刘烜[1]2004年在《车用催化剂金属载体表面预处理的研究及其应用》文中提出车用金属载体催化剂在汽车尾气催化净化方面有着广泛的应用前景，是当前新兴的汽车尾气催化剂技术。但目前金属载体和催化剂活性涂层间的牢固负载是制约这一技术发展的瓶颈。本论文通过对FeCrAl合金金属载体的表面预处理方法进行研究，在FeCrAl合金表面获得了能与γ-Al2O3催化剂活性涂层良好结合的无机过渡膜。论文研究确定了叁种FeCrAl合金表面预处理方法工艺，并着重研究了适合昆明贵研催化剂有限公司现有条件的FeCrAl合金表面预处理工艺。研究确定了用于FeCrAl合金金属载体催化剂牢固负载的γ-Al2O3活性涂层配方和负载工艺。通过多种研究手段研究了能与FeCrAl合金牢固负载的γ-Al2O3涂层催化活性。通过本论文的研究，获得了能在FeCrAl合金金属载体上牢固负载且活性良好有实际应用价值的催化剂γ-Al2O3活性涂层。通过论文的研究，分别制备了应用于MDPF(Metallic Diesel ParticulateFilter)、柴油机金属蜂窝载体氧化催化剂、汽油车金属蜂窝载体叁效催化剂、摩托车尾气净化催化剂，并进行了初步的应用研究。研究证明本论文研究的以金属表面预处理为主体的涂层牢固负载技术，能够广泛应用于各种类型的机动车尾气催化净化剂中。
吴爽[2]2016年在《铟基车用SCR整体催化剂的制备及脱硝性能研究》文中研究指明随着经济的迅猛发展,日渐增多的车辆在方便了人们生活的同时,尾气中的有害气体尤其是氮氧化物(NOx)也造成了一系列环境污染问题。选择性催化还原(SCR)是净化机动车尾气的有效途径之一。然而传统的SCR催化剂所使用的贵金属价格昂贵且资源稀缺,若能利用我国储量丰富的稀散金属代替贵金属,可以有效地将我国的稀散资源优势转化为技术优势和经济优势,提高我国机动车尾气净化的市场竞争力。已报道的稀散金属铟(In)基催化剂多以碳氢化合物(HC)化合物为还原剂,虽然具有一定的SCR-NO活性,但存在低温活性差,反应温度窗口窄、对硫敏感等问题。考虑到一氧化碳(CO)为汽车尾气成分之一,本文首次以CO为还原剂,系统研究稀散金属In基催化剂对CO-SCR-NO反应的催化活性,具体完成了如下工作：1.In-Ag-O/γ-Al_2O_3催化剂的制备和评价以活性氧化铝(γ-Al_2O_3)为载体,稀散金属In为活性组分,考察银(Ag)、铁(Fe)、钨(W)、铜(Cu)、镍(Ni)、钻(Co)等助剂对In基催化剂CO-SCR-NO活性的影响。结果表明,Ag与In之间可形成AgInO_2化合物。通过该配位效应,可实现In物种在反应气中的稳态存在,同时能够有效降低In基催化剂的起始温度。2. In-Ag-O/TiO_2-γ-Al_2O_3催化剂的制备和评价为拓宽In-Ag-O/γ-Al_2O_3催化剂的反应温度窗口,添加不同助剂对γ-Al_2O_3载体进行改性。结果表明,二氧化钛(TiO_2)可有效提高组分分散性、增加表面活性位、增强催化剂吸附一氧化氮(NO)能力,从而提高反应活性。当TiO_2为载体总量15 wt%,In和Ag含量分别为8 wt%(In8Ag8/15TA)时催化效果较好。3.基于In8Ag8/15TA催化工艺的研究以In8Ag8/15TA为催化剂,考察焙烧温度、空速、O2浓度、CO/NO比等对反应活性的影响。结果表明,空速和O2浓度的影响较大,较佳的工艺条件为焙烧温度600℃、空速15000 h-1、O2浓度0-1.0%CO/NO比4-6。此夕,In8Ag8/15TA稳定性好兼具抗硫性、抗水和二氧化碳性。4.In8Ag8/15TA负载方法的研究将In8Ag8/15TA负载在堇青石(CC)上制成整体催化剂,研究不同酸对堇青石的预处理效果以及钛铝涂层的涂覆方法。