Ce-Zr固溶体的纯度及其在三效催化剂中的作用

采用溶胶－凝胶法和有机溶剂分解法,制备了Ｃｅ－Ｚｒ固溶体。应用ＸＲＤ和ＬＲＳ谱测试,详细研究了经不同温度焙烧后固溶体的结构、晶相和热稳定性,并进行了储氧量、比表面积的测定和催化活性评价。结果表明,ＸＲＤ和ＬＲＳ相结合,可以较好地表征固溶体,并且储氧量高,但热稳定性较有机溶剂分解法制得的固溶体差;含富铈固溶体的三效催剂剂老化后的催化活性明显高于含纯ＣeＯ２的三效催化剂。     

满足欧V排放标准的汽油车中偶催化剂

制备了具有高性能的稀土储氧材料Ce0.65Zr0.25Y0.07La0.03O1.95和镧稳定的氧化铝(La-Al2O3),并以此为基础制备了Pt-Pd-Rh型中偶汽油车尾气净化催化剂.老化前后的性能检测表明,稀土储氧材料具有较大的比表面积和优异的储氧性能,La-Al2O3也具有优越的织构性能和高的热稳定性.催化剂对模拟尾气具有较高的催化活性和稳定性,在捷达-MT型汽油车上的测试结果表明,经该催化剂处理后的尾气排放能够满足欧Ⅴ排放标准.     

满足欧Ⅲ排放标准的汽油车中偶催化剂

 制备了高性能稀土储氧材料Ce0.5Zr0.4Y0.1O2和镧稳定的氧化铝(La-Al2O3), 并以此为基础制备了中偶汽油车尾气净化催化剂. 经老化前后的性能检测证实,稀土储氧材料具有优异的织构性能和储氧性能且高温稳定性优良; La-Al2O3具有优异的织构性能及优异的抗高温老化性能. 中偶催化剂对HC, CO和NOx具有优异的低温活性、抗高温老化性能和低的劣化系数. 捷达-MT型汽油车排放检测表明该催化剂能够满足欧Ⅲ排放标准.     

满足欧Ⅲ排放标准的压缩天然气汽车中偶催化剂

制备了具有高性能的稀土储氧材料Ce0.45Zr0.45Y0.05La0.05O2和耐高温大比表面积材料La-Al2O3,并以此为基础制备了Pt-Rh型中偶压缩天然气汽车尾气净化催化剂.催化剂对模拟尾气具有较高的催化活性和稳定性,在捷达-MT型压缩天然气汽车上的测试结果表明该催化剂能够满足欧Ⅲ排放标准.     

铈锆氧化物固溶体对全钯三效催化剂性能的影响

铈锆氧化物固溶体对全钯三效催化剂性能的影响     

用Pr修饰的(Ce-Zr)O2固溶体在三效催化剂中的作用

采用溶胶－凝胶法制备了三效催化剂助剂（Ce-Zr)O2,(Pr-Ce-Zr)O2和（Pr-Zr)O2，并对它们进行了XRD，EXAFS和BET比表面的测定，采用H2的程序升温还原（TPR）表征该类助剂的还原特征，以考察此类含有镨的混合氧化物作为三效催化剂储氧组分的可能性。在≥800℃高温时，（Pr-Zr)O2形成了立方相固溶休，并且变得更容易被还原，含少量Pr的三元固溶体（Pr-Ce-Zr)O2在其还原过程中起着重要的作用，也具有易被还原的重要特性，测量了含有Pt,Pd和Rh的三次催化剂活性，即固定反应气氛组成（S＝1.00）时CO，C3H6和NOx转化的起燃温度。结果表明，在（Ce-Zr)O2固溶体中加入少量的镨可使得C3H6和NOx转化的起燃温度降低，所有含镨的催化剂对NOx转化均表现出较高的活性，并且在富氧区（S≥1.00）具有更大的S值宽度。     

Pd/CZ三效催化剂中钯的团聚现象研究

通过浸渍法制备了一系列负载0.5%（重量百分比）Pd的氧化铈-氧化锆（NDK-84,由日本新日本电工株式会社提供）催化剂材料,并通过全面的表征手段,包括扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）、元素分布、X-射线衍射（XRD）,氮气吸脱附测试与比表面积和孔径分布分析（BET）、X射线光电子能谱（XPS）等,研究了不同Pd前驱体和不同热老化处理条件、H₂还原条件对Pd在铈锆固溶体上的分散、生长与烧结行为的影响,并评估了它们的三效催化活性.结果表明,热老化处理过程与还原过程显著影响了Pd在氧化物载体表面上的分散,因此导致不同的催化活性.     

