基于低溫等離子體協(xié)同催化脫除碳煙顆粒的研究.pdf

1、柴油車因其具有循環(huán)熱效率高、燃油經(jīng)濟(jì)性好、耐久性強(qiáng)以及CO2、HC和CO排放量低等優(yōu)勢，受到廣泛的關(guān)注。然而，相對于汽油車來講，柴油車尾氣排放的顆粒物含量遠(yuǎn)高于汽油車，約是汽油車排放的30～100倍，對大氣環(huán)境和人類的健康造成了嚴(yán)重的危害。因此，控制柴油車尾氣中碳煙顆粒物的排放已成為環(huán)境催化研究的重點(diǎn)之一。
　　本論文主要以控制柴油車碳煙顆粒的排放為背景，考察了低溫等離子體技術(shù)協(xié)同浸漬法制備的MnOx/CeO2催化劑對于模擬柴油車

2、尾氣排放的碳煙顆粒的脫除效果，系統(tǒng)研究了催化劑在不同溫度、不同功率、不同流速等因素條件下對于模擬柴油車尾氣中碳煙顆粒脫除的影響。與此同時，采用XRD、H2-TPR、Raman等表征手段對催化劑進(jìn)行了研究。主要得到以下結(jié)論:
　　1、介質(zhì)阻擋放電等離子體的放電電壓波形為正弦波，而放電電流的波形為正弦波上疊加脈沖的形式。
　　2、在低溫等離子體協(xié)同作用條件下，不同催化劑顯示出了較大的差別。低溫等離子體協(xié)同Al2O3、ZrO2、S

3、iO2、CeO2催化劑對碳煙顆粒的脫除反應(yīng)結(jié)果表明，低溫等離子體協(xié)同Al2O3催化劑對于碳煙顆粒的脫除性能最差，低溫等離子體協(xié)同CeO2催化劑對于碳煙顆粒的脫除性能最佳;并且隨著反應(yīng)溫度的升高，低溫等離子體協(xié)同催化脫除碳煙顆粒的轉(zhuǎn)化率有大幅度的提高。在等離子體與CeO2催化劑的協(xié)同作用下，在反應(yīng)溫度為200℃時碳煙顆粒的脫除可以達(dá)到71.0％。
　　3、在負(fù)載Mn的MnOx/CeO2催化劑上，低溫等離子體協(xié)同MnOx/CeO2催化

4、劑可以獲得可觀的模擬碳煙顆粒的催化氧化性能，在200℃的反應(yīng)條件下，模擬碳煙顆粒的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到94.3％。經(jīng)不同錳元素負(fù)載量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，負(fù)載量為5.0％的MnOx/CeO2催化劑在等離子體反應(yīng)中可獲得最佳的碳煙顆粒的催化氧化性能。
　　4、低溫等離子體放電功率的增加及氧氣濃度的增加都有利于等離子體協(xié)同催化碳煙顆粒的脫除。反應(yīng)氣體流速的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，低溫等離子體協(xié)同催化碳煙顆粒反應(yīng)的最佳反應(yīng)氣體流速為30ml·min-1。碳煙濃