实验表明,草酸预处理堇青石可增加其比表面积、改善孔结构；采用微波法涂覆钛铝涂层负载量高、稳定均匀、效果更佳。负载活性组分后制成的整体催化齐(In8Ag8/15TA/CC)与颗粒型催化剂的CO-SCR-NO活性相当。5.In8Ag8/15TA整体催化剂的应用研究以In8Ag8/15TA/CC为催化剂,模拟汽车尾气组成完成了小试试验。结果表明：整体催化剂具有优良的催化效果,650℃时NO、甲烷(CH_4)和CO的转化率分别达到99.6%、89.3%、96.0%。
王婧姝[3]2009年在《金属载体催化剂玻璃涂层的研究及在选择催化氮氧化物中的应用》文中进行了进一步梳理本文以NiCrFe金属作为催化剂的载体,通过化学预处理方法对载体表面进行处理,采用溶胶-凝胶法制备玻璃涂层。通过XRD、SEM、超声振落、热冲击和拉伸实验等分析测试技术,对载体和涂层的微观结构与表面特性进行研究。通过表面预处理提高载体的几何表面积,增强涂层与金属载体的附着力。制备的玻璃涂层具有较好的抗冲击强度和热稳定性,可以提供较大的比表面积,具有广阔的应用前景。以复合型金属氧化物作为催化剂主要活性成分,通过XRD和扫描电镜等分析手段对制备的催化剂进行表征。选择环状六碳芳香烃C6H6为还原剂,“实验室尾气模拟系统”评价催化剂选择催化氮氧气体的能力,测试结果表明:制备的催化剂具有良好的催化活性,NOx的转化率为78%左右,对通入的HC还原剂,也有很好的氧化作用,生成的CO含量很少,说明我们制备的催化剂具有良好的氧化还原性能。
孙红[4]2007年在《蜂窝状金属丝网催化剂的制备及其贫燃条件下选择催化还原NO_x的研究》文中进行了进一步梳理整体式金属载体由于具有比陶瓷载体更高的机械强度、导热率和更低的排气阻力，在现代汽车尾气治理领域受到越来越广泛的关注。但是，金属载体的比表面积很小，使用时需要在表面负载一层高比表面积的陶瓷涂层，而金属载体与陶瓷涂层材料的热膨胀系数相差较大，使得载体与涂层之间的结合强度较差，涂层易皲裂、剥落。这是限制整体式金属载体在实际中不能被广泛应用的一个原因。其次，由于金属载体加工程序复杂，相应增加了载体的制作成本。近年来，贫燃发动机因良好的燃油经济性和排放特性，成为车用发动机发展的一个重要方向。但是贫燃条件下，汽车尾气中含有大量的氧气使得传统的叁效催化剂对NO_x的去除几乎没有效果。而利用尾气中未燃烧完全的烃类为还原剂，选择催化还原NO_x是一种具有潜力的净化贫燃发动机尾气的方法。目前烃类选择催化还原NO_x的催化反应一般反应温度较高，催化活性窗口较窄，以贵金属为催化活性组分时还存在选择性差，产物中有大量N_2O副产物等问题。针对金属载体以及贫燃条件下选择催化还原NO_x中存在的问题，本研究采用电沉积法在金属丝网表面制备氧化铝涂层，然后将负载有氧化铝涂层的金属丝网加工成蜂窝状金属丝网载体，并将其应用于贫燃条件下丙烯选择催化还原NO_x的研究。主要开展了以下几个方面的工作：(1)采用电沉积法，在金属不锈钢丝网表面负载氧化铝涂层。具体考察了影响涂层生长的因素，例如电沉积液、沉积电压、沉积时间、Zeta电位，聚丙烯酸浓度等。实验结果显示，以氧化铝的乙醇溶液为电沉积液，将溶液的pH值控制在8.8附近，聚丙烯酸浓度为2.035 mg·L~(-1)，超声分散40 min时，电沉积液能稳定存在，并且适宜电沉积过程的进行。此时，采用沉积电压为10 V，沉积时间为10 min可以在金属丝网基体表面制备适宜厚度的氧化铝涂层。进一步探索了提高涂层附着强度的方法，实验结果表明，采用HCl对金属丝网载体进行预处理不仅可以清洗其表面的污染物，而且可以提高涂层与基体的结合强度；在电沉积液中添加异丙醇铝可以提高涂层的抗热振性能，其浓度为0.27 g·L~(-1)时经过13个热振循环实验后，涂层的损失率为5.0 wt．