Cu-ZSM-5-堇青石整體式催化劑用于柴油機(jī)尾氣凈化的研究.pdf

1、三效催化劑(TWC)應(yīng)用于汽車尾氣凈化時(shí)能同時(shí)去除尾氣中的CO，HC和Nox，但此技術(shù)只能應(yīng)用于空燃比(A/F)為14.7附近狹窄的范圍內(nèi)。富氧燃燒是當(dāng)前提倡節(jié)約能源和減少?gòu)U氣排放的發(fā)展趨勢(shì)。但TWC催化劑在這種燃燒條件下對(duì)Nox脫除基本沒有活性。以分子篩為載體的金屬/分子篩催化劑體系在該領(lǐng)域體現(xiàn)出了較好的應(yīng)用前景。分子篩催化劑負(fù)載在成型的載體上，可以降低汽車尾氣的阻力。堇青石(2MgO·2Al2O3·5SiO2)易于加工成形、機(jī)械強(qiáng)度

2、高、價(jià)格低廉、熱膨脹性質(zhì)與分子篩相近被廣泛用于整體式催化劑的載體。在分子篩/堇青石整體式催化劑的制備中，原位水熱合成是一種非常簡(jiǎn)單可行的方法。但仍然存在分子篩負(fù)載量低、制備過程條件苛刻、堇青石表面上ZSM-5分子篩的覆蓋不均勻，ZSM-5分子篩與載體結(jié)合的牢固度的考察不夠深入等問題。
　　 本論文從deNOx催化劑的實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，利用水熱合成技術(shù)，通過原位和預(yù)涂覆溶膠法使分子篩牢固負(fù)載于堇青石蜂窩陶瓷載體上，并模擬實(shí)際柴油機(jī)尾氣

3、的操作條件，評(píng)價(jià)了整體催化劑的deNOx性能。
　　 對(duì)堇青石蜂窩陶瓷載體上合成的ZSM-5分子篩負(fù)載量和牢固度測(cè)試結(jié)果表明：在不使用模板劑的條件下，當(dāng)晶化時(shí)間為24～60h時(shí)，超聲波處理60min后，空白堇青石質(zhì)量增加為2.51～13.89[％]；經(jīng)過預(yù)涂覆溶膠晶化時(shí)間24～60h，超聲波處理60min后，空白堇青石質(zhì)量增加為4.32～17.02[％]；表明堇青石表面分子篩具有一定的負(fù)載量和牢固度。
　　 將制得的ZS

4、M-5/堇青石分別以離子交換法和浸漬法制備了Cu-ZSM-5/堇青石整體催化劑，考察了在模擬柴油機(jī)尾氣氣氛條件下的deNOx催化性能。NH3-SCR測(cè)試結(jié)果證明：離子交換法制備的催化劑比浸漬法制備的催化劑具有較高的NO轉(zhuǎn)化率和較寬NO轉(zhuǎn)換溫度窗口，在溫度為550-750K的區(qū)間內(nèi)，NO轉(zhuǎn)化率接近100[％]，催化活性隨著反應(yīng)氣中氧濃度的增大和空速的增大而略有降低。C3H8-SCR評(píng)價(jià)結(jié)果表明：溫度在725～895K之間，C3H8的轉(zhuǎn)化率