针对摩托车欧五排放法规的催化剂涂层优化技术

2020年开始,欧洲摩托车排放全面施行欧五排放标准。与欧四排放标准相比,欧五法规的重点和难点主要在于控制THC限值的排放。与欧四排放标准相比(L3e,V_(max)<130 km/h),THC的排放限值从380 mg/km下降至100 mg/km,并增加了对NMHC限值要求。主要在满足欧五的排放法规要求的基础上进一步优化后处理系统中预催化剂和主催化剂涂层来提升催化剂性能,降低主要污染物的排放,特别是针对THC的处理。

铜分子筛涂覆颗粒捕集催化剂的实验研究

针对柴油催化氧化系统(diesel oxidation catalyst,DOC)、颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)、选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)系统应用于轻型车时面临的催化剂布置困难和SCR催化剂温度低等问题,将SCR催化剂涂覆到DPF载体(简称SDPF),实现NO_(x)减排和PM捕集功能,同时可显著减小后处理催化剂的体积。分别考察SDPF在200、300和400℃时不同碳烟加载量下的台架测试背压,测试结果表明SDPF催化剂加载碳烟在0~4.0 g/L范围内背压增长显著,在4.0~6.0 g/L范围内背压增长不明显。选取体积类似的SDPF和SCR催化剂进行新鲜态NO_(x)转化性能对比测试,测试结果表明:SDPF催化剂仅需相同体积SCR催化剂约2/3的涂覆量即可达到相当的NO_(x)转化能力,碳烟加载主要影响230℃以下的低温段NO_(x)转化。SDPF载体积炭量达到6.0 g/L后进行快速升温,以测试催化剂的积炭再生性能。测试结果表明:SDPF积炭再生时高温区域集中在出气端中心区域,可探测最高温度低于650℃,较充分的碳烟再生时间应大于15 min。

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。

Pt/Pd双涂层柴油车氧化催化剂催化性能的研究

考察Pt、Pd质量比(简称Pt/Pd)及不同涂层结构对柴油车氧化催化剂(DOC)处理模拟柴油车尾气的影响。结果表明:当Pt/Pd=3∶1时,新鲜态单涂层DOC的催化活性最高;当Pt/Pd=3∶1时,单、双涂层CO起燃温度(转化率为50%时对应的温度)分别为145、122℃,双涂层要优于单涂层;800℃、16h老化后,双涂层DOC的碳氢化合物(HC)起燃温度比单涂层低50℃左右,新鲜态和老化态双涂层DOC的BET比表面积更具有优势,双涂层DOC的耐热老化性能得到明显改善。

分布式能源站SCR脱硝催化剂选型

分布式能源效率高,广泛应用在我国城市的写字楼和宾馆等人口集中区域,但其NOx排放成为大气污染的主要来源之一。结合分布式能源NOx排放的特点,以国产化Fe/SAPO-34分子筛作为耐高温催化剂,尿素水溶液为还原剂,通过评价老化催化剂(750℃,16 h)上NOx转化率与氨泄漏量,为今后分布式能源站燃气内燃机机组脱硝改造提供合适的催化剂匹配工艺包。

柴油车超低贵金属含量催化剂性能研究

制备不同贵金属含量的Pt/γ-Al2O3/稀土催化剂,进行CO、HC转化性能试验6、00,h台架耐久试验与柴油机排放性能试验。结果表明Pt/γ-Al2O3/稀土贵金属型催化剂对CO、HC具有良好的起燃活性与抗老化性能。

满足欧Ⅲ排放标准的摩托车尾气催化剂研究

欧Ⅲ排放控制系统在进行催化后处理匹配时,必须考虑催化剂的体积、载体目数和空速,当通过催化剂的空速发生变化时,催化剂的起燃温度、转化效率均会有较大变化。总之,无论采取何种技术方案,其尾气后处理催化剂均需在催化处理能力、起燃温度、老化寿命等方面作出非常有效的技术改进。

摩托车国Ⅲ催化剂涂层性能的改善试验

我国摩托车污染物排放法规日趋严格,催化剂作为污染物控制装置中的一部分所承担的压力大大提高。新型的、满足国Ⅲ排放标准的催化剂要求起燃温度低、耐久性好,通过改进催化剂涂层来优化催化剂老化态的起燃温度及耐久性,达到催化剂耐久性的提升。