％；通过加入铝粉、在800℃焙烧温度提高涂层与金属基体的结合力，增强了涂层的抗热振性能和抗机械振动性能，而且氧化铝涂层的表面形态以及性质没有因焙烧温度的升高而被损坏。SEM电镜显示涂层表面均匀没有皲裂，XRD表明氧化铝涂层仍是主要以γ-Al_2O_3晶形存在。将制备的涂层浸渍硝酸镧后，能明显的提高涂层的抗机械振动性能，超声振荡达到35 min时，涂层的损失率仅为44.0wt．％。(2)将负载氧化铝涂层的平板状和瓦楞状金属丝网交替堆积，加工成型为蜂窝状金属丝网载体。通过计算发现，与孔密度相近的堇青石载体(孔密度为50)相比较，蜂窝状金属丝网载体具有更高的前端开口程度和几何比表面积；与薄壁堇青石载体(孔密度为400)相比较，几何表面积仅降低25.0％左右；蜂窝状金属丝网载体没有因为比表面积的增加而增大载体的压力降。从成型工艺看，蜂窝状金属丝网载体成型简单，以金属丝网包裹，接头处不需要焊接，在一定程度上降低了制作成本。(3)制备了Pd／Al_2O_3、Pd／TiO_2／Al_2O_3、Pd／CeZr／TiO_2／Al_2O_3叁种蜂窝状金属丝网催化剂，并采用丙烯选择催化还原NO_x的实验来评价其在贫燃条件下对NO_x的催化活性。结果表明Pd含量为0.23％时，Pd／CeZr／TiO_2／Al_2O_3蜂窝状金属丝网催化剂在低温条件下具有较高的催化活性，而且催化活性窗口较宽，出口产物没有检测到N_2O的生成。N_2和C_3H_6-O_2-N_2中进行的TPD实验结果说明，在Pd／CeZr／TiO_2／Al_2O_3蜂窝状金属丝网催化剂中存在两个不同的含氮中间产物的形成中心，一个是在TiO_2，另一个是在CeZr混合氧化物，而且它们也是NO_x催化反应的活性中心。进一步系统地考察了Pd的含量、氧气的含量和空速对Pd／CeZr／TiO_2／Al_2O_3蜂窝状金属丝网催化剂催化活性的影响以及催化剂的稳定性。(4)比较了颗粒状催化剂、50目和400目堇青石催化剂和蜂窝状金属丝网催化剂对丙烯选择催化还原NO_x反应的催化性能，结果显示蜂窝状金属丝网催化剂在低温下具有最高的NO_x转化率。非稳态实验表明，蜂窝状金属丝网催化剂比堇青石催化剂能更快对温度的变化做出响应。而且蜂窝状金属丝网催化剂对丙烯具有较低的起燃温度。总之，本研究采用电沉积法可以在金属丝网载体上制备附着牢固的氧化铝涂层；以Pd为催化活性组分的蜂窝状金属丝网催化剂，在低温下对NO_x具有较好的还原能力，并且显示出比整体式陶瓷载体更优越的催化性能和热响应性能。这为蜂窝状金属丝网催化剂实际应用于汽车尾气净化处理提供实验依据。
黄莹[5]2005年在《金属载体的活性氧化铝涂层工艺研究》文中研究表明机动车尾气排放造成的大气环境污染问题日趋严重,采用叁元净化催化剂的机外净化方法是目前治理机动车尾气排放最为有效的措施之一。但是,金属载体和活性涂层的结合强度一定程度上制约了金属蜂窝催化剂的推广应用,如何改善并提高二载涂层在基体合金表面的牢固度已成为研究者关注的问题。本文围绕Fe-Cr-Al金属载体的活性涂层工艺展开研究,利用SEM、XRD、EDX和BET等表征技术并结合超声波检测、热冲击性能实验等手段,考察了金属载体预处理工艺条件及浆料固含量、粒径分布、浆料pH值及铈锆添加等对涂层性能的影响。预处理工艺条件研究结果表明:最佳的预处理条件是950℃空气气氛氧化10h,采用该条件预处理后,金属载体的表面性能得到了显着改善。一方面,载体表面形成α氧化铝过渡层,大幅增加了载体表面粗糙度和比表面积,提高了二载涂层和载体结合的牢固度;另一方面,高温处理改善了Fe、Cr、Al叁种元素在载体表面的分布状态,Al元素向载体表层扩散,而元素Fe、Cr向内层迁移。