柴油機尾氣中碳黑顆粒低溫催化氧化的研究.pdf

1、柴油機由于其循環(huán)熱效率高、燃油經(jīng)濟性好,所以日益受到重視。然而柴油機尾氣排放造成的環(huán)境污染問題也日益嚴(yán)重,尤其是其中的碳黑顆粒,不僅對人類的視覺和嗅覺產(chǎn)生不良影響,而且碳黑上往往吸附著SO2和其它致癌物質(zhì),其造成的影響更不容忽視。碳黑顆粒的熱氧化溫度高達(dá)550-600℃,但是柴油機的排氣溫度卻在175-400℃之間。如何制備高活性催化劑降低碳黑顆粒的燃燒溫度是應(yīng)用催化和環(huán)保研究領(lǐng)域中一個極為重要方向。本論文主要研究了以10％O2為反應(yīng)氣

2、,在松散接觸條件下,鈰.鉀、鈰-錳基氧化物和鈣鈦礦催化劑在碳黑低溫燃燒反應(yīng)中的催化性能。
　　 采用不同的合成方法制備了CeO2催化劑載體和不同K負(fù)載量的KNO3/CeO2和K2CO3/CeO2催化劑,考察其催化碳黑氧化的催化活性。研究結(jié)果表明:負(fù)載K可以明顯改善CeO2催化劑活性,其中19wt％K/(KNO3+CeO2)催化劑的活性最好。其因為在于KNO3的熔融溫度和分解溫度較低,在反應(yīng)溫度下處于KNO3熔融狀態(tài),有利于改善碳

3、黑與催化劑的接觸程度,從而促進反應(yīng)的進行。另外,反應(yīng)溫度下可能有一部分的KNO3分解成KNO2甚至進一步分解成K2O,放出O2和NOx,對反應(yīng)的進行也有促進作用。
　　 改變制備方法及過程制備固定Mn/Ce比例的Mn-Ce復(fù)合氧化物催化劑,研究結(jié)果表明:Mn/Ce比例和催化劑制備過程中pH值對催化劑的活性均有不同程度的影響。另外,在催化劑制備過程中用于調(diào)節(jié)pH值的物質(zhì)對催化劑活性同樣有一定影響,利用尿素調(diào)節(jié)pH值制備得到的催化劑