貴金屬/氧化物催化劑的構(gòu)建合成及尾氣凈化性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-21 08:42
眾所周知,輕型機(jī)動(dòng)車尾氣是造成環(huán)境污染的主要來源之一。三效催化技術(shù)(Three Way Catalytic Technology)作為治理汽油車尾氣的方法,可以有效去除汽油車尾氣中的NOx、CO和碳?xì)浠衔铮℉C)。鈰鋯固溶體儲(chǔ)氧材料在高溫條件下會(huì)因比表面積降低導(dǎo)致催化活性減弱,Al元素的加入能夠有效抑制鈰鋯的燒結(jié),鈰鋯固溶體經(jīng)過高溫還原-中溫氧化形成陽離子有序結(jié)構(gòu)——κ-Ce2Zr2O8固溶體,具有較高的儲(chǔ)氧能力,可以拓寬空燃比窗口、提升三效催化活性。柴油車采用的稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的污染物主要為NOx,可以通過NOx存儲(chǔ)還原(NSR)技術(shù)有效去除,鈣鈦礦因制備方法簡單且具有較好的熱穩(wěn)定性廣泛用于NSR領(lǐng)域,其鈣鈦礦的A位點(diǎn)通常為堿金屬或堿土金屬,可以作為NOx的存儲(chǔ)位點(diǎn),研究發(fā)現(xiàn)酸堿刻蝕催化劑表面能夠提高催化劑的活性。本文研究了不同還原溫度對(duì)鈰鋯基固溶體晶相的影響,以及堿洗處理對(duì)樣品的氧化還原性能、動(dòng)態(tài)儲(chǔ)氧性能及三效催化活性的影響。XR...
【文章來源】:濟(jì)南大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
1近五年小型載客汽車和私家車保有量情況
稀燃階段的實(shí)際空燃比(25:1)遠(yuǎn)高于理論空燃比(催化劑在這種工況下不能使 NOx完全消除,這時(shí)就需要運(yùn)用 NSRNOx的過程為貧燃狀態(tài)下,NOx與催化劑中的堿土金屬或堿金屬氧硝酸鹽被存儲(chǔ)起來,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)噴射燃油即切換至富燃?xì)夥諘r(shí),硝被切入的 H2等還原性氣體還原成 N2,從而達(dá)到消除 NOx的目的。催化(TWC)技術(shù)局部燃燒不完全的情況下會(huì)產(chǎn)生大量 CO 和 HC,并且發(fā)動(dòng)機(jī)氣應(yīng)以及油膜和積碳吸附效應(yīng),也會(huì)導(dǎo)致大量 HC 的產(chǎn)生,而燃燒以及燃油在氣缸內(nèi)停留時(shí)間增長會(huì)導(dǎo)致大量 NOx的產(chǎn)生,原因就氧的環(huán)境下被氧氣氧化產(chǎn)生 NOx,三效催化劑就是將上述產(chǎn)生的生成純凈無污染的物質(zhì)排放到大氣中,圖 1.2.1 為凈化示意圖。
H2+ 0.5O2→ H2O2)還原反應(yīng)(與氮氧物反應(yīng):氧化/還原)CO + NO → 0.5N2+ CO2理論空燃比和富燃條件下CmHn+2(m+0.25n)NO →(m + 0.25n)N2+0.5nH2O+ mCO2H2+ NO → 0.5N2+H2OCO + H2O ←→ CO2+ H23)水汽重整和水汽轉(zhuǎn)換反應(yīng)CmHn+2mH2O → mCO2+(2m+0.5n)H2有效除去汽油車尾氣中的HC 和 CO4)與 SO2有關(guān)的反應(yīng)SO2+ 0.5O2→ SO3在汽油中一般都會(huì)含有少量的硫物種,在氧氣氣氛中S 物種會(huì)和貴金屬活性組分、載體發(fā)生反應(yīng),生成不容易分解的硫酸鹽,導(dǎo)致催化活性急劇下降SO2+ 3H2→ H2S + 2H2O5)與 NO 相關(guān)的反應(yīng)(氧化/還原反應(yīng))NO +0.5O2→NO2NO 轉(zhuǎn)化為 N2NO + 2.5H不完全2→ NH3+ H2O2NO + CO → N2O+CO2
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[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]關(guān)于我國城市霧霾原因及對(duì)策的幾點(diǎn)思考[J]. 陳楠. 中小企業(yè)管理與科技(下旬刊). 2017(01)
[3]鈣鈦礦納米鈦酸鍶的絡(luò)合溶膠-凝膠法制備研究[J]. 王瑋,江元汝,李兆,張國. 兵器材料科學(xué)與工程. 2013(03)
[4]還原熱處理對(duì)鈰鋯鋁復(fù)合氧化物性能的影響[J]. 肖益鴻,楊黃根,蔡國輝,鄭勇,鄭瑛,魏可鎂. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(01)
[5]汽車尾氣三效催化劑最新研究進(jìn)展[J]. 王篤政,祁金才,彭金成,蔣俊彥. 化工中間體. 2011(08)
[6]汽車尾氣凈化催化劑及載體的研究進(jìn)展[J]. 趙秋伶,徐小健,蔡秀琴. 廣州化工. 2009(08)