浆料制备工艺研究结果表明:浆料最优配方为固含量35wt.%、pH值4.0、CZ/Al2O3比例控制在30%左右、粒径分布d90在10.00μm以下。采用该配方可使涂层保持较高的负载量和较小的脱落率,显着提高了涂层的均匀性和热稳定性,对开发制备长寿命、高性能的尾气净化催化剂有较好的理论指导。通过研究得到的最佳预处理工艺条件对金属载体进行表面处理后,利用最优化浆料配方对金属载体进行二载涂层的涂覆,发现涂层的比表面和脱落率的综合指标较好,能较好满足催化剂的负载要求。
喻乐蒙[6]2016年在《柴油机（车）尾气SCR脱硝催化剂的制备及性能研究》文中研究表明氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物,机动车尾气则是我国NOx排放源之一。目前以柴油为动力的机动车所排放的NOx占机动车总排放量的比例接近70%,对其NOx的治理是研究重点。氨选择性催化还原(NH3-SCR)是一种能有效脱除柴油车尾气中氮氧化物的措施。本文针对柴油机(车)尾气SCR脱硝,进行了催化剂的设计、制备、及脱硝性能研究,寻找便捷的制备和改进方法,为应用提供依据。首先,以已有实际应用的Ag/Al催化剂为研究对象,使用还原性气氛(H2和CO)对其进行预处理,研究发现,其脱硝活性得到了增强。在300℃的1v%H2+N2混气中处理催化剂3 h后,在270 ℃下NOx转化率可由22%提升至93%。通过表征发现预处理使得Ag/Al催化剂表面较为单一的Ag+还原为丰富的Ag类物种,如Agnδ+簇(2 ≤ n ≤ 4)和Agm簇等。这些银物种可以作为SCR反应的活性中心并促进表面硝酸盐的形成,进而增强SCR反应活性。但从柴油车脱硝应用的角度看,催化剂的活性温度窗口依然较窄,且在使用一段时间后活性降低了 16%左右,这对催化剂的实际应用是不利的,需要进行进一步的改进。为此,将H2预处理应用在无定形Ce-Ti催化剂上,经400 ℃预处理3h的催化剂在210℃至360 ℃的温度区间内,其NOx转化率均高于95%。与氟掺杂改性相似,H2预处理使活性增强的主要原因也是产生了更多低价态的Ce3+、化学吸附氧和酸性位点,进而促进了催化剂SCR脱硝活性的提高。但氟离子通过进入催化剂晶格促进了 Ti原子电子云向Ce转移,增强二者间的相互作用进而产生了更多低价态的Ce物种。而还原性较强的H2则直接作用于较为活泼的Ce物种,使得催化剂的Ce-O-Ti键结构减弱,并产生了更多低价态的Ce。相比经H2预处理的Ag/Al催化剂,经H2预处理的Ce-Ti催化剂具有更加优异的NOx转化率和活性温度窗口,其催化活性稳定性也较好,具备进一步研究及应用的潜力。对于应用广泛的商用V/Ti基催化剂,添加CuO为活性组分,制备了 CuO-V2O5/TiO2催化剂。该催化剂兼具CuO活性组分较好的低温脱硝活性,和V205较好的中温脱硝活性及抗硫性能。研究表明,Cu、V双活性中心之间有较强的相互作用,Cu及载体Ti处的电子能传递给V物种,产生更多的低价还原态V物种。这些低价态物种也促进了化学吸附氧的产生,增强了催化剂的NO氧化能力和NH3吸附能力,并提高了催化剂的脱硝活性。但是催化剂载体TiO2的水热稳定性较差,在较高温度及含水气氛下运行2小时后便发生不可逆的晶型转变,使其活性明显下降。作为柴油车用SCR脱硝催化剂,须进一步提高其载体的水热稳定性。考虑到催化剂水热稳定性的需求,使用Cu-TEPA络合物辅助的无溶剂法合成了Cu-SAPO-34分子筛。实验结果表明,无溶剂法具有收率高、废液较少、合成快速、操作压力较小等优点,所合成的分子筛具有较高结晶度,规则的形貌及较大的比表面积和孔体积,在210 ℃至450 ℃的温度范围内均有着很高的NOx脱除率和N2选择性。