铈锆固溶体对摩托车尾气净化催化剂性能的影响

对3种铈锆粉CLZ,CHZ及CZA进行了XRD,BET表征,考察了CLZ,CHZ及CZA对催化剂性能的影响。XRD结果表明,CLZ能形成单一稳定的晶相结构,CHZ高温老化后分相,CZA不能形成稳定的晶相结构;BET结果表明,CLZ具有较好的热稳定性。活性测试结果表明,CLZ具有较好的热老化性能。实车测试结果表明,CLZ制备的催化剂能满足国Ⅲ排放要求。     

Ce-Zr-La-Al2O3的制备及负载的单Pd三效催化剂

采用共沉淀和浸渍两种方法制备了Ce-Zr-La-Al2O3(CZLA),对其进行了N2吸附和X射线衍射分析.以CZLA为载体制备了2%Pd/CZLA三效催化剂,并对催化剂进行了程序升温还原和活性测试.结果表明,两种方法制备的CZLA均具有较好的结构、织构和储氧性能,共沉淀法制备的CZLA具有更好的抗老化性能.以CZLA为载体所制备的单Pd三效催化剂表现出低的起燃温度、优异的三效性能,特别是优异的转化NO性能及抗老化性能.     

含CexZr1-xO2三效催化剂设计的神经网络仿真与优化

提出一种含CexZr1-xO2的三效催化剂的设计方法,即利用人工神经网络来进行辅助设计.首先考察了影响三效催化剂性能的一些重要因素,确定了所研究的三效催化剂模型.然后采用共沉淀方法制备了一系列铈锆固溶体,并将它们作为三效催化剂的助催化剂.采用传统的催化剂制备方法制备了一系列负载贵金属的三效催化剂,所制备的催化剂在模拟尾气中进行评价,得到的数据作为神经网络的训练样本和测试样本,建立了神经网络模型,并初步进行了预测和优化.     

Cu-Ce-Zr-O复合氧化物催化剂的制备与三效催化性能

采用柠檬酸溶胶凝胶法制备了Cu-Ce-Zr-O复合氧化物催化剂. 当Ce∶Zr∶Cu摩尔比为2∶8∶5时,制得的Ce0.2Zr0.8Cu0.5-O2-λ催化剂具有较佳的三效催化性能和较宽的工作窗口. 当空燃比为1.33(富氧)时, CO, C3H6和NO的起燃温度分别为183, 257和236 ℃, 并且当温度高于340 ℃时都能完全转化; 催化剂经高温老化后CO, C3H6和NO的起燃温度仍较低,分别为225, 350和350 ℃. X射线衍射、X射线光电子能谱和程序升温还原的结果表明,部分Cu进入 Ce-Zr固溶体形成Cu-Ce-Zr固溶体; Cu与Ce产生协同效应使Ce0.2Zr0.8Cu0.5O2-λ催化剂的低温活性明显提高,并且在贫燃情况下具有更高的三效催化性能.     

高性能Ce_(0.5)Zr_(0.5)O_2稀土储氧材料的制备及其负载的单Pd三效催化剂

以碳酸铵水溶液为沉淀剂,改变前驱体盐溶液的浓度,采用共沉淀法制得了一系列Ce0.5Zr0.5O2固溶体材料.以此系列材料为载体制备了负载型单Pd三效催化剂,并利用N2吸附-脱附、X射线衍射、储氧量测定和程序升温还原等技术对材料了进行表征.结果表明,所制Ce0.5Zr0.5O2材料具有优异的抗高温老化性能和氧化还原性能,且盐溶液的浓度对材料及其负载型Pd三效催化剂性能的影响较大.当盐溶液浓度为0.3mol/L时,制备材料的织构性能最佳,经1000oC老化5h后其比表面积和孔体积分别为53.0m2/g和0.17cm3/g.所制得的三效催化剂对CO,NO和C3H8具有低的起燃温度和完全转化温度,表现出最佳的催化性能,具有良好的应用前景.     

