鈣鈦礦型催化器凈化柴油機排氣微粒的研究.pdf

1、汽車尾氣污染問題已經(jīng)成為當(dāng)今世界最為嚴(yán)重的環(huán)境污染問題之一，直接影響到人類的生存健康，阻礙經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。
　　在技術(shù)進步的推動下，昔日不受重視的柴油車日益成為各國車商下一輪發(fā)展新產(chǎn)品的戰(zhàn)略目標(biāo)，全球汽車行業(yè)即將步入汽車柴油化時代。然而，柴油機排放物的污染問題也日益突出。尾氣排放中所含的大量有害顆粒物，即所謂“冒黑煙”問題能否得到有效遏制，成為制約我國大量使用既節(jié)能又經(jīng)濟的柴油車的瓶頸。
　　尾氣后處理技術(shù)是解決當(dāng)今柴

2、油機排放問題最直接、最有前途的辦法。目前，柴油機排氣微粒后處理技術(shù)中，最主要的是微粒捕集器技術(shù)，當(dāng)微粒過濾物在過濾器中堆積過多時，會使柴油機性能惡化，必須定期除去微粒，即過濾器再生。鑒于這種情況，為盡可能的提高排氣微粒的去除率，世界各國除了努力改善柴油機工作過程，大力開發(fā)排氣微粒過濾器外，也在研究用催化劑催化凈化柴油機排氣微粒及氣態(tài)有害排放物。目前，各國主要還是研究以鉑、銠、鈀等貴金屬作為催化劑，但是，由于其價格昂貴，給實際應(yīng)用帶來了極

3、大的困難。
　　本課題正是針對這一領(lǐng)域的研究，將微粒過濾器技術(shù)與氧化催化器技術(shù)相結(jié)合，以達到提高排氣微粒去除率的目的，并同時克服再生這一技術(shù)難題。
　　試驗根據(jù)中國國情出發(fā)，以我國儲量豐富的稀土及過渡金屬元素為主要原料，制成稀土鈣鈦礦型金屬氧化物（La1-xKxCoO3）催化劑。用溶膠-凝膠法制備La1-xKxCoO3鈣鈦礦型金屬氧化物催化劑，確定了當(dāng)摻雜比X=0.15時，催化劑La0.85K0.15CoO3擁有最強的催化活

4、性，進一步對催化劑制備的焙燒溫度進行了優(yōu)化選擇，得出焙燒溫度為700℃時，所制備的催化劑La0.85K0.15CoO3擁有最強的催化活性。并將其浸漬到涂覆有活性氧化鋁涂層的蜂窩陶瓷載體上去，進行了高活性催化劑的篩選評價工作，得出：以稀釋比為1：3的鋁溶膠為浸漬液，采用一次涂覆技術(shù)制備Al2O3/蜂窩陶瓷體（此時氧化鋁含量為陶瓷質(zhì)量的10.05％），并以25%La0.85K0.15CoO3 Al∶2O3為參數(shù)的整體陶瓷催化劑擁有最好的催化

5、處理效果。并進行了柴油發(fā)動機臺架試驗（試驗工況條件下，排氣溫度為185℃左右），臺架試驗得出：該鈣鈦礦型催化器對PM的去除率高達98.83%；對HC的去除率為27.62%；對CO的去除率為40.56%；對NOx的去除率為5.22%。
　　同時，還進行了催化器的再生試驗。得出：以壓力損失達到一定值時作為再生時機的選擇判定；該鈣鈦礦型催化器對于PM的催化轉(zhuǎn)化活性大大增強，其T50%=365℃，在400℃條件下的t50%=10min，均