钙钛矿型复合氧化物用于汽车尾气催化净化的研究进展(一)
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文献综述LaFeO3的制备及其应用研究现状08092410 张三摘要：LaFeO3作为钙钛矿型复合氧化物，是一种具有独特物理性质和化学性质的新型材料，对LaFeO3的制备及其应用的研究具有重要意义。
本文主要综述了溶胶-凝胶法、低温熔盐法、共沉淀法、柠檬酸法、固-液界面法、固相反应法和燃烧法等制备LaFeO3的方法，概述了LaFeO3在光催化、汽车尾气处理、燃烧催化和复合固体推进剂等方面的应用。
关键词：钙钛矿、LaFeO3、光催化1. 引言随着工业技术的飞速发展，环境污染问题日益突出。
目前国内常用的有机物废水处理技术难以达到有效的治理。
大量研究表明，光催化氧化法去除水中有机污染物具有方法简单、氧化能力极强的特点。
最近10年来，半导体光催化剂在应用中得到了飞快的发展。
光催化降解有毒污染物质已成为比较热门的研究课题之一。
目前研究较多的是TiO2、WO3、ZnO等氧化物半导体材料，对钙钛矿型复合氧化物ABO3光催化活性的研究处于起步阶段[1]。
钙钛矿型氧化物是一类容易形成阳、阴离子缺陷的化合物，其丰富的氧缺陷，很容易活化吸附氧分子。
根据光催化原理，当催化剂处于溶液中时，在光的照射下激发出光致电子和光致空穴，使催化剂表面吸附氧、水等转化为高活性的·OH自由基，与表面有机物分子发生氧化还原反应，使有机物降解[2]。
具有典型ABO3型钙钛矿结构的具有LaFeO3此特性。
近年来，由于LaFeO3具有好的晶体结构、磁性、电导性、压电和电光性质，在固体电解液、固体燃料电池、发动机、电化学器件、传感器等领域得到应用[3]。
它的研究成为材料科学新的发展方向，但在光催化降解有机物方面研究较少。
2. LaFeO3的结构钙钛矿型（ABO3）复合氧化物是一种具有独特物理性和化学性质的新型无机非金属材料，其结构示意图如图1所示。
A位一般是稀土或碱土元素离子，B位为过渡元素离子，A位和B位皆可被半径相近的其他金属离子部分取代而保持其晶体结构基本不变。
汽车尾气净化三效催化剂研究进展
摘
要 ： 效 催化 剂 是 汽 车 尾 气 净 化 最 主要 的 方 法 ， 三 目前 已 发 展 到 第 四 代 。 开 发 金 属 合 金 载 体 ， 以
及 新 型 单 钯 催 化 荆 、 渡金 属 型 或 稀 土 钙 钛 矿 型 催 化 剂是 今 后 三 效催 化 荆研 究 的 热 点 。 过
淘汰。
随着 Ｎ 排 放 法规 的 出 台 ，０世 纪 ７ Ｏ ２ ０年代
末 出现 了 Ｐ — ｈ双 金属催 化 剂 ， ｔ ｔ Ｒ Ｐ 针对 Ｈ Ｃ和 Ｃ Ｏ
整装催 化 剂 中蜂 窝状 陶瓷载体 具有 较低 的热
的氧 化 ， ｈ针 对 Ｎ Ｒ Ｏ，的还 原 ， 催化 剂 的总体 性 能 通过 Ｐ— ｈ协 同作 用 完 成 ， 同 时 净 化 ＨＣ、 Ｏ ｔ Ｒ 可 Ｃ 和 Ｎ 故 称三效 催 化剂 。 Ｏ
２ Ｉ ５ ｉ ； 融 分 解 温 度 为 １ ５ Ａ ， ・ＳＯ，熔 Ｏ ０℃ ； 热 温 ４ 耐 度 １０ ０℃ ；５～９ ０℃ 之 间 平 均 热 膨 胀 系数 为 ４ ２ ０
引起 全球 范 围极 大 关 注 ， 对 汽 车 尾 气催 化 技 术 又
提 出了更高要 求 。要求 其作 用 扩大 到能 解决 富氧
为城市 中最 主要 的 大 气污 染 源 ， 着 生 活水 平 的 随
气氛 下 Ｎ 的还 原 问题 ， Ｏ 以及汽 车 冷启动 的 污染 控制 ， 于是 出现 了第 三 代低 温起 燃 和耐 高 温 的 三
效催 化 剂 。
提高 ， 该问题 日趋 显 著 。尾 气成 分 主 要 有 一 氧化
坏 了人类赖 以 生存 的 自然 环 境 。 目前 ， 国纷 纷 各
制定严格 的汽 车 污 染 法律 法 规 ， 以期 达 到加 强 管
钙钛矿复合氧化物在气敏方面的研究进展
1 钙钛矿纳米晶粉的制备方法
1 . 1 固相合成法 固相合成法的通常做法是把相应硝酸盐、 乙酸 盐以及碳酸盐按化合物组成计量比例投料 , 其中要 加适量的草酸. 物料在球磨机中充分研磨制备前驱 体 , 取出后干燥煅烧即得产 品. 该方法 的特点是所 得产品的比表面积 特别大, 而且内部缺陷很 多. 傅 军等
[ 5]
以
Y2 O3, Fe( NO3 ) 3 ∀ 9 H 2 O 和 Zn( NO3 ) 2 ∀ 6 H 2O为原料, 按适当的物质量比配成混合溶液, 用 ( NH 4 ) 2 CO3 作 沉淀剂, 并用磁力搅拌均匀, 控制 p H 值在 8 . 5~ 9 . 0 , 最后得到完全共沉淀, 制得了纯相 YF eO3. 该法简单易 行, 易于进 行微量元素 添加, 无 须 昂贵原料 , 但得到的粉 体分散性差 , 在脱水过程 中 有严重团聚结块现象. 采用冷冻干燥或真空干燥能 有效解决这个问题 . 1 . 6 其他合成方法 刘润茹等
第 2期
赵玛 , 等 : 钙钛矿复合氧化物在气敏方面的研究进展
∀ 39∀
[ 8]
替代贵金属的氧化还原催化剂等诸多 领域已有应 用 . 本文拟对 ABO3 钙钛矿型复合氧化物粉体及薄 膜在制备方法、 气体敏感机理和掺杂改性方面的研 究进展进行综述 , 以期为今后该领域研究提供理论 依据.
