密偶催化劑的研制.pdf

1、本文對密偶型汽車尾氣凈化催化劑的關(guān)鍵性材料一一耐高溫高比表面積載體的制備規(guī)律及性能進(jìn)行了深入的研究。在制備出新型耐高溫高比表面積氧化鋁載體的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)的研究了密偶型汽車尾氣凈化催化劑的制備方法、催化劑的組成、貴金屬的種類、含量以及助劑的種類與催化劑性能的關(guān)系。同時研究了催化劑的溫度特性、空燃比特性和l抗老化性能，研制出了高性能的密偶型汽車尾氣凈化催化劑。在此基礎(chǔ)上研究了密偶催化劑的單一反應(yīng)，得出各個組分對HC轉(zhuǎn)化性能的影響規(guī)律，并且初

2、步探索了NO抑制烷烴轉(zhuǎn)化的機(jī)理。 在耐高溫高比表面積載體材料的研制過程中，發(fā)現(xiàn)以碳酸銨為沉淀劑的氧化鋁載體比以氨水為沉淀劑的載體具有更大的比表面積、孔容、平均孔徑和更好的高溫穩(wěn)定性。這是由于以碳酸銨做沉淀劑得到的氧化鋁前驅(qū)物是片鈉鋁石所致。在沉淀方法上使用并流法得到的載體性能優(yōu)于滴加法制備的載體。沉淀的pH控制在8.5左右為宜。在沉淀的過程中加入高聚物能明顯改善載體材料的織構(gòu)性能及抗老化性能，發(fā)現(xiàn)聚合物分子量大小適中、添加量適當(dāng)

3、時效果最佳。助劑La的添加能顯著提載體的比表面積和高溫穩(wěn)定性能。La的添加量以3wt[％]為最佳。用噴霧干燥法可得到顆粒均勻，大小適中，適宜用于催化劑的制備的耐高溫高比表面材料。所研制的耐高溫高比表面積氧化鋁載體La-Al<,2>O<,3>經(jīng)過1000℃老化后，比表面積為167.6m<'2>/g，孔容為0.46cm<'3>/g，且具有較適宜的孔徑分布。 在催化劑的制備過程中發(fā)現(xiàn)，用不同高比表面積載體制備的密偶催化劑，新鮮時載體性

4、能對催化劑的活性影響并不明顯，但催化劑老化后的性能取決于載體材料的高溫穩(wěn)定性。在載體中添加儲氧組分，可以提高催化劑的抗老化性能以及CO的轉(zhuǎn)化率，但不能提高密偶催化劑對HC的轉(zhuǎn)化性能。不同貴金屬作為活性組分的催化劑中，Pt-Rh催化劑的低溫活性最好，且具備較好的抗老化性能和較寬的空燃比窗口；單Pd催化劑具有良好的活性，抗老化性能和對CO的較低的轉(zhuǎn)化率，能很好滿足密偶催化劑的要求。對于Pd為活性組分的密偶催化劑Pd的使用量以2.5g/L為最

5、佳。助劑可以改變催化劑的催化性能和抗高溫老化性能。發(fā)現(xiàn)添加Zr可以提高催化劑的抗老化性能，添加w可以提高催化劑的低溫活性，同時添加Zr、w可以提高催化劑的低溫活性和抗老化性能。催化劑老化后的性能測試表明所制備密偶催化劑具有優(yōu)異的`抗老化性能，能滿足歐Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)對密偶催化劑的需求。 對密偶催化劑的單一反應(yīng)研究發(fā)現(xiàn)，烯烴的加入可以大大提高催化劑對HC的轉(zhuǎn)化性能。在烴類的單獨(dú)氧化中發(fā)現(xiàn)，其轉(zhuǎn)化溫度遠(yuǎn)低于模擬氣中HC的轉(zhuǎn)化溫度，這是由于