纖維體催化劑的制備及其在柴油機(jī)尾氣排放的研究.pdf

1、纖維體催化劑能夠減低顆粒物(PM)起燃點(diǎn)溫度、催化轉(zhuǎn)化氮氧化合物(NOx)，同時(shí)又對(duì)PM有很好的過濾效率。這種全新的技術(shù)路線可以很好的實(shí)現(xiàn)PM和NOx同時(shí)脫除。本文深入開展了對(duì)鈣鈦礦和尖晶石型纖維體催化劑的制備工藝及纖維催化體系中NOx和PM氧化還原反應(yīng)基礎(chǔ)理論和基本規(guī)律的研究，旨在為纖維體催化劑在柴油機(jī)排氣后處理中的應(yīng)用提供重要的技術(shù)支持和理論依據(jù)。 采用溶膠-凝膠法結(jié)合靜電紡絲技術(shù)制備了鈣鈦礦型La0.9K0.1CoO3復(fù)合

2、氧化物纖維。X射線衍射(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)分析結(jié)果表明La0.9K0.1CoO3纖維屬鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，纖維表面光滑，直徑均勻，平均直徑為500nm；所得纖維的比表面積為7.1m2/g。在程序升溫反應(yīng)器中考察了La0.9K0.1CoO3纖維對(duì)真實(shí)柴油機(jī)尾氣中NOx催化脫除的效果，結(jié)果表明，在溫度為400℃時(shí)，La0.9K0.1CoO3纖維對(duì)NOx的凈化效果最好，高達(dá)20％。采用熱重分析法考察了纖維催化劑對(duì)柴油機(jī)顆粒物中主要成分

3、碳黑的催化效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，碳黑起燃點(diǎn)溫度與轉(zhuǎn)化率達(dá)到50％的溫度都降低了大約150℃。經(jīng)計(jì)算，碳黑氧化反應(yīng)活化能359kJ·mol-1降低到了237 kJ·mol-1。 以過渡金屬為主要成分，檸檬酸為絡(luò)合劑，同樣采用溶膠.凝膠法結(jié)合靜電紡絲技術(shù)制備了Cu1-xKxFe2O4系尖晶石型復(fù)合氧化物纖維?？疾炝瞬煌瑹崽幚頊囟燃癒元素不同取代量對(duì)氧化物纖維的結(jié)構(gòu)、組成和微觀形貌的影響。CuFe2O4凝膠纖維隨溫度提高，纖維直徑逐漸減

4、小，組成纖維的晶粒也逐漸長大。因此隨煅燒溫度不斷提高，纖維表面粗糙度增加，柔韌性下降。煅燒目標(biāo)溫度設(shè)為800℃的纖維直徑大多數(shù)小于500nm，并且是純相尖晶石結(jié)構(gòu)。低價(jià)態(tài)K元素的引入沒有影響到纖維的微觀形貌，但高取代比例Cu1-xKxFe2O4(x=0.2)纖維被K元素嚴(yán)重破壞了尖晶石結(jié)構(gòu)。在程序升溫實(shí)驗(yàn)中，Cu0.9K0.1Fe2O4表現(xiàn)出很好C-NO同時(shí)去除特性，600℃時(shí)THC氧化轉(zhuǎn)化效率近100％。 通過在CuFe2O4