金属离子的比值为 2 1. 赵玛等
文章编号 : 1004- 1478( 2010) 02- 0038- 04
钙钛矿复合氧化物在气敏方面的研究进展
赵玛, 吴占雷, 韩周祥, 魏剑英, 张茹
( 郑州轻工业学院 河南省表介面科学重点实验室 , 河南 郑州 450002) 摘要: 综述了近年来国内外钙钛矿型复合氧化物气敏材料在粉体 、 薄膜方面的制备方法, 并对其气敏 机理进行分析, 认为在制备过程中 p H 值、 退火温度等因素是影响材料性质的主要因素 , ABO3 型气 敏材料 A 位、 B 位及贵金属掺杂可改善其材料的某些特性. 指出 , 研制能够同时监测多种气体的全自 动数字式智能传感器将是该领域今后的研究方向. 关键词 : 钙钛矿; 气敏材料 ; 智能传感器 中图分类号 : TP 212 . 2 文献标志码 : A
影响钙钛矿型复合氧化物催化分解NO因素的讨论
层 ，使 比 表 面 积 增 加 。 用 相 应 的 Ａ 离 子 部 分 地 置 换 ＡＢ ，中 的 Ａ 离 解 温 度 尤 为 重 要 。 作 者 通 过 实 验 研 究 发 现 当 溶 胶 的 形 成 温 度 为 Ｏ 子 ，使 原 子 结 构 式 由 Ａ Ｏ 变 成 了 ＡＩ Ｂ ， 可 以 使 这 种 畸 变 改 ９ ℃ ， 分 解 温 度 为 ５ ０ ５ ０ 时 催 化 性 能 较 好 ， 验 结 果 如 图 １ ２ Ｂ ＿Ａ Ｘ Ｏ， ｘ ０ 热 ０—５℃ 实 、 变 ， 种 改 变可 使催 化 剂 活性 达 到最 佳 状 态 。 这 由 于 发 生 畸 变 等 原 因 ， 钙 钛 矿 型 复 合 氧 化 物 的 晶 体 结 构 上 将 在 产 生 点 缺 陷 ， 缺 陷 分 别 为 阳 离 子 缺 位 和 阴 离 子 缺 位 。 由 于 Ｂ 离 子 点 需 要 构 成 牢 固 的 对 钙 钛 矿 型 结 构 起 稳 定 作 用 的 Ｂ 面 体 ， 阳 离 子 ０八
、
结 构 畸 变 对 催 化 活 性 的 影 响
理 想 的 钙 钛 矿 型 结 构 （ Ｂ 是 立 方 晶 体 ， 算 钙 钛 矿 结 构 中 双 聚 、 状 聚 合 、 二 维 状 聚 合 、 维 空 问 的 网 状 聚 合 等 多 种 聚 合 物 Ａ Ｏ） 计 链 准 三
（ 凝 在 Ａ— 和 Ｂ— 键 长 的 最 佳 比 率 可 以 得 出 ｒ，ｒ Ｏ Ｏ ｎ Ｂ之 间 有 如 下 关 系 【 ： 结 构 ； ３） 胶 的 老 化 ， 此 过 程 中 缩 聚 反 应 继 续 进 行 直 至 形 成 具 有 】 ０７ ．５≤ （Ａ ｔ） １４ ４（Ｂ＋ ０ ≤ １０ （＾ ｒ） １４ ４（Ｂ ｏ ＝ ｒ＋ ｏ ／ ．１ ｒ ｒ） ．， ｒ＋ ０ ／ ．１ ｒ＋ｒ） ｔ为 钙 钛 坚 实 的 立 体 网 状 结 构 ； ４） 胶 的 干 燥 ， 时 伴 随 着 水 和 不 稳 定 物 质 （ 凝 同 （ 热 在 凝 矿 型 结 构 的 容 忍 系 数 。 当 ｔ为 １０时 ， 理 想 的 立 方 钙 钛 矿 型 结 构 。 的 挥 发 过 程 ； ５） 分 解 阶 段 ， 此 过 程 中 ， 胶 的 网 状 结 构 彻 底 塌 ． 是 ｔ ． 时立 方 结构 变 歪 ， ＜１０ ｔ愈 小 结 构 愈 歪 ． 这 种 畸 变 是 由 Ｊｈ — ｅｌｒ 陷 ． 机 物 前 驱 体 分 解 、 全 挥 发 。 时 提 高 目标 产 物 的 结 晶 度 。 在 ａｎ Ｔｌ ｅ 有 完 同 静 电 效 应 引 起 的 。 Ｏ 一 外 移 动 ， ３向 内 移 动 ． 果 产 生 疏 松 的 表 面 这 ５个 阶 段 ， 度 起 着 决 定 性 的 作 用 ， 中 溶 胶 的 形 成 温 度 及 热 分 向 Ｂ 结 温 其
汽车尾气处理(小论文)
汽车尾气处理（小论文）F1115002 5111509040 周于聪【摘要】汽车尾气是大气污染的主要来源之一，而尾气的催化转化是目前处理尾气污染的主要手段。
