Au纳米催化剂在内燃机排气净化中的应用.pdf

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1、第1期内燃机No．12012年2月InternalCombustionEnginesFeb．2012摘要：Au催化剂相对于Pt，Pd和Rh等贵金属催化剂具有更大储量且价格低廉，且Au催化剂具有较高的低温催化活性及催化活性随湿度增加而增加，因而在汽车排放净化应用方面，开始受到各国学者的关注。我们着重介绍Au纳米催化剂的研究历程、在内燃机排气净化方面的应用现状及Au纳米催化剂的制备方法。关键词：Au催化剂；纳米技术；内燃机；排气净化中图分类号：TK401文献标识码：A文章编号：1000—6494(2012)01—0051—04A

2、uNano-catalystApplicationinthePurificationoftheInternalCombustionEngineExhaustEmissionHAOLi-jun，OUYang-xu，ZENGTao，GEYun—shan(SchoolofMechanicalEngineering，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081)Abstract：Comparedtothepreciousplatinumgroupmetals(PGM)includingPt，P

3、dandRh，theAucatalysthasmuchmoreresourcesandlowerprice，andtheAucatalysthashighercatalyticactivityatlowtemperatureevenwiththehumidityincreases，SOtheAucatalystreceivesmoreandmoreattentionofworldwidescholars．ThispaperintroducesthehistoryofAunano-catalyst，itsapplication

4、intheengineexhaustemissionpurificationandpreparationmethodsoftheAunano—catalyst．Keywords：Aucatalyst；nanotechnology；internalcombustionengine；exhaustemissionpurification0前言人员孜孜以求的目标。目前，汽车排放对大气环境造成的污染受到在汽车排放净化方面，由于Au纳米催化剂特前所未有的关注。在目前技术背景下，汽油机排放有的低温催化活性及催化活性随湿度增加而增加等后处

5、理的主流技术是采用三效催化转化器，另外还特性，且由于Au相对于Pt，Pd和Rh等贵金属具有氧化催化器、NOx催化转化器及用于柴油机的有更大储量且价格低廉，因而受到各国学者的关SCR后处理器等。内燃机排气净化用催化剂主要注。活性成分为Pt，Pd和Rh等贵金属(PGM)，在1纳米科技在内燃机排气净化催化剂制备中催化剂充分预热后，对CO，HC和NOx的催化转化的应用效率很高，但在内燃机冷启动及低温条件下，该类催化剂的催化活性较低。并且Pt，Pd和Rh等贵近几十年来，人们对贵金属催化剂的微观结金属资源奇缺且价格昂贵。目前，每年用于汽

6、车排构和催化性能进行了深入细致的研究。尤其是近年放后处理器的Pt，Pd贵金属用量已达到全世界来随着纳米科技的发展，使得人们更清楚地认识到Pt，Pd年产量的50％，而Rh用量已达到世界年产催化剂活性与其微观结构之间的关系，从而有目的量的80％口，且用量逐年增加。因此，为了降低整地指导制备具有一定微观结构的催化剂。车成本及节约稀有贵金属资源，开发较低PGM用以纳米颗粒为例，随着颗粒的减小，其比表量且具有较高催化净化效率的后处理器是各国研究面积大幅度增大，表面原子数在整个粒子簇中所占的比例也大为增加，如粒径为2nm的颗粒，其表作者

7、简介：郝利君(1968一)，男，吉林伊通县人，副面原子数将占粒子中原子总数的80％。表面原子教授，工学博士，目前主要从事汽车排放控制、内燃机工作数的增加导致表面原子配位不饱和性的增加，从而过程及代用燃料汽车技术等领域的研究。产生了大量的悬键和不饱和键等，表面台阶、皱褶收稿日期：2011—10—11和缺陷也随之增加，这就使得纳米微粒具有高的表·52·内燃机2012年2月面活性，这对于催化反应具有非常重要的意义。前人们研究较多的是将金负载到3d过渡金属氧化物日本马自达汽车公司开发的纳米级三元催化上；最后，应严格控制纳米金粒径的大

8、小，因为只剂(TWC)采用独特的细微构造，在涂层材料中分有粒径小于510Bin的纳米金催化剂才有较高的催布微小的纳米级PGM粒子，使催化剂表面活性和催化活性，在制备过程中应严格控制制备条件，防止化能力大幅增强。该催化剂中贵重金属PGM添加量纳米金粒子聚集而引起金催化剂催化活性的降低。只有传