三效催化转化器研究进展

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1、第f卷第2期环境污染治理技术与设备VJ.1。Nn.22000年4月TedmiqueeendEgwpmmteforEnvitonmmtalPollubmControlApr。，2000三效催化转化器研究进展杜高辉陆路赵兴国许并社(太原班工大学材歼朴学与工祖季陇，大原030024)摘共峥述了三软.化转化.，即汽车尾气位化转化.的研究砚状.详川介招了.休和三效祖化荆的研究状况.对其存在的问.进行了裸讨。提.润:汽车三软祖化一、引言自50年代以来，汽车工业的迅邃发展促进了社会进步与经济，荣。但汽车排出的CO,HC和NOx等有毒气体，也给人类软以生存

2、的大气带来严，污染。为了保护环境，限制和治理汽车排气污染成为十分紧迫的任务。当用尽各种机内净化措此还是达不到净化要求时，人们将目光转向机外净化，汽车尾气催化转化器应运而生。由于它能把三种有容物质HC,CO和NOx转化为无害的H20,C02和N2，称之为三效催化转化器或兰元催化转化器。70年代以来，美、日等国的车辆相继安装这种排气净化装-1o我国也于1983年制定了汽车污染物排放标准和洲f方法。最近国务院作出决定，从2000年7月1日起，全国所有汽车一律停止使用含铅汽油，明年起国内新生产的桥车必须采用电子喷射装t,并安装尾气排放净化装t。随，

3、汽车尾气排放标准的日益严格，三效祖化器的研究也取得了较大的进展。三效催化转化器主要由外壳、载体和佬化荆三部分组成。二、载体的研究进展载体是催化荆的.架，它可以改普催化荆的机械强度，改警催化剂的导热性，防止催化荆局部过热引起烧结。旅体分为内悦续体和金属载体。1.自住旅体在载体材料中，目前得到广泛应用的是门瓷材料。工业生产的级体在形状上有顺较型和整体型。艘狡型是汽车尾气催化器戴体的最早形式，它是由直径为3--4mm的I-从03小球堆积而成。级位状级体虽然具有高的比表面积和较高的机核强度，同时制造简单、价格低廉、坟袭容易，但由于它采用球体堆积方式

4、，导致发动机排气阻力增大，造成油耗上升，发动机功率下降，因此现在普遏使用的蜂窝状整体型载体。万方数据桂商娜等:三效住化转化.研究进展1券蜂窝状载体主要有时高沮的盆*石((2Mg0.2AJ^"5Si02)挤压制成。阳瓷组体中沿轴线方向作出许多平行的正方形通道.密度达200--600目。尾气沿这些通道流过。其优点为:璧厚小、开孔率离，排气阻力小;附离沮，扰热伸编性好，热祖定性高。附腐蚀等。但存在粉映点:导热性差，在起供时会出砚很大的.度梯度，容易受到热冲击;加热邃度慢，均匀性趁，擂要较长的起妇时阅;挑趁性位二井，住用方命短。正是由于*先载体的这

5、些映点，人们开始了对金月续体的研究。2.自.口份全月.体主井由不拐栩创成，通t为用so(二厚的金属带.创成蜂离状，其合金是洲(r一，月一Fe旅t体不肠栩，合全中B,L6系元介的加人能铆侧从认暇化腆与羞体合众异口上空.伪产生;通过降任C,N含f并.加通fTi可以改普合金的韧性。研究幼攀班.二称众月以20Cr-SAl一。.051i-0.08La一超任C,N为宜[}7衰1列出了必月.件翻井体盛.介.体的部分狱拐2。从衰1可以粉出，金属毅体的皿厚不月*倪，体的30%，开孔率比脚二体扭有近1/3,面且其单位体权的表面积明皿离于一倪.休，金月级体的这些

6、特点对阵任汽车排气巨力十分有利;金属峨体热容小，热导率高，可以姆离冷启动时拍化刘的加热璐率.扭离冷启动时的净化效果。在1!曰曰p甲由.份翻.月.a[s7.盆自.峥有坎.体孔盆《孔/A加)月的，的的比盆娜(rm)..码，制，1开孔率(肠)91.6如.‘%幼.’比斑百积‘月m/w白)3.23.6翻翔吸体，f(da山.】‘加石如比二《岁场$)0.51.05价导甲(W/mK)加tis欣吕州翔℃匆1.0.体材料右度(W-白)下.，2.3-2.7.md.仲从代加公月盆润w盈(x川目)对曰盘月成体的应用研究阴附起步，目前还有许多间月偏要进一步改进:(1)

7、金月截体材料的扰离a暇化性翻进一步提离,(2)蔽体的成纽工艺过于I杂s(3)旅体与伯化荆活性层的附，性还，J.吸。三、三效催化剂研究进展三效催化荆是兰效住化转化.的主休，它宜接决定，汽车尾气的净化效果。近年来，三效祖化荆的研究取.了很大的进展，主要包括以下几种。1.贵全月们化荆1978年美国Engelhard公司首先推出能同时有效去处尾气中CO,SC和NOx的贵金月三效他化剂。即年代中期，其侧奋和应用技术已趋成熟。贵金月三效住化荆以蜂窝状龙青石为第一.体，以I-AI=OS为第=*体,Pt,Pd,Rh等贵金月为活性组分，VACe,La等稀土元

8、素为助催化剂，通过汉演方法侧成。万方数据2期杜高辉等:三效催化转化器研究进展贵金属的含f为0.1%一。.15%,Pt/Rh为5:1oPd和Pt主要是作为Cc〕和HC载化反应的催化