本文简述了尾气的主要污染物及其危害，尾气催化转化的主要过程及其反应方程式，并通过简要计算证明其可行性和温度等相关数据，简单介绍了目前比较广泛使用的催化剂及其今后的一些发展方向。
【关键词】汽车尾气、催化转化，催化剂，尾气处理反应式，尾气处理温度【引言】随着现代社会的不断发展，人们的生活水平的不断提升，汽车的购买量和使用量快速增长，与之而来的汽车尾气污染问题也愈来愈严重，寻找高效可行的尾气处理技术变得越来越急切。
一、汽车尾气中的主要污染物及其危害汽车尾气中含有因不完全燃烧产生的碳氢化合物（HC），一氧化碳（CO），氮氧化物（NO X）以及少量的二氧化硫（SO2）和铅化合物等，这些有害物质直接排放对人体及环境会造成严重的后果。
一氧化碳（CO）与人体中的血红蛋白（H b）的亲和力明显高于氧气（O2），一旦人体吸入较大量的CO，因发生如下反应：H b O2+CO↔H b CO+O2，导致人体缺氧，危及生命。
碳氢化合物（HC）本身即具有致癌作用，且会强烈刺激眼睛和呼吸道，在空气中易与氮氧化物（NO X）在太阳光下产生光化学烟雾，造成大气污染，严重时甚至可以使人麻痹中毒。
氮氧化物（NO X）主要是NO和NO2，其中高浓度的NO能引起中枢神经瘫痪及痉挛, NO2能引起人体中毒,易是酸雨的主要成因之一。
倘若汽车尾气不及时有效的处理其严重生态影响和社会影响不堪设想，甚至会阻碍社会的进一步发展。
二、我国汽车尾气的排放现状据最新的环境保护部报告显示[1]：2009年，全国机动车排放污染物5143.3万吨，其中一氧化碳（CO）4018.8万吨，碳氢化合物（HC）482.2万吨，氮氧化物（NOx）583.3万吨，颗粒物（PM）59.0万吨。
汽车是机动车污染物总量的主要贡献者，其排放的CO和HC超过70%，NOx和PM超过90%。
汽车尾气的净化
汽车尾气净化技术
采取的途径主要有两种 一是在不改变 燃料种类的情况下采用清洁燃烧技术 （机内净化）与尾气净化技术（机外净 化）；二是利用绿色环保燃料来减少汽 车尾气中有害物的排放。目前国外已运 用的机内净化方法主要有 延迟点火法 、 废气再循环装置、 ECR、 控制燃烧装置 、 CSS、清洁空气装置、 CAP 以及低温等 离子体技术。机内净化只能减少有害气 体的生成量，不能除去已生成的有害气 体 ，因此净化效率不高。
通常所说的光触媒是一类以TiO2为代表的 具有光催化功能的光半导体材料的总称。 光催化降解材料在紫外线的照射下， 其中的TiO2，可产生游离电子及空穴，因 而具有很强的光氧化还原能力，可氧化分 解汽车尾气中的有机化合物和部分无机物。 同时，TiO2受光后生成的氢氧自由基能对 有机物质和有害气体进行氧化还原反应， 将其转化为无害的水、一氧化碳和盐等。 反应过程中，TiO2作为催化剂本身并不直 接参与氧化还原的反应，而只是扮演发生
汽车尾气的 净化
第八组
随着经济的发展，汽车已走进千家万户，而随着汽车 的增加，汽车尾气对环境的影响也日益显著，汽车尾 气中含有多种有害气体，有害颗粒等，对人的身体健 康有很大危害，人们的环保呼声越来越高涨。
因此，降低机动车的废气排 放成为当今社会的热点之一。 尾气处理有多种方法，使用 新能源，改善燃烧装置等， 其中汽车尾气净化催化剂是 控制汽车尾气排放减少污染 的最有效手段。
化合物代替贵金属作催化剂，可以更有效 地解决汽车尾气中一氧化碳和氮氧化物的 污染问题。我国位于江苏无锡国家高新区 内的威孚力达催化净化器有限责任公司， 自主研发国Ⅲ排放标准汽车尾气纳米稀土 催化剂，已成功在奇瑞、沈阳金杯、海马、 北汽福田、吉利美日等车型上通过了国Ⅲ 匹配试验，综合性能在冈内处于领先地位。 2008年起全面配套在国内主要机动整车 上。
钙钛矿型光催化材料的应用现状及进展
钙钛矿型材料具有与天然钙钛矿（CaTiO3）相同的晶体结构，其化学通式为ABX3，A为碱土或稀土金属离子，B为过渡金属离子，X为原子半径较小的阴离子。
通过元素的替换和掺杂可以调控钙钛矿型材料的催化性能，A位和B位都可被相同或不同价态离子取代，用A1−xA′xB1−yB′yX3+δ表示。
