新一代三效催化剂的关键材料─CexZr1-xO2固溶体研究进展

汽车尾气排放法规的日趋严格迫切要求开发高性能的三效催化剂.传统三效催化剂中的CeO2高温下易发生烧结而降低或失去储氧能力.而加入锆所形成的CexZr1-xO2固溶体具有良好的抗高温老化性能、低温还原性能和较高的储氧能力,可以作为新一代三效催化剂的关键材料.     

三效汽车净化催化剂性能研究

以汽车尾气模拟装置中产生的气体作为模拟废气,对JFG型催化剂处理汽车排气中CO、HC和NO_x的三效性能进行了研究。结果表明,该催化剂具有低起燃温度,良好的三效性能和热稳定性。利用TPD-MS测定了催化剂表面氧数目及脱附性能。通过汽车发动机怠速试验和初步行车30000km,证明该催化剂具有较好的应用开发前景。     

钯、铜、锰、铈三效催化剂性能研究

应用脉冲－火焰反应装置、ＸＲＤ、ＴＰＲ和氢氧滴定技术来研究Ｐｄ－Ｃｕ－Ｍｎ－Ｃｅ－Ｏ三效催化剂的性能。实验结果表明，不同的制备Ｐｄ－Ｃｕ－Ｍｎ－Ｃｅ－Ｏ催化剂的方法，则催化活性各不相同。在分层制备的催化剂中，催化性能主要以外层组分性能为主；以混合浸渍法制备的样品中，ＣｕＭｎ＿２Ｏ＿４相消失，Ｃｕ－Ｍｎ－Ｃｅ－Ｏ表面氧环境发生变化；表面活性剂的添加改变了Ｐｄ的分布，使催化剂表面易于还原；这些改变均对催化剂的三效性能发生影响。催化剂表面的有效贮氧量与三效活性没有明显的关系。     

不同空速下Pd／CeZrOv／γ—Al2O3的起燃特性

以渍法制备了Pd/CeZrOv/γ-Al2O3三效催化剂。在不同空速下，分别考察了空速对催化剂T30％、T50％、T90％的影响规律。详细分析了不同空速对催化剂起燃特性产生不同影响的原因所在。Pd/CeZrOv/γ-Al2O3催化剂具有很好的起燃能力及空速特性。     

用改性三效催化剂净化汽车尾气的试验研究

在制备Cu-Mn-Ce-O三效催化剂的基础上，通过实验研究了制备各种催化剂的空燃比特性和温度特性，结果表明：掺杂非贵金属K、Fe和TiO2只能提高尾气中某些组分的转化率，缩小催化剂的操作窗口；贵金属Pd的加入提高了催化剂的三效活性，加宽了催化剂的操作窗口，而催化剂的起燃温度没有明显降低。     

光Fenton反应的Ce-Fe/Al2O3催化剂制备及性能表征

采用等量浸渍法制备具有相同铁负载量的Fe/Al2O3和Ce-Fe/Al2O3催化剂,以解决光Fenton反应过程中催化剂溶出的问题并提高反应过程的pH值.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、氢程序升温还原(H2-TPR)及紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)等手段分别表征催化剂的物相结构、表面形貌、还原性能及光吸收特性,利用媒介黄的光Fenton脱色反应来考察催化剂的活性和稳定性.结果表明,铈掺杂使活性组分Fe2O3分散均匀,有效防止Fe2O3颗粒的长大,增加催化剂对光的吸收,增强催化剂的储氧能力,提高了催化剂的催化活性,降低铁的溶出.该催化剂在pH3.0～6.0条件下,60min内可将100mg/L媒介黄完全脱色,在pH6.0连续使用10次,其催化能力保持稳定.     

CuO对贵金属/CeO_2/Al_2O_3催化剂的作用

制备含少量贵金属Ｐｔ、Ｐｄ 的不同Ｃｕ 和Ｃｅ摩尔含量比（０∶１０，１∶９，２∶８）的催化剂，实验条件下加入ＣｕＯ可以提高Ｐｔ催化剂的二效活性；加入Ｃｕ∶Ｃｅ＝ ２∶８ 的ＣｕＯ降低了Ｐｄ 催化剂的三效性能，然而Ｃｕ∶Ｃｅ＝ １∶９时可以改善Ｐｄ 催化剂的三效催化性能⒚通过结构分析，认为ＣｕＯ的存在可以提高Ｐｄ 催化剂的比表面积，改善ＰｄＯ的分散度     

不同空速下Pd/CeZrO_4/γ-Al_2O_3的起燃特性

以渍法制备了Pd/Ce0 ZrO4 /γ Al2 O3三效催化剂。在不同空速下 ,分别考察了空速对催化剂T30 % 、T50 % 、T90 % 的影响规律。详细分析了不同空速对催化剂起燃特性产生不同影响的原因所在。Pd/CeZrO4 /γ Al2 O3催化剂具有很好的起燃能力及空速特性。     

