铈基氧化物催化氧化柴油车排气碳烟性能研究
[Abstract]:The diesel engine has the advantages of high fuel efficiency, large power and low CO and volatile hydrocarbon organic compounds (VOC) emission, and is widely used in heavy-duty truck and long-distance transport vehicle. however, that content of the carbon smoke in the exhaust gas of the diesel engine is high, and the vast majority of the particle size is less than 0.3. m In ord to effectively remove that exhaust soot, the activity and the stability of the catalyst-catalyzed soot combustion at low temperature can be very important by the technology of combining the high-temperature-resistant filter and the low-temperature combustion catalyst of the soot. In the base oxide, the composite oxide catalyst system has the potential for catalytic carbon smoke combustion due to its excellent physical and chemical properties. In this paper, the catalytic carbon-smoke combustion performance of the catalytic system was studied by means of different synthesis methods, doping modification and so on. The materials were characterized by X-ray powder diffraction (XRD), specific surface area (BET), scanning electron microscope (SEM), photoelectron spectroscopy (XPS), Fourier infrared (FT-IR) and H _ 2-program temperature-increasing reduction (TPR) and program temperature-increasing oxidation (TPO). The influence factors of the activity of the catalyst are investigated and the ideal results are obtained. The main conclusions are as follows:1. Ce _ (0.8) Zr _ (0.2) O _ 2 composite oxide was prepared by sol-gel method, hydrothermal method, co-precipitation method and thermal decomposition method. The results show that the Ce _ (0.8) Zr _ (0.2) O _ 2 synthesized by the five methods can form a cubic solid solution of the cubic fluorite structure. Under the condition of loose contact, the specific surface area (SBET) of the catalyst can reflect the activity of the catalytic soot combustion. Ce _ (0.8) Zr _ (0.2) O _ 2 synthesized by hydrothermal method shows the highest catalytic carbon-smoke combustion ability due to the maximum SBET; under the condition of close contact, the reducing energy and oxygen storage capacity of the catalyst have an important influence on the catalytic carbon-smoke combustion activity, The Ce _ (0.8) Zr _ (0.2) O _ 2 sample prepared by the sol-gel method has the highest catalytic carbon-smoke combustion activity due to the maximum oxygen storage capacity. Ce _ (0.65-x) Co _ xK _ (0.15) Zr _ (0.2) O _ 2 series catalyst was prepared by sol-gel method. The results show that the Co ion is difficult to diffuse into the CeO _ 2 crystal lattice, but it is dispersed in the sample surface in the form of Co3O4 particles. The number and size of the Co3O4 particles on the surface of the pre-aging catalyst plays a key role in the catalytic activity of the catalyst, and the cobalt ions entering the CeO _ 2 crystal lattice have an important influence on the anti-aging ability of the catalyst. When x = 0.23, a large amount of fine Co3O4 particles with high activity appeared on the surface of the catalyst, the combustion activity of the catalytic carbon smoke is the highest, and the Ti and the Tm are 323.degree. C. and 355.degree. C., respectively; when x = 0.15, the catalyst does not exhibit excellent catalytic activity before aging, but after aging, The highest stability and the catalytic carbon-smoke combustion activity are shown due to the cobalt-rich solid solution, and the Ti and Tm can still reach the temperature of 375 DEG C and the temperature of 439 DEG C. A sol-gel impregnation method was used to load the composite catalyst of potassium and cobalt modified by the method of sol-gel impregnation. The results showed that the catalytic carbon-smoke combustion ability of each sample decreased in different degrees after loading. The carbon smoke has the lowest combustion temperature and the fastest oxidation rate on the sample K-Co-Ce-Zr/ SiC, the Tm and the average combustion rate are 428 DEG C and 17.01. m In the series of catalysts, the catalytic activity of the catalyst is improved by improving the activity of the surface oxygen after the Co-modified polyoxyalkylene compound oxide, and the combustion of the soot is effectively promoted by improving the contact condition of the soot and the catalyst when the K species are present in the catalyst.
【学位授予单位】:贵州师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U469.74
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,本文编号:2489939
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