釤摻雜的鈰基材料上碳黑催化燃燒性能的研究.pdf

1、分類號：密級：學(xué)校代碼：10165學(xué)號：201l11022遣掌彥可耗大學(xué)碩士學(xué)位論文⑨釤摻雜的鈰基材料上碳黑催化燃燒性能的研究作者姓名：學(xué)科、專業(yè)：研究方向：導(dǎo)師姓名：石鑫昊物理化學(xué)催化化學(xué)單文娟副教授2014年5月遼寧師范人學(xué)碩學(xué)位論文摘要眾所周知，柴油機(jī)具有優(yōu)良的動力性和經(jīng)濟(jì)性。但是柴油機(jī)排放尾氣中的有害氣體和顆粒物對環(huán)境的污染已經(jīng)引起世界各國的廣泛關(guān)注。近期霧霾現(xiàn)象嚴(yán)重，其中PM是最主要的污染。PM小于25被認(rèn)為是造成霧霾天氣的罪

2、魁禍?zhǔn)?。然而柴油機(jī)尾氣中含有大量的PM，PM中主要成分是碳黑顆粒。碳黑顆粒的氧化溫度在600oC，而柴油機(jī)的排氣溫度卻是在200—400oC左右。這就需要一種高效的催化劑來降低碳黑的氧化溫度，達(dá)到將碳黑與NO。共同消除的目的。本論文考察了釤摻雜的鈰基材料在PM和NO。共消除中的性能。采用絡(luò)合燃燒法制備了Ce02催化劑載體，采用浸漬法制備了不同LaC003擔(dān)載量的LaC003／Ce02催化劑，比較了擔(dān)載量對催化劑催化活性的影響。在所有擔(dān)載

3、LaC003的催化劑中，擔(dān)載量為50wt％催化劑的活性最好。從表征結(jié)果看，LaC003與Ce02很好的結(jié)合，均勻分散在載體表面，并且提高了Ce02的熱穩(wěn)定性。由于Ce02具有優(yōu)良的儲放氧能力，而LaC003增強(qiáng)了催化劑表面氧的遷移率，從而使得碳黑燃燒反應(yīng)的速率得到提升。由于Ce02在高溫焙燒的情況下易產(chǎn)生燒結(jié)現(xiàn)象，通過摻入稀土金屬Sm來提高其熱穩(wěn)定性。從Ce卜xSm。02系列催化劑的表征結(jié)果來看，隨著Sm摻雜量的增加，催化劑的晶粒減小，

4、抗燒結(jié)能力增強(qiáng)。在氧氣氛和氮氧化物氣氛下，當(dāng)Sm的摻入量為O05和O1時(shí)，催化劑的催化活性增強(qiáng)。隨著Sm摻入量的逐漸增加，催化劑的催化活性卻逐漸降低。少量Sm的摻雜會提高催化劑活性氧數(shù)量，增強(qiáng)儲氧能力，提高晶相氧的遷移能力，因此降低了碳黑燃燒溫度。以Ceo75Smo2502為載體，擔(dān)載活潑金屬Ni、Mn、Fe、Cu和Ag，考察其在碳黑燃燒反應(yīng)中的性能。研究發(fā)現(xiàn)在氧氣氛下Ag／Ceo75Smo2s02催化活性最好，Tp溫度為420oC，在