柴油车尾气净化铂催化剂的试验研究
柴油车尾气中NOx净化的催化剂
高
好
100
80
NOx转化率 / %
eta
20
Fe-Mordenite
Fe-Ferrierite
Fe-Y
0
Fe-4A
100
200
300
400
500
600
温度 / oC
图1. 不同分子筛催化剂上NH3-SCR反应活性
反应条件：NH3 1000 ppm, NO 1000ppm, O2 5%, He为平衡气，空速1.9×105 h-1。
金属氧化物催化剂在 NH3-SCR 反应中表现出了较好的催化活性，燃煤电站装配的 NH3-SCR 催化剂一般将 V2O5 负载于具有锐钛矿结构的 TiO2 上，并掺杂 WO3 或 MoO3 进行 改性，以 V2O5-WO3/TiO2 研究及应用较多。由于在固定源 SCR 技术中的成功应用，研究者 期待能将 V2O5-WO3/TiO2 催化剂用于柴油车尾气 NOx 净化。柴油车尾气净化中普遍采用颗 粒物捕集器（DPF）以去除碳烟颗粒物，DPF 一般采用电加热法进行再生，而再生时碳烟燃 烧会导致尾气温度达到 800℃以上。这样的高温情况下，V2O5/TiO2 催化剂的性能往往发生 一定变化，从而限制了其在柴油车尾气 NOx 净化的实际应用。比如 V2O5/TiO2 催化剂易氧 化 SO2 生成 SO3，主要活性组分矾为剧毒物质在 650℃以上时易挥发形成二次污染、550℃ 以上时催化剂载体二氧化钛晶形发生转变导致催化剂失活和选择性降低等。
NH3-SCR 催化剂是 SCR 技术应用过程中重要的组成部分，其催化性能直接影响到 SCR 系统的整体脱硝效率。NH3-SCR 催化剂的投资占据了 SCR 系统初期建设成本的 20%，运营 期催化剂的更换与还原剂的消耗是 SCR 系统运行费用的最主要来源。从目前研究和应用情 况来看，机动车尾气净化中使用的 SCR 催化剂主要包括两类催化剂：金属氧化物催化剂和 分子筛催化剂。
纯铂催化剂
《纯铂催化剂》纯铂催化剂，那可真是个神奇的玩意儿。
咱先说说铂，铂这东西可金贵啦。
它就像化学世界里的贵族，闪着那种低调又奢华的光泽。
纯铂就更不得了，那纯净度，就像一个出淤泥而不染的仙子。
纯铂催化剂在化学反应里那作用可大啦。
好多反应没它就不行，或者进行得特别慢。
就像一场比赛，没有它这个给力的啦啦队，运动员们都没劲儿跑快。
比如说在汽车尾气处理这事儿上，纯铂催化剂可立大功啦。
汽车尾气里那些有害物质，像一氧化碳啦、碳氢化合物啦、氮氧化物啦，多讨厌啊。
但是有了纯铂催化剂，就能把这些坏家伙变成无害的东西。
一氧化碳能变成二氧化碳，氮氧化物也能变成氮气和水之类的。
这就像把一群小恶魔变成了小天使，让空气变得干净多啦。
在石油化工领域，纯铂催化剂也有大用处。
石油加工的时候，那些复杂的化学反应，有了纯铂催化剂就像有了魔法棒。
它能让化学反应朝着我们想要的方向快速进行，生产出我们需要的汽油、柴油、润滑油啥的。
要是没有它，石油加工就像没头的苍蝇，不知道会搞出啥玩意儿来。
制药行业也离不开纯铂催化剂呢。
合成药物的时候，有些反应步骤特别难搞，就像拼图少了关键一块。
纯铂催化剂一来，嘿，问题就解决啦。
它能帮助合成那些复杂的药物分子，让制药的效率大大提高。
说不定我们吃的一些救命药，就是靠纯铂催化剂帮忙才生产出来的呢。
不过纯铂催化剂也有小脾气哦。
它对反应条件有时候可挑剔啦。
温度得合适，要是温度太高或者太低，它可能就不好好干活啦。
就像人一样，太热了没力气，太冷了也不想动。
还有反应环境的酸碱度啥的，也得符合它的要求，不然它就罢工。
而且纯铂这东西太贵重了，用它当催化剂成本可不低。
就像请了一个超级大牌明星来干活，得花好多钱呢。
所以科学家们也在想办法，怎么能让纯铂催化剂用得更省，或者找到一些替代品。
但是目前来说，它的地位还是不可撼动的。
在实验室里，研究人员用纯铂催化剂的时候可小心啦。
就像捧着宝贝一样，一点点地操作。
因为要是不小心把它弄坏或者弄丢了，那可就麻烦啦。
柴油车尾气净化再生催化剂的研究与制备
a nd Geochem ica l Explora tion Institu te, Shandong J ina n 250013 China )
排放是汽油车的几十倍 [2 ] ,这些颗粒物悬浮于大气人 们的呼吸层高度内 ,能深入至肺泡 ,且不易排出体外 , 对人体呼 吸系统危害很大 ,可以引起 慢性肺病 ; 微粒 还能吸附多种 有机 化合物 , 这些 有机 物具 有诱 变作 用 ,其组分的 90%以上为致癌物质 ,即柴油车尾气中 的 PM 是柴油机尾气控制的重点 。
中图分类号 : X734. 2
文献标识码 : A
Resea r ch an d p r epara t ion on d iesel exha u st p ur ify in g r egen er a ted ca ta ly st
ZHANG Le–
1
jin
,
LV
X ia o
-
2
zhou
(1. J inan U nive rsity, Sha ndong J ina n 250022 China; 2. Shandong Geophysica l
针对柴油车尾气的排放状况和其主要污染物的形成机理系统地介绍了用于处理柴油车尾气主要颗粒物pm的纳米颗粒催化剂的发展和研究概况以及其中比较热门的铁纳米颗粒催化剂的实验室制备通过对铁纳米颗粒的初步制备成功为进一步尝试合成单分散纳米颗粒奠定了初步基础
柴油车尾气净化再生催化剂的研究与制备
张乐进 1 ,吕晓舟 2 ( 1. 济南大学 ,山东 济南 250022; 2. 山东省物化探勘查院 ,山东 济南 250013)
燃油添加剂也称为燃油可溶性催化剂 (燃油再生 催化剂 FBC) ,最常用的燃油催化剂中含有 : 铁 、铈 、铜 和铂 。燃烧后生成的金属氧化物对 PM 起催化作用 , 降低其着火温度 ,从而达到在正常排气温度过滤体的 自行再生。
柴油机尾气处理装置_DPF_的试验研究
文献标识码: A
An experim ental study of improving the diesel particulate filter
ZHANG Yong1, ZHANG Chun- ling2, L IU L u-ning3, et al.
