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1、汽車(chē)尾氣凈化催化技術(shù)概述汽車(chē)尾氣的主要成分包括一氧化碳，碳?xì)浠衔?、氮氧化物、硫氧化物、顆粒物、臭氣等，其中CO、HC及NOx是汽車(chē)污染控制所涉及的主要大氣污染成分。汽車(chē)尾氣凈化技術(shù)主要包括兩個(gè)方面：機(jī)內(nèi)凈化和機(jī)外凈化。機(jī)內(nèi)凈化主要是改善發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒狀況，以降低有害物質(zhì)的生成。如改進(jìn)進(jìn)氣系統(tǒng)、供油系統(tǒng)和燃燒室結(jié)構(gòu)等。機(jī)內(nèi)凈化只能減少有害氣體的生成，而不能除去有害氣體。機(jī)外凈化是在尾氣排出氣缸進(jìn)入大氣之前，利用轉(zhuǎn)化裝置將其中的有害部分轉(zhuǎn)化為無(wú)害氣體。尾氣轉(zhuǎn)化裝置包括：1，熱反應(yīng)器。向排氣口噴入新鮮空氣，并加強(qiáng)排氣管保溫，利用尾氣本身的
2、熱量使CO、HC繼續(xù)氧化，轉(zhuǎn)化為無(wú)害的CO2和H2O；2，催化反應(yīng)器。利用催化劑將CO、HC和NOx轉(zhuǎn)化為CO2、H2O和N2。汽車(chē)尾氣凈化催化劑的研究開(kāi)始于20世紀(jì)60年代。70年代首先得到應(yīng)用的催化劑主要是以Pt、Pd為活性組分的氧化型催化劑，這種催化劑主要是將尾氣中的CO和HC氧化為CO2何H2O。進(jìn)入80年代之后，排放法規(guī)也對(duì)NOx的排放進(jìn)行了限量，Pt-Pd催化劑已經(jīng)不能滿足NOx的控制要求。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，貴金屬銠對(duì)NOx還原反應(yīng)有很好的催化活性，在原來(lái)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了某些改進(jìn)，引入銠金屬，這就是三效催化劑。1三效催化
3、劑的組成貴金屬三效催化劑由四部分組成：載體、涂層、活性組分和助劑。1.1載體載體主要是用來(lái)承載有催化活性的材料。貴金屬三效催化劑載體作用是：提供有效表面和合適孔結(jié)構(gòu)；使催化劑獲得一定的機(jī)械強(qiáng)度；提高催化劑的熱穩(wěn)定性能；與活性組分和助劑作用而形成新化合物；節(jié)省貴金屬的用量，這對(duì)貴金屬催化劑是非常重要的。1.2涂層涂層附著于載體的表面，可以提供較大的比表面來(lái)附著貴金屬并為其創(chuàng)造的良好催化環(huán)境。涂層漿液物性、pH、粒子大小、固含量及粘度都影響涂層性質(zhì)并間接影響催化活性。由于涂層是附著在載體的表面，所以要求它對(duì)載體附著性能要好且附著均勻，
4、比表面大，高溫穩(wěn)定性好。1.3活性組分貴金屬鉑(Pt)、銠(Rh)、鈀(Pd)因其優(yōu)異的三效催化性能而在國(guó)內(nèi)外被廣泛用作三效催化劑的活性成分。1.4助劑稀土金屬十分活潑，將其加入催化劑活性組分中，能提高催化劑的抗鉛、硫中毒性能和耐高溫穩(wěn)定性，并能改善催化劑的空燃比工作特性。2、車(chē)用三效催化劑的原理三效催化劑的工作原理是：當(dāng)高溫的汽車(chē)尾氣通過(guò)凈化裝置時(shí)，三元催化器中的凈化劑將增強(qiáng)CO、碳?xì)浠衔锖蚇Ox三種氣體的活性，促使其進(jìn)行一定的氧化-還原化學(xué)反應(yīng)，其中CO在高溫下氧化成為無(wú)色、無(wú)毒的二氧化碳?xì)怏w；碳?xì)浠衔镌诟邷叵卵趸伤?H
5、20)和二氧化碳；NOx還原成氮?dú)夂脱鯕?。三種有害氣體變成無(wú)害氣體，使汽車(chē)尾氣得以凈化。氧化反應(yīng)(氧化催化劑)：2CO+O2→2CO24HmCn+(m+4n)O2→2mH2O+4nCO2(8n+2m)NO+4HmCn→(4n+m)N2+2mH2O+4nCO2三元反應(yīng)(三效催化劑)：2NO+2CO→N2+CO24NH3+5O2→4NO+6H2O3、三效催化劑的制備三效催化劑制法通常有浸漬法、溶膠一凝膠法和共沉淀法、微乳化技術(shù)等。不同的制備方法在很大程度上影響催化劑性能。下面就幾種主要的方法作如下介紹。3.1浸漬法浸漬法是利用毛細(xì)管作
6、用使溶液被吸附到載體的多孔結(jié)構(gòu)中。摧化劑的制備過(guò)程中浸漬和干燥是重要步驟。浸漬法制備的催化劑，活性組分多數(shù)情況下僅僅分布在載體表面上，利用率高、用量少、成本低，適于制備單、雙或多金屬負(fù)載型催化劑。缺點(diǎn)是浸漬法制備催化劑的過(guò)程中影響因素較多，其中主要有載體的選擇、浸漬液的配制、浸漬時(shí)間、干燥、焙燒、還原等對(duì)催化劑的性能均有影響.房師平等以共浸漬法制得的氧化鋁負(fù)載缽錯(cuò)固溶體為載體，并浸漬貴金屬Pd得到了Pd/CZ/A1203催化劑，該催化劑在老化前后都能表現(xiàn)出良好的三效催化活性，新鮮Pd/CZ/A1203活性與Pd/CZ相當(dāng)。3.2溶
7、膠一凝膠法溶膠一凝膠法是將金屬醇鹽或無(wú)機(jī)鹽經(jīng)水解形成溶膠，然后溶膠由其他因素誘導(dǎo)聚成以網(wǎng)狀力式交連的凝膠，.而后再經(jīng)過(guò)洗滌、干燥、焙燒等過(guò)程制得催化劑。溶膠一凝膠法可以使把金屬微粒均勻地分布并錨定在載體及其他助劑所形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，這種結(jié)構(gòu)可以減弱高溫條件下把金屬微粒的活動(dòng)性，提高其抗燒結(jié)能力，而且具有很高的反應(yīng)活性，具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和較高的抗失活能力。但是該法所制的催化劑中部分金屬把粒徑較大，可能還有部分顆粒被載體包埋，所以催化劑活性比浸漬法制備的催化劑略低一些。3.3共沉淀法將過(guò)量的沉淀劑加人混合后的金屬鹽溶液中，使各組分均
8、勻混合沉淀，然后將沉淀物多次洗滌，脫水或烘干得前驅(qū)物，再將前驅(qū)物焙燒即可制的樣品。該法制的的催化劑具有比常規(guī)制備方法更大的比表面積，表現(xiàn)了更好的活性及選擇性:但該法也有缺點(diǎn)，在形成沉淀過(guò)程中，沉淀劑的加人可能導(dǎo)致局部濃度過(guò)高而產(chǎn)生團(tuán)聚，或由于沉淀的
