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三元催化器,乃现代汽车尾气净化之重要装置?

其工作原理,实乃化学与物理之结合,极为精妙。
今以文言文细述其理。

夫三元催化器,置于汽车排气系统之中,其任务在于转化汽车尾气中之有害物质,使之变为无害或低害之气体。
所谓“三元”,乃指其能转化之三种主要有害成分:一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)及氮氧化物(NOx)。
此三者皆为汽车内燃机燃烧不完全或高温高压下产生之有害物质,对人体健康及环境均有极大之危害。

三元催化器之工作原理,可分为三个主要步骤。
第一步,催化剂表面之吸附作用。
当汽车尾气通过三元催化器时,其中之有害物质首先被催化剂表面之活性位点所吸附。

此过程乃物理吸附与化学吸附之结合,有害物质与催化剂表面发生相互作用,形成不稳定之中间态。
第二步,催化转化。
在催化剂之作用下,被吸附之有害物质发生氧化还原反应。

一氧化碳与氧气反应生成二氧化碳,碳氢化合物与氧气反应生成二氧化碳和水,氮氧化物则通过还原反应生成氮气和水。
此过程中,催化剂之活性位点起到关键之作用,降低反应之活化能,使反应在较低之温度下即可进行。
第三步,解吸与排放。

经过催化转化后之无害或低害气体,自催化剂表面解吸,随尾气排出。
此时之尾气已大大降低了对环境及人体健康之危害。
三元催化器之催化剂,多为铂(Pt)、铑(Rh)、钯(Pd)等贵金属与氧化铝、氧化铈等氧化物之混合物。

此等催化剂具有高活性、高选择性及高稳定性等特点,能在较宽之温度范围内有效转化尾气中之有害物质。
然而,三元催化器之性能受多种因素影响。
如催化剂之活性受温度影响,过高或过低之温度均可能降低其催化效果。

值得注意的是,催化剂还可能因尾气中之硫、磷等元素而中毒,影响其催化活性。
因此,汽车使用过程中,需定期更换三元催化器,以确保尾气净化效果。
总之,三元催化器之工作原理乃化学与物理之结合,通过催化剂之吸附、转化与解吸作用,有效降低汽车尾气中之有害物质含量。

此技术之应用,不仅有助于保护环境与人体健康,亦体现了人类智慧与科技进步之结晶。
夫三元催化器之精妙,实乃现代科技之瑰宝。
然则,其工作原理虽已述明,然其制造与应用之技艺仍需不断精进。

吾辈当以此为契机,深入研究科学技术,以期为人类社会之繁荣与进步贡献智慧与力量。
愿吾辈共勉之,共创美好未来。

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