( 1. Schoo l o fM echan ica l and E lectr ica l Eng ineering, Shandong Jianzhu U niversity, Jinan 250101, Ch ina; 2. Jinan Eng ineer ing V oca tiona l T echnical Co llege, Jinan 250200, China; 3. School o fM echan ica l Eng ineer ing, Jinan U n iversity, Jinan 250022, Ch ina )
张勇 1, 张春玲 2, 刘鲁宁 3, 许伯彦 1, 齐运亮 1
( 1. 山东建筑大学 机电工程学院 , 山东 济南 250101; 2. 济南工程职业技术学院, 山东 济南 250200; 3. 济南大 学 机械工程学院, 山东 济南 250022)
摘要: 我国目前使用的柴油含硫量高, 易造成贵金属 催化剂 失效。针对 这一问 题, 设 计开发 了两种 适用于 高含
收稿日期: 2008- 11 - 10 基金项目: 山东省科技攻关计划项目 ( 2007GG B01123) 作者简介: 张勇 ( 1982 - ), 男, 山东威海人, 山东建筑大学机电工程学院在读硕士, 主要从事柴油机尾气净化研究.
第 1期
张勇等: 柴油机尾气处理装置 ( DPF )的试验研究
强制再生式 DPF 的碳烟颗粒过滤材质是一种 专门的碳化硅纤维无纺布, 并在滤芯内部装置加热 丝。加热时接汽车蓄电池和发动机同时对电热丝提 供电源。当排气背压达到限定值时, 通过控制单元 控制自动进行再生, 利用加热时产生的热量使捕集 的碳烟进行燃烧从而保持连续的捕集工作。
柴油车尾气净化NOx催化剂的研究进展
和Ｐ Ｍ（ 颗粒 物 ） 带 来 的环境 污 染 ， 成 为制 约柴 油 车
２ ． １ ． ３分子筛催 化剂
柴油 车 与汽 油 车相 比 ， Ｈ Ｃ、 Ｃ Ｏ、 Ｃ Ｏ 排放 量 低 ，
２ ． １ ． ２ 金 属 氧 化 物 催 化 剂 广 泛 应 用 于 固定 源燃
是一种经济 、 节能 、 高效率的动力系统。以其 良好
的燃 油 经 济 性 、 动力性 、 耐 久 性 等优 点 ， 在 大 功 率 车辆 如 大型 客 车 、 大 型货 车 上得 到 广泛 应用 。柴 油机是环境友好型发动机 ， 并 能 够 作 为 生 物 柴 油
和 阳 光燃 料 等 可 再 生 燃 料 的 最 佳 平 台 ， 具 有 良好
煤烟气脱硝的ＷＯ ， 或者Ｍ ｏ Ｏ ， 掺杂的Ｖ ： Ｏ ／ Ｔ ｉ Ｏ 催化 剂， 被 引入 柴油 车尾 气 的 Ｎ Ｏ 控 制 领域 。虽然 该催
化剂可在 ３ ０ ０ ～ ４ ０ ０ 范 围 内脱 硝 效 率 超 过 ９ ０ ％且 具有较强抗硫能力 ， 但 应 用 于 柴 油 车 为 其 脱 硝 存
径为 ０ ． ３ ８ ｎ ｍ Ｘ ０ ． ３ ８ ｎ ｍ， 属 于小孑 Ｌ 分子筛 。 ） 为载体
的Ｓ Ａ Ｐ Ｏ 一 ３ ４和 Ｓ Ｓ Ｚ 一 １ ３ 所 担 载 的 活性 组 分 主 要 是 Ｃ ｕ 。 该 ２种 催 化 剂 都 表 现 出 良好 的 催 化 活 性 。 Ｃ ｕ — Ｓ Ａ Ｐ Ｏ 一 ３ ４ 催化 剂 ， 在Ｓ Ｃ Ｒ反 应 中具 备 较好 的水 热 稳 定 性 和抗 Ｓ Ｏ ： 中 毒 能力 。有 望 继续 优 化 后 在
减少大型柴油机车尾气净化催化剂中铂族金属用量
化剂被开发 出来，并有部分销售。
更高功率的激光器被优化后可产生用现有的技术难以获得的彩色激光。 Ｍ￣ｑ ｍｅ ｍ 大学的Ｒｃａ ｌ ｅ和国防科学和技术组织的Ａ ｅａｄｒ ａｅａ ｉ ｒ Ｍｉ ｒ ｈｄ ｄｎ ｌ ｎｅ ｂｌ 研发 了这台 ｘ Ｓ ｌ 设备 ，其详情在光学协会［ｐ ｃ ｏｉｙ（ Ｓ ）ｗ 血ｇ ｌ杂志 “ Ｏ ｔａ Ｓｃ ｔ Ｏ Ａ ， ｉｌ ｅ ｔ】 ｏ 的 ｎ 光学通讯”上已有报
道。 现有的拉曼激光器使用硅 晶体、硝酸钡或金属钨酸盐来增强泵激光器产生的光。与这
些材料比较，单晶金刚石具有较高的光增益 （ 增强的能力）以及较大的热导，是大功率应 用的理想材料 。金刚石晶体发 出的光的波长范围更宽，且各种波长 的光都有其特殊的应用。 （ 黄文梅 摘译）
减 少大型柴油机车尾气净化催化剂 中铂族金属用量
日本产业技术综合研究所纳米管应用研究中心， 通过对单层碳纳米管 （ Ｎ ） Ｃ Ｔ 进行氧化 处理，成功开发出比表面积增大至 ２４ｍ ／ ２０ ２ ｇ的纤维状材料。用该材料试制的电极用于 电容 器，可使电容器能量密度达 ２ ． ／ ，功率密度达 ９ ． Ｗ／ ，比用活性炭电极的电容器 ４ Ｗｈ ｇ ７ ｋ ８ｋ ｋ ９ ｇ 分别提高 １ 倍和 ２８ ． ５ ．倍。该材料有望用于电动汽车用 电容器等蓄电器件。 作 为 纤维 状材 料 的原料一 单层 Ｃ Ｔ 是用 产业技 术综 合研 究 所开发 的一种称 为 Ｎ ｓ ｅ ｇｏ ｔ 的 Ｃ Ｄ法制成的。 ｕ ｒｒ ｈ ｐ－ ｗ Ｖ 用这种方法可高效制备具有垂直配 向结构的单层 Ｃ Ｔ Ｃ Ｔ Ｎ （Ｎ 丛） 。与普通单层 Ｑ盯 相 比，具有直径大、纯度高的特 点。为增大比表面积，对 Ｑ汀 丛进 行氧化， 使其端部及侧壁开孔 。 高温氧化是在干燥的空气中进行 （ Ｉ ｍ ｎ 以 ＊ ｉ 的速度加热至 Ｃ／ ３０ ３０ ） ５－ ０ ℃ 。可通过 改变加热 温度 控制开 孔直径 的大 小 。经 过加热 至 ５ ０ 的开孔处理 后 ， ４ ０℃ 比表面 积 可达 ２４ａ２ ， 比市售 的多孔 二氧化 硅 （ ２０１ｇ ／ 比表面积 约 ７０ｎ＝ ）及 活性炭 （ ５ １ 比表
铂在碳减排中的应用
铂在碳减排中的应用-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:碳减排是全球应对气候变化和环境污染的重要举措之一。
在碳减排技术中，铂作为重要的催化剂，发挥着重要的作用。
本文将重点介绍铂在碳减排中的应用，并探讨其在汽车尾气处理、工业废气处理以及能源转换等领域中的重要性、优势、挑战和未来发展。
铂具有许多独特的特性，如高催化活性、良好的耐杂质性以及稳定性等。
这些特性使得铂成为一种理想的催化剂，能够有效地促进碳减排反应的进行。
在汽车尾气处理中，铂催化剂可将有害废气中的氮氧化物、碳氢化合物和一氧化碳等有害物转化为对环境无害的物质。
在工业废气处理中，铂的催化作用可将含硫化合物和有机污染物转化为无毒、无害的物质，降低环境污染。
