鈰鋯鋁基儲(chǔ)氧材料的制備及其性能研究.pdf

1、采用催化凈化技術(shù)來治理汽車尾氣排放污染正越來越受到人們的廣泛關(guān)注，而其中儲(chǔ)氧材料性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到汽車尾氣凈化催化劑的凈化效果。本文詳細(xì)研究了助劑+的添加對(duì)一定組成的CeO2-ZrO2固溶體性能的影響和制備條件的不同對(duì)CeO2-ZrO2-Al2O3儲(chǔ)氧材料性能的影響。并通過氧脈沖吸附、XRD、H2-TPR、BET等研究手段對(duì)制備的樣品進(jìn)行了儲(chǔ)氧能力、物相組成、可還原性能及表面織構(gòu)性能等進(jìn)行了表征。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在CeO2-

2、ZrO2固溶體中引入助劑后，能提高樣品經(jīng)高溫老化后的儲(chǔ)氧性能、織構(gòu)性能和可還原性能。此外，提高溶液pH值、添加H2O2、聚乙二醇和堿土金屬均能增大所得樣品老化前后的儲(chǔ)氧量、比表面積和孔容，且當(dāng)H2O2的添加量為CeO2/H2O2=1、聚乙二醇的添加量為50wt％、堿土金屬的添加量為2-6wt％時(shí)，所得材料的綜合性能較好。在此條件下制備的CeO2-ZrO2-Al2O3樣品，經(jīng)1000℃煅燒5小時(shí)后的比表面積可達(dá)到114.5m2/g。采用不

3、同沉淀劑所得樣品的性能各異。研究表明，用碳酸銨作沉淀劑所得樣品在老化前后的比表面積最小，用氨水或尿素-氨水為沉淀劑所得樣品在老化前具有很大的比表面積，但經(jīng)高溫老化后，其比表面積急劇下降，表現(xiàn)出很差的抗高溫老化性能，用碳酸銨-氨水作沉淀劑所得樣品在老化前后均有較大的比表面積，表現(xiàn)出較好的抗老化性能；用氨水、氨水-碳酸銨和氨水-尿素制備的樣品在老化前有比較好的儲(chǔ)氧性能，但經(jīng)1000℃煅燒5小時(shí)后，儲(chǔ)氧性能較差，用碳酸銨制備的樣品在老化前儲(chǔ)氧

4、性能較差，但經(jīng)1000℃煅燒5小時(shí)后，樣品有較好的儲(chǔ)氧性能。 對(duì)于鈰鋯鋁基儲(chǔ)氧材料，當(dāng)氧化鋁的含量為10％-75％(wt)時(shí)，樣品在老化前后均保持氧化鈰的立方晶相結(jié)構(gòu)、大的比表面積和孔容，但當(dāng)氧化鋁的含量達(dá)到90％(wt)時(shí)，樣品的物相為多相共存，其比表面積開始減小。因此，對(duì)于鈰鋯鋁基儲(chǔ)氧材料，當(dāng)氧化鋁的含量為10％-75％(wt)時(shí)，樣品經(jīng)1000℃煅燒5小時(shí)后仍具有38-114.5m2/g的比表面積和良好的儲(chǔ)氧性能，適合作