贵金属/氧化物催化剂的构建合成及尾气净化性能研究
发布时间：2020-12-21 08:42
众所周知,轻型机动车尾气是造成环境污染的主要来源之一。三效催化技术（Three Way Catalytic Technology）作为治理汽油车尾气的方法,可以有效去除汽油车尾气中的NOx、CO和碳氢化合物（HC）。铈锆固溶体储氧材料在高温条件下会因比表面积降低导致催化活性减弱,Al元素的加入能够有效抑制铈锆的烧结,铈锆固溶体经过高温还原-中温氧化形成阳离子有序结构——κ-Ce2Zr2O8固溶体,具有较高的储氧能力,可以拓宽空燃比窗口、提升三效催化活性。柴油车采用的稀燃发动机产生的污染物主要为NOx,可以通过NOx存储还原（NSR）技术有效去除,钙钛矿因制备方法简单且具有较好的热稳定性广泛用于NSR领域,其钙钛矿的A位点通常为碱金属或碱土金属,可以作为NOx的存储位点,研究发现酸碱刻蚀催化剂表面能够提高催化剂的活性。本文研究了不同还原温度对铈锆基固溶体晶相的影响,以及碱洗处理对样品的氧化还原性能、动态储氧性能及三效催化活性的影响。XR...
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
1近五年小型载客汽车和私家车保有量情况
稀燃阶段的实际空燃比（25：1）远高于理论空燃比（催化剂在这种工况下不能使 NOx完全消除，这时就需要运用 NSRNOx的过程为贫燃状态下，NOx与催化剂中的碱土金属或碱金属氧硝酸盐被存储起来，当发动机喷射燃油即切换至富燃气氛时，硝被切入的 H2等还原性气体还原成 N2，从而达到消除 NOx的目的。催化（TWC）技术局部燃烧不完全的情况下会产生大量 CO 和 HC，并且发动机气应以及油膜和积碳吸附效应，也会导致大量 HC 的产生，而燃烧以及燃油在气缸内停留时间增长会导致大量 NOx的产生，原因就氧的环境下被氧气氧化产生 NOx，三效催化剂就是将上述产生的生成纯净无污染的物质排放到大气中，图 1.2.1 为净化示意图。
H2+ 0.5O2→ H2O2）还原反应（与氮氧物反应：氧化/还原）CO + NO → 0.5N2+ CO2理论空燃比和富燃条件下CmHn+2（m+0.25n）NO →（m + 0.25n）N2+0.5nH2O+ mCO2H2+ NO → 0.5N2+H2OCO + H2O ←→ CO2+ H23）水汽重整和水汽转换反应CmHn+2mH2O → mCO2+（2m+0.5n）H2有效除去汽油车尾气中的HC 和 CO4）与 SO2有关的反应SO2+ 0.5O2→ SO3在汽油中一般都会含有少量的硫物种，在氧气气氛中S 物种会和贵金属活性组分、载体发生反应，生成不容易分解的硫酸盐，导致催化活性急剧下降SO2+ 3H2→ H2S + 2H2O5）与 NO 相关的反应（氧化/还原反应）NO +0.5O2→NO2NO 转化为 N2NO + 2.5H不完全2→ NH3+ H2O2NO + CO → N2O+CO2
【参考文献】：
期刊论文
[1]Improved activity and durability of Rh-based three-way catalyst under diverse aging atmospheres by ZrO2 support[J]. Yidan Cao,Rui Ran,Xiaodong Wu,Baohuai Zhao,Duan Weng. Journal of Environmental Sciences. 2017(02)
[2]关于我国城市雾霾原因及对策的几点思考[J]. 陈楠. 中小企业管理与科技(下旬刊). 2017(01)
[3]钙钛矿纳米钛酸锶的络合溶胶-凝胶法制备研究[J]. 王玮,江元汝,李兆,张国. 兵器材料科学与工程. 2013(03)
[4]还原热处理对铈锆铝复合氧化物性能的影响[J]. 肖益鸿,杨黄根,蔡国辉,郑勇,郑瑛,魏可镁. 物理化学学报. 2012(01)
[5]汽车尾气三效催化剂最新研究进展[J]. 王笃政,祁金才,彭金成,蒋俊彦. 化工中间体. 2011(08)
[6]汽车尾气净化催化剂及载体的研究进展[J]. 赵秋伶,徐小健,蔡秀琴. 广州化工. 2009(08)