在能源转换方面，铂可以促进燃料电池中的氢氧化反应，实现高效能源转换。
尽管铂在碳减排中具有重要的作用，但其应用也面临一些挑战。
首先，铂是一种稀有贵金属，其价格较高，限制了其在大规模应用中的可行性。
其次，铂催化剂还存在失活和腐蚀等问题，需要进一步改进催化剂的稳定性和耐用性。
此外，铂催化剂的生产过程也需要优化，以降低对环境的影响。
然而，随着科技的不断发展和碳减排意识的增强，铂在碳减排中的应用仍有巨大的潜力。
未来，可以通过开发新型的铂基催化剂、改善催化剂的稳定性和活性，以及降低铂的成本等方式来解决上述挑战。
同时，还可以通过加强国际间的合作与交流，进一步推动铂在碳减排领域的研究与应用。
综上所述，铂作为一种重要的催化剂，在碳减排中发挥着重要的作用。
了解铂的特性、应用和面临的挑战，对于进一步推动碳减排技术的发展具有重要意义。
在未来，我们有信心通过不断的研究和创新，克服挑战，实现铂在碳减排中的更广泛应用，为构建清洁、可持续的环境做出贡献。
1.2 文章结构文章结构是整篇文章的骨架，它有助于读者更好地理解和组织信息。
本文分为引言、正文和结论三个部分，每个部分都有具体的内容目标。
引言部分主要是对文章主题进行概述，同时介绍文章的结构和目的，让读者对整篇文章有一个整体的认识。
柴油发动机尾气后处理技术的运用研究
柴油发动机尾气后处理技术的运用研究摘要：近年来，我国经济迅速发展，但与此同时，我国也面临着严重的环境污染问题，这是最严重的问题。
为了解决一系列环境问题，主要是因为内燃机排放量低于标准，政府制定了内燃机排放标准和减少污染。
为此，有关技术人员必须对柴油机进行改造，使其排气符合排放标准。
本文件主要分析了SCR技术在柴油机废气处理方面的现状并分析了未来的趋势。
关键词：柴油发动机；排放；控制技术随着社会的发展和对生产力的需求的增加，柴油发动机已成为越来越受欢迎的重要生产和运输来源。
合理利用柴油发动机运行过程中产生的废气是人类和环境安全的责任这是一个重要的改进柴油机本身。
随着相关标准的提高现有的EGR技术不再符合相关的排放要求SCR技术的传播和应用是科学发展的正确步骤。
1、相关概述SCR基本原则。
这一技术主要用于加热和再生时注射和修复尿素，从而能够处理物质，因此，由于加热，氮氧化物的排放转化为氮和水，以便最终达到既定的排放标准。
该系统包括尿素水箱、各种测量仪器、喷雾器和相关的传感器。
按照排气后工作原则，先将烟道混合，然后再配尿素，喷雾器将尿素溶液喷淋，然后尿素会在高温下分解成氨，然后在催化剂中还原为氮氧化物最后是氮，大量的氨，自然，将转换为氮。
防止泄漏。
这一技术的主要优点是它不会对硫磺敏感，特别是100升。
然后，它的尾矿处理需要5升尿素在水溶液。
该系统主要通过电池满足其基本的电力需求，只有在有电的情况下才能加热；然后，相应的阀门取代空气，以确保气体的化学反应具有一定的空间和时间。
在这一系统中，污染物的排放可减少到最低限度，因此，技术人员应当能够根据系统的基本运行目标和要求合理地操作该系统。
为了明确界定该系统的运作原则，必须提高其运作效率，为了确保符合目前的排放标准。
然而，目前这一技术主要适用于长途卡车，这些内燃机本身费用相对较高，需要大量的安装设施因此难以在某些内燃机上使用。
今后需要简化和整合其设备以确保其在各种运输工具上的使用。
从失效汽车尾气催化剂中回收铂族金属研究进展
2019年8月第40卷第3期贵金属Precious MetalsAug. 2019V〇1.40，N〇.3从失效汽车尾气催化剂中回收铂族金属研究进展薛虎，董海刚' 赵家春，童伟锋，吴跃东(昆明贵金属研宄所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，昆明650106)摘要：失效汽车尾气催化剂是柏族金属重要的二次资源。
介绍了汽车尾气净化催化剂的发展历程 和资源状况，重点综述了从失效汽车尾气催化剂中回收铂族金属的富集技术。
这些技术包括火法技 术的金属捕集法及氯化气相挥发法，湿法技术的活性组分溶解法、载体溶解法、全溶法及加压高温 氰化法等，对这些技术的优势和不足进行了分析。
提出优化工艺、资源综合利用的发展方向。
关键词：冶金技术；失效汽车尾气催化剂；铀族金属；富集技术中图分类号：TF83 文献标识码：A文章编号：1004-0676(2019)03-0076-08Research Progress in Recovery of Platinum Group Metalsfrom Spent Automotive Exhaust CatalystsX U E H u,DONG Haigang*,ZH AO Jiachun,TONG W eifeng,W U Yuedong(State key Laboratory o f A dvanced Technology o f Comprehensive Utilization o f Platinum Metals,Kunming Institute o f Precious Metals, Kunming 650106, China)A b stra ct:The spent automotive exhaust catalysts are an im portant secondary resource o f platinum group metals.The development history and resource status o f automobile exhaust gas purification catalyst were introduced,and some enrichment techniques o f recovering platinum group metals from spent automotive exhaust catalysts were reviewed.These technologies include metal capture and chlorination gas phase volatilization method o f fire methods,and active component dissolution method,carrier dissolution method,total dissolution method and pressurized high temperature cyanidation method o f w et methods. The advantages and disadvantages o f these technologies were analyzed.The development direction o f optim ization process and comprehensive u tiliza tion o f resources was proposed.K ey w ords:m etallurgical technology;spent automotive exhaust catalysts;platinum group metals; enrichment technology20世纪70年代，一些发达国家逐渐重视环境 保护，开始限制汽车尾气中如CO、HC(碳氢化合物)及NCU氮氧化合物)等有害物质的排放，汽车尾气 催化剂应运而生[1]。