[7]Cu-Mg-Al催化劑上NOx儲(chǔ)存及分解性能研究[J]. 康守方,李俊華,傅立新,郝鄭平. 環(huán)境科學(xué). 2007(05)
碩士論文
[1]NSR催化劑對(duì)柴油機(jī)NO_x排放吸附過程的影響分析[D]. 張博.江蘇大學(xué) 2018
[2]汽油車排氣凈化三效催化劑關(guān)鍵材料催化性能研究[D]. 林建送.浙江大學(xué) 2018
[3]Ba1-xSrxZr0.2Ti0.8O3體系陶瓷的化學(xué)法制備與介電性能研究[D]. 林明金.武漢理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):2929541
【文章來源】:濟(jì)南大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
1近五年小型載客汽車和私家車保有量情況
稀燃階段的實(shí)際空燃比(25:1)遠(yuǎn)高于理論空燃比(催化劑在這種工況下不能使 NOx完全消除,這時(shí)就需要運(yùn)用 NSRNOx的過程為貧燃狀態(tài)下,NOx與催化劑中的堿土金屬或堿金屬氧硝酸鹽被存儲(chǔ)起來,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)噴射燃油即切換至富燃?xì)夥諘r(shí),硝被切入的 H2等還原性氣體還原成 N2,從而達(dá)到消除 NOx的目的。催化(TWC)技術(shù)局部燃燒不完全的情況下會(huì)產(chǎn)生大量 CO 和 HC,并且發(fā)動(dòng)機(jī)氣應(yīng)以及油膜和積碳吸附效應(yīng),也會(huì)導(dǎo)致大量 HC 的產(chǎn)生,而燃燒以及燃油在氣缸內(nèi)停留時(shí)間增長會(huì)導(dǎo)致大量 NOx的產(chǎn)生,原因就氧的環(huán)境下被氧氣氧化產(chǎn)生 NOx,三效催化劑就是將上述產(chǎn)生的生成純凈無污染的物質(zhì)排放到大氣中,圖 1.2.1 為凈化示意圖。
H2+ 0.5O2→ H2O2)還原反應(yīng)(與氮氧物反應(yīng):氧化/還原)CO + NO → 0.5N2+ CO2理論空燃比和富燃條件下CmHn+2(m+0.25n)NO →(m + 0.25n)N2+0.5nH2O+ mCO2H2+ NO → 0.5N2+H2OCO + H2O ←→ CO2+ H23)水汽重整和水汽轉(zhuǎn)換反應(yīng)CmHn+2mH2O → mCO2+(2m+0.5n)H2有效除去汽油車尾氣中的HC 和 CO4)與 SO2有關(guān)的反應(yīng)SO2+ 0.5O2→ SO3在汽油中一般都會(huì)含有少量的硫物種,在氧氣氣氛中S 物種會(huì)和貴金屬活性組分、載體發(fā)生反應(yīng),生成不容易分解的硫酸鹽,導(dǎo)致催化活性急劇下降SO2+ 3H2→ H2S + 2H2O5)與 NO 相關(guān)的反應(yīng)(氧化/還原反應(yīng))NO +0.5O2→NO2NO 轉(zhuǎn)化為 N2NO + 2.5H不完全2→ NH3+ H2O2NO + CO → N2O+CO2
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[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]關(guān)于我國城市霧霾原因及對(duì)策的幾點(diǎn)思考[J]. 陳楠. 中小企業(yè)管理與科技(下旬刊). 2017(01)
[3]鈣鈦礦納米鈦酸鍶的絡(luò)合溶膠-凝膠法制備研究[J]. 王瑋,江元汝,李兆,張國. 兵器材料科學(xué)與工程. 2013(03)
[4]還原熱處理對(duì)鈰鋯鋁復(fù)合氧化物性能的影響[J]. 肖益鴻,楊黃根,蔡國輝,鄭勇,鄭瑛,魏可鎂. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(01)
[5]汽車尾氣三效催化劑最新研究進(jìn)展[J]. 王篤政,祁金才,彭金成,蔣俊彥. 化工中間體. 2011(08)
[6]汽車尾氣凈化催化劑及載體的研究進(jìn)展[J]. 趙秋伶,徐小健,蔡秀琴. 廣州化工. 2009(08)
[7]Cu-Mg-Al催化劑上NOx儲(chǔ)存及分解性能研究[J]. 康守方,李俊華,傅立新,郝鄭平. 環(huán)境科學(xué). 2007(05)
碩士論文
[1]NSR催化劑對(duì)柴油機(jī)NO_x排放吸附過程的影響分析[D]. 張博.江蘇大學(xué) 2018
[2]汽油車排氣凈化三效催化劑關(guān)鍵材料催化性能研究[D]. 林建送.浙江大學(xué) 2018
[3]Ba1-xSrxZr0.2Ti0.8O3體系陶瓷的化學(xué)法制備與介電性能研究[D]. 林明金.武漢理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):2929541
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