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在柴油机烟尘过滤器方面,陶瓷纤维能很好的适应排气管处高温、强腐蚀性的特殊环境,同时纤维网络结构的高气孔率保证了其较低的气体阻力。在滤体上负载催化剂,使捕集到的碳烟在排气管温度下燃烧除去,可大大提高过滤器的应用效率。对于非纤维类滤体,多以比表面积较大的γ-Al2O3为催化剂载体,将其涂覆在滤体表面。受滤体表面的限制,负载量较小,且有效催化面积小。而对于纤维类滤体,则多直接以纤维本身为催化剂载体。但实验表明轻质纤维网络过滤体的孔径较大,对微小粒子的过滤效率低且催化剂负载表面有限,为了提高纤维网络过滤材料对微小粒子的过滤效率,进一步增大可利用的催化剂负载表面,以往催化剂负载方式,对过滤效率并无提升效果。本课题拟通过反应过程控制,在莫来石纤维表面生长二级结构。以二级结构为催化剂载体,可同时调节滤体的孔径分布,进而提升过滤性能。本文中以莫来石晶须为二级结构时,纤维滤体的BET比表面积可由1.70m2/g增大到85.68 m2/g,为催化剂负载提供了便利的条件。同时,对于0.3μm和0.5μm粒子的过滤效率。可分别由0.6%提高到56.6%,和由12.9%提高到了94.2%。二级结构本身的性质,决定了其对纤维网络结构性能的提升效果。使用不同的原料,或调节制备工艺参数,可达到控制二级结构物相及形貌的目的。以铝溶胶、硅溶胶、AlF3粉末混合制备活性粉末,作为二级结构原料。在活性粉末与莫来石纤维质量比为1:1的条件下,分别经700℃、800℃、1000℃热处理1 h,可分别得到流苏状莫来石/纤维、棒状氟黄玉/纤维、莫来石晶须/纤维复合网络结构。当活性粉末/莫来石纤维质量比为0.3,经1000℃热处理1 h,可得到分叉莫来石/纤维复合网络结构。改用AlF3粉末为原料后,在AlF3与莫来石纤维质量比为0.6的条件下,经1200℃热处理1 h后,可得到刚玉/莫来石纤维复合网络结构。在几种二级结构中,莫来石晶须对体系过滤效率及比表面积的提升效果最显著。同时莫来石晶须/纤维结构,也具有较高的抗压强度(1.703 MPa)及气孔率(83.1%)。以盐溶液浸渍法对其进行催化剂负载,结果显示晶须的存在有助于防止催化剂团聚。当盐溶液浓度为0.073 g/ml时,在晶须表面可得到纳米级La0.5Sr0.5CoO3颗粒。