汽车尾气净化用贵金属催化剂研究进展
参考内容
近年来，随着环境保护意识的增强，燃油型汽车尾气净化技术的研究和应用越 来越受到。其中，三效催化剂（TWC）作为尾气净化的关键部件，其活性的研 究与提升显得尤为重要。本次演示将概述燃油型汽车尾气净化三效催化剂的发 展现状、研究进展及其优缺点，并探讨未来研究方向。
三效催化剂是一种能同时净化汽车尾气中的一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx） 和烃类（HC）的催化装置。它在降低汽车尾气污染、提高空气质量方面起着至 关重要的作用。然而，面对严格的环保要求和日益严格的法规，三效催化剂面 临的挑战也日益加大。因此，开展三效催化剂活性的研究与提升工作具有重要 的现实意义。
在分析讨论这些新进展时，我们发现：首先，新的催化剂材料和实验方法的引 入使得三效催化剂的活性得到了显著提升，且具有更好的抗中毒性能和热稳定 性。然而，这些新材料的引入也带来了成本较高的问题，需要进一步研究如何 在保证活性的同时降低成本。其次，虽然研究成果已成功应用于实际生产，但 在不同工况和环境下，三效催化剂的活性仍存在差异，需要进一步研究以优化 其适应性。
三、贵金属催化剂的未来发展趋 势
1、高效性：未来的研究将更加注重提高贵金属催化剂的活性和效率，以实现 更高效的尾气净化。
2、低成本：通过优化制备工艺和寻找新的载体材料，降低贵金属催化剂的成 本，使其更具市场竞争力。
3、环保性：未来的研究将更加注重开发环保型的贵金属催化剂，减少对环境 的负面影响。
综上所述，燃油型汽车尾气净化三效催化剂活性的研究新进展在提高催化剂性 能、增强抗中毒性和热稳定性方面取得了显著成果。然而，面对严格的环保要 求和日益激烈的竞争，三效催化剂仍需在降低成本、提高适应性等方面进行深 入研究。
未来，研究者们应继续三效催化剂活性的基础研究，探索新的催化剂材料和制 备方法，同时加强应用研究，优化催化剂在各种工况和环境下的适应性，为进 一步推动燃油型汽车尾气净化技术的发展提供有力支持。
Pt CeO2对柴油机尾气处理性能的研究
Pt/CeO2对柴油机尾气处理性能的研究柴油机动车因具有良好的动力性和经济性，在世界各国得到广泛的使用。
柴油机动车尾气中排放出的主要污染物碳烟颗粒物(PM)、氮氧化物(NO X)、一氧化碳(CO)、碳氢化合物(CH)对城市环境造成极大污染，同时严重危害到人体的健康。
柴油机排放控制措施分为前处理措施，机内净化措施和机外净化措施三种。
前处理技术主要通过对燃油的改进或重新选择来达到降低排放的目的。
机内净化技术着眼于减少发动机内燃料燃烧过程中颗粒物的形成。
机外净化通过催化氧化还原反应，在内燃机排气管尾端排气口处将机动车尾气转化为N2、CO2、H2O 等无毒气体，达到去除污染物的目的。
尾气三元催化(TWC)技术，将三种污染物CO、HC、NO X转化为无害的CO2、N2和H2O,同时去除。
选择性催化还原(SCR)技术是一种重要的机外净化措施。
SCR技术是在高效催化剂的作用下，外加还原剂到汽车排气系统中，让排气系统中的NO X与还原剂快速反应，选择性地优先把NO X被还原成无污染的N2和H2O，并避免发生还原剂与非NO X的氧化剂(主要指O2)的反应，从而有效降低汽车尾气中NO X的排放控制技术。
催化过程通常采用NH3、HC、CO和PM等作为还原剂。
本方案主要是以贵金属Pt的掺杂CeO2，提高其储氧性能的影响，通调节Ce/Pt，及Al2O3 的配比，研究其催化降解性能。
1.1贵金属掺杂的Ce基复合氧化物在汽车尾气三效催化剂(TWC)中，储氧材料是汽车尾气净化催化剂的关键材料，决定了催化剂的性能和寿命。
CeO2是汽车尾气净化催化剂重要的组分，它的主要作用是通过氧化还原反应实现储氧和放氧，拓宽催化剂的三效窗口。
稀土、过渡金属、贵金属的掺杂都能在一定程度上提高CeO2的热稳定性、储氧能力和催化活性。
CeO2能够促进贵金属的分散，增加Al2O3 载体的热稳定性，增强水气转化及水蒸气重整反应，提高金属−载体界面位的催化活性。
柴油车尾气中NOx净化的催化剂
表1. SCR催化剂的特性
低温性能 (气体中只含NO) NO2对性能的影响
热稳定性
钒基催化剂
好
对SCR性能有一定改 善，但是实际应用时
并不需要。 好。但是在600oC以上 时，活性下降很快。
抗硫性
好
铜基催化剂 很好
NO2可以略微改善 SCR性能。
高 差
铁基催化剂
差 NO2可以显著改善 SCR性能，最高时可 以提高50%以上。
金属氧化物催化剂在 NH3-SCR 反应中表现出了较好的催化活性，燃煤电站装配的 NH3-SCR 催化剂一般将 V2O5 负载于具有锐钛矿结构的 TiO2 上，并掺杂 WO3 或 MoO3 进行 改性，以 V2O5-WO3/TiO2 研究及应用较多。由于在固定源 SCR 技术中的成功应用，研究者 期待能将 V2O5-WO3/TiO2 催化剂用于柴油车尾气 NOx 净化。柴油车尾气净化中普遍采用颗 粒物捕集器（DPF）以去除碳烟颗粒物，DPF 一般采用电加热法进行再生，而再生时碳烟燃 烧会导致尾气温度达到 800℃以上。这样的高温情况下，V2O5/TiO2 催化剂的性能往往发生 一定变化，从而限制了其在柴油车尾气 NOx 净化的实际应用。比如 V2O5/TiO2 催化剂易氧 化 SO2 生成 SO3，主要活性组分矾为剧毒物质在 650℃以上时易挥发形成二次污染、550℃ 以上时催化剂载体二氧化钛晶形发生转变导致催化剂失活和选择性降低等。
比如生成so主要活性组分矾为剧毒物质在650以上时易挥发形成二次污染550以上时催化剂载体二氧化钛晶形发生转变导致催化剂失活和选择性降低等
