类水滑石衍生混合氧化物同时催化去除碳颗粒物和氮氧化物的研究
发布时间：2021-07-17 11:00
柴油机以其低油耗、高功率、耐久性好的优势,在汽车、轮船以及各种动力装置上得到日益广泛的应用,但其尾气排放中的有害物质对环境和人类健康带来了严重的危害。世界各国都制定了日益严格的柴油机排放法规,柴油机排气污染控制是防止大气污染必须解决的重要环境问题,成为能源与环境领域的一个重大研究课题。柴油机排气控制主要针对碳颗粒物（PM）和氮氧化物（NOx）进行,由于PM和NOx的机内净化存在trade-off关系,发展柴油机尾气后处理技术成为同时降低PM和NOx排放的有效手段。本文模拟柴油机排气环境,采用程序升温反应技术,以类水滑石纳米复合材料为前体制备了系列具有介孔结构的混合氧化物催化剂,在同一催化床层上使干碳烟（soot）和NOx互为氧化还原剂实现污染物的同时去除,并运用多种现代分析技术,揭示了催化剂结构和性能之间的关系,在计算催化反应动力学基础上,分析了类水滑石材料同时催化去除NOx和soot的反应机理。具体工作如下:1.采用稳态共沉淀法和超声辅助法合成了镁铝水滑石（HT）纳米复合材料,两种方法合成的HT均为较规则的六边形片状颗粒,粒径大约在40～60 nm范围,后者可在超声处理一定时间内（1...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
重型柴油车排放标准[11]
度范围内尿素具备了优异的选择性还原 NOx率可达 90%以上，近些年于净化移动源尾气方术付诸于实施还必须在减小催化剂的体积、提降低氨的瞬时泄漏等方面作出不懈的努力。化还原（HC-SCR）to 和 Held[32; 33]首先报道了富氧条件下 Cu-ZSM地还原 NOx，这一发现在净化 NOx研究中具有原 NOx 引起了研究者们的广泛兴趣，大量研展开。利用 HC 作为还原剂进行选择性催化还贵金属和分子筛三大体系。1993 年，Miyade种高活性的 NOx 还原催化剂；贺泓等的研究的催化丙烯（C3H6）选择性还原 NOx 活性，是乙醇（C2H5OH）取代 C3H6，NOx 去除活性更
机的排气净化，最为有效的方法是采用三元催化净化atalyst)，使 CO、HC 和 NOx 互为氧化剂和还原剂发生反应进同时去除。而柴油机大部分为稀混合气工况，因此 TWC 不适低柴油机排气中的 CO、HC、PM 和 NOx，研究者们采用多过滤器和 SCR 技术、过滤器和 NOx 捕集器以及丰田公司推出来，四元催化净化器技术已经达到实用化阶段。Cerxy 公司开发一种 Quad CAT/TM 四元催化转化器[43]，该装DPF 和一个 NOx-SCR 催化剂构成，获得了瑞典政府的认证。了一种柴油轿车排气净化用的四元催化转化器，由两段陶瓷段是 Pt 基 NOx 选择性还原催化剂（HC-SCR），后段是氧化基氧化催化剂。Johnson Matthey[44]在 2000 年公开了一个用于共汽车发动机排气的 SCRT 四元转化器技术，它是由 J.M.公过滤技术(CRT)和选择催化还原技术(NOx-SCR)结合而成(如。
【参考文献】：
期刊论文
[1]采用钙钛矿型催化剂(La0.8K0.2Cu0.05Mn0.95O3)同时催化去除NOx和碳烟的研究[J]. 彭小圣,林赫,黄震,上官文峰. 环境科学学报. 2006(05)
[2]Cu-Co-Al类水滑石的合成、表征及吸附NOx性能的研究[J]. 倪哲明,俞卫华,王力耕,郭志强,葛忠华. 高校化学工程学报. 2005(02)
[3]等离子体在同时去除NOx和碳烟催化反应中的作用[J]. 裴梅香,林赫,上官文峰,黄震. 物理化学学报. 2005(03)
[4]柴油车排气微粒捕集用复合金属丝网的制备与性能研究[J]. 陈华鹏,吴晓东,万李,翁端. 环境污染治理技术与设备. 2004(10)
[5]柴油车排放碳黑颗粒消除催化剂的研究进展[J]. 刘坚,赵震,徐春明. 催化学报. 2004(08)
[6]含钴铜镍类水滑石焙烧产物催化分解N2O的研究[J]. 赵丹,刘长厚,王立秋,张守臣. 催化学报. 2003(08)
[7]Ag/Al2O3选择性催化丙烯还原氮氧化物表面反应机理的原位红外光谱研究[J]. 余运波,贺泓. 催化学报. 2003(05)
[8]甲烷高温燃烧催化剂研究进展[J]. 王军威,田志坚,徐金光,徐云鹏,徐竹生,林励吾. 化学进展. 2003(03)
[9]Simultaneously catalytic removal of NOx and particulate matter on diesel particulate filter[J]. LIU Guanghui, HUANG Zhen, SHANGGUAN Wenfeng & YAN Cunxian School of Mechanical and Power Engineering, Shanghai Jiao Tong Uni-versity, Shanghai 200030, China. Chinese Science Bulletin. 2003(03)
