新型汽车尾气净化催化剂的研制

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1、摘要摘要汽车谗气产生豹污染闫蘧在当今社会受戮了广泛的整锐，继纯净托是减少臻气污染的一种有效手段。国内外汽车排气净化催化剂已逐步工业化生产，目前比较有成效的催化剂是三效催化剂(ThreeWayCatalyst简称TWC)，但由于其主要活姓袋分是班、Pd、Rh等责金鬟，薮徐蘩鼙爨。本论文袋翔Ni雩#为活瞧缝分寒降低成本，并以Y。A1203为载体。但y—A1203在高温下翁发生相变，所以使载体保持稳定的组织结构十分关键。本实验采用Ce02作为稳定剂和助剂。假CeOz的主要缺点是热稳定性不商和低温下不爨被还暇。函照，本实验通过往Ce02中掺

2、杂Zr02并形成霆溶体Y柬提高A1203和CeOz静熟稳定牲。由于纳米材料具有优良的表丽效应，可制得高比表面积、高效、简选择性、高化学活性的纳米催他齐4。本实验采用机械台愈化(MechanicalAlloying。MA)的方法裁蚕A1203一Ce02。觳02一鞭续笨整合镤讫裁，袋矮金稳显擞镜、X—Ray掰麓、扫描电镜(ScanningElectronMicroscopy，SEM)等表征手段来鉴定催化荆备组分的微观组织结构。具体研究了A1203-Ce02一Zr02．Ni复合粉术在高能球磨过程中的相结构和晶粒尺寸的变化援律，以及颗粒靛徽

3、戏分匆特征等。本研究还将离能球磨法裁备翁复合继纯枣葶料述{亍焙烧试验，瑷摸葬i测试尾气整化勰在工律环境下的组织结构变化情况。本论文还研究了原材料的成分和含量对球磨产物的结构及其热稳定性的影响。最后，对制各A1203．Ce02．Zr02．Ni复合粉，K的整个球磨工艺路线进行7蠢效夔谯铯。研究结果表明，机械合余化技术能够方便有效地制备A1203．Ce02．Zr02一Ni纳米复合催化材料。A1203、Ce02和Zr02的晶粒尺寸都随着球磨时削的延长而不断地减小。当球磨时阍达到30h斡时候，Ce02的平均晶糖尺寸约20nm左右，颓裢绞50n

4、m左右。球痨籍末中添潮适量豹Ce02、Zr02髓够获褥细小均匀静颥粒，并弥散分布于A1203蕊体的颗粒表面或微孔内，从而有效地稳定了A1203的晶型。工慧路线改善之后，Ni的颗粒很细小并均匀分散，同时由于高能球磨过程中Ce02彝Zr02形成了瓣溶俸藤更秀效遣鬟毫了Ce02、A1203魏热稳定戆窝缝织稳定性。本体系的催纯莉具有良好的耐热性，其W忍耐的最高耐热温度达1000。C，已经达到甚至超过了网内目前的水平。关键谣；三效催往翔；熬稳定佳{撬撼合金纯；缡米复台偻讫裁；A1203一Ce02-Zr02一Ni乍南理T人学顸l：学位论文Abs

5、tractNowadays，pollutionproblemsresultingfromautomobileemissionarearousingwidespreadattentions．CatalyticpurlfyingisanefficientwaytOreduceemissionpollution．TheproductionofcatalysthasalreadybeenindustrializedinandoutofChina．OneofthemosteffectivecatalystistheTWC(ThreeWayCa

6、talyst)．However,itcontainsPt、Pd、Rhandothernoblemetalsandishighincost．Inordertoreducethecost．attempthasbeenmadetouseNiasactivitybodywithY—A1203asitscarrier．ButthephaseandmicrostructureofT—A1203isnotstableathightemperature．Therefore，itiscriticaltOstabilizeit．Ingeneral，Ce

7、02isaddedasstabilizerandassistant．Butbecauseofitsbadthermalstabilityandpoorreducibilityatlowtemperature，itisofgreatimportancetOimprovefurtherthethermalstabilityofA1203andCe02bydopingZr02toCe02．Sincenanometermaterialhasexcellentsurfaceactivity，itcanbeusedascatalystwithh

8、ighspecificsurfacearea，highefficiency，highselectivityandhighchemicallyactivity．Inthisstudy，MechanicalAlloying(MA)isus