汽車尾氣凈化催化技術(shù)

1、汽車尾氣凈化催化技術(shù)汽車尾氣凈化催化技術(shù)概述汽車尾氣的主要成分包括一氧化碳，碳?xì)浠衔?、氮氧化物、硫氧化物、顆粒物、臭氣等，其中CO、HC及NOx是汽車污染控制所涉及的主要大氣污染成分。汽車尾氣凈化技術(shù)主要包括兩個(gè)方面：機(jī)內(nèi)凈化和機(jī)外凈化。機(jī)內(nèi)凈化主要是改善發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒狀況，以降低有害物質(zhì)的生成。如改進(jìn)進(jìn)氣系統(tǒng)、供油系統(tǒng)和燃燒室結(jié)構(gòu)等。機(jī)內(nèi)凈化只能減少有害氣體的生成，而不能除去有害氣體。機(jī)外凈化是在尾氣排出氣缸進(jìn)入大氣之前，利用轉(zhuǎn)化裝置將

2、其中的有害部分轉(zhuǎn)化為無害氣體。尾氣轉(zhuǎn)化裝置包括：1，熱反應(yīng)器。向排氣口噴入新鮮空氣，并加強(qiáng)排氣管保溫，利用尾氣本身的熱量使CO、HC繼續(xù)氧化，轉(zhuǎn)化為無害的CO2和H2O；2，催化反應(yīng)器。利用催化劑將CO、HC和NOx轉(zhuǎn)化為CO2、H2O和N2。汽車尾氣凈化催化劑的研究開始于20世紀(jì)60年代。70年代首先得到應(yīng)用的催化劑主要是以Pt、Pd為活性組分的氧化型催化劑，這種催化劑主要是將尾氣中的CO和HC氧化為CO2何H2O。進(jìn)入80年代之后，

3、排放法規(guī)也對(duì)NOx的排放進(jìn)行了限量，PtPd催化劑已經(jīng)不能滿足NOx的控制要求。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，貴金屬銠對(duì)NOx還原反應(yīng)有很好的催化活性，在原來的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了某些改進(jìn)，引入銠金屬，這就是三效催化劑。1三效催化劑的組成貴金屬三效催化劑由四部分組成：載體、涂層、活性組分和助劑。1.1載體載體主要是用來承載有催化活性的材料。貴金屬三效催化劑載體作用是：提供有效表面和合適孔結(jié)構(gòu)；使催化劑獲得一定的機(jī)械強(qiáng)度；提高催化劑的熱穩(wěn)定性能；與活性組分和

4、助劑作用而形成新化合物；節(jié)省貴金屬的用量，這對(duì)貴金屬催化劑是非常重要的。1.2涂層涂層附著于載體的表面，可以提供較大的比表面來附著貴金屬并為其創(chuàng)造備過程中浸漬和干燥是重要步驟。浸漬法制備的催化劑，活性組分多數(shù)情況下僅僅分布在載體表面上，利用率高、用量少、成本低，適于制備單、雙或多金屬負(fù)載型催化劑。缺點(diǎn)是浸漬法制備催化劑的過程中影響因素較多，其中主要有載體的選擇、浸漬液的配制、浸漬時(shí)間、干燥、焙燒、還原等對(duì)催化劑的性能均有影響.房師平等以

5、共浸漬法制得的氧化鋁負(fù)載缽錯(cuò)固溶體為載體，并浸漬貴金屬Pd得到了PdCZA1203催化劑，該催化劑在老化前后都能表現(xiàn)出良好的三效催化活性，新鮮PdCZA1203活性與PdCZ相當(dāng)。3.2溶膠一凝膠法溶膠一凝膠法是將金屬醇鹽或無機(jī)鹽經(jīng)水解形成溶膠，然后溶膠由其他因素誘導(dǎo)聚成以網(wǎng)狀力式交連的凝膠，.而后再經(jīng)過洗滌、干燥、焙燒等過程制得催化劑。溶膠一凝膠法可以使把金屬微粒均勻地分布并錨定在載體及其他助劑所形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，這種結(jié)構(gòu)可以減弱高溫

6、條件下把金屬微粒的活動(dòng)性，提高其抗燒結(jié)能力，而且具有很高的反應(yīng)活性，具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和較高的抗失活能力。但是該法所制的催化劑中部分金屬把粒徑較大，可能還有部分顆粒被載體包埋，所以催化劑活性比浸漬法制備的催化劑略低一些。3.3共沉淀法將過量的沉淀劑加人混合后的金屬鹽溶液中，使各組分均勻混合沉淀，然后將沉淀物多次洗滌，脫水或烘干得前驅(qū)物，再將前驅(qū)物焙燒即可制的樣品。該法制的的催化劑具有比常規(guī)制備方法更大的比表面積，表現(xiàn)了更好的活性及選擇性

7、:但該法也有缺點(diǎn)，在形成沉淀過程中，沉淀劑的加人可能導(dǎo)致局部濃度過高而產(chǎn)生團(tuán)聚，或由于沉淀的不同順序而導(dǎo)致組成不夠均勻。3.4微乳化技術(shù)微乳化技術(shù)是一種全新的技術(shù)。根據(jù)表面活性劑性質(zhì)和微乳液組成的不同，微乳液可呈現(xiàn)為水包油和油包水兩種類型。微乳化技術(shù)由于反應(yīng)區(qū)被局限于回流反應(yīng)器中，可獲得粒子分布范圍更窄、更加超細(xì)、分布均一的催化活性粒子。浸漬法是常用的催化劑制備方法，但該方法的影響因索較多溶膠一凝膠法可制得更穩(wěn)定、更均勻、熱穩(wěn)定性較好的