柴油机氧化催化器（DOC）整体催化剂制备及其性能研究

论文摘要

柴油机氧化催化器(DOC)能大幅降低CO、HC、SOF(可溶性有机物)的排放量,对NO的去除也有一定效果。由于柴油机尾气排气温度低、含硫量高,这就要求催化剂具有良好的低温催化性能和抗硫性能,以及高通量和低压降的特性。论文首先对整体DOC催化剂表面涂层制备技术进行了研究,以堇青石蜂窝陶瓷材料为基底,考察了粘结剂的种类和加入量、涂层比例和固含量对涂层均匀性和牢固性影响,发现乙二醇和柠檬酸作为涂层粘结剂,可有效提高涂层均匀性和牢固度,最佳涂层制备条件为:乙二醇 8.33%、柠檬酸 16.67%、Ce0.8Zr0.2O2:AlOOH(拟薄水铝石)=10:1、固含量42.50%,该条件下涂层与载体结合致密,负载量较高。其次,论文考察了活性组分Pt负载方式(包括浸渍吸附法和涂覆法)对DOC催化剂活性的影响,发现浸渍吸附所得催化剂Pt负载量低、催化活性差;而浆液涂覆Pt分散均匀、催化活性良好。通过对DOC催化剂表面Pt、Mo含量的考察,发现随着Pt负载量的增大,催化剂对CO、C3H6的催化反应曲线逐渐向低温区移动,并且NO的去除率也得到了提高。加入1%的Mo能明显提高催化剂的活性,3%、5%的Mo掺杂量虽然活性有所下降,但可以大幅提高催化剂的抗硫性。由于强吸附的SO2脱附,温度升高能提高催化剂的抗硫性。并且在含硫气氛中,活性可以长时间保持不变。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 选题背景及意义
• 1.1.1 选题背景
• 1.1.2 选题意义
• 1.2 柴油机尾气排放及主要治理技术
• 1.2.1 柴油机尾气排放特点及主要污染物
• 1.2.2 柴油机尾气的主要治理途径
• 1.3 DOC整体催化燃烧催化剂
• 1.3.1 整体催化燃烧催化剂活性组分
• 1.3.2 整体催化剂的涂层（第二载体）
• 1.3.3 整体催化剂的载体（基体）
• 1.3.4 整体催化剂的制备方法
• 1.4 DOC整体催化剂抗硫性研究现状
• 1.5 论文研究思路和主要内容
• 1.5.1 研究思路
• 1.5.2 主要工作内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验原料
• 2.2 实验设备
• 2.3 催化剂制备
• 0.8Zr_0.2O₂粉末的制备'>2.3.1 Ce_0.8Zr_0.2O₂粉末的制备
• 2.3.2 催化剂涂层的制备
• 0.8Zr_0.2O₂催化剂粉末的制备'>2.3.3 Pt/Mo/Ce_0.8Zr_0.2O₂催化剂粉末的制备
• 0.8Zr_0.2O₂/堇青石整体催化剂的制备'>2.3.4 Pt/Mo/Ce_0.8Zr_0.2O₂/堇青石整体催化剂的制备
• 2.4 催化剂活性评价
• 2.4.1 气体发生系统
• 2.4.2 催化反应系统
• 2.4.3 分析系统
• 2.4.4 实验装置与流程
• 2.5 蜂窝陶瓷涂层及活性组分粘结强度检测
• 2.6 催化剂表征
• 2.6.1 SEM分析
• 2.6.2 XRD分析
• 2.6.3 TPR分析
• 2.7 术语及符号说明
• 第三章 整体性DOC催化剂涂层制备技术研究
• 3.1 乙二醇对涂层负载性能的影响
• 3.2 柠檬酸对涂层负载性能的影响
• 0.8Zr_0.2O₂/AlOOH的比例对涂层负载性能的影响'>3.3 Ce_0.8Zr_0.2O₂/AlOOH的比例对涂层负载性能的影响
• 3.4 固含量对涂层负载性能的影响
• 3.5 本章小结
• 第四章 整体型DOC催化剂催化性能研究
• 4.1 浸渍吸附法所得催化剂性能研究
• 4.2 浆液涂覆法所得催化剂性能研究
• 4.2.1 催化剂活性评价
• 4.2.2 催化剂（不同Pt负载量）XRD表征
• 4.3 Mo含量对催化剂活性的影响
• 4.3.1 催化剂活性评价
• 4.3.2 催化剂表征
• 4.4 整体催化剂的抗硫性研究
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 有待解决的问题
• 参考文献
• 致谢