柴油機(jī)尾氣中碳黑顆粒低溫催化氧化的研究.pdf

1、柴油機(jī)由于其循環(huán)熱效率高、燃油經(jīng)濟(jì)性好,所以日益受到重視。然而柴油機(jī)尾氣排放造成的環(huán)境污染問(wèn)題也日益嚴(yán)重,尤其是其中的碳黑顆粒,不僅對(duì)人類(lèi)的視覺(jué)和嗅覺(jué)產(chǎn)生不良影響,而且碳黑上往往吸附著SO2和其它致癌物質(zhì),其造成的影響更不容忽視。碳黑顆粒的熱氧化溫度高達(dá)550-600℃,但是柴油機(jī)的排氣溫度卻在175-400℃之間。如何制備高活性催化劑降低碳黑顆粒的燃燒溫度是應(yīng)用催化和環(huán)保研究領(lǐng)域中一個(gè)極為重要方向。本論文主要研究了以10％O2為反應(yīng)氣

2、,在松散接觸條件下,鈰.鉀、鈰-錳基氧化物和鈣鈦礦催化劑在碳黑低溫燃燒反應(yīng)中的催化性能。
　　 采用不同的合成方法制備了CeO2催化劑載體和不同K負(fù)載量的KNO3/CeO2和K2CO3/CeO2催化劑,考察其催化碳黑氧化的催化活性。研究結(jié)果表明:負(fù)載K可以明顯改善CeO2催化劑活性,其中19wt％K/(KNO3+CeO2)催化劑的活性最好。其因?yàn)樵谟贙NO3的熔融溫度和分解溫度較低,在反應(yīng)溫度下處于KNO3熔融狀態(tài),有利于改善碳

3、黑與催化劑的接觸程度,從而促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。另外,反應(yīng)溫度下可能有一部分的KNO3分解成KNO2甚至進(jìn)一步分解成K2O,放出O2和NOx,對(duì)反應(yīng)的進(jìn)行也有促進(jìn)作用。
　　 改變制備方法及過(guò)程制備固定Mn/Ce比例的Mn-Ce復(fù)合氧化物催化劑,研究結(jié)果表明:Mn/Ce比例和催化劑制備過(guò)程中pH值對(duì)催化劑的活性均有不同程度的影響。另外,在催化劑制備過(guò)程中用于調(diào)節(jié)pH值的物質(zhì)對(duì)催化劑活性同樣有一定影響,利用尿素調(diào)節(jié)pH值制備得到的催化劑