[10]Cu-Ni-Mg-Al-CO3四元水滑石的合成及结构分析[J]. 冯拥军,李殿卿,李春喜,王子镐,EVANS,D.G,段雪. 化学学报. 2003(01)
博士论文
[1]催化与高频放电耦合催化同时去除氮氧化物和碳烟[D]. 彭小圣.上海交通大学 2006
[2]同时脱除FCC烟气中NOx、SOx和CO的催化材料及其作用原理的研究[D]. 温斌.石油化工科学研究院 2000
本文编号：3288045
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
重型柴油车排放标准[11]
度范围内尿素具备了优异的选择性还原 NOx率可达 90%以上，近些年于净化移动源尾气方术付诸于实施还必须在减小催化剂的体积、提降低氨的瞬时泄漏等方面作出不懈的努力。化还原（HC-SCR）to 和 Held[32; 33]首先报道了富氧条件下 Cu-ZSM地还原 NOx，这一发现在净化 NOx研究中具有原 NOx 引起了研究者们的广泛兴趣，大量研展开。利用 HC 作为还原剂进行选择性催化还贵金属和分子筛三大体系。1993 年，Miyade种高活性的 NOx 还原催化剂；贺泓等的研究的催化丙烯（C3H6）选择性还原 NOx 活性，是乙醇（C2H5OH）取代 C3H6，NOx 去除活性更
机的排气净化，最为有效的方法是采用三元催化净化atalyst)，使 CO、HC 和 NOx 互为氧化剂和还原剂发生反应进同时去除。而柴油机大部分为稀混合气工况，因此 TWC 不适低柴油机排气中的 CO、HC、PM 和 NOx，研究者们采用多过滤器和 SCR 技术、过滤器和 NOx 捕集器以及丰田公司推出来，四元催化净化器技术已经达到实用化阶段。Cerxy 公司开发一种 Quad CAT/TM 四元催化转化器[43]，该装DPF 和一个 NOx-SCR 催化剂构成，获得了瑞典政府的认证。了一种柴油轿车排气净化用的四元催化转化器，由两段陶瓷段是 Pt 基 NOx 选择性还原催化剂（HC-SCR），后段是氧化基氧化催化剂。Johnson Matthey[44]在 2000 年公开了一个用于共汽车发动机排气的 SCRT 四元转化器技术，它是由 J.M.公过滤技术(CRT)和选择催化还原技术(NOx-SCR)结合而成(如。
【参考文献】：
期刊论文
[1]采用钙钛矿型催化剂(La0.8K0.2Cu0.05Mn0.95O3)同时催化去除NOx和碳烟的研究[J]. 彭小圣,林赫,黄震,上官文峰. 环境科学学报. 2006(05)
[2]Cu-Co-Al类水滑石的合成、表征及吸附NOx性能的研究[J]. 倪哲明,俞卫华,王力耕,郭志强,葛忠华. 高校化学工程学报. 2005(02)
[3]等离子体在同时去除NOx和碳烟催化反应中的作用[J]. 裴梅香,林赫,上官文峰,黄震. 物理化学学报. 2005(03)
[4]柴油车排气微粒捕集用复合金属丝网的制备与性能研究[J]. 陈华鹏,吴晓东,万李,翁端. 环境污染治理技术与设备. 2004(10)
[5]柴油车排放碳黑颗粒消除催化剂的研究进展[J]. 刘坚,赵震,徐春明. 催化学报. 2004(08)
[6]含钴铜镍类水滑石焙烧产物催化分解N2O的研究[J]. 赵丹,刘长厚,王立秋,张守臣. 催化学报. 2003(08)
[7]Ag/Al2O3选择性催化丙烯还原氮氧化物表面反应机理的原位红外光谱研究[J]. 余运波,贺泓. 催化学报. 2003(05)
[8]甲烷高温燃烧催化剂研究进展[J]. 王军威,田志坚,徐金光,徐云鹏,徐竹生,林励吾. 化学进展. 2003(03)
[9]Simultaneously catalytic removal of NOx and particulate matter on diesel particulate filter[J]. LIU Guanghui, HUANG Zhen, SHANGGUAN Wenfeng & YAN Cunxian School of Mechanical and Power Engineering, Shanghai Jiao Tong Uni-versity, Shanghai 200030, China. Chinese Science Bulletin. 2003(03)
[10]Cu-Ni-Mg-Al-CO3四元水滑石的合成及结构分析[J]. 冯拥军,李殿卿,李春喜,王子镐,EVANS,D.G,段雪. 化学学报. 2003(01)
博士论文
[1]催化与高频放电耦合催化同时去除氮氧化物和碳烟[D]. 彭小圣.上海交通大学 2006
[2]同时脱除FCC烟气中NOx、SOx和CO的催化材料及其作用原理的研究[D]. 温斌.石油化工科学研究院 2000
本文编号：3288045
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