此外,所合成的分子筛还具有优异的水热稳定性,经12 h的700 ℃的湿热环境处理仍能完全保持其脱硝活性,有进一步研究的价值。将所制备的Cu-SAPO-34分子筛催化剂配制成浆料,并涂覆在堇青石蜂窝陶瓷载体上,制备了整体式催化剂。分别在实验模拟柴油机(车)尾气及60kW柴油发电机组尾气的条件下对整体式催化剂进行了测试。在模拟尾气测试中,8孔整体式催化剂的评价结果与粉体式催化剂较为接近,在250 ℃至450 ℃的范围有95%以上的脱硝效率。在实际尾气测试中,35孔催化剂的脱硝活性则相对较低,其最高NOx脱除效率为85.4%。在催化剂的制备工艺及评价测试上积累的经验,也为开发出性能更好、稳定性更强的整体式Cu-SAPO-34堇青石催化剂打下了基础。
张建霞[7]2006年在《汽车尾气排放控制前置催化剂及HC捕获剂的研究》文中研究表明随着汽车尾气排放污染的日益严重,各国制定的排放法规也越来越严格。欧Ⅲ标准已经在北京市实施,全国将在2008年或2010年与欧洲法规接轨。满足欧Ⅲ标准的汽车排放处理技术有很多,包括前置催化器、HC捕获器、电加热催化器、化学加热催化器、二次空气技术等,本文对前置催化剂和HC捕获剂进行了初步研究。对于前置催化剂,本文首先选用了波纹状结构金属作为前置催化剂载体,研究多种表面处理方法对金属载体负载性能的影响。结果表明金属载体的最佳预处理方法为:先使用1.5%的HCl溶液在100oC下浸泡5分钟,再使用2%的NaOH溶液于100oC下浸泡10分钟,然后于900oC下灼烧5h。其次本文又选用了陶瓷纤维棉作为前置催化剂的载体,研究了载体中不同组分对催化剂活性影响和不同预处理方法对载体负载性能影响。实验结果显示,纤维棉中氧化铝的含量对催化剂的活性有一定的影响;纤维棉载体的最佳预处理方法为用1%HCl溶液常温浸泡纤维棉30min。本文研究了不同贵金属负载量以及添加不同比例的氧化铈和氧化铝的催化剂对甲烷氧化和HC氧化活性影响。采用传统的浸渍法制备了纤维载体催化剂样品,在催化剂活性评价装置上进行了性能评价,得到催化性能最佳的催化剂配方。对甲烷氧化活性最好的为2wt%Pd/2wt%CeO_2纤维催化剂和2wt%Pd/2wt%Al_2O_3纤维催化剂;对HC氧化活性最好的为2wt%Pt纤维催化剂。本文将对HC吸附量大的ZSM-5分子筛和HC脱附温度高的β分子筛按不同的质量比进行机械混合,考察混合比例对分子筛样品的HC吸脱附性能影响。吸附实验采用瞬变应答法进行,脱附实验采用程序升温脱附法进行。实验结论为,分子筛样品的HC吸附能力随着样品中ZSM-5含量的增加而增大,当ZSM-5与β的质量比为2:1时得到的分子筛样品具有较好的HC吸脱附能力,其对丙烷的脱附温度为268oC,对丙烯的脱附温度为272oC,最大HC吸附量为2.11mL/g。
顾永万[8]2017年在《介孔铝基稀土复合物的制备及其构效关系研究》文中认为日益严格的机动车尾气排放法规要求机动车实现超低排放甚至零排放,而解决此问题的关键是机动车冷启动阶段的废气净化技术。含有特殊成分和特殊孔结构的催化新材料,通过担载贵金属可降低催化剂的起燃温度、改善催化剂的低温选择吸附性能和提高催化剂的水热稳定性。为了设计和开发类似的具有发达孔结构、良好水热稳定性和较大储氧容量的新材料,本论文研究了 Ce02与γ-Al203和La203与y-A1203的相互作用及构效关系,并以AlCeOx和AlLaOx成分为基合成了具有介孔结构的四元铝基稀土复合物Al203-Ce02-ZrO2-TiO2(AlCeZrTiOx)和 Al203-La203-ZrO2-TiO2(AlLaZrTiOx),最后通过小样评价、CNG(compressed natural gas)发动机台架测试和汽油车整车认证实验来开展介孔新材料的应用研究。