稀薄燃烧技术具有提高燃料利用率，改善燃料经济性，降低CO、碳氢化合物等有害物质以及温室气体Co₂的排放量等优点。在稀薄燃烧条件下，以碳氢化合物为还原剂的选择催化还原氮氧化物技术最具应用前景。因此，以烃为还原剂在稀燃发动机和柴油机自然排气温度附近高选择性的还原消除其中的NO_x是世界瞩目的研究课题。本课题研究了富氧条件下在HZSM-5上乙炔选择催化还原NO_x的粒径效应，并希望能为贫燃发动机和柴油机尾气中NO_x的实用消除提供依据。论文研究了在不同还原剂上C₂H₂选择催化还原NO的活性以纳米晶粒的HZSM-5为例，与C₂H₂保持相同碳浓度的CH₄和C₃H₆分别为还原剂时，300℃下NO_x的消除率分别为1.5％和10.7％，此温度下C₂H₂做还原剂时NO_x的消除率为76％。该结果进一步表明与CH₄、C₃H₆相比，C₂H₂作为还原剂具有更大的潜在应用优势。论文考察了Na⁺对C₂H₂选择催化还原NO的活性影响。不论SCR反应活性还是NO氧化活性，随着负载的Na⁺含量的增加，催化剂的反应活性都在降低。当以Na-ZSM-5为催化剂时，以上两种反应均无活性。这表明酸性位在SCR反应中起着至关重要的作用。论文还考察了Na⁺含量对NO₂吸附速率的影响。并发现对NO₂吸附慢的催化剂SCR活性也差。论文发现纳米HZSM-5的NO_x选择催化还原消除活性远大于相应的微晶样品。并且二者在NO氧化活性反应的比较中也有相同的结果。论文对微晶和纳晶HZSM-5活性差异原因进行了详细的讨论，并给予了新的解释。首先，从NH₃-TPD和FTIR表征结果看，微晶HZSM-5的酸量比纳晶的多。排除了酸量因素之后，确定晶内扩散应为二者活性差异产生的原因。从还原剂的吸附结果来看，二者吸附乙炔的速率几乎相同，因此排除了C₂H₂晶内扩散的因素。从NO₂吸附实验和FTIR上NO₂吸附实验结果来看，NO₂在纳晶上的吸附速率要快于在微晶上的速率。因此本文认为纳晶与微晶的活性差异是来自于对于NO₂的吸附速率的不同。即，由NO氧化生成的NO₂吸附在沸石分子筛的孔道中，阻碍了反应物分子的晶内扩散，并且微晶的阻碍作用要强于纳晶的阻碍作用，进而导致二者的SCR活性和NO氧化活性产生了差异。论文还对微晶和纳晶Hβ分子筛的NO的乙炔选择催化还原（C₂H₂-SCR）进行比较。与HZSM-5相似，纳晶Hβ也比微晶Hβ对该反应具有较高的活性，该差异在低温区（300-400℃）尤为明显。