柴油车尾气中 NOx 净化的催化剂简介
清华大学环境科学与工程系 李俊华教授研究组 （仅供内部交流使用！）
国内外关于柴油车尾气中NOx的净化方法主要是采用外加还原剂的选择性催化还原 NOx技术，可以分为碳氢选择性催化还原（HC-SCR）、氨气选择性催化还原（NH3-SCR）。 尽管经过长期的研究，几乎所有HC-SCR催化剂仍然存在净化效率低、温度窗口窄和稳定性 差等问题。目前来看，NH3-SCR仍然是最有希望在柴油车尾气NOx净化中得到广泛应用的技 术。由于该技术在柴油车上应用时氨气由尿素水解制得，所以该技术也称为尿素选择性催化 还原技术（Urea-SCR）。
柴油车尾气净化催化剂制备、表征及性能测试实验报告小组实验方案
柴油车尾气净化催化剂制备、表征及性能测试第七小组：赖家雄、田裕昌、黄卫国、邓伟明、李恒、陈鹏一、实验目的及意义柴油车排放的污染物主要是颗粒物（PM)和氮氧化物(NOx），还有少量的一氧化碳（CO）、碳氢化合物(HC）、挥发性烃类有机化合物（VOC）.柴油车排放的污染物和汽油车相比较，汽油车排气中的CO、HC和VOC比较多，柴油车排气中的PM比较多,近年来因机动车所造成的污染日趋严重,对机动车尾气进行治理具有重要意义。
综合目前柴油车尾气的处理方法，采用催化燃烧的方法除去颗粒物是目前实现柴油车颗粒物排放控制最为有效和简单的方法，其中催化剂的选择是最为关键的因素.本实验拟以金属氧化物为活性组分，三氧化二铝（Al2O3)为载体制备柴油车尾气净化催化剂，并了解催化剂制备过程中各种因素对催化剂活性的影响，拟达到如下目的：1．初步了解和掌握催化剂产品开发的研究思路和实验研究方法；2．学会独立进行实验方案的设计,组织与实施;3．了解和掌握催化剂的各种制备方法，催化剂活性评价方法及数据处理的方法；4．了解催化剂比表面积(BET），X射线粉末衍射(XRD）、程序升温还原(TPR)等的测定方法，了解表征结果与催化剂性能之间的关系。
二、实验原理1.催化剂制备固体催化剂的制备方法有离子交换法、浸渍法、溶胶凝胶法、沉淀法等，其中浸渍法是制备固体催化剂广泛采用的一种方法。
在制备过程中，一般将载体放进含有活性物质（或连同助催化剂）的液体中浸渍。
浸渍法是通过具有多孔结构的载体在含有活性组分的溶液中浸渍时，溶液在毛细管力的作用下，由表面吸入到载体细孔中，溶质的活性组分向细孔内壁渗透，扩散，进而被载体表面的活性点吸附，或沉积，离子交换，甚至发生反应,使活性组分负载在载体上，这些都伴随传质过程。
当催化剂被干燥时，随着溶剂的蒸发，也会造成活性组分的迁移.这些传质过程不是单纯,孤立地发生,大部分是同时进行而又互相影响，所以浸渍过程必须同时考虑吸入，沉积，吸附与扩散的影响。
铂碳催化剂氧还原测试实验报告
铂碳催化剂氧还原测试实验报告摘要：本实验以铂碳催化剂为研究对象，通过氧还原反应测试其催化性能。
实验结果表明，铂碳催化剂在氧还原反应中具有较高的催化活性和稳定性，具有广泛的应用前景。
引言：氧还原反应是一种重要的电化学反应，广泛应用于燃料电池、金属空气电池等能源转换器件中。
铂碳催化剂作为一种常用的催化剂，被广泛用于氧还原反应中。
本实验旨在测试铂碳催化剂在氧还原反应中的催化性能，为其应用提供实验依据。
实验方法：1. 制备铂碳催化剂：按照一定比例混合铂粉和活性炭，加入适量的乙醇悬浮液中，超声处理后得到铂碳催化剂。
2. 制备电化学测试电极：将铂碳催化剂涂覆在玻碳电极表面，制备成铂碳催化电极。
3. 确定电极活化条件：使用循环伏安法对铂碳催化电极进行活化，确定最佳活化条件。
4. 进行氧还原反应测试：在酸性电解液中进行氧还原反应测试，记录电流-电压曲线，并计算催化剂的电化学活性表面积。
实验结果与讨论：1. 铂碳催化剂的制备：通过超声处理，铂粉和活性炭均匀分散在乙醇悬浮液中，得到了均一的铂碳催化剂。
2. 电极活化条件的确定：通过循环伏安法测试，确定了最佳活化条件为循环次数为10次，电势范围为-0.2 V至1.0 V。
3. 氧还原反应测试：在最佳活化条件下，进行氧还原反应测试，得到了电流-电压曲线。
通过计算电流密度，可以得到催化剂的电化学活性表面积。
结论：本实验通过对铂碳催化剂的氧还原性能测试，发现铂碳催化剂具有较高的催化活性和稳定性。
铂碳催化剂在酸性电解液中表现出良好的氧还原性能，适用于燃料电池等能源转换器件中。
本实验为铂碳催化剂的应用提供了实验依据，具有重要的科学意义和应用价值。
致谢：感谢实验中得到的帮助和支持，没有你们的帮助，我们无法完成这个实验报告。
谢谢！。
车用柴油机氧化催化转化器的试验研究
车用柴油机氧化催化转化器的试验研究一、前言车用柴油机氧化催化转化器是目前汽车尾气净化技术中应用最广泛的一种。
该技术通过氧化和还原反应将有害物质转化为无害物质，从而降低了车辆排放的污染物浓度，保护了环境和人类健康。
本文将对车用柴油机氧化催化转化器的试验研究进行全面详细的探讨。
二、车用柴油机氧化催化转化器的工作原理1. 氧化反应当柴油机排放的废气进入催化转化器时，首先经过氧化反应。
这个过程中，催化剂会将废气中的一氧化碳（CO）和未燃烧的碳氢化合物（HC）与空气中的氧（O2）结合生成二氧化碳（CO2）和水蒸汽（H2O）。
这个过程需要高温，通常在250-450℃之间。
2. 还原反应经过氧化反应后，废气中剩余的有害物质主要包括二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）和颗粒物（PM）。
这些物质需要通过还原反应转化为无害物质。
在还原反应中，催化剂会将废气中的氮氧化物（NOx）与废气中的一氧化碳和未燃烧的碳氢化合物结合生成氮、二氧化碳和水蒸汽。
这个过程需要较低的温度，通常在150-250℃之间。
三、车用柴油机氧化催化转化器的试验方法1. 反应器模拟试验反应器模拟试验是对车用柴油机氧化催化转化器进行性能测试的一种常用方法。
该方法通过将催化转化器放置在模拟排放系统中，模拟实际行驶条件下的废气排放，对其进行性能评估。
2. 发动机台架试验发动机台架试验是对车用柴油机氧化催化转化器进行性能测试的另一种常用方法。
该方法通过将柴油发动机安装在台架上，并连接催化转化器和排放系统，对其在不同工况下的废气排放进行测试。
3. 实际路面试验实际路面试验是对车用柴油机氧化催化转化器进行性能测试的最直接方法。
该方法通过在实际路面上安装传感器和数据采集设备，对车辆在不同工况下的废气排放进行测试。
四、车用柴油机氧化催化转化器的性能评估指标1. 转化效率转化效率是衡量车用柴油机氧化催化转化器性能的重要指标。