元素周期表中绝大部分元素都能组成稳定的钙钛矿结构。
钙钛矿材料具有光、电、磁等物理特性以及氧化还原性、催化活性等化学性质，已经广泛应用于催化领域。
近年来，研究者发现钙钛矿型材料具备优异的电子结构，利于电子激发和迁移，可将光响应段向可见光区移动，所以钙钛矿型材料作为光催化剂对太阳光具有极高的利用率。
同时，通过晶格畸变可以强烈影响钙钛矿型材料的光生电荷载流子的分离，进而避免复合过程。
所以，钙钛矿型材料作为新型光催化剂的潜力逐步得到重视。
钙钛矿型材料的光催化原理与传统光催化材料相似。
在可见光或紫外光照射下，钙钛矿产生光生电子和空穴，光生电子和空穴在内部电场力的作用下分离并分别转移到导带（CB）和价带（VB），这些电荷与表面吸附的氧气和氧化物发生反应，产生具有强氧化性的自由基，进而实现污染物的降解。
本文综述了钙钛矿型光催化剂的活性影响因素、新型钙钛矿光催化材料的发展现状以及钙钛矿材料在光催化领域的应用现状，并对其目前面临的问题及未来发展方向进行了展望。
摘要：光催化技术和光芬顿技术是解决环境污染和能源短缺问题的有效手段，而光催化剂是其研究核心。
钙钛矿材料因其在光催化能量转换和环境净化方面的潜力而成为新型光催化材料的研究热点。
该文综述了钙钛矿型光催化剂的特性、活性影响因素和新型钙钛矿光催化材料的发展现状，归纳了该材料在染料废水处理、氨氮废水处理、金属离子氧化还原、大气污染物净化和土壤有机物及重金属去除中的应用进展，并对其在实际应用中面临的挑战及未来发展方向进行了讨论。
最后指出钙钛矿型光催化剂目前发展面临的关键问题在于节能绿色制备方法的开发、新型复合钙钛矿材料尤其是高比表面积钙钛矿基体材料的研发和针对钙钛矿材料特性的反应器的建造。
钙钛矿型复合氧化物
钙钛矿型复合氧化物引言钙钛矿型复合氧化物是一种具有广泛应用前景的材料，其特殊的晶体结构和优异的物理化学性质使其在能源转换、电子器件、催化剂和光电探测等领域有着重要的应用。
本文将对钙钛矿型复合氧化物的结构、合成、性质以及应用进行综述和分析。
一、钙钛矿型复合氧化物的结构钙钛矿型复合氧化物是一类具有ABO3化学式的化合物，其中A位是一价或二价金属离子，B位是三价金属离子。
在钙钛矿型结构中，A位离子和BO6八面体共同构成空间网格，BO6八面体由六个氧离子包围。
典型的钙钛矿型结构是立方晶系，但也存在着许多变种，例如斜方钙钛矿型、三斜钙钛矿型等。
钙钛矿型复合氧化物的结构可以通过X射线衍射、电子显微镜等技术进行表征。
通过这些技术，可以确定钙钛矿型复合氧化物的晶胞参数、晶格畸变和晶体缺陷等信息，进而了解其结构与性质之间的相互关系。
二、钙钛矿型复合氧化物的合成方法钙钛矿型复合氧化物的合成方法多种多样，常见的包括溶胶-凝胶法、水热法、固相反应法和物理气相沉积法等。
1.溶胶-凝胶法：该方法通过溶胶的形态转变为凝胶，然后通过热处理得到所需的复合氧化物。
溶胶-凝胶法具有反应温度低、精密控制结构和组成的优点。
2.水热法：该方法利用水的高温高压性质，在水溶液中进行合成反应。
水热法通常可以制备具有较高结晶度和较细颗粒尺寸的复合氧化物。
3.固相反应法：该方法是通过固相反应使原料中的元素发生化学反应，形成所需的复合氧化物。
固相反应法适用于高温合成，但反应条件较为严格。
4.物理气相沉积法：该方法通过在基底上沉积物理蒸发或溅射的薄膜，形成钙钛矿型复合氧化物。
物理气相沉积法适用于制备薄膜和异质结构。
三、钙钛矿型复合氧化物的性质钙钛矿型复合氧化物具有许多独特的物理和化学性质，使其在各个领域具有广泛的应用潜力。
1.光学性质：钙钛矿型复合氧化物具有优异的光学性质，例如光吸收、发光和非线性光学特性。
这些性质使其在光电器件、光催化和光学传感等领域有着重要的应用。
钙钛矿型复合氧化物制备方法的研究综述
