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随着全球国家对环境保护的日益重视,汽车尾气排放标准也更加苛刻。因此,开发高性能的三效催化剂具有重要意义。以贵金属Pt、Pd和Rh为活性组分,以γ-Al2O3为载体的三效催化转化装置,能同时净化尾气中的CO、碳氢化合物(HC)和氮氧化合物(NO占90%以上)等有害气体,在汽车尾气净化中得到广泛的应用。这种催化剂使用的大量贵金属Pt、Pd和Rh等,价格昂贵,限制了其使用范围,同时,负载活性成分的γ-Al2O3热稳定性也受到影响。因此,寻找既能替代贵金属,又能提高γ- Al2O3热稳定性,同时能净化尾气中的CO、HC和NOx的新型催化体系成为研究的热点。稀土催化材料在汽车尾气净化中表现出优良的性能。这些催化剂中研究最广泛的是CeO2 - ZrO2固溶体催化剂。本论文研究并制备了具有良好三效催化性能的新型非贵金属催化剂。(1)将Ce,Zr,Mn的硝酸盐溶液与双沉淀剂(NH4HCO3和NH3·H2O)并流共沉淀,制得Ce-Zr-Mn-O载体。然后用等体积浸渍法负载上活性组分Cu,制得CuO/Ce-Zr-Mn-O催化剂。考察了该催化剂对CO、C3H6和NO的催化转化性能,并借助扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)等方法研究了催化剂活性与结构的关系。实验结果表明: CuO0.07/Ce0.2Zr0.8Mn0.05O2具有良好的催化性能,CO、C3H6和NO的起燃温度T50(转化率达到50%时的温度)都较低,分别为88℃、170℃和223℃。并且当温度达到350℃时,CO和NO均能完全转化。(2)采用灼烧法制备γ-Al2O3载体,用共沉淀法制备Ce-Zr-Mn-O,等体积浸渍法浸渍活性组分CuO,制备出了催化剂CuO/Ce-Zr-Mn/γ-Al2O3;通过活性测试分析催化剂的催化性能,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)等方法研究了催化剂活性与结构的关系。对CuO/Ce-Zr-Mn/γ-Al2O3的研究结果表明,CuO/Ce-Zr-Mn/γ-Al2O3具有良好的三效催化性能。CeO2-ZrO2对载体γ–Al2O3和活性组分CuO具有稳定作用,CeO2-ZrO2与γ-Al2O3的比例对催化剂的结构有较明显的影响。