它表示废气中有害物质被转化为无害物质的比例。
重整催化剂中铂含量的 测定电感耦合等离子体 发射光谱法
重整催化剂中铂含量的测定电感耦合等离子体发射光谱法催化剂在化学过程中起到重要的作用，其中尤为重要的是铂催化剂。
铂催化剂具有优良的催化能力和化学稳定性，广泛应用于许多领域，如汽车尾气净化、化学合成、能源转化等。
为了评估催化剂的性能和优化其应用效果，我们需要准确测定铂催化剂中铂的含量。
传统的测定方法包括化学分析方法和物理分析方法，但这些方法需要复杂的操作和昂贵的设备，且结果可能存在一定的误差。
近年来，电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）已经成为测定催化剂中金属含量的主要方法之一。
该技术以其灵敏度高、准确度高、分析速度快等优点而受到广泛关注。
下面将详细介绍重整催化剂中铂含量的测定电感耦合等离子体发射光谱法。
电感耦合等离子体发射光谱法是一种基于光谱学原理的分析技术。
它通过将样品置于高温等离子体中，激发样品中的原子和离子发射出特定的光谱线，然后通过光谱仪器分析出光谱线的强度，从而确定样品中金属元素的含量。
在测定重整催化剂中铂含量的过程中，首先需要将样品溶解为水溶液。
然后，将溶液送入电感耦合等离子体发射光谱仪进行分析。
在仪器中，样品溶液被加热至高温，形成等离子体。
高温的等离子体中的铂原子和离子被激发，发射出特定的光谱线。
在电感耦合等离子体发射光谱仪中，存在多个光谱线可用于测定铂含量。
其中，最常用的是铂的338.287 nm和265.945 nm光谱线。
通过测量这两个光谱线的强度，可以计算出样品中铂的含量。
电感耦合等离子体发射光谱仪还可以同时测定其他金属元素的含量，如钯、铑等。
为了提高测定的准确性和精密度，还需配备标准品和校正曲线。
标准品是已知金属含量的样品，校正曲线是通过测量标准品的光谱线强度和已知含量之间的关系得到的。
通过测量未知样品的光谱线强度，再根据校正曲线计算出样品中金属元素的含量。
重整催化剂中铂含量的测定电感耦合等离子体发射光谱法具有准确度高、重现性好、分析速度快等优点。
但同时也存在一些问题需要注意。
重整催化剂中铂含量的 测定电感耦合等离子体 发射光谱法 -回复
重整催化剂中铂含量的测定电感耦合等离子体发射光谱法-回复催化剂是一种用于促进化学反应速率的物质。
其中，铂是一种常用的催化剂材料，具有良好的稳定性和催化活性。
然而，在生产过程中，催化剂中铂的含量对其催化性能会产生影响。
因此，准确测定催化剂中的铂含量显得尤为重要。
电感耦合等离子体发射光谱法（Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectroscopy，简称ICP-AES）是一种常用的分析方法，可用于测定催化剂中铂含量。
本文将详细介绍使用ICP-AES测定铂含量的步骤和操作技巧。
首先，准备样品。
样品通常以固体或液体形式存在。
对于固体样品，首先需要将其溶解或熔融，以便将其转化为溶液样品。
对于液体样品，可以直接使用。
确保样品中的铂含量适当，以避免仪器过载或信号过弱。
接下来，校准仪器。
在进行测定之前，必须通过校准曲线确定不同浓度下铂的发射光谱强度。
为此，选取不同浓度的铂标准品，并使用ICP-AES测定其发射光谱强度。
绘制铂标准曲线，并使用线性回归分析确定测定样品中铂含量的方法。
然后，进行样品测定。
取适量的样品溶液，使用自动进样装置将样品注入ICP-AES装置中。
注意避免样品溶液的粘度过高，以免堵塞进样系统。
设置ICP-AES的相应参数，如功率、气体流速、摄像头位置等。
确保参数的选择符合实验要求，并能够获得准确的测量结果。
开始测量后，ICP-AES会将样品溶液注入等离子体炉中，并激发样品中的铂原子。
激发的铂原子会通过电感耦合等离子体发射出特定波长的光谱线，ICP-AES会收集并记录光谱信号。
通过测量铂光谱线的强度，可以计算出样品中铂的含量。
在测量过程中，需要进行一系列控制措施来确保准确性和精确性。
首先，使用高纯度的试剂和溶剂来避免可能的污染。
其次，进行空白校正，即测量样品溶液中没有铂的光谱线，以消除仪器背景或其他干扰因素。
此外，还需进行仪器的重复性测试和质量控制，以确保数据的可靠性。
实验5汽车尾气催化处理实验
汽车尾气催化处理实验装置使用说明首先了解一下汽车尾气催化处理实验装置的工艺流程：本实验装置采用三效催化剂成品，制成三根相同的催化反应柱，可以对汽车尾气、含有碳氢化合物的废气、含有氮氧化物的废气、含有一氧化碳的废气进行催化处理。
同时采用了智能化程序升温加热控制系统，使实验的温度条件控制更加稳定可靠。
第一步：了解催化剂的性能JFG(三元催化)型—汽车尾气催化处理专用（1）性能：含控HC、含控NOx、含控CO三种催化剂，能将碳氢化合物氧化为CO2与H2O，将氮氧化物还原为N2 和O2，将CO氧化为CO2。
（2）反应体积：623ml。
（催化剂高度50cm）（3）催化剂重量：282克。
第二步：了解整套实验装置的工艺流程由汽油发动机产生尾气，尾气进入压缩机被压缩后输出0.1Mpa恒压尾气，恒压尾气分别进入由三个气体流量计独立控制进气量的催化反应管中，进行催化反应。
每根催化反应管的外部均安装有恒温加热控制系统，以控制实验过程中所需要的恒温加热条件。
在催化反应管的前、后端分别安装有进气和出气取样口，采用五组份汽车尾气自动测定分析仪对催化反应前后的尾气进行测定分析，并由测定仪自动打印出分析结果。
第三步：实验前的检查和操作1.检查汽油发动机（1）检查油箱中是否有汽油（90#），至少需要1/2油箱的汽油量。
（2）检查油门杆的位置，油门杆为最长的一根调节杆，有“兔子”标识的一端为油门大，有“乌龟”标识的一端为油门小。
一般将油门杆打到“乌龟”和“兔子”的中间位置。
（3）检查风门杆的位置。
在油门杆的左下方有二个调节杆，上面一个为风门调节杆，用来调节进入发动机的空气量，一般调节到中间位置。
（4）检查油路开关的位置。
在油门杆的左下方有二个调节杆，下面一个为油路开关，用来控制汽油是否进入发动机，将它调节到最右边的位置。
（5）检查发电机控制开关的位置。
发电机控制开关的功能是控制发电机产生的点火高压是否进入汽缸进行点火，它位于汽油箱下方，“0”表示关状态，“1”表示开状态。
车辆尾气净化催化反应原理
车辆尾气净化催化反应原理
车辆尾气净化催化反应原理是指通过使用催化剂来促进汽车尾
气中有害气体的转化，从而降低其对环境和人体的危害。
催化剂通常由铂、钯、铑等贵金属制成，这些贵金属的物理和化学性质使它们能够促进反应速率和降低反应能量。