间 。 单 的 讲 ， 胶 一 凝 胶 法 就 是 用 含 高 化 学 活 性 组 简 溶 分 的 化 合 物 作 前 驱 体 ， 液 相 下 将 这 些 原 料 均 匀 混 在 合 ， 进 行 水 解 、 合 化 学 反 应 ， 溶 液 中 形 成 稳 定 并 缩 在 的 透 明 溶 胶 体 系 ， 胶 经 陈 化 胶 粒 间 缓 慢 聚 合 ， 成 溶 形 三 维 空 间 网 络 结 构 的 凝 胶 ， 胶 网 络 问 充 满 了 失 去 凝 流 动 性 的 溶 剂 ， 成 凝 胶 。 凝 胶 经 过 干 燥 、 结 固 化 形 烧
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（ 考 文献 ］ 参 Ｅ ｉ 邢 其 毅 ， 瑞 秋 ， 政 ： 础 有 机 化 学 ． Ｍ ］ 北 ｌ 徐 周 基 Ｅ ． 京 ： 等 教 育 出 版 社 ， ９ ３： ７ ． 高 １８ ２ ４
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内 蒙古 石 油 ４ ｒ Ｌ＿ －
２０ 第 ６ ０ ８年 期
钙 钛 矿 型 复 合 氧 化 物 制 备 方 法 的 研 究 综 述
汽车尾气催化净化技术进展
汽车尾气催化净化技术进展1汽车尾气净化催化发展概况随着汽车工业和交通运输业的发展汽车日益增多汽车尾气已成为当今城市空气污染的主要原因。
它严重影响了人们身体健康动植物的生长。
汽车尾气中含有许多有害物质主要包括CO、氮氧化合物NOx、碳氢化合物以及一些颗粒物（铅化物、黑烟和油雾）、臭气（甲醛或丙烯醛）等。
[1] 汽车尾气净化催化剂最早从20世纪70年代开始的氧化型催化剂它包括两种类型：一种是以柏和钯贵金属为活性组分的氧化催化剂一种是以ABO3型钙钛矿结构的复合氧化物为代表的贱金属催化剂。
当时的汽车尾气排放法规只限制CO和HC的排放而这个时期的催化剂恰好是氧化CO和HC的催化剂。
由于贵金属催化剂活性比贱金属催化剂活性高100倍以上故贱金属催化剂逐渐被贵金属催化剂淘汰。
[1] 70年代末到80年代中期又有了Pt/Rh双金属催化剂。
这期间人们开始考虑尾气中的NO_的净化转化。
人们发现铑能促进NO_还原生成N2因而产生了双床催化剂及三床催化剂。
双床催化剂采用两个反应器氧化、还原分段进行但由于这种催化剂结构复杂NOx还原后可能重新被氧化所以这种催化剂很快被淘汰了。
随后Pt/Rh三效催化剂TWC（Three Way ConversionCatalyst）开始应用在A/F（供给发动机里的空气与汽油的混合比）操作窗口内CO、HC和NO_转化率可达到80%-90%以上。
[1] 80年代中期开始Pt/Rh/Pd新一代催化剂产生了这种催化剂活性成分是Pt、Pd及Rh等贵金属它能同时降低CO、HC 和NO_而且不受汽车发动机的影响还能经受发动时由常温到高负荷的高温变化。
[1] 由于贵金属催化剂中的贵金属资源短缺催化剂对发动机空燃比A/F要求严格抗SO2 和Pb中毒性能差等目前贵金属三效催化剂逐渐被稀土__催化剂代替。
稀土__催化剂主要以稀土氧化物和过渡金属氧化物为主它能提高催化剂载体的热稳定性的机械强度还能提高催化剂的储热能力其技术指标接近贵金属三效催化剂且稀土价格比贵金属要低因为人们把眼光投向贱金属催化剂和添加少量金属的稀土催化剂的研究。
纳米材料在生态环境方面的应用及潜在危害
４． 其它
控制污染源。 污染的预防是指有 效地使用原材料、 能源、 水及其他资源 以减少或消除废物的产生，从而从源 头上遏制污染的发生。 监测环境污染。 如有毒的Ｎ Ｏ ｘ 可 导致酸雨和温室效应，因此其在大气 中的含量必须被适时监测。 目前监测 技术成本高，不便移动作业，所需温度 高。 与现有监测仪器不同的是，利用纳 米技术研制的碳纳米管可以用于监测 ＮＯｘ，可在室温下工作， 造价低廉， 而 且体积小，只有３μｍ ［２］。 土壤污染物的治理。 以往土壤或
１ ． 水环境保护
由于自然和人为的原因， 水中的 污染物会大量增加， 超过水体的自净 能力， 使水中各种成分之间的相对平 衡受到破坏， 从而引起水质变坏。 目
一、 在环境保护方面的应用
在工业生产和社会生活中， 使用 纳米材料能够降低能源和材料的消 耗， 减少有害有毒废物的排放， 从而间 接减轻对环境污染的负荷。 例如， 利用 纳米技术的居室照明可以降低１０％的 电能消耗， 美国据计算每年可以减少