摩托车催化剂的研究探讨

根据摩托车工况排放曲线、过量空气系数λ等,来评价各种催化剂的性能,选择成本增加最少、排放控制效果最合适的催化剂方案。在选定过量空气系数λ的条件下,通过改变催化剂的体积、孔密度、贵金属及涂层的配方,对催化剂性能进行表征,用于催化剂方案的选择。

满足国Ⅲ排放标准的摩托车催化剂涂层研究

利用耐久性涂层制备的涂层1号催化剂,在新鲜态及老化态时,对CO、HC、NO_x的转化率都优于涂层2号催化剂,特别是老化态催化剂涂层1号的催化转化率分别比涂层2号催化剂高16.8%、8.6%及30%。空燃比对催化剂的转化效率具有很大影响,精确控制的空燃比状况能提高催化剂的转化效率,从而降低催化剂的使用成本。

摩托车国Ⅲ催化剂耐久性试验探讨

国Ⅲ标准对污染物控制装置的耐久性要求不仅仅是对催化剂提出了更高要求,对于整车来说也面临着严峻的考验,各种系统关键部件的可靠性对于排放来说都是至关重要的。因此,要顺利通过国Ⅲ排放标准,各个整车企业要严把关键零部件质量关,特别是产品的一致性要求;当然对于催化剂来说也有许多有待提高的地方。

顺丁橡胶尾气净化催化剂的研究与应用

顺丁橡胶尾气排放中主要污染物是正己烷,选择性催化氧化法是处理正己烷的主要技术。以聚乙二醇为助剂,制备Pt/Al_2O_3催化剂,利用侧线测试其催化性能,采用CO化学吸附与透射电子显微镜对催化剂进行表征。侧线测试结果表明,催化剂活性优于进口同类催化剂,250℃时,正己烷被完全氧化;CO化学吸附结果表明,Pt/Al_2O_3催化剂中贵金属分散度为75.9%,进口催化剂只有58.7%;TEM表明,Pt/Al_2O_3催化剂上金属分布更均匀。Pt/Al_2O_3催化剂应用于顺丁橡胶尾气处理,催化活性稳定。

甲醇燃料电池多稀土协同净化催化剂的研制

将活性拟薄水铝石粉预制成半透明铝溶胶,取部分或全部与稀土镧、铈、镨盐及锆、钛盐、柠檬酸、分散剂制成助剂溶胶;将预处理后的堇青石蜂窝陶瓷按两种方式涂覆,其一是先涂铝溶胶后涂助剂溶胶,其二是涂单一铝溶胶或助剂溶胶;热处理后成载体涂层;最后浸渍铂、钯盐溶液,干燥、热处理及氢气还原后成为净化催化剂;在甲醇电池尾气模拟气情况下,通过温变着重考察了稀土协同并比较钛白掺杂氧化铝涂层对含甲醇模拟气净化率的影响;结果表明,多稀土协同层能降低铂钯用量和净化温度,提升催化剂耐湿性,高空速甲醇电池尾气净化超过87%。

稀土铈基材料在机动车尾气催化消除中的研究进展

机动车尾气污染物造成了严重的生态环境问题,而催化净化是控制尾气排放、减少污染最有效的手段.铈基材料具有优良的储释氧性能和氧化还原能力,是机动车尾气催化消除领域必不可少的组分之一.自上世纪七十年代被用于催化消除机动车尾气以来,铈基催化材料得到了广泛关注和研究.对铈基材料在尾气催化消除领域所起到的作用进行梳理,有助于对现有催化剂进行结构优化,同时能够将铈基材料的应用范围扩大到相关领域.本文对铈基材料在机动车催化后处理不同环节中的研究和应用进行了归纳,并对其在机动车尾气后处理过程中的反应过程进行了总结.最后,基于尾气处理行业的发展前景,本文对铈基催化材料未来的发展方向提出了展望.