净化汽车尾气的三效催化剂

在我国，汽车尾气对大气的污染日趋严重，使用三效催化剂净化汽车尾气势在必行。介绍了几种主要的三效催化剂及其应用情况。     

一种富稀土型三效催化剂的性能考察

对一种富烯土型三效催化剂的性能进行了考察，结果表明：该催化剂具有较好的三效活性和较好的启燃温度特性，具有较宛的空速适应范围，在空速为84000h^-1时，CO,NOx的转化率仍在90％以上，HC转化率仍在70％以上，该催化剂具有较好的耐老化性能，经实验室快速老化实验，即相当于实车行驶8万km,CO劣化系数，1.09,HC劣化系1．05，NOx劣化系数1．06，该催化剂经桑塔纳轿车整车28工况测试，其交化效果与该车配置的美国Engelherd公司的催化剂相当。     

Co、Ni掺入对Pd-Rh型催化剂三效净化C_3H_8、CO、NO的影响

以堇青石质陶瓷蜂窝为第一载体,活性氧化铝和铈锆复合氧化物固溶体涂层为第二载体,采用等体积浸渍法制备系列低Pd-Rh含量的三效催化剂及Co、Ni单或双掺入样品。主要研究了Co、Ni掺入对Pd-Rh型催化剂三效净化C3H8、CO、NO活性的影响,结果表明:同时掺入Co、Ni催化剂的三效净化效果优于单独掺入Co或Ni的三效净化效果,同时掺入Co、Ni时,掺入1%Co3O4和2%Ni O的催化剂净化效果最佳;350℃时,催化脱除C3H8、CO的效率分别为100%、97%,400℃时,催化脱除NO的效率为99%。     

汽车尾气三效催化剂简介

文章综合了相关资料，比较详细介绍了汽车尾气三效催化剂的载体、涂层、活性组分和主要助剂，并指出三效催化剂研究、应用的发展趋势。     

Pt/CeO2催化氧化甲苯反应机制研究

采用浸渍法制备了Pt/CeO_2和Pt/Al2O_3催化剂,并通过XRD、BET、ICP-OES、H2-TPR、XPS等手段表征其物理化学性质.结果发现,Pt/CeO_2和Pt/Al2O_3催化剂上Pt负载量约为0.6%,Al2O_3载体上Pt颗粒尺寸更小,Pt/CeO_2的可还原性更强.甲苯催化氧化活性评价结果表明,Pt/CeO_2催化剂表现出更好的催化活性,T50=170℃,T90=190℃.通过UV-Raman、甲苯TPD、GC/MS、In-situ FTIR等手段进一步研究发现,Pt/CeO_2活化甲苯及反应供氧的机制与Pt/Al2O_3存在区别,其活性更好是因为:(1)负载在CeO_2表面存在高电子密度的Pt原子,具有更强的活化甲苯能力,可以直接使苯基和甲基间的C—C链发生断裂;(2)Pt的负载促进了CeO_2氧空位形成,进一步提高了CeO_2的储氧性能,加速氧循环.除了Pt解离气相氧之外,CeO_2还可以提供活性氧物种参与催化氧化甲苯的反应,进一步提高甲苯催化氧化效率.     

Ce掺杂改性Ni-Al-Ox催化剂CO-NO反应性能

通过尿素法制备了一系列Ce掺杂改性的Ni-Al-O_x复合氧化物催化剂,并研究了催化剂的CO-NO反应性能.活性测试结果表明,Ni-Al-Ce-O_x的催化活性明显优于Ni-Al-O_x,且活性随着Ce含量的增加而提高.当Ce的掺杂量为20%时,250℃条件下,NO转化率高达95%以上,同时催化剂具有良好的抗H₂O性能.XRD和Raman分析表明,Ce掺杂Ni-Al-O_x催化剂促进了氧空位产生.而XPS结果显示,氧空位随着Ce含量的增加而增加.H₂-TPR结果表明,Ce的掺杂使催化剂的氧化还原性能增强.结合NO-TPD和FTIR的表征结果,进一步发现Ce的加入使表面氧难以将NO氧化成硝酸盐,有利于NO在Ce的氧空位上分解为N₂或N₂O,促进CO-NO反应的进行.     