其中，三元催化器是一种广泛使用的催化剂，它可以同时减少氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物等有害物质的排放。
当尾气通过催化器时，催化剂会将其中的有害物质转化为无害的氮气、二氧化碳和水蒸气等，从而有效地净化尾气。
此外，还有一种称为吸附式催化剂的新型催化器，它能够在更宽的温度范围内有效地净化尾气。
这种催化器利用了吸附和解吸的原理，将有害气体吸附在表面上，然后通过加热释放，使其进入催化反应器进行进一步转化，最终将其转化为无害物质。
总之，车辆尾气净化催化反应原理是一种通过使用催化剂促进化学反应的方法来净化汽车尾气的方法。
这种方法已经被广泛应用于汽车尾气净化领域，为保护环境和人类健康做出了重要的贡献。
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贵金属配方设计/ (g·L - 1) Pt , 0. 7 Pt , 0. 7 Pt , 0. 7 Pt , 0. 7 Pt , 0. 7
海泡石是一种天然纤维状含水的镁硅酸盐粘土矿 物 , 在其结构单元中 , 硅氧四面体与镁氧八面体相 互交替 , 具有层状和链状结构的过渡型特征 。其理 想结构式可表示为 Si12O30Mg8·(OH) 4 (H2O)4 ·8 H2O , 其特殊结构 决定了它具有良好吸附 性、流 变性和 催化活性 , 具有类分子筛的特性 , 可作为一种新的 低温下柴油机催化剂 HC 捕集材料[8] 。
催 化 剂涂 层 材 料 一 般 由 Al 2O3 , TiO2 , SiO2 , ZrO2 , Ce2O3 , La2O3 等耐热无机金属复合氧化物组 成 , 作为活性组分 的担体主要为催化反应 提供活 性表面 , 要求它具有大的比表面积 、良好的高温热 稳定 性和 选 择吸 附性 。贵 金 属 Pt , Pd由 于 对 CO ,
关键词 : 柴油车 ; 催化剂 ; 净化 中图分类号 : O643. 36 ; TQ426. 96 文献 标识 码 : A 文章编号 :0258 - 7076(2005) 04 - 0485 - 05
近年来 , 随着石油资源的短缺 , 温室效应的加 剧 , 燃油经济性好 (比汽油机低 30 %左右) 、温室气 体 CO2 排放少 (比汽油机低 30 %左右) 、安全性能 高的柴油车 逐渐受到重视 , 汽车正逐渐 向柴油化 方向发展。据专家预测 , 1995～2007 年全球汽车产 量将从 4900 万辆增至 6400 万辆 , 其中汽油车增加 22 % , 柴油车增加 58 %[1 ] 。我国汽车工业“十五”规 划也明确指出 : 提高柴油载货车、轻型柴油客车的 比重 , 中型车要全部实现柴油化。柴油轿车 、柴油 微型车生产 开始起步 , 柴油车占总产量 的比重从 2000 年的 29. 7 %提高到 2005 年的 35 %左右 , 今后 3 年内柴油车产量比重将快速增长 。然而与汽油车 的发展相比 , 柴油 车在污染控制技术方 面则要相 对落后 , 20 世纪 90 年代以前主要依靠机内净化技 术 , 但随着柴油车的快速发展和污染的日益严重 , 机内净化技术已远不能满足日趋严格排放法规的 要求 , 又开 发了氧化催 化技术 、颗粒 捕集技 术和 NOx 选择催化还原技术等柴油车尾气后处理技术 , 目前以氧化催化技术较为成熟应用也较为广泛。 本文根据柴 油机尾气排放特点 , 进行了 柴油机尾 气净化氧化 催化剂配方设计研究 , 制备 了催化剂 并进行了相 关试验研究 , 所制备的催化 剂装车匹 配后能满足国家现行排放标准 GB18352. 222001 (等 同于欧洲 2 号排放标准) 的要求 。
图 3 柴油机催化剂性能影响因素 Fig . 3 Influencing facto rs about the diesel catalyst cap ability
4 期 杨冬霞等 柴油车尾气净化铂催化剂的试验研究 48 7
HC 良好的低温起 燃活性 及具备 对 SOF 的净 化能 力 , 而成为柴油机氧化催化剂的主要活性组分 , Pd 催化剂的低温氧化活性比 Pt 要略差 , 但具有较好 的抑制硫酸盐 物质生成 的能力 ; Pt 催 化剂对 CO , HC 和 SOF 具有较好的低温活性 , 同时也具有较高 的 SO2 氧化活性 , 高负载量的 Pt 催化剂可解决柴 油机尾气净 化低温氧化的问题 , 但同时 也会造成 大量硫酸盐物质的生成增加颗粒物排放 ;可通过降 低负载 、添加助 剂和应用耐硫酸盐的涂 层材料等 方法来综合解决[2] 。 1. 3 催化剂配方设计
(4) 硫含量高 。柴油中硫含量较高 , 使得尾气 中 SO2 含量高 , 极易氧化为硫酸盐颗粒物质增加颗 粒物的排放 , 同时硫的存在还会导致催化剂中毒 , 抑制催化剂对 CO , HC 的氧化活性 , 因此必须增加
图 1 柴油车尾气成分 Fig. 1 Composition of diesel exhaust
在美国康塔公司 NOVAe2000 型比表面积分析 仪上对所制得的涂层材料的比表面积的热稳定性 进行表征 ;在实验室配气模拟装置上进行催化剂转 化效率和起燃温度测试 ; 在奥地利 AVL 公司 CEB2 Ⅱ型汽车排气分析仪上测量催化剂前后气体浓度 , 计算转化率 ; 在柴油发动机台架上进行催化性能评 价 ; 在柴油车转鼓试验台上进行催化转化器整车性 能评价 。
摘要 : 根据柴油车尾气排放特征和催化剂性能影响因素 , 进行了柴油机尾气净化铂催化剂配方设计 , 采用比表面积表征和实验室小样评价方 法进行了初步配方筛选 , 制备了氧化型催化剂 , 并在柴油机台架和整车转鼓上进行了相关匹配试验研究 。研究结果表明 , 所制备的 催化剂具 有较好的催化性能 , 实际装车匹配后能满足国家标准 GB18352. 222001 要求 , 该产品现已批量提供市场 。
1 催化剂配方设计
1. 1 柴油车尾气排放特征及对催化剂的性能要求 柴油车氧化催化技术其基本原理与汽油车相 同 , 利用排气中的 氧在催化剂的作用下发 生氧化 反应 , 将排气中的 CO , HC 以及颗粒物中的可溶性 有机组分 SOF 转化为 CO2 和 H2O , 从而达到降低污 染的目的 。由于燃烧方式和原理的不同 , 柴油车尾 气排放特征与汽油机有很大不同 (图 1 表示了柴油 车尾气中主要成分组成) , 也对催化剂的性能和配 方设计提出了新的要求 :
第
29 卷 第 Vol. 29 №.
