多級孔鈣鈦礦催化劑的制備及其柴油機尾氣凈化的研究.pdf

1、稀土鈣鈦礦型氧化物在柴油機尾氣后處理中占有舉足輕重的地位。本文以多級孔La0.9K0.1CoO3催化劑為研究對象，深入開展了多級孔催化劑和SiOC多孔陶瓷基負載催化劑復(fù)合材料的制備工藝的研究，并結(jié)合N2吸附-脫附等溫線、XRD、FT-IR、SEM、TEM、EDX、TG-DSC等表征手段分析了其理化特性。在模擬柴油機尾氣氣氛下，系統(tǒng)研究了多級孔La0.9K0.1CoO3催化劑對NOx和HC的催化脫除效果。在程序升溫條件下，考察了多級孔La

2、0.9K0.1CoO3催化劑對碳煙的催化燃燒性能。
　　 天然松木塊經(jīng)過連續(xù)浸漬過程可以使La0.9K0.1CoO3溶膠的上載量達到84％。IR和XRD分析結(jié)果表明浸漬后的松木塊小樣在氬氣下經(jīng)過800℃熱解后擁有ABO3的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，且在空氣下800℃做回火處理可得到晶化較好的La0.9K0.1CoO3催化劑；SEM和TEM觀察該La0.9K0.1CoO3催化劑具有多級孔結(jié)構(gòu)且孔道完整，孔型較均勻，孔徑范圍集中在15～40μm，

3、壁厚集中在2～8μm；N2吸附-脫附等溫線表征結(jié)果顯示其擁有很大的比表面積(147.97 m2/g)，較相應(yīng)粉體或纖維形貌的催化劑高。在與碳黑緊密接觸的條件下，該催化劑使碳黑的起燃溫度Ti降低至313℃，T50降低至454℃。此外，在模擬柴油機排氣條件下，多級孔La0.9K0.1CoO3催化劑對NOx的轉(zhuǎn)化效率最高可達82.2％。在該催化劑的存在下，C3H8在320℃時開始活化，當(dāng)大約485℃時轉(zhuǎn)化率達到100％。
　　 采用聚

4、硅氧烷為SiOC前驅(qū)體，以PHMS：D4Vi=1:1的質(zhì)量配比、Pt催化劑用量為兩種前驅(qū)體質(zhì)量之和(PHMS+D4Vi)的1.0 wt.％為最佳條件，利用自制的聚苯乙烯微球(PS)為造孔劑，對前驅(qū)體溶液采用兩步交聯(lián)過程，在流動的氬氣下經(jīng)1000℃熱解后獲得有序多級孔SiOC陶瓷基體，測得開口氣孔率最大可達到77.1％。將通過微乳液法改性后的La0.9K0.1CoO3催化劑(PS@LaL0.9K0.1CoO3)為模板，成功合成SiOC基負