鈣鈦礦型催化器凈化柴油機(jī)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(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
　　在技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)下，昔日不受重視的柴油車日益成為各國(guó)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(shí)代。然而，柴油機(jī)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(guó)大量使用既節(jié)能又經(jīng)濟(jì)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(jī)排放問題最直接、最有前途的辦法。目前，柴油機(jī)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(shí)，會(huì)使柴油機(jī)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(guó)除了努力改善柴油機(jī)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(jī)排氣微粒及氣態(tài)有害排放物。目前，各國(guó)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(jià)格昂貴，給實(shí)際應(yīng)用帶來了極

3、大的困難。
　　本課題正是針對(duì)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(dá)到提高排氣微粒去除率的目的，并同時(shí)克服再生這一技術(shù)難題。
　　試驗(yàn)根據(jù)中國(guó)國(guó)情出發(fā)，以我國(guó)儲(chǔ)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(shí)，催化劑La0.85K0.15CoO3擁有最強(qiáng)的催化活

4、性，進(jìn)一步對(duì)催化劑制備的焙燒溫度進(jìn)行了優(yōu)化選擇，得出焙燒溫度為700℃時(shí)，所制備的催化劑La0.85K0.15CoO3擁有最強(qiáng)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(jìn)行了高活性催化劑的篩選評(píng)價(jià)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(shí)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(jìn)行了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)（試驗(yàn)工況條件下，排氣溫度為185℃左右），臺(tái)架試驗(yàn)得出：該鈣鈦礦型催化器對(duì)PM的去除率高達(dá)98.83%；對(duì)HC的去除率為27.62%；對(duì)CO的去除率為40.56%；對(duì)NOx的去除率為5.22%。
　　同時(shí)，還進(jìn)行了催化器的再生試驗(yàn)。得出：以壓力損失達(dá)到一定值時(shí)作為再生時(shí)機(jī)的選擇判定；該鈣鈦礦型催化器對(duì)于PM的催化轉(zhuǎn)化活性大大增強(qiáng)，其T50%=365℃，在400℃條件下的t50%=10min，均