镧锰钙钛矿催化剂同时催化去除柴油机排气中的碳烟颗粒和氮氧化物的研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fado
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
柴油机由于其动力强、燃油效率高等优点,被广泛应用于车辆及各类工程机械。但柴油机会排放出较高浓度的碳烟颗粒(PM)和氮氧化物(NOx),造成严重的环境污染问题,因此,开发相应的治理技术显得尤为重要。目前,利用后处理催化技术是有效解决柴油机排气污染的主要手段之一。基于镧锰钙钛矿(La Mn O3)催化剂同时净化去除PM和NOx具有较高的效率,本研究经过A、B位掺杂修饰后进一步提升催化性能,并应用于实际柴油机微粒过滤器(DPF)台架试验中,主要内容与结论如下:(1)对于A位Sr、K掺杂的La Mn O3催化剂,K掺杂有利于提高催化剂活性,其活性优于无掺杂和Sr掺杂的催化剂。在模拟同时催化PM和NO的评价中,K掺杂量为0.3(La0.7K0.3Mn O3)的样品催化活性最佳,其催化碳烟燃烧的T10、T50、T90分别为254、336、和397℃,比非掺杂的催化剂(La Mn O3)分别降低了87、72、64℃;同时,La0.7K0.3Mn O3催化NO转化的最大转化率Xα达到46.7%,对应转化温度Tα为360℃,与La Mn O3相比,Xα大幅提升了30.5%,Tα降低了40℃。但是K掺杂的催化剂样品在受热后,其质量有一定损失,并随着掺杂量增大损失变大,直接影响催化剂的寿命。虽然Sr掺杂La1-xSrxMn O3的催化活性不如K掺杂的催化剂,但Sr掺杂在提高La Mn O3催化剂活性的同时,可以维持催化剂热稳定性。Sr掺杂最佳样品La0.7Sr0.3Mn O3催化碳烟燃烧的T10、T50、T90分别为319、392、452℃,相比La Mn O3分别降低22、16、9℃;其催化NO的最大转化率Xα为24.6%,Tα为380℃,相比La Mn O3,Xα提升了8.4%,Tα降低了20℃。(2)进一步对A位掺杂之后的催化剂B位进行Co掺杂,发现Co有利于提升Sr掺杂催化剂的活性与K掺杂催化剂的热稳定性。在Sr掺杂的样品中,其最佳样品La0.7Sr0.3Mn0.6Co0.4O3的T10、T50、T90分别为274、354、419℃,相比掺杂前的La0.7Sr0.3Mn O3分别降低45、38、33℃。在K掺杂的La0.7K0.3Mn O3基础上B位引入Co,一定程度上提升了催化剂的热稳定性,且随着Co掺杂量的提升,催化剂的热稳定性提升,但随着Co的引入,其催化活性有一定程度的降低。最佳的样品La0.7K0.3Mn0.8Co0.2O3,其T10、T50、T90分别为270、346、408℃,催化NO的最大转化率Xα为45.3%,Tα为360℃。(3)利用单缸柴油机提供实际柴油机排气的气氛,进行了台架测试评价。通过对柴油机微粒过滤器(DPF)表面催化剂涂覆过程的探究,发现在向涂覆原料中添加硝酸盐组分有利于提升催化剂产品的性能。但涂覆过程中,催化剂的用量过大反而会降低产品催化性能,这可能是由于涂覆量过大导致DPF孔道堵塞,不利于反应物与催化活性位点的接触。最佳的DPF产品制备工艺参数为:采用原液-粉末法进行催化剂的涂覆,涂层与催化剂质量比约为1:4~1:5,涂层用量为60~80 g/L。采用自制的La0.7Sr0.3Mn0.6Co0.4O3和La0.7K0.3Mn0.8Co0.2O3催化剂制备成DPF催化产品,进行了系统的台架测试,结果表明,La0.7Sr0.3Mn0.6Co0.4O3催化剂在四效催化测试中展示出较为稳定的催化性能,其总体性能与商用DPF产品性能接近,表明钙钛矿催化剂在柴油机尾气净化中具有较大的商业应用潜力。
其他文献
硫普罗宁是一种新型的含巯基的甘氨酸衍生物,临床上用于各种肝炎、脂肪肝和肝硬化的治疗等。本文对我院及国内外有关硫普罗宁引起的不良反应文献进行分析总结,供临床在使用过
在近几年,广告行业新兴了一种更加有创意的广告模式Playable Ads。Playable广告是指一种可以让用户直接试玩产品的广告模式,引导用户参与到广告中设计的交互行为中,最终的展示形态类似于一个精简的H5小游戏页面。这种新型广告模式对用户有吸引力,点击率和下载转化率相比传统广告形式有大幅提高。短板是它在制作环节上是相对复杂的,通常需要程序员进行代码开发完成广告项目制作。本文设计与实现的Play
当今这个快节奏与智能化的时代,人们在对生活等方面的要求向着更高的水平发展,智能家居成为人工智能的重要体现之一。语音控制可移动式智能温控风扇,是基于主从STC89C52单片
以1978年12月党的十一届三中全会为标志,中国开启了改革开放历史新时期,也开启了党的建设的历史新时期。实行改革开放以来,中国共产党从一个领导人民为夺取全国政权而奋斗的
中国中东部地区的空气污染主要集中在京津冀、长三角、珠三角、东北地区及汾渭平原等区域,各区域的污染排放特征各异.本文应用基于CMAQ(The Community Multiscale Air Qualit
我国工程造价咨询行业是伴随基建投资管理体制的改革而逐步发展起来的。随着各项体制的不断改革,面临着诸多的问题。通过分析我国工程造价咨询业在其发展过程中存在的不足,探
压力容器的生产制造是一个比较复杂的环节,所涉及到的内容较多,其中焊接工艺是较为重要的一个环节,会直接对压力容器的最终使用质量造成影响,所以要对其进行严格的质量控制工
伴随信息技术的迅猛发展,传统的工程造价的管理模式显然跟不上严业发展态势和行业竞争格局。信息技术与工程造价融合管理是建设领域信息化的重要组成部分,成为工程造价管理活
随着BIM技术在工程领域的推广,工程造价咨询行业加强了对BIM技术的运用,实现了行业工作效率和工作质量的提升,对造价咨询行业的可持续性发展起了促进作用。文中笔者站在造价
从科学施工及和谐管理方面考虑,报告了BIM五个特点和BIM技术在现场施工管理中的应用,以及应用BIM面临的问题。论证了采取基于BIM的建造技术进行施工管理的优越性及可行性。