Đặc tính của lá thép mạ Composite Ni-CeO2-Cu

Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> ĐẶC TÍNH CỦA LÁ THÉP MẠ COMPOSITE Ni-CeO2-Cu<br /> Nguyễn Đức Hùng1*, Trịnh Thị Hoàng Oanh2, Mai Văn Phước3, Đào Khánh Dư4<br /> <br /> <br /> Tóm tắt: Hỗn hợp CeO2 và CuO được biết là có khả năng xúc tác cho các quá<br /> trình ôxy hóa các hợp chất hyđro cacbon cũng như cacbon monooxit ở khoảng nhiệt<br /> độ thấp. Vì vậy, khi mạ được compositeNi-CeO2-Cu lên bề mặt lá thép để Cu bị ôxy<br /> hóa thành CuO với độ dày và các tính chất cơ, hóa, lý tốt sẽ đảm bảo cho quá trình<br /> nghiên cứu chế tạo hộp xúc tác để xử lý khí thải. Sử dụng dung dịch mạ niken Watts<br /> với hàm lượng các bột CeO2: 5,0 g/L và Cu: 1,0 g/L có thể tạo được lớp mạ với bề<br /> mặt có mặt CeO2 và Cu có thành phần nguyên tử Ce dao động từ 0,1 đến 34,22% và<br /> Cu từ 0,01 đến 5,04%. Lớp mạ compositeNi-CeO2-Cu có chiều dày lớp mạ đạt giá<br /> trị đến 41m đủ chôn vùi các hạt CeO2 và Cu. Cấu trúc bề mặt lớp mạ đồng đều,<br /> bền ăn mòn đủ đảm bảo để phục vụ nghiên cứu chế tạo hộp xúc tác cho xe máy, ôtô.<br /> Từ khóa: Mạ Ni-CEP, CeO2-Cu, Xúc tác ôxihóa, Lá thép mạ, Bề mặt mạ xúc tác.<br /> <br /> 1. MỞ ĐẦU<br /> Ở nước ta lượng ôtô, xe máy được sử dụng ngày càng nhiều đặc biệt tại 2 thành phố lớn<br /> như Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh. Khí thải do hoạt động của ôtô, xe máy cũng sẽ<br /> làm ô nhiễm môi trường không khí ngày càng trầm trọng [1] thậm chí gây mù khan như tại<br /> thành phố Hồ Chí Minh vào hè năm 2015. Xử lý khí thải của động cơ ôtô đã được nghiên<br /> cứu bằng nhiều biện pháp khác nhau và ban hành tiêu chuẩn [2] giới hạn các khí ô nhiễm<br /> như CO, NOx, CxHy, SO2. Trong các phương pháp giảm thiểu ô nhiễm khí thải động cơ ôtô<br /> và xe máy, sử dụng hộp xúc tác bằng gốm tổ ong có CeO2 [3] hoặc bằng thép phủ kim loại<br /> quý Pt, Pd [4] sẽ có tác dụng xúc tác các quá trình ôxihóa tiếp CO và CxHy của khí thải ở<br /> vùng nhiệt độ thấp của ống xả. Do công nghệ chế tạo gốm mang xúc tác CeO2 phức tạp,<br /> còn sử dụng thép mạ kim loại quý Pt, Pd giá thành cao nên không khả thi tại Việt Nam.<br /> Phương án mạ niken composite CeO2 có kích hạt micro, nano để chế tạo hộp xúc tác đã<br /> cho kết quả khả quan trong nghiên cứuxử lý các khí thải CO và CxHy [5, 6]. Để tăng cường<br /> hơn nữa khả năng xúc tác cho các quá trình ôxy hóa CO [7 -10] cũng như CxHy [11] cần<br /> phải nghiên cứu sử dụng hỗn hợp CeO2 - CuO. Vì vậy mạ lớp composite Ni-CeO2-Cu lên<br /> lá thép và Cu sẽ bị ôxy hóa thành CuO với các tính chất phù hợp để chế tạo hộp xử lý khí<br /> thải là mục đích của bài báo này.<br /> <br /> 2. NỘI DUNG CẦN GIẢI QUYẾT<br /> <br /> 2.1. Phương pháp nghiên cứu<br /> Quá trình tạo lớp phủ composite mạ điện (CEP) được thực hiện tương tự như các công<br /> trình [5, 6] bằng dung dịch mạ niken Watts với các hạt CeO2 và Cu. Kích thước hạt CeO2<br /> và Cu được xác định bằng thiết bị HORIBA Laser Scattering Particle Size Distribution<br /> Analyzer LA-950 tại Viện Hóa học Vật liệu, Viện Khoa học - Công nghệ quân sự, Bộ<br /> Quốc phòng. Nghiên cứu xác định các thông số công nghệ và đặc tính hóa lý của lớp mạ tổ<br /> hợp CeO2-Cu được thực hiện trên catốt bằng lá thép không gỉ 430 có thành phần (C