柴油汽车尾气净化催化剂及制备方法和净化装置
柴油车尾气净化催化剂铈锆固溶体的制备及表征总结汇报
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活性评价
称量0.3g的铈锆固溶体样品与30mg的碳黑充分研磨至粉状，放 入WJ－6微反/积反多功能催化反应评价装置的反应管内。进行程序 梯度升温，利用气相色谱仪测定样品与碳黑混合物颗粒各温度下反 应时产生的气体种类及浓度，进而推定起燃温度和最大燃烧速率时
课题背景 相关原理 实验准备 制备过程 活性评价 XRD表征 实验结论
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课题背景
我国机动车污染日趋严重，其中柴油车尾气对环境造成的危
课题背景 相关原理 实验准备 制备过程 活性评价 XRD表征 实验结论
害尤为突出。综合目前柴油车尾气的处理方法，采用催化燃烧法
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。铈锆固溶体复合氧 化物在柴油车尾气净化的应用领域上成效突出，受到越来越高的 关注。
焙烧温度的影响
将第6、7、2组的XRD谱图结合起来比较。
课题背景 相关原理 实验准备 制备过程 活性评价 XRD表征 实验结论
可以明显地发现，焙烧温度越大，最强峰（111）的半高峰宽越窄。 由此得出，焙烧温度越高，形成的固溶体晶粒越大。
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铈锆摩尔比的影响
将第1、6、8组的XRD谱图结合起来比较。
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相关原理
CeO2由于其具有良好的可逆氧化还原反应，通过Ce3+／Ce4+ 两者之间的转换，产生储氧和释放氧的能力，在三效催化剂催化 里得到了广泛应用。 [ 优点一 ] 增加固溶体的缺陷，提高氧存储 能力，增大比表面积 在CeO2中掺杂ZrO2 可形成特定结构和颗粒 度的铈锆复合氧化物固 溶体，改善了CeO2的体 相特性。 [ 优点二 ] 提高氧化铈还原性能，降低CeO2 的还原温度 [ 优点三 ] 防止氧化铈的烧结，可提高CeO2 的高温热稳定性
柴油车尾气净化催化剂制备、表征及性能测试概述
预习报告柴油车尾气净化催化剂制备、表征及性能测试学院：化学化工学院专业：精细化工班级：08级姓名：赖家雄学号：0813020060指导教师：梁红老师1.机动车尾气对环境的危害1.1机动车尾气有害物质一氧化碳(CO) ；碳氢化合物(HC) ；氮氧化合物(NOx) ；微粒(PM）碳黑颗粒因为尾气中O2含量较高，而PM的排放量约为汽油机的几十倍。
因此,降低NOx和PM排放是柴油机车尾气催化净化的主要课题。
1.2 直接危害直接危害：科学分析表明，汽车尾气中含有上百种不同的化合物，其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物及硫氧化合物等。
固体悬浮颗粒：固体悬浮颗粒随呼吸进人人体肺部，以碰撞、扩散、沉积等方式滞留在呼吸道的不同部位，引起呼吸系统疾病。
当悬浮颗粒积累到临界浓度时，便会激发形成恶性肿瘤。
此外，悬浮颗粒物还能直接接触皮肤和眼睛，阻塞皮肤的毛囊和汗腺，引起皮肤炎和眼结膜炎，甚至造成角膜损伤。
一氧化碳：一氧化碳与血液中的血红蛋白结合的速度比氧气快250倍。
一氧化碳经呼吸道进入血液循环，与血红蛋白亲合后生成碳氧血红蛋白，从而削弱血液向各组织输送氧的功能，危害中枢神经系统，造成人的感觉、反应、理解、记忆力等机能障碍，重者危害血液循环系统，导致生命危险。
氮氧化物：氮氧化物主要是指一氧化氮、二氧化氮，它们都是对人体有害的气体，特别是对呼吸系统有危害。
在二氧化氮浓度为9 .4毫克／立方米的空气中暴露10分钟，即可造成人的呼吸系统功能失调。
碳氢化合物：当氮氧化物和碳氢化合物在太阳紫外线的作用下，会产生一种具有刺激性的浅蓝色烟雾，其中包含有臭氧、醛类、硝酸脂类等多种复杂化合物。
这种光化学烟雾对人体最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道黏膜，引起眼睛红肿和喉炎。
1.2 间接危害间接危害：尾气在直接危害人体健康的同时，还会对人类生活的环境产生深远影响。