纳米材料对于改善我们赖以生存 的大气环境也具有多方面的应用。 用作煤炭助燃催化剂。 工业用煤 燃烧后也会产生Ｓ Ｏ ２ 气体， 如加入纳 米级助燃催化剂则不仅可使煤充分燃 烧，不产生ＣＯ气体，提高能源利用率， 而且会使硫转化为固体硫化物，而不 产生Ｓ Ｏ ２ 气体， 从而消除有害气体的 产生［９］。 用作石油脱硫催化剂。 工业用及 车用燃料油是最大的Ｓ Ｏ ２ 污染源， 燃 料油中的含硫化合物在燃烧后会产生 Ｓ Ｏ ２ ， 所以石油炼制工业有一道脱硫 工艺以降低汽柴油的硫含量。 纳米钛 酸钴（ＣｏＴｉＯ ３ ） 是一种非常好的石油 脱硫催化剂。 以半径为５５～７０ｎｍ的钛 酸钴合成的催化活体多孔硅胶或以 Ａ ｌ ２ Ｏ ３ 陶瓷作为载体的催化剂， 其催 化效率极高。 经催化的油品中硫的含 量小于０．０１％，达到国际标准。 用作汽车尾气净化催化剂。 最新 研究成果表明，复合稀土化合物的纳 米级粉体有极强的氧化还原性能，这 是其它任何汽车尾气净化催化剂都不 能比拟的。 它的应用可以彻底解决汽 车尾气中Ｃ Ｏ 和Ｎ Ｏ ｘ 的污染问题。 以活 性炭作为载体、 纳米Ｚｒ ０．５ Ｃｅ ０．５ Ｏ ２ 粉 体为催化活性体的汽车尾气净化催化 剂， 由 于 其 表 面 存 在Ｚ ｒ ４ ＋ ／ Ｚ ｒ ３ ＋ 及 Ｃ ｅ ４ ＋ ／ Ｃ ｅ ３ ＋ ， 电子可以在其三价和四 价离子之间传递，因此具有极强的电
(整理)钙钛矿型复合氧化物LaBO3
钙钛矿型复合氧化物LaBO3钙钛矿型复合氧化物ABO3是一种具有独特物理性质和化学性质的新型无机非金属材料。
其具有独特的晶体结构,尤其经掺杂后形成的晶体缺陷结构和性能,被应用或可被应用在固体燃料电池、固体电解质、传感器、高温加热材料、固体电阻器及替代贵金属的氧化还原催化剂等诸多领域,成为化学、物理和材料等领域的研究热点。
作为一种重要的纳米功能材料，LaBO3（B=V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni，Cu)复合氧化系列复合氧化物由于其种类繁多、结构特殊等物理化学特性，已成为当今纳米材料研究的热点之一；它作为一种新兴的热电材料，由于其独特的结构和热电性能，近年来受到了越来越多的研究工作者的关注；它作为一种重要的环境催化材料，具有钙钛矿结构的LaBO3由于其良好的热稳定性、储氧性能以及低廉的成本，一直被看作可以替代贵金属催化剂的首选的高效催化剂，其成为了研究金属氧化物的固体化学与其催化性能关系的合适的模型材料，并在机动车辆尾气催化净化、天然气催化燃烧等领域已显出十分诱人的前景，有望取代价格昂贵、资源匮乏的贵金属催化剂。
理想的ABO3钙钛矿结构是立方晶系，半径较大的稀土金属离子A被12个O 原子以立方对称性包围；B位离子是半径较小的过渡金属离子，处于6个O离子组成的八面体中央。
A—O之间距离20.5a，（a为晶格常数）B—O之间距离0.5a，三种离子半径满足：这个结构的稳定条件是：rA >0.90，rB>0.51。
此外，在形成稳定的ABO3型氧化物时，各种离子必须满足Gold- Schmidt 条件：即哥德布密特允许因子 t：0.75<t=（rA + rB） /21 / 2（rB+ rO） <1.0。
钙钛矿型催化剂在中高温活性高，热稳定性好，成本低。
研究发现，表面吸附氧和晶格氧同时影响钙钛矿催化活性。
较低温度时，表面吸附氧起主要的氧化作用，这类吸附氧能力由B位置金属决定；温度较高时，晶格氧起作用，不仅改变A、B位置的金属元素可以调节晶格氧数量和活性，用+2或+4价的原子部分替代晶格中+3价的A、B原子也能产生晶格缺陷或晶格氧，进而提高催化活性。
汽车尾气处理中的三效催化剂技术进展
汽车尾气处理中的三效催化剂技术进展作者：王宏达来源：《科技创新导报》2011年第11期摘要:采用催化反应器和再循环技术(EGR)对汽车尾气进行处理,可以减低有害物质的含量。
