以莫来石纤维超多孔陶瓷为载体的汽车尾气催化剂的性能研究

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1、摘要摘要本论文是在对莫来石纤维超多孔陶瓷的制备和表征的基础上，对多孔陶瓷载体的负载性能、催化剂结构特征及性能进行了研究。选用多晶莫来石耐火纤维作为多孔陶瓷的基体材料。采用酸性磷酸盐作粘结剂，加压排液法成型，在120。C干燥，1250。C焙烧2小时制备了莫来石纤维多孔陶瓷。应用单因素分析法，研究了浸渍时间、浸渍液浓度、浸渍次数、焙烧温度等因素对莫来石纤维多孔陶瓷载体负载量的影响，得到最佳浸渍时间为60min、最佳浸渍液浓度为O．2tool／1。浸渍次数为2次较好，负载量大约在40％左右。依据DSC．TG曲线得出最佳焙烧温度为7000C。用XRD、SEM、EDS对莫来石纤维多孔陶瓷内部结构和

2、纤维表层进行了表征，负载有催化剂的多孔陶瓷内部纤维有较明显的“鱼鳞”催化剂La—sr—Co涂层，在纤维的连接点附近，由于有活性组分的加入，粘结层明显增厚；纤维表面涂层厚度随浓度变化明显；负载量是影响纤维表面涂层厚度的主要因素。考察了稀土钙钛矿复合氧化物Lao8Sro2C003的催化活性。在CO+NO体系中，由于有02的存在，CO+NO的氧化还原反应在低于4500C以下时，在与CO+02反应中处与劣势，CO的消除主要依靠02的氧化反应。但随着温度的提高，在高于4500C以上时，cO+NO的氧化还原反应竞争力得到加强，NO的转化率也得到提高。601oC时，NO的转化率最高为74．5％，此时C

3、O转化率约为99％。少量Pd的加入对Lao8Sr02C003催化剂的催化作用影响很明显，不仅降低了催化剂的活性温度，而且大大提高了催化效率。试验表明，在227。C时，CO和NO的转化率超过了90％，在350。C时，转化率达到了100％。研究表明，莫来石纤维多孔陶瓷具有负载量大、气体阻力较小、负载催化剂活性较好等优点，有望成为新型实用汽车尾气催化剂载体。关键词：莫来石纤维多孔陶瓷：载体；汽车催化剂；负载量：钙钛矿华南理工大学硕士学位论文AbstractBasedonthestudyofpreparationandcharacterizationofthemullitefibersuperp

4、orousceramic，loadingproperties，catalyststructurefeaturesandperformancesoftheporousceramicasautomotivecatalystcarrierwerediscussedinthisarticle．Poly·-crystalmullitefiberwasusedasbasalmaterialoftheporousceramicwhichWaspreparedwithaluminumphosphatesasbinderandpressureliquid—displacementforming，dryin

5、gat120。C，andsinteringat1250。Cfor2hours．Withthesinglefactoranalyticmethod，therelationsbetweendippingtime，dippingnumbers，dippingsolutionconcentration，calcinationtemperatureandloadingratewereresearched．Itwasoptimalthatdippingtimewas60minutes，dippingnumberswere2．dippingsolutionconcentrationwas0．2mol／

6、lasloadingratewasabout40％andcalcinationtemperaturewhichWasmeasuredbyDSC-TGcurvewas700。C．TheinnerstructuralframeandsurfaceofthefiberswascharacterizedbyXRD，SEM，EDS．CatalystLa—Sr-Cocoatlikefishscalewasdiscoveredonthefiberssurfaceoftheporousceramic．Becauseofcatalyst，bondingcoatbecamethickernearbondin

7、gpositionbetweenfibers；itwasevidencethatcoatthicknessofthefibersurfacewasaffectedbydippingsolutionconcentration．Loadingratewasprimaryfactorinfluencingoncoatthicknessofsurfaceoffiber．ThecatalyticperformanceofperovskiteL