NO_x存储-还原（NO_x storage reduction,NSR）法是消除稀燃发动机尾气中NO_x的一种非常有效的方法。目前广泛研究的催化体系为Pt/BaO/Al₂O₃,其中BaO为存储材料,但这类催化体系对SO₂十分敏感,在有SO₂存在的气氛中易中毒失活。本论文采用MgO代替BaO作为存储材料,合成了不同Mg/Al原子比的Pt/Mg-Al-O和Pt/MgO催化剂。详细考察了催化剂在氧化性气氛中的NO_x存储性能,对存储反应过程和机理进行了深入研究。在动态NO_x存储-还原周期实验中,分别以C₃H₆和H₂为还原剂考察了催化剂对NO_x的脱除效果。 NO_x等温存储实验结果证实,NO须经氧化为NO₂才能被有效存储,Pt可以催化NO的氧化反应,MgO起主要的存储作用。添加Al可增加样品的比表面积,提高MgO的分散度,改善催化剂的低温NO_x存储性能。低温存储过程中NO_x在催化剂表面形成物理吸附物种、弱化学吸附物种、硝酸盐和亚硝酸盐,高温时则主要生成硝酸盐和亚硝酸盐。 以C₃H₆为还原剂进行NO_x存储-还原实验时,Pt是有效还原催化组分,MgO的存在可以有效抑制C₃H₆还原NO的自中毒效应,而Al的加入则抑制NO_x的还原。Pt/MgO催化剂具有最佳的反应活性,300℃时NO_x开始被转化,至400℃时转化率达到最高。以H₂为还原剂可以实现催化剂在低温时的还原再生。在氢还原过程中,反应分两步进行,首先存储的硝酸盐被高选择性地还原为N₂,然后开始生成NH₃,NH₃是深度还原产物。 100周期抗硫性实验结果表明,Pt/MgO较Pt/Mg-Al-O具有更好的抗硫中毒能力,与MgO相比,担载在Mg-Al-O上的Pt更快地失活中毒。Pt/MgO催化剂的抗硫性高于Pt/BaO/Al₂O₃催化剂,且总体存储性能也明显优于Pt/BaO/Al₂O₃,是具有实际应用开发价值的NO_x存储还原催化剂。