新型储氧材料的合成与性能研究

发布时间：2019-05-23 13:57

【摘要】：储氧材料作为目前汽车尾气处理催化剂的重要组成部分,由于材料中含有可变价的Ce和Co元素,其独特的储放氧性能可拓宽三效催化剂的空燃比操作窗口,减弱汽车在实际工况中空燃比波动对三效催化剂性能的影响。均匀沉淀法具有工艺相对简单、操作简便、产物浓度高、粒度和组成均匀等优点,因此该方法颇具工业化潜力。本文一方面采用络合法制备了新型储氧材料YBa(Co0.9R0.1)4O7(R=Ce,Zr),对其储氧能力、热稳定性和织构-结构等性能进行了研究,并研究了Y位点被部分取代对YBa(Co0.9R0.1)4O7储氧能力的影响。通过等体积浸渍法制备了三效催化剂RhPd/YBa(Co0.9R0.1)4O7/γ-Al2O3(M=Ce,Zr),对其新鲜样品和老化样品的催化活性进行测试。另一方面,采用均匀沉淀法,以尿素为沉淀剂,聚乙二醇为表面活性剂,合成Ce/Zr比例不同的铈锆储氧材料Ce0.9-xZrxAl0.1O1.95,系统的研究了尿素和聚乙二醇的加入量、陈化温度对材料的储氧能力和抗老化能力的影响。运用的表征实验手段有OSC、XRD、TG/DTA、SEM、BET、XPS和活性测试等。结果表明,YBa(Co0.9Zr0.1)4O7前驱体经过200℃/1 h-1000℃/5 h的程序焙烧后,储氧能力高达3646.8μmol/g,且没有明显的相分解现象,比表面积、孔容和平均孔径分别为17.97 m2?g-1,0.1 cm3?g-1和116.7 nm。三效催化剂Rh-Pd/YBa(Co0.9Zr0.1)4O7/γ-Al2O3新鲜样品对CO、NO和HC的起燃温度分别为273、287和288℃,经过1000℃老化处理后,老化样品的起燃温度略有提高,但仍保持了较高的催化活性。在陈化温度为25℃,尿素与金属离子的物质的量比为3:1,聚乙二醇与预期氧化物的质量比为0.5:1条件下,制备的Ce0.6Zr0.3Al0.1O1.95新鲜和老化样品的储氧能力分别是539.6μmol/g和506.4μmol/g。新鲜样品的比表面积、孔容和平均孔径分别为22.39 m2?g-1,0.069 cm3?g-1,12.23 nm,表明均匀沉淀法制备Ce0.6Zr0.3Al0.1O1.95具有储氧能力高,抗老化能力强的优点。
[Abstract]:Oxygen storage material is an important part of automobile exhaust gas treatment catalyst at present. because of the variable valence Ce and Co elements in the material, its unique oxygen storage and release performance can broaden the air-fuel ratio operation window of the three-way catalyst. The effect of air-fuel ratio fluctuation on the performance of three-way catalyst is weakened. Homogeneous precipitation method has the advantages of relatively simple process, simple operation, high product concentration, uniform particle size and composition, so this method has the potential of industrialization. On the one hand, a new oxygen storage material YBa (Co0.9R0.1) 4O7 (R 鈮，

本文编号：2483955