尾气中的二氧化硫具有强烈的刺激气味，达到一定浓度时容易导致“酸雨”的发生，造成土壤和水源酸化，影响农作物和森林的生长。
柴油车尾气净化催化剂制备、表征及性能测试
柴油车尾气净化催化剂制备、表征及性能测试实验方案1.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。
2.实验主要内容2.1载体氧化铝的制备本实验采用铝盐与氨水沉淀法，将沉淀物在pH＝8～9范围内老化一定时间，使之变成α一水铝石，再充分洗涤。
将滤饼用酸溶成流动性较好的溶胶，用滴加法滴入油氨柱内，在油中受表面张力作用收缩成球，再进行氨水中和，经中和和老化后形成较硬的凝胶球状物（直径为l～3 mm），经水洗油氨后进行干燥。
也可将酸化的溶胶喷雾到干燥机内，生成40～80μm的微球氢氧化铝。
1．溶液配制（1）取95 mL蒸馏水放于250mL烧杯内。
在粗天平上称量9.7g Al2(SO4)3，分次投入水中，搅拌后澄清。
如果有不溶物或颗粒杂质，可用漏斗过滤，最终配成质量浓度为50g/L的Al2(SO4)3的溶液。
（2）取体积分数为25％的NH4·H2O溶液10 mL，用水稀释1倍（12.5％）待用。
一种柴油车尾气净化催化剂及其制备方法[发明专利]
![一种柴油车尾气净化催化剂及其制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/13f1a6e652ea551811a687dd.png)
专利名称：一种柴油车尾气净化催化剂及其制备方法
专利类型：发明专利
发明人：李英华,董春欣,邹继颖,白鹭,刘辉,魏薇,王丽敏,李万海,郭景海,王建刚
申请号：CN201410725374.X
申请日：20141128
公开号：CN104437483A
公开日：
20150325
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种柴油车尾气净化催化剂及其制备方法，催化剂由下式表示：
Pd/TiO/AlO-Na；其中，TiO-AlO是钛铝复合氧化物载体；TiO重量百分比含量为总重量量的10％；Pd重量百分比含量为总重量的2％，Na重量百分比含量为所述总重量的1％。
本发明能够在富氧条件下利用排放尾气中的还原性气体与氮氧化物在催化剂上直接反应，不需要额外加入还原剂，简化汽车尾气净化系统，提高净化效率，保证了汽车尾气中有害物质之间在催化剂上的相互反应，无需额外的发动机改造，方便实用。
申请人：吉林化工学院
地址：132022 吉林省吉林市龙潭区承德街45号
国籍：CN
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柴油尾气净化催化剂铈锆固溶体制备方案20页PPT
有害成分 （除CO2以外） 硫氧化物SOx
氮氧化物NOx
一氧化碳CO
碳氧化合物HC
质量占比 20.76% 35.4% 35.3% 8.54%
目前国内外主要采用的处理方法及各自的优缺点
国内外主要采用的处理方法为催化法 和滤烟器法，
1,催化法 能转化氮氧化合物及硫氧化合物，但 成本较高且寿命较短；
2,滤烟器法 能截留碳烟颗粒物且成本较低，但无 法性实验采用共沉淀法制备铈锆 固溶体催化剂，采用顺加法，沉淀pH值定为 9。
以共沉淀法的影响因素：金属盐配比、 前驱液浓度、陈化温度作为实验自变量，制 作相应的正交实验表
液相反应方程式
xCe(OH)4+(1-x)Zr(OH)4+xH2O → xCe(OH)4●(1x)Zr(OH)4●xH2O 固相反应方程式 xCe(OH)4●(1-x)Zr(OH)4●xH2O → CexZr(1-x)O2
尾气中的有害物质以及它们的形成机理
汽车尾气中含有上百种不同的化合物， 其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、 二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及 硫氧化合物等。柴油车辆的尾气包含有气态 的、液态的和固态的污染物。气态污染物中 含有CO2、CO、NOx、SO2、碳氢化合物、氧化 物、有机氮和含硫混合物。液态污染物中含 有H2SO4、碳氢化合物、氧化物等。固态污染 物由干烟灰、金属、无机氧化物、硫酸盐和 固态碳氢化合物组成。