4 4
期
CHINESE
稀 有 金
JOURNAL OF
属
RARE
METALS
2005 年 8 月 Aug. 2005
柴油车尾气净化铂催化剂的试验研究
杨冬霞1 ,2 3 , 曹秋娥2 , 赵云昆1 , 计永波1
(1. 昆明贵研催化剂 有限责任 公司 , 云 南 昆明 650101 ; 2. 云南大 学化学 与材 料工程 学院 , 云南 昆明 650091)
如前所述 , 根 据柴油机尾 气排放特征 和对催 化剂性能的 要求 , 综合考虑了催化剂性 能的影响 因素 , 确定以贵金属 Pt 催化剂 为研究对象 , 着重 从涂层材料的选择角度来进行催化剂配方设计。
已有的研究表明 ,γ2Al2O3 是最常用作催 化剂 涂层的材料 , 其具 有大的活性比表面积 和多孔结 构 , 但它热稳定性差常添加 Ce2O3 , La2O3 等稀土氧 化物提供其 储氧性和高温热稳定 性。作 为碱土金 属氧化物的 BaO , 其在高温下可与 Al2O3 发生固相 反应 , 生成尖晶石结构的 BaAlO4 , 抑制 Al2O3 的相 变提高其热 稳定性 , 同时 BaO 的 引入可提高 Pt/ 2 Al2O3 催化剂的 CO 氧化活性 , 这可能是 因为载体 碱性的提高 , 使得载体给电子能力增强 , 电子向负 载的金属铂上迁移 , 导致铂的电子云密度增大 , 当 吸附 CO 后 , 电子云又向 CO 迁移 , 削弱 了 C = O 键 , 从而有利于 CO 的氧化[3] 。TiO2 和 SiO2 也是常 用的涂层材料[4 ,5] , 虽然它们的储氧性能和比表面积 均不如γ2Al2O3 , 但其硫酸盐吸附量是氧化铝的 1/ 4 以下 , 是不易吸附硫酸盐的材料[6] , TiO2 与金属之 间强烈的相互作用 (SMSI 效应) 使得其具有优良的活 性和选择性 , SiO2 则具有较好的低温下 HC 捕集能 力 , 非常适于用作柴油机氧化催化剂的涂层材料[7] 。
(2) 排气温度低 。通 常柴油机排 气温度较低 , 图 2 是 1 台 2. 5 L 的直喷柴油机在欧洲排放测试循 环工况条件 下的排温情况[2] , 可以 看出其排温 即
收稿日期 : 2005 - 05 - 10 ; 修订日期 : 2005 - 07 - 20 基金项目 : 国家 863 引导计划项目 (2004AA001430) 作者简介 : 杨冬霞 (1975 - ) , 女 , 云南大理人 , 高级工程师 ; 研究方向 : 汽车尾气催化净化 3 通讯联系人 ( E2mail : catalyst @ipm. com. cn)
据此 , 设计了 5 个催化剂配方进行试验 , 如表 1 所示[9～11] 。
2 试验部分
2. 1 催化剂的制备 按设计的 配方制 备不 同组成 的系 列涂层 料 ,
并球磨调制成一定 pH 和一定浓度的料浆备用 ; 催 化剂载体选择美国康宁公司 生产的 400 孔堇青石 蜂窝状陶瓷载体 ;用浸渍法将制好的涂层料涂敷到 载体上 , 经多次烘干 、煅烧后 , 达到所需负载 量 ; 再取贵金属铂 (氯铂酸或其他) 的化合物溶液以定 量吸附法负 载到涂层上 , 通氢气还原后得 到所需 不同配方系列的催化剂样品。 2. 2 性能测试方法
48 6 稀 有 金 属 29 卷
使在高速的郊区工况也仅为 300～400 ℃, 远较汽 油机为低 , 这就对催化剂的低温氧化活性 , 尤其是 低温下 HC 和 SOF 的净化能力提出了要求 。
(3) 颗粒物质排放高 。柴油机尾气中颗粒物的 组成占总组成的 0. 09 %(图 1) , 是汽油机的 50 倍 。 主要包括 3 种基本物质即 : 干碳颗粒、吸附凝结了 大量碳氢化合物的碳微粒 ( SOF) 和硫酸盐物质 , 这 些颗粒物非常微小 , 直径仅为 0. 01～0. 8μm , 极易 吸入人体危害人类健康 。但是 , 由于颗粒物质小不 易收集 , 而碳烟的燃烧温度又较高 (约 800 ℃) , 增 加了其净化 技术的难度 , 寻找合适的催 化剂降低 其燃烧温度也就显得尤为重要 。
(1) 尾气中氧含 量高 。由于燃烧 方式的不同 , 柴油机压缩 比和缸内燃烧压力均高 于汽油机 , 而 平均混合气 浓度和燃烧温度又低于 汽油机 , 这就 使得柴油机 总是在富氧条件下工作 , 其过 量空气 系数可在 1. 2～ ∞之间变化 , 根据发动机设计的不 同 , 柴油机尾气中氧含量一般为 3 %～17 % , 这样 的条件有利于 CO , HC 氧化反应的进行 , 但同时也 会使得排气中的 SO2 氧化为 SO3 进而生成硫酸 盐 物质 , 反而增加颗粒物的排放 , 这就要求催化剂具 有选择性和抑制硫酸盐物质生成的能力 。