新型复合金属氧化物催化剂用于汽车尾气NO_x净化的实验研究

采用固定床反应装置，模拟汽车尾气，研究新型复合金属氧化催化剂ＷＣＸ－Ｉ（Ｒｅ－Ｎｉ－Ｃｏ－Ｃｕ－Ｏｘ／Ｆｅ２Ｏ３）对ＣＯ还原ＮＯ反应和ＣＨ４还原ＮＯ反应的催化活性，催化剂的抗ＳＯ２中毒性能，抗积炭性能．结果表明ＷＣＸ－Ｉ催化剂对ＮＯ／ＣＯ和ＮＯ／ＣＨ４反应均具有较好的高温活性．在本研究实验条件下，４００℃以上时ＣＯ对ＮＯ的稳定还原率在９３％以上，６００℃以上时ＣＨ４对ＮＯ的稳定还原率在９２％以上．在１０００ｍｌ／ｍ３ＳＯ２－Ｎ２的高硫气氛中强制中毒及在１．

复合氧化物催化剂用于汽车尾气净化的研究

研制了一系列非贵金属复合氧化物催化剂,测定这些催化剂净化汽车尾气的活性和抗硫、磷、铅及析碳中毒等性能,排出了它们的活性和抗硫中毒的顺序。实验表明,ASC(Re-Mn-Pb-Cu-Cr-A-O_x/Al_2O_3,A助剂)催化剂具有较高的活性及较好的抗硫磷、铅及析碳中毒性能,具有较好的应用前景。

铈对混合型贵金属尾气净化催化剂性能的影响

系统地研究了CeO2对负载型混合贵金属催化剂性能的影响,考察了模拟尾气排放条件下铈对催化剂CO氧化性能的影响,并应用XRD、TPD等手段对CeO2在催化剂中的作用机理进行了研究。结果表明,添加助剂后催化剂活性明显提高,铈的添加改变了催化剂的吸附性能,有利于降低催化反应的活化能。

漆包机废气净化催化剂的研制

以γ-Al2O3、铈锆固溶体(Ce0.67Zr0.33O2)、以及两者混合物为二载涂层,制备了3种蜂窝瓷漆包机废气净化Pd催化剂,评价其对苯、二甲苯与甲酚催化燃烧的活性。结果表明,γ-Al2O3与Ce0.67Zr0.33O2混合涂层具有良好的催化活性。采用XRD与BET表征手段,分析了γ-Al2O3与Ce0.67Zr0.33O2混合涂层具有较好的抗烧结能力,有助于保持活性组分高度分散。

钙钛矿型氧化物在净化汽车尾气催化剂中的应用

扼要叙述了钙钛矿氧化物 (ABO3)在净化汽车尾气催化剂中的应用 ,包括结构特性、缺陷化学、表面和晶内催化过程、铂族金属的作用和 2个实例。强调了利用A和B位阳离子的可替代性对催化剂性能进行修整 ;选择B位上的阳离子和组成比 ,使之有适当对称能级的轨道 。

镧对混合型贵金属尾气净化催化剂性能的影响

催化净化是解决汽车尾气污染的一项关键技术 ,本文以CO氧化为探针反应 ,考察了镧对混合型贵金属催化剂反应活性、耐热性能的影响 ,并探讨了镧的作用机理。结果表明

多组元贵金属尾气净化催化剂的氧化性能

用微反装置研究了Pt-Pd/Al2O3和Pt-Rh-Pd/Al2O3催化剂氧化态和还原态的催化活性。对催化剂进行了XRD、TPD和TPR表征,并对反应机理进行了探讨。结果表明,氧化态Pt-Pd/Al2O3催化剂的氧化性能优于其还原态,且具有相同的催化机理;氧化态Pt-Rh-Pd/Al2O3催化剂的氧化性能逊于其还原态,主要是由不同的催化机理所致。

