La1-xCexMnO3納米粉體的制備及凈化CNG汽車尾氣的活性研究.pdf

1、隨著汽車保有量的大幅增加和世界范圍內(nèi)石油危機(jī)的日益嚴(yán)重,降低車用動(dòng)力的燃料消耗和尾氣排放已經(jīng)成為汽車消費(fèi)者和生產(chǎn)者共同關(guān)注的話題。利用清潔能源燃料代替柴油、汽油等傳統(tǒng)燃料是解決這一問題的有效途徑之一,天然氣(NG)作為一種綠色替代燃料逐漸成為人們研究的熱點(diǎn)。本論文針對壓縮天然氣汽車排放中CH4濃度高且難氧化的特點(diǎn),研制稀土鈣鈦礦型La1-xCexMnO3納米粉體,開發(fā)適用于壓縮天然氣汽車尾氣后處理的催化轉(zhuǎn)化器,具體研究內(nèi)容如下:

2、　　 1.采用溶膠-凝膠法制備一系列La1-xCexMnO3(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8)鈣鈦礦催化劑粉體,利用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)等測試技術(shù)對其結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行研究。考察焙燒溫度和Ce取代量x值對La-Ce-Mn型鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)的影響。
　　 2.結(jié)果表明焙燒溫度在700℃以上時(shí)樣品中才出現(xiàn)明顯的鈣鈦礦結(jié)構(gòu),800℃焙燒制備的樣品粒徑比較均勻,鈣鈦礦含量比較豐富；

3、Ce取代量x值對鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)影響較大,x=0.2時(shí),樣品的鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)屬于四方晶系,x>0.2時(shí)樣品的鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成三方晶系。
　　 3.將La1-xCexMnO3納米粉體分散在γ-Al2O3漿料中,以堇青石蜂窩陶瓷為載體制備La1-xCexMnO3(x=0.2,0.4,0.6)／γ-Al2O3／堇青石蜂窩陶瓷催化轉(zhuǎn)化器。并在自行設(shè)計(jì)和建設(shè)的催化燃燒平臺上考察不同Ce取代量的鈣鈦礦催化劑對模擬CNG發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中CH4、

4、CO和NOx的催化轉(zhuǎn)化作用。
　　 4.Ce取代量x對催化劑的催化活性有較大影響。
　　 1)隨著x由0.2增加至0.6,CH4的初始轉(zhuǎn)化溫度Ti由100升高至200,而低溫條件下的轉(zhuǎn)化率逐步降低；相應(yīng)的CH4的最終轉(zhuǎn)化率沒有明顯變化,分別是31.3％,31.1％和33.4％。
　　 2)隨著x由0.2增加至0.6,CO的初始轉(zhuǎn)化溫度Ti、半轉(zhuǎn)化溫度(T50)逐步降低；而完全轉(zhuǎn)化溫度(T100)則在x=0.4時(shí)出