纖維體催化劑的制備及其在柴油機(jī)尾氣排放的研究.pdf

1、纖維體催化劑能夠減低顆粒物(PM)起燃點溫度、催化轉(zhuǎn)化氮氧化合物(NOx)，同時又對PM有很好的過濾效率。這種全新的技術(shù)路線可以很好的實現(xiàn)PM和NOx同時脫除。本文深入開展了對鈣鈦礦和尖晶石型纖維體催化劑的制備工藝及纖維催化體系中NOx和PM氧化還原反應(yīng)基礎(chǔ)理論和基本規(guī)律的研究，旨在為纖維體催化劑在柴油機(jī)排氣后處理中的應(yīng)用提供重要的技術(shù)支持和理論依據(jù)。 采用溶膠-凝膠法結(jié)合靜電紡絲技術(shù)制備了鈣鈦礦型La0.9K0.1CoO3復(fù)合

2、氧化物纖維。X射線衍射(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)分析結(jié)果表明La0.9K0.1CoO3纖維屬鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，纖維表面光滑，直徑均勻，平均直徑為500nm；所得纖維的比表面積為7.1m2/g。在程序升溫反應(yīng)器中考察了La0.9K0.1CoO3纖維對真實柴油機(jī)尾氣中NOx催化脫除的效果，結(jié)果表明，在溫度為400℃時，La0.9K0.1CoO3纖維對NOx的凈化效果最好，高達(dá)20％。采用熱重分析法考察了纖維催化劑對柴油機(jī)顆粒物中主要成分

3、碳黑的催化效果。實驗結(jié)果表明，碳黑起燃點溫度與轉(zhuǎn)化率達(dá)到50％的溫度都降低了大約150℃。經(jīng)計算，碳黑氧化反應(yīng)活化能359kJ·mol-1降低到了237 kJ·mol-1。 以過渡金屬為主要成分，檸檬酸為絡(luò)合劑，同樣采用溶膠.凝膠法結(jié)合靜電紡絲技術(shù)制備了Cu1-xKxFe2O4系尖晶石型復(fù)合氧化物纖維?？疾炝瞬煌瑹崽幚頊囟燃癒元素不同取代量對氧化物纖維的結(jié)構(gòu)、組成和微觀形貌的影響。CuFe2O4凝膠纖維隨溫度提高，纖維直徑逐漸減

4、小，組成纖維的晶粒也逐漸長大。因此隨煅燒溫度不斷提高，纖維表面粗糙度增加，柔韌性下降。煅燒目標(biāo)溫度設(shè)為800℃的纖維直徑大多數(shù)小于500nm，并且是純相尖晶石結(jié)構(gòu)。低價態(tài)K元素的引入沒有影響到纖維的微觀形貌，但高取代比例Cu1-xKxFe2O4(x=0.2)纖維被K元素嚴(yán)重破壞了尖晶石結(jié)構(gòu)。在程序升溫實驗中，Cu0.9K0.1Fe2O4表現(xiàn)出很好C-NO同時去除特性，600℃時THC氧化轉(zhuǎn)化效率近100％。 通過在CuFe2O4