涂层材料及涂覆方式对DPF催化剂的性能影响

DPF能够捕集柴油机尾气中的颗粒物,并通过涂覆的催化剂氧化作用使其被氧化分解,以保持DPF的长时间运行和持续较低的背压,这种过程叫做被动再生。对比了多种不同涂层材料和涂覆方式,表征了其对涂层分布位置的影响,进而分析了对冷流背压、碳烟起燃、小样评价和颗粒捕集率等性能的影响,为催化剂涂层材料和涂覆方式的合理选择提供参考。

微孔-介孔分子筛负载氧化钴的苯催化完全氧化性能

用水热合成法合成了微孔-介孔分子筛MSZ,采用等体积浸渍法制备了Co_3O_4/微孔-介孔分子筛催化剂。用X射线衍射技术对材料进行表征,考察微孔-介孔分子筛的水热稳定性和催化剂对苯的催化完全氧化性能。研究发现,微孔-介孔分子筛水热稳定性较好,负载质量分数为35%Co_3O_4时,催化剂活性较高,活性组分晶粒的完整性和分散度是影响催化剂活性的重要因素,35%Co_3O_4/MSZ的活性高于35%Co_3O_4/MCM-41和35%Co_3O_4/ZSM-5。

预处理条件对Pt/Al_2O_3催化氧化NO性能的影响

考察了温度和反应气氛对新鲜态Pt/Al_2O_3催化剂上NO氧化过程中的degreening效应的影响。利用活性评价实验测试不同条件下NO氧化活性,用H2程序升温还原(H2-TPR)表征了degreening效应过程中催化剂中Pt的价态变化。在degreening效应过程中,新鲜态Pt/Al_2O_3催化剂中与载体结合较弱的Pt Ox物种在温度低于300℃时被NO还原为Pt^0;与载体结合较强的PtO_x物种在温度高于400℃时分解成Pt^0。新鲜态Pt/Al_2O_3催化剂经过第一次程序升温反应后,NO氧化活性位Pt^0的增加导致了其NO氧化能力提高。

铈掺杂对Fe/Beta催化剂结构与NH_3-SCR活性的影响（英文）

用标准的离子交换法制备了Fe/Beta分子筛SCR催化剂,并将其涂覆在蜂窝陶瓷载体上进行氮氧化物转化率的性能评价。分子筛和Ce掺杂分子筛的结构采用如电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES),低温N2吸附,X射线衍射(XRD)仪,扫描电子显微镜(SEM),NH3程序升温脱附(NH3-TPD)和H2程序升温还原(H2-TPR)等进行表征。结果表明,不论催化剂是在新鲜状态还是经过水热/硫老化后,采用更好的沸石结构的Fe-Beta分子筛结构及铈掺杂的催化剂都具有更宽的NO x转化温度窗口。由实验结果可知,较大的比表面积、均匀的小颗粒分子筛、规则的沸石骨架以及表面分散的不饱和的Ce4+对NH3-SCR的性能均有促进作用。

Pt/Al_2O_3催化剂用于NO氧化的活化效应研究

柴油机氧化催化剂(DOC)能将尾气中部分NO氧化成NO_2,一定浓度的NO_2有利于柴油机颗粒捕集器(DPF)的连续再生和提高选择性催化还原催化剂(SCR)对NO_x的转化效率。针对DOC的新鲜态Pt/Al_2O_3 催化剂经过1次程序升温NO催化氧化活性明显提升的现象(活化效应),采用原位红外漫反射实验(in situ DRIFTS)、氢气程序升温还原、X射线光电子能谱(XPS)和高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)分析Pt/Al_2O_3催化剂相关过程的物理化学状态。分析结果表明,新鲜态Pt/Al_2O_3催化剂在300℃以下时载体上积累了大量的硝酸盐和亚硝酸盐物种,导致新鲜态催化剂活性不高;进一步的分析表明经一次程序升温后催化剂中与载体结合强的PtO_x物种的分解是引起活化效应的主要原因;经过3次程序升温反应,催化剂中Pt粒子的大小没有发生明显改变。

铈掺杂对Co_3O_4/微孔-介孔分子筛催化剂催化性能的影响

采用水热法制备了微孔-介孔分子筛,并以Ce掺杂改性后制备了Co3O4/Ce-微孔-介孔分子筛催化剂,考察了Ce掺杂微孔-介孔分子筛催化剂对苯催化完全氧化性能的影响,并采用BET,XRD,TPR等技术对催化剂进行了表征。研究结果表明:Ce的加入有利于提高MSZ-B催化剂的催化活性。XRD分析显示Ce的加入不会阻塞Co3O4在微孔-介孔分子筛孔道内的分布;TPR分析表明:Ce的加入提高了MSZ-B催化剂的可还原性能,催化剂的可还原性能是影响催化活性的主要因素;另外,介孔的存在不利于Ce改性Co3O4/ZSM-5微孔分子筛催化剂活性的提高。