⑸热熔融法，借高温条件将催化剂的各个组分熔合 成为均匀分布的混合体、氧化物固体溶液或合金 固体溶液，以制取特殊性能的催化剂。熔炼温度、 环境气氛、冷却速度或退火温度对产品质量都有 影响。
共沉淀法的影响因素
1.浓度因素
获得什么形状的沉淀取决于形成沉淀过程中，晶核生成 速率和晶核长大速率的相对大小。
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柴油汽车尾气净化催化剂及制备方法和净化装置
2016-11-23 13:29来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部
柴油汽车尾气净化催化剂及制备方法和净化装置柴油车尾气具有复杂的化学組成，且随着发动机的エ况变化，尾气组成也显著不同，其排放的污染物中含有碳烟颗粒物(PM)、烃类(HC)、C0和NOx等。
因为尾气中02含量较高，故HC和C0排放量较少，一般只有汽油机的1/10，NOx排放量与汽油机大致相同，而PM的排放量约为汽油机的几十倍。
近年来，国内在单一四效净化催化剂研究方面取得了积极进展，如中科院生态环境研究中心开发了一种在含S02气氛下能选择性去除HC、C0和N0X的催化体系，主要包括多孔无机物载体和贵金属Pt、Au和Ag等，N0X的转化率最高超过90%，但是对PM的消除非常有限。
中国石油大学(专利号为200710307416.8，名称为:同时消除柴油机尾气四种污染物的组合催化剂和净化方法)公开了ー种在不同比表面的A1203上负载钙钛矿复合氧化物
La0.8K0.2Mn03催化剂，该催化剂对于C0和碳颗粒的燃烧活性较好，起燃温度显著降低，生成C02的选择性高于95%，烃类在较低温度下的转化率为90%，但是对N0选择还原为N2的催化性能还有待进ー步提高。
目前国内柴油车尾气净化器产品总的来说技术还比较落后，无法满足国IV及以上柴油车尾气排放标准要求。
本文的第一目的是提供一种柴油汽车尾气净化催化剂，所述催化剂和装置采用D0C 与⑶PF组合技术，通过前端D0C将尾气中的HC、C0以及PM中的有机物(S0F)氧化去除，同时将N0转化为还原性更强的N02，以利于N02与C的反应，达到去除N0的目的，同时降低C的燃烧温度，依靠柴油车自身温度实现微粒过滤器的再生，具有净化效率高，使用方便等特点。
技术方案如下：
(1)载体的活化处理：用去离子水或PH = 8〜10的弱碱性溶液分别浸泡第一载体和第二载体lOmin.〜30min.，300°C〜450°C下焙烧 30min ；
(2)涂层的制备：
1)第一涂层
①按权利要求1所述的第一涂层组分的配比称取除Ba盐外的相应硝酸盐，用少量去离子水加热溶解，得混合硝酸盐溶液；
②称取权利要求1所述的第一涂层配比中Ba量的Ba(CH3C00)2，加去离子水溶解，得到含Ba离子溶液；
③称取权利要求1所述的第一涂层配比的Y-A1203粉，加入步骤①所述上的混合硝酸盐溶液，搅拌90-110min，得到混合溶液；
④将步骤②所得含Ba离子溶液漫漫注入步骤③所得混合溶液中，边加边搅拌，得浸液；
⑤将步骤④所得浸液以250r/min转速下球磨1小时，得到第一涂层浸液；
2)第二涂层
①按权利要求1所述的第二涂层组分的配比称取相应硝酸盐，用少量去离子水加热溶解，得混合硝酸盐溶液；
②称取权利要求1所述的第二涂层配比的Y-A1203粉，加入步骤①所述上的混合硝酸盐溶液，搅拌8-15min，得到浸液；
③将步骤②所得浸液以250r/min转速下球磨1小时，得到第二涂层浸液；
(3)涂层浸溃：分别将活化处理后的第一载体浸入第一涂层浸液中，第二载体浸入第二涂层浸液中，浸泡时间30〜60min，取出，在0.3MPaN2下吹空，80°C烘干；4)涂层焙烧：经步骤(3)处理的第一载体和第二载体在马弗炉中450°C〜600°C下烧结lh，随炉冷却，称重，计算涂覆率；使第一涂层重量为第一载体重量的20%〜50% ;第二涂层重量为第二载体重量的10%〜20% ;
(5)活性剂溶液配制:按照权利要求1中活性剂组成的配比配制，以可溶性氯钼酸、氯钯酸、三氯化铑或硝酸盐的形式加入；
(6)负载活性剂:将⑷中载体浸入溶液(5)，时间5小吋〜20小时，在0.2MPaN2下吹空，80°C烘干2小时，400°C〜600°C焙烧2小时，400°C〜600°C氢气还原2小时，氢气流量:40ml.mirf1 〜80ml.mirf1 ；。