蜂窝型汽车尾气净化器

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2004年1期面建材3蜂窝型汽车尾气净化器柯尊文吴建锋徐晓虹刘栋武汉理工大学材料科学与工程学院(430070)摘要汽车尾气催化净化器包括载体、高比表面涂层、催化剂。本文介绍了载体、高比表面余层、催化剂的性能要求、现状和发展方向。关键词汽车尾气催化净化蜂窝载体汽车尾气排放，已成为影响大气环境质量的2)具有很高的机械强度。催化剂载体固定主要污染源。目前，国内外主要采用蜂窝型汽车在汽车排气尾管中，要承受高温腐蚀性气流的冲尾气净化器降低尾气污染物的排放。其核心技术击和长期的振动。催化剂载体的破裂和流失是催是催化床，它一般

2、包括三个部分：载体、高比表化剂失活的机械原因。面涂层、催化剂。本文综述了催化净化器对三者3)具有很低的热容量。在汽车冷启动时大的要求特性和各自的发展状况以及国内外的研究部分cO和HC排气温度低，难以达到一般催化方向。剂正常的工作温度(300～400℃)，而使污染加剧，选择热容小的材料可使温升加快。1蜂窝型汽车尾气净化器工作特点4)催化剂载体材质应不含有任何可使催化理论上，汽油在发动机汽缸内完全燃烧，放剂中毒的物质并具有适宜的物理性能(如吸水出co2和H2O。但实际上由于汽油不可能充分性、密度、比热和导热系数等)。燃烧，使汽车排出的尾气中含有1％～2％(vo1)

3、2．2高比表面涂层的一氧化碳(CO)、500～1000ppm没有烧尽的增加催化剂的催化效能，通常是在载体的内碳氢化合物(Hxc)以及在高温下氧化生成的氮表面涂覆一层均匀的高比表面积的陶瓷涂层(如氧化物(NOx、100～3000ppm)⋯。这三者是汽7-A1203陶瓷)，使催化剂的表面积达到车尾气对大气污染的主要成分。20000rn2／L，提高催化效率。高比表面涂层应满目前在汽车尾气净化器中广泛使用的是堇青足下列要求：石质陶瓷蜂窝载体，载体内部涂覆高比表面积的1)涂层应具有高的比表面积，高温稳定性。72O3涂层(Washcoat)后，再浸渍活性组分催化剂的稳定性

4、依赖于O3陶瓷涂层表面积的Pt．Rh．Pd三效催化剂。由于汽车运行工况复杂，大小和涂层在载体上的附着力；涂层中的导致汽车尾气净化器的工作环境恶劣，对载体、含量超过90％，高温时活性相变成比表高比表面涂层、催化剂有特殊的要求。面积小而无活性的Q—Aj2，使材料变脆、变形并导致失活。高温(热)失活是催化剂劣化的主要2对载体、涂层及催化剂性能要求原因。目前国外涂层耐温上限可达到800～2．1载体1050"C，而国内低于800*(2~900"C。提高抗高温催化剂的载体应满足以下要求：能力通常可添加稀土氧化物[、过渡族金属氧化1)具有很高的热稳定性。汽车发动机的排物或碱

5、土金属氧化物(如CdDz、Zr、、气温度范围较宽，怠速时为200～300*(3；全负BaO、CaO、SxO)等稳定剂来实现。因此提高涂荷运转时700～800*(2；上坡或加速工况时，反层的高温稳定性，了解涂层的稳定机理、涂层与应器温度可达1000"(2以上，催化剂的载体要有载体之间的界面关系是当今的研究热点。很高的热稳定性才能正常工作。2)涂层与基体的热膨胀系数差要小，以保维普资讯http://www.cqvip.com4为建材2004年l期持两者良好的结合。涂层从载体表面脱落，影响将la和Si引入一!()3中，又住其上负载Ag，催化剂寿命。制得掺杂Ia和si

6、的Ag／Al2O3催化剂，尾气温3)涂层能促进催化剂的催化作用。涂层的度升至1100℃时仍能保持较高的比表面，有较主要成分是一Al20，催化活性成分均匀分散在高的NO还原活性。涂层中，为了促进催化剂的效能，减少贵金属催3)提高催化剂的活性。窄燃比变化时，特化剂的用量，通常添加非贵金属催化助剂(如别在缺氧情况下，稀土氧化物能释放出氧原子参Ti02、Ce()'、03)。这些催化助剂还能促进加反应，在短期内维持较高的净化能力。例如，涂层与载体的结合，提高涂层的高温稳定性。CeO能明显提高氧化CO和还原NO的活性，2．3催化剂其原因是CeO能释放储藏的氧。三效催化剂(

7、TWC)通常是以贵金属(Pt、4)改善催化剂的抗硫、抗铅能力。汽油中Rh、Pd)为活性组分，与稳定剂和助催化剂一大多加有四乙基铅抗爆剂，燃烧后以氧化铅等形起通过浸渍，分散在高比表面积的7一O3中。式随尾气排出。如果氧化铅沉积在贵金属催化剂三效催化剂组分中Pt、Pd主要氧化CO、C，上，催化剂将中毒，催化活性会大大下降。使用Rh主要还原N。稀土催化剂，其表面虽有氧化铅沉积，但活性下Pd对oO和不饱和碳氢化合物的氧化活性比降不明显。Pt好，Pd的热性能比Pt好，但Pd的抗中毒能力不如Pt，Pt对饱和碳氢化合物的活性比Pd好。4载体、涂层及催化剂发展现状3载体、涂层

8、及催化剂相互适应性汽车尾气净化的蜂窝状