论文的主要研究工作与结论如下:1、浸渍法制备CeO2/γ-Al203体系的构效关系研究。通过X-射线衍射(XRD)、高分辨投射电子显微镜(HR-TEM)、N2物理吸附、H2程序升温还原(H2-TPR)和热重分析技术(H2-TG)对CeO2/γ-Al2O3体系进行了系统的表征测试,估算了该体系在各分散温度下Ce02在γ-Al2O3表面的单层分散阈值,均约为2g·Ce02/100g·γ-Al203左右,且发现其单层分散阈值随分散温度的增加而缓慢减少,阈值前后其表面孔结构、氧化还原性能等均出现阈值效应。2、共沉淀法制备CeO2/γ-Al203体系的构效关系研究。通过XRD、HR-TEM、N2物理吸附、H2-TPR和H2-TG技术对共沉淀法制备的体系进行了系统的表征测试。初步估算各温度下 Ce02 在 CeO2/γ-Al203 体系中的体相分散阈值在 6g·Ce02/100g·γ-Al203～9g·CeO2/100g·γ-A1203之间,且发现其体相分散阈值也随焙烧温度的增加而减少,体相分散阈值前后其晶相结构和氧化还原性能等也出现阈值效应。3、La203/γ-Al203体系中La2O3与γ-Al2O3的构效关系研究。通过XRD、HR-TEM和N2物理吸附技术比较研究了机械混合法、浸渍法和共沉淀法制备的La2O3/Al2O3体系。发现共沉淀法得到的La203/γ-Al203体系分散性和热稳定性最好。由于体系中La2O3与γ-Al2O3在低于550℃时就发生反应得到LaA103产物,降低了Al2O3在体系中的含量。而体现体系的比表面积和孔结构特性的决定成分为γ-Al2O3,故La203/y-Al2O3体系中La的含量对体系的热稳定性有极大影响,高La含量的体系其比表面积和总孔容很差。实验结果也发现对于浸渍法制备的La2O3/γ-Al2O3体系,由于La2O3在γ-Al2O3上发生表面反应,故La含量要低于20g·La203/100g·γ-Al2O3时才有利于体系的分散性和热稳定性。对于共沉淀法制备的La203/γ-Al203体系,由于La203在体系中与γ-Al2O3发生了体相反应,其La含量要低于30g·La2O3/100g-·Al2O3时才有利体系中各成分的分散和稳定。4、采用溶胶-凝胶法合成了新型介孔AlLaZrTiOx复合物和介孔AlCeZrTiOx复合物,并用N2物理吸附、XRD、小角XRD、HR-TEM、H2-TPR和H2-TG技术对它们的表面与孔结构和氧化还原性能等进行了表征测试。结果表明:合成的AlLaZrTiOx复合物为介孔材料,孔的最可几分布在8～10nm,孔形为蠕虫状,焙烧处理温度为800℃时热稳定性好。合成的AlCeZrTiOx复合物仍为介孔材料,孔的最可几分布在8～10nm,孔形为蠕虫状,最佳处理温度也为800℃,热稳定性好,储氧能力高,即使在1000℃的高温处理后,其储氧容量仍为487umol/g。同时应用协同作用机理分析了介孔铝基稀土复合物的形成过程。5、将贵金属Pd-Rh担载于介孔AlLaZrTiOx复合物和介孔AlCeZrTiOx复合物上得到不同储氧能力的 Pd-Rh/AL(Pd/AlLaZrTiOx+Rh/AlLaZrTiOx)催化剂、Pd-Rh/AC(Pd/AlCeZrTiOx+Rh/AlCeZrTiOx)催化剂和 Pd-Rh/ALC(Pd/AlLaZrTiOx+Rh/AlCeZrTiOx)催化剂,并进行小样活性评价、CNG发动机台架测试和汽油车整车Ⅰ型实验,结果表明:在储氧能力较弱的Pd-Rh/AL催化剂上,贫氧条件有利于NOx的还原,理论空燃比附近C3H8和CH4的催化燃烧效果最好,而富氧条件有利于CO和C3H6的氧化;在储氧能力很好的Pd-Rh/AC催化剂上,贫氧到理论空燃比附近有利于NOx的还原,富氧时有利于C3H6的氧化,而对CO、C3H8和CH4的催化燃烧,只有在理论空燃比附近效果最好;在储氧能力适中的Pd-Rh/ALC催化剂上,贫氧到理论空燃比附近有利于NOx的还原,理论空燃比条件下C3H8和CH4的催化燃烧比较好,而CO和C3H6在富氧条件下很好。