Pd/CeO2-Al2O3对烟气中多环芳烃的催化氧化性能研究

采用浸渍法制备了不同负载量及不同钯铈比(Pd:Ce)的Pd/CeO2-Al2O3催化剂,并结合XRD、BET、SEM、O2-TPD和H2-TPR等方法对催化剂的性质进行了表征,研究了所制备的催化剂对燃煤烟气中多环芳烃(PAHs)的催化转化效率.XRD和SEM结果表明,Ce和Pd在Al2O3表面呈高度分散状态,有利于PAHs的催化氧化.BET测试表明,Ce的引入改变了催化剂表面孔径结构,提高其比表面积.O2-TPD和H2-TPR测试表明,适当钯铈比条件下制备的催化剂有较强的储氧能力和活性.催化氧化实验结果表明,所制备的Pd/CeO2-Al2O3催化剂对PAHs具有较高的转化效率,其平均转化率均在80%以上,且PAHs的毒性当量显著降低,钯铈比对PAHs的催化氧化性能影响较大,当催化剂的钯铈比为1:1时,PAHs的转化率最高,可达90%以上.     

Pd／Ce02-A1203对烟气中多环芳烃的催化氧化性能研究

采用浸渍法制备了不同负载量及不同钯铈比（Pd：Ce）的Pd/CeO2-Al2O3催化剂,并结合XRD、BET、SEM、O2-TPD和H2-TPR等方法对催化剂的性质进行了表征,研究了所制备的催化剂对燃煤烟气中多环芳烃（PAHs）的催化转化效率.XRD和SEM结果表明,Ce和Pd在Al2O3表面呈高度分散状态,有利于PAHs的催化氧化.BET测试表明,Ce的引入改变了催化剂表面孔径结构,提高其比表面积.O2-TPD和H2-TPR测试表明,适当钯铈比条件下制备的催化剂有较强的储氧能力和活性.催化氧化实验结果表明,所制备的Pd/CeO2-Al2O3催化剂对PAHs具有较高的转化效率,其平均转化率均在80%以上,且PAHs的毒性当量显著降低,钯铈比对PAHs的催化氧化性能影响较大,当催化剂的钯铈比为1：1时,PAHs的转化率最高,可达90%以上.     

汽车尾气净化催化剂的发展、现状及前景

催化净化是控制汽车尾气污染的主要手段。文章介绍了汽车尾气净化催化剂的发展过程;描述了当今普遍使用的三效转化(TWC)催化剂;提出了未来尾气净化催化剂的发展趋势及需要解决的问题。TWC催化剂是以贵金属Pt、Pd和Rh为活性组元,引入Ce、La、Ba和Zr等作为助剂,担载在高比表面物质上制备而成的一类性能优异的催化剂,它能对尾气中的3种主要有害物质NOx、CO和HC同时进行转化。     

焙烧温度对CeO_2(ZrO_2)/TiO_2选择性催化脱硝性能的影响

采用溶胶-凝胶法并以不同温度焙烧制备一系列CeO_2(ZrO_2)/TiO_2(CZT)催化剂,考察了CZT催化剂固相结构、酸量、比表面积等性能与催化活性的关系。采用XRD、BET、NH3-TPD、H2-TPR以及XPS等表征技术对催化剂进行表征。结果表明:焙烧温度为450℃时CZT催化剂具有最高的催化活性,其在240~400℃的温度窗口内活性均高于90%,且具有较好的抗水和抗硫中毒能力。随着焙烧温度的提高,催化剂表面的Ce和Zr原子进入体相晶格且Ce0.5Zr0.5O2向Ce0.75Zr0.25O2转变,导致催化剂的储释氧能力和氧化还原性能降低。另外,锐钛矿和金红石型TiO_2晶粒尺寸的增加,催化剂的有效比表面积和总酸量降低,因此CZT催化活性随着焙烧温度的提高而有所降低。换言之,大的比表面积、良好的氧化还原性能、表面Ce4+的富集以及酸性位的增多均有利于NH3-SCR活性的提高。     

一般性问题

X701200502160Pd/Ce0.5Zr0.5O2三效催化剂负载方法/朱保伟…(中科院生态环境研究中心)∥环境科学/中科院生态环境研究中心.-2004,25(6).-21~25环图X-5分别采用沉积沉淀、直接混合和传统的浸渍法制备1%Pd/Ce0.5Zr0.5O2催化剂,研究了Pd负载方法对催化剂活性影响。运用H2-TPR和原位漫反射红外(DRIFTS)研究了Pd-铈锆载体间的相互作用及Pd/Ce0.5Zr0.5O2催化剂上的三效反应机理。结果表明沉积沉淀法制备的Pd/Ce0.5Zr0.5O2催化剂(Pd-DP)表现出最强的Pd-载体作用及最优活性,原位红外实验发现Pd-DP上存在与传统的浸渍法制备的Pd-IMP…     

汽车尾气净化催化剂研究进展

介绍了汽车尾气净化催化剂的发展过程、三效催化剂的净化原理以及催化剂的组成等.