽的锁齿；壳体的另一面设有两边沿带齿的插舌片；两个单体的壳体，由插舌片相对互插入锁齿进行锁定。
6.根据权利要求3所述的发动机燃油倍能器，其特征在于：将该发动机燃油倍能器，N极与S极相对、成偶极子状，卡箍锁固在输油管路上，对通过倍能器赋能管路的燃油进行催化赋能作用。
7.根据权利要求3所述的发动机燃油倍能器，其特征在于：将该发动机燃油倍能器，投放于油箱中，对燃油具有催化赋能作用。
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