以介孔铝基稀土复合物制备的Pd-Rh/ALC催化剂能成功的应用于CNG车的尾气净化。Pd-Rh/ALC催化剂对主成分CH4的转化效率高达97.8%,老化后其转化效率也能达到94.7%,其次是对CO和NMHC(非甲烷类碳氢)的催化活性高,老化后其转化效率仍能达到80%左右。该催化剂尽管对NOx的处理效果不是很理想,但是最高转化效率也能达到75%左右。同样,Pd-Rh/ALC催化剂也适合汽油车尾气的净化,对CH4、NMHC、CO和NOx的催化反应性能较好,老化后的Pd-Rh/ALC催化剂对CO和CH4的催化燃烧性能影响较大,而对NMHC和NOx的催化反应性能影响较小。
庄永涛[9]2010年在《柴油车尾气净化蜂窝状Fe-Mo/ZSM-5催化剂的试验研究》文中研究指明柴油车因为在动力性、燃油经济性和稳定可靠性等方面有着汽油机不可比拟的优势,其用途已不再仅仅局限于船用和大型卡车、公交车的动力系统,而是已逐渐扩展到各类车型上。中国在未来几年的排放标准要求与国际接轨,达到欧Ⅳ。单纯依靠机内净化措施已经远远不能满足现在日益严格的排放要求。因此将机内净化和排气后处理有机的结合起来成为未来解决柴油车排放问题的主要技术手段。SCR是一种适合柴油车的NOx催化净化净化后处理技术。课题组前期研究发现Fe-Mo/ZSM-5在以NH3为还原剂的NOx-SCR反应中具有很好的催化活性和较宽的活性温度窗口。为了能把粉末催化剂应用到实际当中去,我们把催化剂涂覆到蜂窝状堇青石载体上,考察了催化剂制备方法、助剂、载体涂覆方法对蜂窝状催化剂的影响。并进行了蜂窝状车载催化剂的设计和中试试验。得出的主要结论如下:(1)本项目所采用的涂载技术不论对共浸渍法样品,还是气相离子交换法样品,其所制备的蜂窝状催化剂的活性与其粉末样品的活性相差不大,个别样品甚至还有所提高。(2)不同的蜂窝状陶瓷载体对催化剂的催化性能也存在一定的影响。对于相同大小尺寸的蜂窝状载体,采用相同的涂覆方法。康宁载体在催化剂的涂覆量和催化活性要高于山西净土载体。(3)制备方法对蜂窝状催化剂的活性有显着的影响。气相离子交换法制备的样品,不论是粉末催化剂还是蜂窝状催化剂,其催化活性明显高于共浸渍法制备的样品,且温度窗口要宽于共浸渍法制备的样品。(4)在气相离子交换法制备的粉末样品中加入K+有助于改进粉末催化剂的低温活性和高温稳定性。而加入B4+,则导致其高温催化活性下降。(5)催化剂活性的高低不仅与活性组分的类别、载体本身性质有关,而且与活性组分的负载量有关。在一定的范围内,活性组分的负载量越大,催化剂活性越高。随着负载量的增加,催化活性达到最高,再增加活性组分的负载量,催化剂催化活性没有明显提高。(6)确定了整体式催化剂的壳体的形状为圆柱形,这种形状的壳体便于焊接,刚度好,装配工艺简单。衬垫材料则采用陶瓷纤维网垫,它可以起到良好的固定作用,使得陶瓷载体免受外力的冲击和振动,同时有效地防止尾气从陶瓷载体与壳体间的缝隙处泄露。(7)从稳态转化效率测试结果可以看出,该催化消声器在250℃基本可以达到50%以上的转化效率,具有较宽的转化效率窗口。排放的NOx满足欧Ⅳ排放标准。