催化反应器在排气温度下借助于尾气在催化剂表面进行氧化还原反应,将尾气中的中的CO、HC、NOX转变为无害的CO2、N2等,从而减少环境污染。
本文综述了催化剂在国内外汽车尾气排放中的处理技术,比较和分析了各种催化剂及其载体的应用情况。
关键词:汽车尾气三效催化剂技术进展中图分类号:X73 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)04(b)-0056-021 引言随着世界各国环保意识的不断增强,汽车尾气的排放受到越来越严格的限制。
当前采用催化反应器和废气在循环技术(EGR)对尾气进行再处理、降低有害物质的含量。
这种方法直接、经济、有效、应用非常广泛。
催化技术处理汽车尾气主要是通过氧化还原反应,将尾气中的CO、HC、NOX转变为无害的CO2、N2等,从而减少环境污染。
该技术的核心是催化剂,本文重点讨论汽车尾气处理过程中常见的三效催化剂及载体技术和反应机理。
2 三效催化剂2.1 贵金属催化剂20世纪80年代,美国首先推出了含有Pt、Rh、Pd的贵金属三效催化剂。
随着技术的发展,以堇青石蜂窝陶瓷为载体、活性氧化铝为涂层的贵金属三效催化剂已经发展成熟。
到90年代,贵金属三效催化剂的功能涉及面更广,还能解决汽车启动时的污染控制。
但该类催化剂必须使用无铅汽油,并要求实现发动机的闭环控制,精确控制比在理论值的14.7∶1附近。
2.2 钙钛矿型催化剂由于贵金属资源有限、价格高昂,减少贵金属用量或替代贵金属,成为汽车尾气净化催化剂的发展趋势。
早在1971年,Libby就首先发表文章指出,钙钛矿型稀土催化剂可以用于净化汽车尾气,他通过实验,用LaCoO3催化剂对甲烷、乙烷和乙烯的催化氧化进行了研究。
钙钛矿型催化剂的化学式一般以ABO3表示,A通常是碱金属、碱土金属或稀土等离子半径较大的金属,B 则是离子半径较小的过渡金属,如Co、Mn、Cu、Ni等。
钙钛矿型稀土复合氧化物整体式催化剂的研究进展
、
用 的汽 车 尾气 净 化 催 化 剂 以贵 金 属 为 活 性 组 份 ， 若 能 以廉 价 的 Ｐ ＴＯ 取 代 之 显 然很 诱 人 。然 而 到 目前 为止 ， 尚未 见 不含 贵 金 属 的商 业 化 的 汽 车 尾 气 净 化
催 化剂 的报 道 。主要 原 因是 其起 燃 温 度 高和 稳定 性
氧 的 电 化 学 还 原 ， ］ 对顺 式 一 ２ 丁 烯 的 加 氢 和 氢 一
解 ］对 Ｃ 氧化 嘲和 去 除 ＮＯ， 呈现 出优 良的 ， Ｏ Ｅ等 ￣ 催 化 活性 。此 后 的 约三 十 年 时 间 ， Ｔ 在 催 化 中应 Ｐ Ｏ 用 的研 究热 点是 作 为 汽 车尾气 净 化 催化 剂ｎ 。实 叫
刘 源 ， 王 颖
（ 内蒙 古 工 业大 学 化 工学 院 ， 内蒙古 呼 和浩 特 ００６） １ ０ ２
摘
要 ： 述 了 钙 钛 矿 型 稀 土 复 合 氧 化 物 用 于 燃 烧 催 化 剂 的 发 展 动 态 ， 述 了钙 钛 矿 型 稀 土 复 合 氧 化 物 整 体 概 综
式 催 化 剂 的 研 究 进 展 ， 分 析 和 归 纳 了相 关 的 影 响 因 素及 其 中 钙 钛 矿 型 稀 土 复 合 氧 化 物 粉 体 的 制 备 技 术 并 关键词 ： 体 式催化剂 ； 钛矿 型稀土复合氧 化物 ； 整 钙 催化 燃 烧 中图 分 类 号 ： １ ． ３ ０６ ３ ３ ０６ ４ ３ ； ４ ． ６ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ４０ ７ （０ ２ ０— ０ ４０ １ ０— ２ ７ ２ ０ ） ４０ ５ —５
注 的两 个 方 向是 大 比表 面积 Ｐ ＴＯ 的 制备 ｑ 和
ｒ和 ｒ ｏ分别 为 Ａ 位 、 Ｂ位和 氧 离子 的 半径 。理 想
净化器载体在汽车尾气处理中的研究进展
