NTP协同LKFMCO催化剂对柴油机NO_x和碳烟排放的影响

采用柠檬酸溶胶法制备了La_(0.8)K_(0.2)Fe_(0.5)Mn_(0.45)Co_(0.05)O_3纳米催化剂,利用X射线衍射分析、扫描电镜和能量色散谱仪对LKFMCO催化剂进行了表征,并协同低温等离子体技术,通过发动机台架试验,研究了NTP协同LKFMCO催化剂脱除氮氧化物(NO_x)和碳烟的作用规律。研究结果表明:所制备的催化剂为介孔结构,催化剂粉体具有较高的纯度,粒径较小且尺寸均匀。与空载体作用相比,在NTP+LKFMCO作用下,NO_x转化率高达65%,碳烟排放总体上大幅降低,副产物N_2O浓度变化幅度较小,表明该技术不会引起二次污染。

低温等离子体技术对柴油机颗粒物中可溶有机物组分的影响

根据介质阻挡放电（dielectric barrier discharge,DBD）理论,设计出低温等离子体（non-thermal plasma,NTP）发生器。通过台架试验,研究了NTP技术对柴油机颗粒（PM）中可溶有机物（soluble organic matter,SOF）排放的影响。利用微孔均匀沉积冲击式（microorifice uniform-deposit impactor,MOUDI）系统对NTP技术作用前后的PM进行取样。采用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）对PM样品进行检测,分析PM样品中SOF的变化规律。研究结果表明：NTP作用后SOF中烷烃类的质量分数显著降低,由42.57%降到14.49%;有毒物质的质量分数也有所降低,如2,6-二叔丁基对甲酚和邻苯二甲酸二异辛酯分别由原机的4.50%和8.86%降至1.72%和3.83%;此外,C26-C44的质量分数降低,C23质量分数升高。

掺杂Pt对NTP协同Fe/Ce-K-O催化脱除柴油机NO_x的影响

通过柠檬酸凝胶-浸渍法制备了纳米Fe/Ce-K-O和Fe-Pt/Ce-K-O催化剂,并利用XRD、SEM和EDX对其性能进行表征。协同低温等离子体(NTP)放电装置,建立了NTP协同纳米催化系统。基于台架试验,研究了在不同负荷工况下,掺杂Pt对NTP协同纳米Fe/Ce-K-O催化剂脱除柴油机NOx排放的影响。结果表明,在NTP协同Fe-Pt/Ce-K-O催化剂作用下,NOx排放得到显著降低,其中,在25%负荷时,NOx转化率最高,达到75%。在NTP协同Fe/Ce-K-O催化剂作用下,NOx转化率最高,达到60%,但是NO2浓度有所升高。此外,在NTP协同催化剂的作用下,副产物N2O排放总量变化不大。

催化剂存储还原柴油机NO_x排放的试验

为了验证 NSR 催化剂对柴油机 NOx 排放的存储还原性能，该文采用浸渍法制备了一系列 NSR 催化剂：xCe（25-x）Ba/γ-Al2O3（x为质量分数，且x=8～12）和Pt10Ce15Ba/γ-Al2O3催化剂，并利用X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱仪和透射电子显微镜对其性能进行表征；通过台架试验，研究了10Ce15Ba/γ-Al2O3和 Pt10Ce15Ba/γ-Al2O3催化剂对NOx排放的存储还原性能。结果表明，BaO和CeO2的粒径变化范围为5～20 nm。随着x值增加，CeO2晶粒尺寸变大且分散性变差；当x=10时，BaO晶粒尺寸细小且分散性最好。当柴油机负荷低于50%时，10Ce15Ba/γ-Al2O3催化剂对NOx主要以吸附为主，NOx脱除率最高达80%；当柴油机负荷高于50%时，NOx开始脱附并被还原成N2，NOx脱除率最高为60%。与10Ce15Ba/γ-Al2O3催化剂作用相比，Pt10Ce15Ba/γ-Al2O3催化剂对NOx的吸附和脱除性能较好，其中柴油机负荷低于50%时，NOx脱除率接近100%，柴油机负荷高于50%时，NOx脱除率最高为75%。研究结果对NSR催化剂的开发以及在排放后处理领域的应用具有指导意义。