柴油車具有熱效率高、經(jīng)濟(jì)性好、CO₂排放量低、動力性能優(yōu)異等特點,因此,能緩解能源短缺和符合低碳排放方面的優(yōu)勢,機(jī)動車柴油化是大勢所趨。然而,近年來出現(xiàn)了霧霾等各種空氣污染,其中柴油車排放的尾氣中炭煙顆粒(PM)是造成空氣污染的重要原因之一。炭煙顆粒不僅污染空氣環(huán)境,而且其顆粒尺寸小,易漂浮,表面吸附了大量的致癌物質(zhì),對人體的健康造成嚴(yán)重危害。目前,后處理技術(shù)是消除炭煙顆粒的最有效方法之一。因此,研發(fā)新型高效氧化催化劑消除PM具有重要的科學(xué)研究意義和環(huán)境保護(hù)意義。本論文主要依據(jù)兩點思路設(shè)計制備新型催化劑:一是設(shè)計三維有序大孔催化劑,這種孔道允許炭煙顆粒通入,在催化劑內(nèi)部擴(kuò)散傳質(zhì),與更多的活性位接觸,有效增大了催化劑與反應(yīng)物的接觸面積;二是設(shè)計了雙層CeO₂/3DOM TiO₂氧化物載體,鈰鈦的協(xié)同作用提高載體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和貯氧-放氧能力,將活性組分過渡金屬氧化物擔(dān)載到雙層載體上,以高度分散的納米尺寸形式分布在孔道骨架上,提高催化劑的氧化還原能力來改善催化劑的活性。利用SEM、TEM、HTEM、XRD、UV-Vis、Ram...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
引言
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 柴油車尾氣的主要污染物及特點
        1.1.1 碳?xì)浠衔?br>        1.1.2 一氧化碳
        1.1.3 氮氧化物
        1.1.4 固體顆粒物 (PM)
    1.2 柴油車炭煙顆粒物的排放法規(guī)
    1.3 柴油車尾氣炭黑顆粒物去除的措施
        1.3.1 柴油燃料的品質(zhì)清潔化
        1.3.2 柴油車發(fā)動機(jī)的改進(jìn)
        1.3.3 柴油車排放后處理技術(shù)
    1.4 炭煙顆粒物燃燒催化劑的研究進(jìn)展
        1.4.1 堿金屬和堿土金屬催化劑
        1.4.2 貴金屬催化劑
        1.4.3 過渡金屬氧化物催化劑
        1.4.4 復(fù)合型氧化物催化劑
    1.5 三維有序大孔材料的研究進(jìn)展
    1.6 文獻(xiàn)小結(jié)和本論文的研究內(nèi)容
第2章 實驗部分
    2.1 主要的實驗設(shè)備和實驗藥品
    2.2 實驗內(nèi)容
        2.2.1 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球的制備
        2.2.2 膠體晶體模板的組裝
        2.2.3 3DOM TiO₂材料的制備
        2.2.4 雙層載體 3DOM CeO₂/TiO₂材料的制備
        2.2.5 催化劑的制備
    2.3 催化劑的表征方法
        2.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM) 分析
        2.3.2 透射電子顯微鏡(TEM) 分析
        2.3.3 X射線衍射 (XRD) 分析
        2.3.4 氫氣程序升溫還原 (H₂–TPR) 反應(yīng)
        2.3.5 拉曼光譜(Raman)分析
        2.3.6 紫外可見漫反射(UV-Vis DRS)分析
    2.4 催化劑的活性評價
第3章 雙層載體x-CeO₂/3DOM TiO₂的合成、表征及其炭煙催化燃燒性能
    3.1 引言
    3.2 x-CeO₂/3DOM TiO₂雙層載體的制備
        3.2.1 3DOM TiO₂載體的制備
        3.2.2 x-CeO₂/3DOM TiO₂雙層載體的制備
    3.3 x-CeO₂/3DOM TiO₂雙層載體的表征與分析
        3.3.1 PMMA微球和膠體晶體模板的SEM表征
        3.3.2 雙層載體x-CeO₂/3DOM TiO₂的SEM表征
        3.3.3 雙層載體x-CeO₂/3DOM TiO₂的XRD表征
        3.3.4 x-CeO₂/3DOM TiO₂的TEM表征
        3.3.5 x-CeO₂/3DOM TiO₂的HTEM表征
        3.3.6 x-CeO₂/3DOM TiO₂的Raman表征
    3.4 x-CeO₂/3DOM TiO₂雙層載體的催化活性測試評價
    3.5 小結(jié)
第4章y-Co₃O₄/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑的制備、表征及其炭煙催化燃燒性能
    4.1 引言
    4.2 y-Co₃O₄/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑的制備
        4.2.1 雙層載體x-CeO₂/3DOM TiO₂的制備
        4.2.2 催化劑y-Co₃O₄/CeO₂/3DOM TiO₂的制備
    4.3 y-Co₃O₄/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑的表征與分析
        4.3.1 y-Co₃O₄/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑SEM表征
        4.3.2 y-Co₃O₄/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑XRD表征
        4.3.3 y-Co₃O₄/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑TEM表征
        4.3.4 y-Co₃O₄/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑HTEM表征
        4.3.5 y-Co₃O₄/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑UV-Vis DRS表征
        4.3.6 y-Co₃O₄/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑Raman表征
        4.3.7 y-Co₃O₄/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑H2-TPR表征
    4.4 y-Co₃O₄/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑對炭煙顆粒燃燒催化的性能測試
    4.5 小結(jié)
第5章n-Cu O/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑的制備、表征及炭煙催化燃燒性能
    5.1 引言
    5.2 n-Cu O/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑的制備
        5.2.1 雙層載體x-CeO₂/3DOM TiO₂的制備
        5.2.2 催化劑n-Cu O/CeO₂/3DOM TiO₂的制備
    5.3 n-Cu O/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑表征分析
        5.3.1 n-Cu O/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑SEM表征
        5.3.2 n-Cu O/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑TEM表征
        5.3.3 n-Cu O/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑XRD表征
        5.3.4 n-Cu O/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑UV-Vis DRS表征
        5.3.5 n-Cu O/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑Raman表征
        5.3.6 n-Cu O/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑H₂-TPR表征
    5.4 n-Cu O/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑對炭煙顆粒燃燒催化活性評價
    5.5 小結(jié)
第6章m-Mn Ox/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑的制備、表征及其炭煙催化燃燒性能
    6.1 引言
    6.2 m-Mn Ox/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑的制備
        6.2.1 雙層載體x-CeO₂/3DOM TiO₂的制備
        6.2.2 催化劑m-Mn Ox/CeO₂/3DOM TiO₂的制備
    6.3 m-Mn Ox/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑的表征與分析
        6.3.1 m-Mn Ox/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑SEM表征
        6.3.2 m-Mn Ox/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑TEM表征
        6.3.3 m-Mn Ox/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑XRD表征
        6.3.4 m-Mn Ox/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑Raman表征
        6.3.5 m-Mn Ox/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑H2-TPR表征
    6.4 m-Mn Ox/CeO₂/3DOM TiO₂催化劑對炭煙顆粒燃燒催化的活性評價
    6.5 小結(jié)
第7章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
發(fā)表論文情況



本文編號：3993203