净化器载体在汽车尾气处理中的研究进展发布时间：2022-10-14T02:10:44.260Z 来源：《科技新时代》2022年8期作者：张建[导读] 工业发展为国家和民众带来经济快速提升的同时，张建一汽-大众汽车有限公司成都分公司四川省成都市 610100 摘要:工业发展为国家和民众带来经济快速提升的同时，环境污染问题也随之而来。
环境安全是民众健康的基础要求，因此近些年来国家和政府对环保问题十分重视。
甚至环保行业在我国各个发展行业中都有所涉及。
汽车作为民众最主要的交通工具之一，也是对空气造成污染最多的行业之一。
汽车企业早早就开始着手环保问题。
但是,汽车尾气污染中的灰尘、光化学烟雾污染等,依然还没有被彻底解决。
为了贯彻落实绿水青山的经济发展理念,本文以环保汽车为了，对汽车中的净化器载体进行分析，希望以此为相关从业人员提供一定的参考借鉴。
关键词:净化器载体;汽车尾气;研究引言:随着我国经济水平的不断提升,汽车已成为人们生活中常见的交通工具。
面对汽车数量的不断上涨，我们的空气正面临严重的污染，在汽车运行的过程中会出现一些尾气，大多数尾气会对人体健康造成一定威胁,产生酸雨现象,严重影响农作物的生长,所以防止汽车尾气污染工作迫在眉睫。
一、控制汽车尾气排放的主要措施基于技术层面考虑，机前措施主要通过在燃油中掺入添加剂,比如消烟剂等,来降低燃油的燃烧残余,并在这个过程中再搭配无铅汽油,以降低燃油中Pb、S、P等有害成分含量;机内措施主要通过更改发动机的内部构造,以提升燃油的燃烧效率,降低其残余几率;机后措施主要通过安装尾气净化器等方法,来过滤或者燃烧固体尘埃和有毒气体(如CO,HC、NO,等),使其转化为无毒气体后排出。
目前,我国已对燃油市场进行了严格的管控,确保燃油质量能够符合行业标准,以避免尾气污染问题。
由于汽车尾气净化器通常由壳体、载体以及催化剂这三部分构成,这三个部分中,载体的性能直接决定了催化剂的净化效果和净化作用,起着不可替代的作用。
(整理)钙钛矿型复合氧化物LaBO3
钙钛矿型复合氧化物LaBO3钙钛矿型复合氧化物ABO3是一种具有独特物理性质和化学性质的新型无机非金属材料。
其具有独特的晶体结构,尤其经掺杂后形成的晶体缺陷结构和性能,被应用或可被应用在固体燃料电池、固体电解质、传感器、高温加热材料、固体电阻器及替代贵金属的氧化还原催化剂等诸多领域,成为化学、物理和材料等领域的研究热点。
作为一种重要的纳米功能材料，LaBO3（B=V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni，Cu)复合氧化系列复合氧化物由于其种类繁多、结构特殊等物理化学特性，已成为当今纳米材料研究的热点之一；它作为一种新兴的热电材料，由于其独特的结构和热电性能，近年来受到了越来越多的研究工作者的关注；它作为一种重要的环境催化材料，具有钙钛矿结构的LaBO3由于其良好的热稳定性、储氧性能以及低廉的成本，一直被看作可以替代贵金属催化剂的首选的高效催化剂，其成为了研究金属氧化物的固体化学与其催化性能关系的合适的模型材料，并在机动车辆尾气催化净化、天然气催化燃烧等领域已显出十分诱人的前景，有望取代价格昂贵、资源匮乏的贵金属催化剂。
理想的ABO3钙钛矿结构是立方晶系，半径较大的稀土金属离子A被12个O 原子以立方对称性包围；B位离子是半径较小的过渡金属离子，处于6个O离子组成的八面体中央。
A—O之间距离20.5a，（a为晶格常数）B—O之间距离0.5a，三种离子半径满足：这个结构的稳定条件是：rA >0.90，rB>0.51。
此外，在形成稳定的ABO3型氧化物时，各种离子必须满足Gold- Schmidt 条件：即哥德布密特允许因子 t：0.75<t=（rA + rB） /21 / 2（rB+ rO） <1.0。
钙钛矿型催化剂在中高温活性高，热稳定性好，成本低。
研究发现，表面吸附氧和晶格氧同时影响钙钛矿催化活性。
较低温度时，表面吸附氧起主要的氧化作用，这类吸附氧能力由B位置金属决定；温度较高时，晶格氧起作用，不仅改变A、B位置的金属元素可以调节晶格氧数量和活性，用+2或+4价的原子部分替代晶格中+3价的A、B原子也能产生晶格缺陷或晶格氧，进而提高催化活性。