堿金屬催化碳煙燃燒反應機理及應用.pdf

1、柴油車碳煙顆粒物（尤其是PM2.5）的排放是導致我國近年中東部地區(qū)大面積的嚴重霧霾原因之一。由于粒徑較小，PM2.5極易進入人的呼吸道，引發(fā)各種呼吸系統(tǒng)和心血管疾病?？刂铺紵熍欧诺慕?jīng)濟有效的方式是催化燃燒。在各類碳煙燃燒催化劑中，廉價的堿金屬材料表現(xiàn)出優(yōu)異的活性。但是，對堿金屬催化作用的解釋仍存在爭議，而且對堿金屬催化劑的開發(fā)應用仍處于初級階段。
　　本論文從研究反應機理出發(fā)，基于堿金屬的電子特性揭示其催化作用本質(zhì)。以Na、K、R

2、b、Cs等堿金屬為催化劑，考察其催化碳煙與O2反應的表觀活性和內(nèi)在活性。在此基礎上，歸納結(jié)構和活性數(shù)據(jù)，關聯(lián)堿金屬的電子特性，通過電子結(jié)構計算揭示堿金屬的催化作用本質(zhì)。
　　本文開發(fā)一種鉀改性的FeCrAl金屬絲網(wǎng)型催化柴油顆粒過濾器用以控制柴油機尾氣碳煙顆粒的排放。鉀金屬催化劑通過化學沉積法沉積到金屬絲網(wǎng)上，該方法中在高溫條件下(≥800℃)炭黑將氫氧化鉀轉(zhuǎn)化為可以活化金屬絲網(wǎng)的鉀金屬。XRF和SEM測試結(jié)果表明950℃預處理后