周云龙[10]2008年在《蜂窝状金属丝网载体涂层制备及催化还原NO_x研究》文中研究表明NO_x排放造成的大气污染日趋严重，采用整体催化剂的净化方法是目前治理尾气排放最为有效的措施之一。金属蜂窝载体与陶瓷蜂窝载体相比较具有更好的耐冲击性能、延展性能和机械性能且导热性好、启动快，可提供比陶瓷蜂窝体大得多的开孔率及几何表面积，在现代尾气治理领域受到越来越广泛的关注。但是，蜂窝状金属载体目前加工工艺复杂，生产成本高，而且金属载体的比表面积很小，使用时需要在表面负载一层高比表面积的陶瓷涂层。金属载体与陶瓷涂层材料的热膨胀系数相差较大，使得载体与涂层之间的结合强度较差，涂层易皲裂、剥落。金属载体与活性涂层的结合强度在一定程度上制约了金属蜂窝催化剂的推广应用，如何改善并提高涂层在基体合金表面的结合强度已成为研究者关注的问题。本文围绕Fe-Cr-Al丝网加工成蜂窝状金属丝网载体，采用电沉积法在蜂窝状金属丝网载体表面制备氧化铝涂层，利用SEM、XRD、EDX和BET等表征技术并结合超声波检测、热冲击性能实验等手段，考察了铁铬铝高温处理、电沉积电压、电沉积时间、沉积液中铝含量和铝粒径等多个因素对涂层性能的影响。具体工作如下：研究过程中设计开发出两台蜂窝状金属丝网载体加工设备。通过复合电沉积法制备涂层，具体考察了影响涂层的因素，例如电沉积液、沉积电压、沉积时间，沉积液中添加剂的含量、添加剂的粒径、焙烧时间和焙烧温度等。实验结果显示，以添加剂和氧化铝的乙醇溶液为电沉积液，可以在蜂窝状金属丝网基体表面制备适宜厚度的氧化铝涂层。采用H_2SO_4对金属丝网载体进行预处理可以清洗其表面的污染物，通过加入添加剂，在900℃焙烧2h等方法提高涂层与金属基体的结合力，增强了涂层的抗热振性能和抗机械振动性能，氧化铝涂层的表面形态以及性质没有因焙烧温度的升高而被损坏。SEM电镜显示涂层表面均匀没有皲裂，XRD表明氧化铝涂层仍是主要以γ-Al_2O_3晶形存在。制备了Pd／Al_2O_3、Pd／CeZr／Al_2O_3、Pd／CeZr／TiO_2／Al_2O_3叁种蜂窝状金属丝网载体催化剂，并采用丙烯选择催化还原NO_x的实验来评价对NO_x的催化活性。结果表明Pd含量为0．186％时，Pd／CeZr／TiO_2／Al_2O_3蜂窝状金属丝网催化剂在低温条件下具有较高的催化活性，而且催化活性窗口较宽。制备了V_2O_5-WO_3／TiO_2叁元催化剂并用氨气选择催化还原NO_x的实验来评价对NO_x的催化活性。结果表明V(3)-W(7)／TiO_2催化剂具有更好的热稳定性和较高的脱硝效率。
参考文献：
[1]. 车用催化剂金属载体表面预处理的研究及其应用[D]. 刘烜. 昆明理工大学. 2004
[2]. 铟基车用SCR整体催化剂的制备及脱硝性能研究[D]. 吴爽. 华东师范大学. 2016
[3]. 金属载体催化剂玻璃涂层的研究及在选择催化氮氧化物中的应用[D]. 王婧姝. 吉林大学. 2009
[4]. 蜂窝状金属丝网催化剂的制备及其贫燃条件下选择催化还原NO_x的研究[D]. 孙红. 大连理工大学. 2007
[5]. 金属载体的活性氧化铝涂层工艺研究[D]. 黄莹. 天津大学. 2005
[6]. 柴油机（车）尾气SCR脱硝催化剂的制备及性能研究[D]. 喻乐蒙. 南京理工大学. 2016
[7]. 汽车尾气排放控制前置催化剂及HC捕获剂的研究[D]. 张建霞. 北京工业大学. 2006
[8]. 介孔铝基稀土复合物的制备及其构效关系研究[D]. 顾永万. 昆明理工大学. 2017
[9]. 柴油车尾气净化蜂窝状Fe-Mo/ZSM-5催化剂的试验研究[D]. 庄永涛. 太原理工大学. 2010
[10]. 蜂窝状金属丝网载体涂层制备及催化还原NO_x研究[D]. 周云龙. 大连理工大学. 2008
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