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众所周知,柴油机具有优良的动力性和经济性。但是柴油机排放尾气中的有害气体和颗粒物对环境的污染已经引起世界各国的广泛关注。近期雾霾现象严重,其中PM是最主要的污染。PM小于2.5被认为是造成雾霾天气的罪魁祸首。然而柴油机尾气中含有大量的PM,PM中主要成分是碳黑颗粒。碳黑颗粒的氧化温度在600oC,而柴油机的排气温度却是在200-400oC左右。这就需要一种高效的催化剂来降低碳黑的氧化温度,达到将碳黑与NOx共同消除的目的。本论文考察了钐掺杂的铈基材料在PM和NOx共消除中的性能。采用络合燃烧法制备了CeO2催化剂载体,采用浸渍法制备了不同LaCoO3担载量的LaCoO3/CeO2催化剂,比较了担载量对催化剂催化活性的影响。在所有担载LaCoO3的催化剂中,担载量为50wt%催化剂的活性最好。从表征结果看,LaCoO3与CeO2很好的结合,均匀分散在载体表面,并且提高了CeO2的热稳定性。由于CeO2具有优良的储放氧能力,而LaCoO3增强了催化剂表面氧的迁移率,从而使得碳黑燃烧反应的速率得到提升。由于CeO2在高温焙烧的情况下易产生烧结现象,通过掺入稀土金属Sm来提高其热稳定性。从Ce1-xSmxO2系列催化剂的表征结果来看,随着Sm掺杂量的增加,催化剂的晶粒减小,抗烧结能力增强。在氧气氛和氮氧化物气氛下,当Sm的掺入量为0.05和0.1时,催化剂的催化活性增强。随着Sm掺入量的逐渐增加,催化剂的催化活性却逐渐降低。少量Sm的掺杂会提高催化剂活性氧数量,增强储氧能力,提高晶相氧的迁移能力,因此降低了碳黑燃烧温度。以Ce0.75Sm0.25O2为载体,担载活泼金属Ni、Mn、Fe、Cu和Ag,考察其在碳黑燃烧反应中的性能。研究发现在氧气氛下Ag/Ce0.75Sm0.25O2催化活性最好,Tp温度为420oC,在470oC左右完全转化。在NOx气氛下Mn/Ce0.75Sm0.25O2催化活性最好,Tp温度为360oC,起止温度分别为270oC和420oC。