[7]Cu-Mg-Al催化剂上NOx储存及分解性能研究[J]. 康守方,李俊华,傅立新,郝郑平. 环境科学. 2007(05)
硕士论文
[1]NSR催化剂对柴油机NO_x排放吸附过程的影响分析[D]. 张博.江苏大学 2018
[2]汽油车排气净化三效催化剂关键材料催化性能研究[D]. 林建送.浙江大学 2018
[3]Ba1-xSrxZr0.2Ti0.8O3体系陶瓷的化学法制备与介电性能研究[D]. 林明金.武汉理工大学 2011
本文编号：2929541
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
1近五年小型载客汽车和私家车保有量情况
稀燃阶段的实际空燃比（25：1）远高于理论空燃比（催化剂在这种工况下不能使 NOx完全消除，这时就需要运用 NSRNOx的过程为贫燃状态下，NOx与催化剂中的碱土金属或碱金属氧硝酸盐被存储起来，当发动机喷射燃油即切换至富燃气氛时，硝被切入的 H2等还原性气体还原成 N2，从而达到消除 NOx的目的。催化（TWC）技术局部燃烧不完全的情况下会产生大量 CO 和 HC，并且发动机气应以及油膜和积碳吸附效应，也会导致大量 HC 的产生，而燃烧以及燃油在气缸内停留时间增长会导致大量 NOx的产生，原因就氧的环境下被氧气氧化产生 NOx，三效催化剂就是将上述产生的生成纯净无污染的物质排放到大气中，图 1.2.1 为净化示意图。
H2+ 0.5O2→ H2O2）还原反应（与氮氧物反应：氧化/还原）CO + NO → 0.5N2+ CO2理论空燃比和富燃条件下CmHn+2（m+0.25n）NO →（m + 0.25n）N2+0.5nH2O+ mCO2H2+ NO → 0.5N2+H2OCO + H2O ←→ CO2+ H23）水汽重整和水汽转换反应CmHn+2mH2O → mCO2+（2m+0.5n）H2有效除去汽油车尾气中的HC 和 CO4）与 SO2有关的反应SO2+ 0.5O2→ SO3在汽油中一般都会含有少量的硫物种，在氧气气氛中S 物种会和贵金属活性组分、载体发生反应，生成不容易分解的硫酸盐，导致催化活性急剧下降SO2+ 3H2→ H2S + 2H2O5）与 NO 相关的反应（氧化/还原反应）NO +0.5O2→NO2NO 转化为 N2NO + 2.5H不完全2→ NH3+ H2O2NO + CO → N2O+CO2
【参考文献】：
期刊论文
[1]Improved activity and durability of Rh-based three-way catalyst under diverse aging atmospheres by ZrO2 support[J]. Yidan Cao,Rui Ran,Xiaodong Wu,Baohuai Zhao,Duan Weng. Journal of Environmental Sciences. 2017(02)
[2]关于我国城市雾霾原因及对策的几点思考[J]. 陈楠. 中小企业管理与科技(下旬刊). 2017(01)
[3]钙钛矿纳米钛酸锶的络合溶胶-凝胶法制备研究[J]. 王玮,江元汝,李兆,张国. 兵器材料科学与工程. 2013(03)
[4]还原热处理对铈锆铝复合氧化物性能的影响[J]. 肖益鸿,杨黄根,蔡国辉,郑勇,郑瑛,魏可镁. 物理化学学报. 2012(01)
[5]汽车尾气三效催化剂最新研究进展[J]. 王笃政,祁金才,彭金成,蒋俊彦. 化工中间体. 2011(08)
[6]汽车尾气净化催化剂及载体的研究进展[J]. 赵秋伶,徐小健,蔡秀琴. 广州化工. 2009(08)
[7]Cu-Mg-Al催化剂上NOx储存及分解性能研究[J]. 康守方,李俊华,傅立新,郝郑平. 环境科学. 2007(05)
硕士论文
[1]NSR催化剂对柴油机NO_x排放吸附过程的影响分析[D]. 张博.江苏大学 2018
[2]汽油车排气净化三效催化剂关键材料催化性能研究[D]. 林建送.浙江大学 2018
[3]Ba1-xSrxZr0.2Ti0.8O3体系陶瓷的化学法制备与介电性能研究[D]. 林明金.武汉理工大学 2011
本文编号：2929541
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