三效催化剂的论文

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1、催化基础论文专业：化学班级：二班学号：09052213姓名：马轶超车用三效催化剂的研究进展【摘要】贵金属铂(Pt)、铑(Rh)、钯(Pd)因其优异的三效催化性能而在国内外被广泛用作三效催化剂的活性成分。Rh促进NOx还原，使NOx选择性地还原为N2，对CO有不亚于Pt、Pd的氧化能力；Rh有较好的抗硫中毒能力。Pt和Pd对CO、HC氧化活性高，Pd对不饱和烃的活性比Pt好，对饱和烃效果稍差，抗S、Pb中毒能力差[9]，易高温烧结，与Pb形成合金。其中Pd一般作为氧化型催化剂，但是研究表明，Pd也可作为还原型催化剂，对NOx进行净

2、化。【关键词】三效催化剂化学组成催化原理制备工艺改进措施【正文】一、三效催化剂应用领域20世纪70年代，汽车尾气污染物已成为城市大气主要的人工污染源。造成城市大气污染的主要物质有总悬浮颗粒TSP、二氧化硫SO2、氮氧化物NOx、臭氧O3、一氧化碳CO、重金属和有机污染物等。其中，因汽车排放形成的污染物包括CO、NOx、碳氢化合物HC、硫氧化物SOx、铅Pb和细微颗粒物等[2]。这些污染物严重损害了人类的健康、破坏了人类赖以生存的自然环境。二、车用三效催化剂的发展历程1943和1954美国洛杉矶两次光化学烟雾事件后，各国科研工作者

3、开始关注汽车尾气的污染与防治问题。20世纪60~70年代大多数的文献只集中于对尾气中CO和HC的氧化，即氧化型“二元“催化剂(第1代车用催化剂)的开发与研究。当时汽车使用的是含铅汽油。1963年Hofer、Shultz和Feenan首次报道了铅对车用催化剂活性的影响。20世纪80年代中期出现了第3代的Pt/Rh/Pd组成的三效催化剂。这种三效催化剂，利用了Pd的耐高温性能和Rh优异的NOx催化还原性能(Pt可同时起协调作用)，大大提高了三效催化剂的催化活性。到20世纪后期，各国的排放法规对三效催化剂的冷起动特性和耐高温性能等提出

4、了更为严格的要求；同时为节能及改善汽油车的排放性能，要求开发稀燃（Lean-Burn）型三效催化剂。这一时期的三效催化剂研究大都集中于：1)提高抗高温老化性能；2)降低起燃温度；3)稀燃条件下对NOx的催化还原等。三、车用三效催化剂的组成（贵金属三效催化剂）贵金属三效催化剂由四部分组成：载体、涂层、活性组分和助剂。3.1载体载体主要是用来承载有催化活性的材料。贵金属三效催化剂载体作用是：提供有效表面和合适孔结构；使催化剂获得一定的机械强度；提高催化剂的热稳定性能；与活性组分和助剂作用而形成新化合物；节省贵金属的用量，这对贵金属催

5、化剂是非常重要的。3.2涂层涂层附着于载体的表面，可以提供较大的比表面来附着贵金属并为其创造的良好催化环境。涂层浆液物性、pH、粒子大小、固含量及粘度都影响涂层性质并间接影响催化活性。由于涂层是附着在载体的表面，所以要求它对载体附着性能要好且附着均匀，比表面大，高温稳定性好。3.3活性组分贵金属铂(Pt)、铑(Rh)、钯(Pd)因其优异的三效催化性能而在国内外被广泛用作三效催化剂的活性成分。3.4助剂稀土金属十分活泼，将其加入催化剂活性组分中，能提高催化剂的抗铅、硫中毒性能和耐高温稳定性，并能改善催化剂的空燃比工作特性。四、车用

6、三效催化剂的原理三效催化剂的工作原理是：当高温的汽车尾气通过净化装置时，三元催化器中的净化剂将增强CO、碳氢化合物和NOx三种气体的活性，促使其进行一定的氧化-还原化学反应，其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体；碳氢化合物在高温下氧化成水(H20)和二氧化碳；NOx还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体，使汽车尾气得以净化。氧化反应(氧化催化剂)：2CO+O2→2CO24HmCn+(m+4n)O2→2mH2O+4nCO2(8n+2m)NO+4HmCn→(4n+m)N2+2mH2O+4nCO2三元反应(三效催化剂)

7、：2NO+2CO→N2+CO24NH3+5O2→4NO+6H2O五、三效催化剂的制备工艺及各自特点目前来说纳米贵金属三效催化剂的涂层与助剂的制备方法主要有：传统的共沉淀法，表面活性剂模板法，微乳法，溶胶凝胶法，氧化物高能球磨法，溶液燃烧法川，化学削锉法和水热合成法等。其中共沉淀法有利于晶粒成核，抑制了粒子的生长，添加不同的稳定剂可使制备的粒子晶型多样化；水热合成法制备工艺较为简单，制备出的粒子晶粒发育完整，晶型好且大小可控，粒子纯度高、分散性好、粒径小、分布范围窄：溶胶凝胶法整个工艺过程不引人杂质离子，所得粉体粒径小。分布范围窄

8、，相与组成的纯度高且均匀，缺点是高温易引起团聚。这些方法各有优缺点不同的制备方法对涂层与助剂的比表面积、晶相和氧化还原性能有很大的影响。目前水热法引起了人们的关注，它是一种极具发展潜力的方法。5.1催化剂的制备三效催化剂制法通常有浸渍法1211、溶胶一凝胶法和共