汽車尾氣處理碳煙催化劑的催化及抗硫性能研究.pdf

1、本論文采用溶膠-凝膠法、浸漬法和涂抹法制備了碳煙氧化催化劑。首先用溶膠—凝膠法制備了單組分稀土元素催化劑，再次用浸漬法和涂抹法制備了稀土元素摻雜其他元素的催化劑，并采用自制的程序升溫反應(yīng)裝置(TPR)測試了催化劑對汽車尾氣碳煙的催化活性及部分催化劑的抗硫性能。選擇空氣作為催化氧化反應(yīng)氣氛。用XRD、SEM、TEM、TG-DTG等來表征催化劑的物化性能。 實驗結(jié)果表明：用溶膠-凝膠法將催化劑前驅(qū)體制備成纖維狀能改善催化劑的催化活性

2、。單組分Ce、Sm的氧化物催化劑能使碳煙的起燃溫度分別降至447℃和459℃，而且經(jīng)700℃、800℃、900℃不同溫度煅燒后的催化劑活性曲線在248℃～372℃都有明顯的完整起伏峰。經(jīng)驗證得知，第二次測試曲線中該峰并沒有消失，只有少許后移。說明不是吸附的CO2的解吸附過程，而是由催化劑的催化作用引起。 用浸漬法制備的Ce/K、Sm/K、Nd/K、Pr/K．、La/K(K來自硝酸鉀)系列催化劑都表現(xiàn)出較好的催化活性，尤其是Ce/

3、K系催化劑中的Ce：K=2：1，該催化劑使碳煙的起燃溫度降至260℃左右，峰值氧化溫度大約在355℃。用浸漬法制備的催化劑有很強的CO2吸附能力。催化活性從強到弱依次為：Ce/K＞Pr/K＞Sm/K＞Nd/K＞La/K。在此系催化劑的基礎(chǔ)上添加Cr、Zn后，催化劑活性并沒有改善，但抗CO2吸附能力增強。還用此法制備了摻雜硫酸鉀的催化劑，600℃煅燒的催化活性由強到弱為：La/K＞Sm/K＞Ce/K＞Nd/K＞Pr/K，其中La/K使碳煙

4、起燃溫度降低在357℃，峰值氧化溫度在458℃，故抗硫性較好。800℃煅燒的催化劑的活性明顯降低。 用涂抹法制備了釩系、三氧化鉬/碳酸鉀/硝酸鑭(硝酸釤)及含鉛元素催化劑并研究了它們的催化及抗硫性能。V2O5/K2SO4、V2O5/Li2SO4碳煙起燃溫度都大約在394℃，峰值氧化溫度在480℃左右，抗硫性能良好。三氧化鉬/碳酸鉀/硝酸鑭(硝酸釤)未硫化前，有良好的催化活性，硫化后活性明顯降低。 Pb/K催化劑具有很好的