负载型铜催化剂的三效催化性能及应用

采用等体积浸渍法制备了以CeO2、Al2O3以及CeO2/Al2O3为载体的负载型CuO催化剂及其老化样品,采用XRD和H2-TPR等技术对老化前后催化剂的结构和氧化还原性能进行了表征。结果显示,对于老化前后的CuO/CeO2/Al2O3催化剂,CuO均能够很好地分散在载体上,即CeO2/Al2O3具有较好的抗烧结能力。考察了不同载体、CeO2和CuO负载质量分数对CuO/CeO2/Al2O3样品三效催化性能的影响,并将制得的CuO/CeO2/Al2O3催化剂与贵金属三效催化剂Pd/CeO2/Al2O3相比较,考察了高温焙烧之后的CuO/CeO2/Al2O3老化样品对CO、C3H6和NO的三效催化性能。结果表明,以10%CeO2/Al2O3为载体,CuO负载质量分数为7%的CuO/CeO2/Al2O3催化剂对汽车尾气脱除催化反应具有较高的催化活性;与Pd/CeO2/Al2O3比较,CuO/CeO2/Al2O3具有更好的低温活性,CO、HC和NOx的起燃温度分别为130℃、250℃和250℃,在350℃三种原料气的转化率均达到90%;老化实验表明,CuO/CeO2/Al2O3具有较好的抗老化性能。

Pd/CeCoO_(x)催化剂上Pd组分分散性改进及其NGVs尾气净化性能

近年来,天然气汽车(natural gas vehicles,NGVs)尾气净化三效催化剂的研究主要集中在具有高分散性的负载型贵金属催化剂。利用金属有机骨架(MOFs)模板法制备了纳米结构的CeCoO_(x)(M)复合氧化物作为载体,并与传统溶胶-凝胶法(SG)制备的铈钴氧化物比较,探究了贵金属Pd在2种催化剂载体上的分散状态及对其催化性能的影响。结果表明,以CeCo-MOFs材料为前驱体衍生制备的Pd/CeCoO_(x)(M)催化剂其CO、NO、CH4三效催化性能相比溶胶-凝胶法制备的相同组成Pd/CeCoO_(x)(SG)催化剂,相同转化率下催化温度低了约100℃,具有更高的低温活性。以CeCo-MOFs为前驱体衍生制备的铈钴复合氧化物晶体粒子更小,晶相结构均匀,具有更大的比表面积,促进了Pd组分分散状态的提高,也丰富了催化剂的氧空位和结构缺陷,显著提高了催化剂的低温三效催化性能。利用MOFs前驱体热分解得到的复合氧化物可以作为三效催化贵金属活性组分分散的良好材料。

微波场下非贵金属氧化物的升温行为和烹饪油烟的催化净化性能研究

在考察了多种金属氧化物在微波场下升温性能的基础上,制备了用于烹饪油烟催化净化的非贵金属催化剂.实验表明,VB族、V族、B族和B族元素氧化物在微波中升温效果明显,其中Co、Ni和V三种元素氧化物的升温效果最好.涂覆氧化铝的蜂窝堇青石负载V2O5的催化剂具有较稳定的吸波升温性和高油烟催化净化活性.添加La2O3后负载型V2O5催化剂活性明显增加,在微波条件下,含有1%La2O3的负载型V2O5催化剂在150℃可使油烟净化率达到88%以上.

高效非贵金属氧化钼脱氧催化剂的研制

经过“九五”攻关,高效多功能非贵金属脱氧催化剂已开发成功,制备工艺简单合理。该催化剂具有处理量大、空速大、残氧量低等特点,可广泛应用于含氢和不含氢的气体脱氧,也可在含硫和不含硫气体中使用,还可用于石油化工、建材、电子等行业,具有广阔的市场前景。

稀土在汽油车尾气净化中的应用

截至2021年底,中国的汽车保有量超过3亿辆,其中汽油车占比90%以上,是中国最重要的汽车类型。为了应对汽油车尾气中的氮氧化物(NO_(x))、碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)等典型污染物,“三效催化剂”这一具有里程碑意义的汽油车尾气后处理技术被开发、应用并不断完善。新近流行的汽油缸内直喷(GDI)技术会导致显著的颗粒污染物(PM)排放,由此又催生了汽油车颗粒物过滤器(GPF)技术。上述技术的实施或多或少都需要依赖中国战略资源——稀土的参与。本文首先对各类汽油车尾气净化技术的发展进行了回顾,之后重点分析了(以CeO_(2)为主的)稀土材料在三效催化剂储氧材料、催化剂载体/贵金属稳定剂和汽油车颗粒物过滤器中的具体应用方式和效果。可以看出,随着新型稀土材料的开发和技术迭代,现代汽油车尾气净化技术正在变得越来越高效、越来越便宜。最后,本文对汽油车尾气净化用稀土材料的发展趋势进行了展望,分析了相关产业未来升级的重点和难点所在。