论文部分内容阅读
稀燃技术凭借其良好的高效节能性，赢得了人们的青睐，同时使得稀燃发动机技术得到了快速发展。应用于稀燃发动机尾气控制的技术便应运而生，其中主要包括NSR、SCR、DOC以及DPF等技术，而NO氧化步骤又是上述诸多控制技术中的关键环节，而钙钛矿型氧化物催化剂材料以其优异的催化性能、稳定的晶体结构以及低廉的价格，被认为是潜在的最具应用于机动车尾气净化处理技术前景的新型催化剂。本论文采用溶胶凝胶法，制备了镧基钙钛矿型氧化物LaMeO3（Me=Mn, Fe,Co）催化剂，用于NO氧化反应的研究，发现制备的样品均得到了单一晶相的钙钛矿结构。实验结果表明，LaCoO3的NO氧化性能最高，而LaFeO3的活性最差，LaMnO3的催化活性和结构稳定性均居中。钙钛矿表面吸附NO的能力以及催化剂自身的的氧化还原性能是控制NO氧化反应的关键因素。高温水热老化后，催化剂颗粒聚集长大，烧结现象明显，比表面积下降，催化活性也随之明显下降。考察了Co的掺杂改性对LaFeO3钙钛矿催化剂的NO氧化催化活性以及结构稳定性的影响。结果表明，Co的掺杂并未改变LaFeO3钙钛矿的晶体结构，同时提高了催化剂的NO氧化催化活性，且随着Co掺杂量的提高，催化剂的NO氧化活性逐渐增大。研究了非化学计量比La0.95Fe1-yCoyO3（y=0.1,0.2,0.3）钙钛矿的NO氧化催化性能，随着Co掺杂量的增大，催化剂的活性先增大后减小，La0.95Fe0.8Co0.2O3催化剂的NO氧化活性最高，非化学计量比使得低Co掺杂量的LaFeCoO3钙钛矿的表面出现Co离子富集现象，催化剂自身的氧化还原能力增强。水热老化后催化剂的颗粒聚集长大，烧结现象明显，比表面积下降。考察了非化学计量比对LaMnO3钙钛矿的NO氧化催化性能的影响，实验结果表明，非化学计量比明显提高了LaMnO3钙钛矿的催化活性，且随着La/Mn比例的增大，催化剂活性逐渐减小，B位产生更多的Mn4+离子，LaMnO3钙钛矿的催化活性与Mn4+及其与之配位的氧含量呈正相关性。由动力学实验测得LaxMnO3（x=0.9,0.95,1,1.05,1.11）系列钙钛矿的NO氧化反应活化能为44.8±2.7kJ/mol。水热老化后，催化剂出现烧结、颗粒长大现象，比表面积下降，催化活性降低。