- 技術應用 -
23.Dec.2013
X-ray螢光-XRF 汽車觸媒分析與鑑定
空氣污染源之一就是由車輛所放的廢氣含有未完全燃燒的一氧化碳(CO)與碳氫化合物(HC)..等危害環境物質所造成的，這些物質未經處理直接排放，會造成空氣品質的惡化，而觸媒轉換器就是汽車排氣系統中的淨化裝置，位於排氣管的前段或中段，淨化器內部有Pt、Pd、Rh三種貴金屬所合成，它的功能就是將車輛的引擎沒有燃燒乾淨所排放的廢氣，經氧化還原作用，將廢氣轉化成無害物質以符合環保標準，反應過程中Pt、Pd、Rh貴金屬並不參與化學反應，只作為加速有害氣體還原為無害物質的速度，在反應過程中鉑族金屬(Pt、Pd、Rh)並不損耗，其化學性質依然不變，所以觸媒轉換器在正常的狀況下是可以永久使用的淨化裝置。
一般汽車觸媒轉化器內有含陶瓷或金屬載體，作為鉑族金屬附著的固體結構，不同車廠所出產的觸媒轉換器鉑族金屬含量有所差異，有相關單位就是在研究轉換器中的貴金屬含量，影響專換效率的關聯性，因此Olympus就有針對此應用而開發的分析設備Xpert 6000(Car Catalyst)，此技術是利用X射線螢光(XRF)的原理得知相關金屬的比例含量，與化學分析方式相比，XRF無須破壞及前處理，能夠更快速更便利得知樣品訊息。 一般鉑族金屬在觸媒轉化器(陶瓷)的濃度
 |
| Xper 6000(Car Catalyst) |
|---|
| Washcost | Conc. In wt% |
|---|---|
| Pt | 0 - 1.3 |
| Pd | 0 - 2.5 |
| Rh | 0 - 0.15 |
 |
| 觸媒轉換器中的X射線螢光光譜 |
|---|
一般汽車觸媒貴金濃度較低，若硬體效能解析度差，軟體也無支援誤差補正，很容易被其他主要元素背景雜訊干擾所影響，導致資料的誤差。
一般觸媒轉換器中會有許多金屬元素產生干擾，例如高氧化鋯ZrO2載體含量(3~20%)會降低銠Rh及Pd訊號，會增加白金訊號Pt 訊號導致數值偏差，Olympus結合獨特的硬體和軟體，能精准的測出該目標元素，透過軟體補正能夠排除元素干擾所造成複雜的化學干擾，例如不同的塗層Zr, Sr, Ba,Ce或是由汽油產生的污染物Pb，或是大型卡車及巴士觸的汽車觸媒有高濃度W和Se的含量，這些都是會造成干擾導致測試偏差的原因。
透過標準品建置，測試參數能媲美實驗室等級的精度，下列為汽車觸媒實驗室測定與XRF測定對照:
| Sample | Pt % Lab | XRF Analyzer |
|---|---|---|
| CC 1 | 0.1453 | 0.1437 |
| CC 2 | 0.1866 | 0.1776 |
| CC 3 | 0.4076 | 0.4090 |
| CC 4 | 0.1563 | 0.1561 |
| CC 5 | 0.1610 | 0.1660 |
| Sample | Rh % Lab | XRF Analyzer |
|---|---|---|
| CC 6 | 0.0043 | 0.0049 |
| CC 7 | 0.0109 | 0.0097 |
| CC 8 | 0.0130 | 0.0112 |
| CC 9 | 0.0005 | 0.0009 |
| CC 10 | 0.0327 | 0.0327 |
| Sample | Pd % Lab | XRF Analyzer |
|---|---|---|
| CC 11 | 0.0352 | 0.0396 |
| CC 12 | 0.0695 | 0.0715 |
| CC 13 | 0.0826 | 0.0805 |
| CC 14 | 0.0063 | 0.0081 |
| CC 15 | 0.0699 | 0.0714 |
透過標品的建置Xpert 6000檢測鉑族金屬Pt、Pd、Rh提供了高水準的表現，除了貴金屬元素分析，汽車觸媒轉換器中的其他金屬元素Ti, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu , Zn, Pb, Bi, Sr, Zr, W, Se,Ce也能一併分析，這對於貴金屬回收的產業來說，有莫大的幫助，不用再依據經驗來判定汽車觸媒內的貴金屬含量，因此對於一般從事回收業者，或針對貴金屬材料研究大廠，是最佳的分析利器。
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