纳米三氧化二铝在柴油尾气净化中的活性评价.pdf

《纳米三氧化二铝在柴油尾气净化中的活性评价.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、北京石油化工学院学报第21卷第1期Vo1．21NO．1JournalofBeijingInstituteof2013年3月Mar．20l2Petro—chemicalTechnology纳米三氧化二铝在柴油尾气净化中的活性评价郝保红，蒋漾瑶，段秋桐，朱铃(北京石油化工学院机械工程系，北京102617)摘要：柴油车尾气排放的碳烟颗粒会产生了严重的环境污染问题，柴油车尾气碳烟颗粒的低温燃烧离不开高活性的催化剂。将用水热法制备出来的耐高温、中性无毒、高分散的异性纳米Al0。颗粒直接添加在柴油中。分析评定其作为添加剂的助燃催化活性及对降低可吸

2、人污染物尾气排放的功效。并控制粒径及形貌使助燃后的纳米Al0。有效沉积在“后处理”装置上进一步净化尾气中微细杂质，避免PM2．5污染物流人大气，危害人体健康。项目研究中克服以往单纯依靠“后处理”装置尾气净化效果的局限性，开创使用纳米颗粒从源头上防治PM2．5产生的先例。关键词：纳米三氧化二铝；添加剂；活性；柴油；尾气中图法分类号：TQ174文献标志码：A汽车主要分为汽油车、柴油车和代用燃料接添加在柴油中，模拟纳米三氧化二铝在柴油车，汽车柴油机化将是未来汽车发展的主要方车中的燃烧，进行催化助燃性能的测试。初步向。但柴油机尾气含有碳烟颗粒

3、物(PM)、检测柴油燃点及尾气种类及含量，了解纳米添NOx、CO和烃类(HC)等_1]。用颗粒过滤器收加剂对柴油燃点的影响因素，掌握柴油燃点的集碳烟颗粒，同时碳烟颗粒在高活性碳烟燃烧变化规律。并检测尾气排放中PM2．5的含量。催化剂的作用下被氧化为CO，这是减少碳烟3实验结果分析颗粒物污染的最直接有效的排放后处理方法。直接在柴油中添加纳米三氧化二铝可有效降低3．1纳米AIO。添加剂的筛选优化汽车尾气排放的数量和种类，从根本上解决尾筛选优化前期实验水热法制备出的不同条气排放超标问题。对推进纳米科技的深入发展件下的纳米三氧化二铝的前躯体A

4、1OOH，经以及解决全球性关注的环境保护问题具有深远过设置不同实验温度烧结得到不同形态的纳米的科学意义和现实价值_1。]。三氧化二铝。3．2纳米AIO。作添加剂的活性实验1实验仪器在催化燃烧去除碳烟颗粒物的过程中，催SX一10—12箱式电阻炉及控制箱；SX一10—化剂与碳颗粒物的接触方式是影响碳烟颗粒物12箱式电阻炉控制箱；THIMADZU／XRD-氧化温度的重要因素，催化剂与碳烟颗粒之间7000／LX射线衍射仪，岛津国际贸易(上海)有的接触被认为是一个很重要的反应速率限制因限公司生产；SSX一550型扫描电子显微镜；素。实验室研究碳

5、烟颗粒与催化剂之间的接触Q6oo同步热分析仪。有2种：一种是紧密接触；另一种是松散接触，催化剂在松散接触时的活性总是低于紧密接触2实验方法时的活性。在研究催化剂催化活性时必须考虑选择几种理论上认为理想的纳米颗粒，直的一个重要因素就是选择合适的催化体系，使催化剂在松散接触时的催化活性接近于在紧密收稿日期：2011-10一O1接触时的催化活性。表示催化剂活性的碳烟颗作者简介：郝保红(1962-)，女，博士，副教授，研究方向为纳米材料的制备研发，E—mail：haobaohong@bipt．edu．cn。粒燃烧温度的方式也有多种，在热分析仪

6、上进第1期郝保红等．纳米三氧化二铝在柴油尾气净化中的活性评价9行催化剂活性的评价，以样品开始失重1O时间为12．54min。加入添加剂后，碳烟颗粒物的温度T。、失重9O时的温度。和样品失重的起燃温度T明显降低，失重9O时的温度速率最大时的温度T作为催化剂活性评价的T。。也明显降低。最大失重速率t大幅减少。标准，样品失重温度越低，催化剂活性越好。在特别是73号纳米三氧化二铝样品，经焙烧温程序升温氧化装置催化剂活性评价中，定义碳度为1050℃的烧结之后添加到柴油中时，表烟颗粒物的起燃温度丁和碳颗粒物的最大燃现出了较好的活性。碳烟的起燃温度

7、由525oC烧速率温度T，以T和丁作为催化剂活性下降到312oC，也就是说碳烟的燃点下降了评价的标准，T和T越低，催化剂活性越好。213℃；燃烧时间由12．54min减少到6．70min，即：碳烟的燃烧时间缩短了5．84min。另外78号焙烧温度是1050℃，用该温度下烧结出来的产物作添加剂，碳烟的燃烧速度提高的最快，燃烧时间由l2．54rain减少到3．43min，碳烟的燃烧时间缩短了9．11min，表明纳米三氧化二铝晶型不同，在柴油中所起的作用也不℃图1未加纳米三氧化二铝添加剂的碳烟燃烧情况同。由表1还可知，高温烧结出来的纳米三氧

8、化二铝添加剂对柴油碳烟的起燃温度、失重碳烟颗粒在未加任何添加剂时空燃情况如90时的温度和最大失重速率降低的效果比中图1所示，质量随温度的升高不断下降。根据温烧结出来的催化助燃效果要好一些。图1可以看出，碳烟开始失重10时