柴油機尾氣凈化催化過濾器的制備和表征.pdf

1、安全、節(jié)能、環(huán)保,是當今世界汽車工業(yè)發(fā)展的三大主題。柴油機憑借其循環(huán)熱效率高、燃油經(jīng)濟性好和使用壽命長等優(yōu)點,近年來在汽車行業(yè)占據(jù)越來越大的市場份額。但是其排放的尾氣,特別是碳煙顆粒,對人類健康以及環(huán)境造成了很大危害。隨著各國對環(huán)境問題和人體健康的日益重視,同時為了適應(yīng)越來越嚴格的汽車尾氣排放標準,開發(fā)一種像汽油車三元催化劑那樣有效的柴油機尾氣凈化催化過濾器迫在眉睫。
　　 在無催化劑的條件下,碳煙顆粒完全燃燒的溫度為550-6

2、00℃,而柴油機尾氣溫度一般在400℃以下,因此消除碳煙顆粒最有效的途徑是用過濾器將其捕獲,利用涂覆在過濾器壁上的催化劑降低碳煙顆粒的起燃溫度,使其在排氣管溫度下完全燃燒。研究表明,共融鹽Cs2SO4·V2O5具有活性高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點,在接近真實使用條件的松散接觸模式下,其與碳煙顆粒具有良好的接觸性能,是一種具有應(yīng)用前景的催化劑,但是傳統(tǒng)的制備方法不適于將其涂覆于過濾器上。
　　 針對傳統(tǒng)制備方法的不足,本文采用軟化學(xué)法,通過

3、浸漬直接制備出Cs2SO4·V2O5整體式催化劑(簡寫為CV-M,共融鹽中Cs2SO4與V2O5的摩爾比為0.55:0.45):在此基礎(chǔ)上,還制備了以γ-Al2O3為涂層,Pt和Cs2SO4·V2O5共融鹽同為活性組分的雙負載型整體式催化劑(Pt-CV-AM),應(yīng)用XRD、Raman對催化劑的結(jié)構(gòu)進行了表征,采用SEM對催化劑表面形貌進行了觀察,在微型反應(yīng)裝置上通過程序升溫和恒溫實驗考察了整體式催化劑消除碳煙顆粒的催化性能,并在此基礎(chǔ)上

4、進一步考察了不同反應(yīng)氣氛(NO、H2O、SO2)對其催化氧化碳煙顆?；钚缘挠绊?并初步探索了SO2對催化劑活性產(chǎn)生影響的原因。
　　 Cs2SO4·V2O5負載量為10 wt.％時催化活性較優(yōu),可以使碳煙顆粒的起燃溫度降低至320℃左右,在反應(yīng)氣氛中加入NO和H2O對催化劑活性沒有影響,添加少量SO2可將部分活性組分高價態(tài)VⅤ物種還原成低價態(tài)VⅣ物種,導(dǎo)致催化劑活性稍有降低,但催化劑還是表現(xiàn)出明顯的抗硫中毒能力。