La1-xCexMn1-yCoyO3系列鈣鈦礦型催化劑對柴油機(jī)顆粒物凈化性能研究.pdf

1、顆粒物催化氧化技術(shù)是一種高效、可靠的柴油機(jī)顆粒物凈化技術(shù),價廉、高效的顆粒物氧化催化劑是該技術(shù)大規(guī)模推廣、應(yīng)用的前提,也是國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點。本文針對取代型鈣鈦礦復(fù)合氧化物催化劑在碳質(zhì)微粒氧化反應(yīng)中催化活性變化規(guī)律及催化反應(yīng)機(jī)理開展了一系列研究工作,取得了如下結(jié)果:
　　(1)采用溶膠-凝膠法制備了La1-xCexMnO3和La0.8Ce0.2Mn1-yCoyO3兩個系列的鈣鈦礦型催化劑樣品,晶相研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)Ce取代量不超過

2、x=0.2時,取代型催化劑具有比較完整的鈣鈦礦晶相結(jié)構(gòu)。
　　(2)隨Ce取代量的增加,催化劑微晶顆粒粒徑減小,但顆粒間的團(tuán)聚程度提高,比表面積先增加,再降低;隨Co取代量增加,催化劑微晶粒徑減小,而比表面積增加,但Co取代量的變化對微晶粒徑和比表面積影響相對較小。此外,隨Ce、Co取代量的提高,催化劑鈣鈦礦結(jié)構(gòu)中BO6八面體結(jié)構(gòu)的不對稱性增加,且其中Mn-O鍵的鍵長也有所增長。
　　(3)Ce的取代增加了樣品中晶格氧的流動

3、性,而Co的取代卻降低了晶格氧的流動性。此外,催化劑樣品中Ce的取代會顯著降低表面吸附氧(α-O2)和晶格氧(β-O2)的含量,同時,Ce取代還增強(qiáng)了鈣鈦礦結(jié)構(gòu)中Mn3+物種的可還原性;而Co的取代能夠進(jìn)一步降低α-O2的含量,但會增加β-O2的含量,且Co取代對β-O2含量的影響程度更大。
　　(4)對于 La1-xCexMnO3系列催化劑,Ce部分取代 A位的La可以提高LaMnO3催化劑催化碳質(zhì)顆粒物氧化反應(yīng)的催化活性,降低

4、反應(yīng)的特征溫度和活化能。對于La1-xCexMnO3系列催化劑催化的碳煙氧化反應(yīng),當(dāng)x≤0.4時,催化劑的催化活性隨 Ce取代量的增加而提高;x>0.4后,催化劑樣品的活性變化已不明顯,La0.6Ce0.4MnO3催化劑的催化活性相對最高。對于La1-xCexMn1-yCoyO3催化劑,Co的B位取代卻削弱了Ce對催化活性的改善作用,含Co催化劑的反應(yīng)活化能介于LaMnO3和La0.8Ce0.2MnO3催化劑之間。
　　(5)NO