堿金屬催化碳煙燃燒反應(yīng)機(jī)理及應(yīng)用.pdf

1、柴油車(chē)碳煙顆粒物（尤其是PM2.5）的排放是導(dǎo)致我國(guó)近年中東部地區(qū)大面積的嚴(yán)重霧霾原因之一。由于粒徑較小，PM2.5極易進(jìn)入人的呼吸道，引發(fā)各種呼吸系統(tǒng)和心血管疾病。控制碳煙排放的經(jīng)濟(jì)有效的方式是催化燃燒。在各類(lèi)碳煙燃燒催化劑中，廉價(jià)的堿金屬材料表現(xiàn)出優(yōu)異的活性。但是，對(duì)堿金屬催化作用的解釋仍存在爭(zhēng)議，而且對(duì)堿金屬催化劑的開(kāi)發(fā)應(yīng)用仍處于初級(jí)階段。
　　本論文從研究反應(yīng)機(jī)理出發(fā)，基于堿金屬的電子特性揭示其催化作用本質(zhì)。以Na、K、R

2、b、Cs等堿金屬為催化劑，考察其催化碳煙與O2反應(yīng)的表觀活性和內(nèi)在活性。在此基礎(chǔ)上，歸納結(jié)構(gòu)和活性數(shù)據(jù)，關(guān)聯(lián)堿金屬的電子特性，通過(guò)電子結(jié)構(gòu)計(jì)算揭示堿金屬的催化作用本質(zhì)。
　　本文開(kāi)發(fā)一種鉀改性的FeCrAl金屬絲網(wǎng)型催化柴油顆粒過(guò)濾器用以控制柴油機(jī)尾氣碳煙顆粒的排放。鉀金屬催化劑通過(guò)化學(xué)沉積法沉積到金屬絲網(wǎng)上，該方法中在高溫條件下(≥800℃)炭黑將氫氧化鉀轉(zhuǎn)化為可以活化金屬絲網(wǎng)的鉀金屬。XRF和SEM測(cè)試結(jié)果表明950℃預(yù)處理后