含CexZr1-xO2三效催化剂设计的神经网络仿真与优化

提出一种含CexZr1-xO2的三效催化剂的设计方法,即利用人工神经网络来进行辅助设计.首先考察了影响三效催化剂性能的一些重要因素,确定了所研究的三效催化剂模型.然后采用共沉淀方法制备了一系列铈锆固溶体,并将它们作为三效催化剂的助催化剂.采用传统的催化剂制备方法制备了一系列负载贵金属的三效催化剂,所制备的催化剂在模拟尾气中进行评价,得到的数据作为神经网络的训练样本和测试样本,建立了神经网络模型,并初步进行了预测和优化.     

一个新的满足未来排放标准的摩托车尾气净化催化剂

采用共沉淀法制备CeO₂-ZrO₂-La₂O₃-PrO₂-Al₂O₃复合氧化物载体材料,以浸渍法制备了Pd-Rh,Pt-Rh和Pt-Pd-Rh型整体式催化剂. 用N₂吸附-脱附、程序升温还原、储氧量和X射线衍射对其进行了表征,并考察了老化前后催化剂的空燃比特性、空速特性和温度特性. 结果表明,在三种催化剂中,Pt-Pd-Rh型催化剂表现出更优异的性能. 在40000 h^-1空速下,新鲜Pt-Pd-Rh型催化剂对C₃H₈,CO和NO的起燃温度T₅₀分别为239,187和191 ℃,ΔT （T₉₀ - T₅₀）分别为21,3和3 ℃. 老化后,C₃H₈,CO和NO的T₅₀分别为298,203和223 ℃,ΔT分别为22,5和13 ℃,且老化前后空燃比窗口较宽,适合于未来排放标准的摩托车尾气净化.     

从钯纳米溶胶出发制备Pd/Ce0.6Zr0.4-xYxO2纳米三效催化剂

从Pd纳米粒子溶胶出发,采用一步沉淀法和浸渍法分别制备了0.5%(质量分数)Pd/Ce0.6Zr0.4-x Y x O2(x=0,0.03,0.05,0.1)负载型三效催化剂,考察了贵金属纳米粒子的负载方法以及Y的掺杂量对三效催化活性和水热稳定性的影响。结果表明,和浸渍法制备的催化剂相比,采用一步沉淀法制备的催化剂具有更高的三效催化活性。对于一步沉淀法制备的催化剂,Y的掺杂量对新鲜样品的三效催化活性影响不大,然而,900℃水热老化后,Y的掺杂量为0.05的Pd/Ce0.6Zr0.35Y0.05O2催化剂表现出最佳的催化活性,且其三效窗口也最为稳定。以上研究结果表明,一步沉淀法是一种从贵金属纳米溶胶出发制备纳米三效催化剂的有效方法,且在铈锆储氧材料中掺杂适量的Y元素可以进一步提高催化剂的三效催化活性和水热稳定性。     

Pt-Rh型三效催化剂中BaO的作用

研究了以浸溃法制备的以BaO为助剂的Pt-Rh型三效催化剂对C3H8，CO，NOx的三效催化活性。主要考察了BaO不同的添加方式对催化剂三效转化活性的影响，并对催化剂样品进行了XRD，H2-TPR和O2-TPD表征。结果表明：BaO的添加方式的不同，直接影响催化剂的活性。特别是Ba与Ce，Zr以共沉淀的方式形成CeO2-ZrO2-BaO固溶体，可促进催化剂在低温时的水汽转换反应，显著降低了催化剂的起燃温度。     

铈基复合氧化物载体对钯催化剂三效催化性质的影响

采用共沉淀法制备了CeO2,Ce0.6Zr0.4O2和Ce0.6Zr0.3Co0.1Ox载体材料,采用沉积沉淀法制备了Pd/CeO2,Pd/Ce0.6Zr0.4O2和Pd/Ce0.6Zr0.3Co0.1O2-x催化剂。采用X射线衍射、氮气吸脱附、透射电子显微镜和氢气程序升温还原技术对三种催化剂的物化性质进行了表征,研究了其三效催化性质和热稳定性。结果表明:沉积沉淀法能制备出较小粒径且均匀分散的钯催化剂。掺杂钴元素(Co)可以改善载体及催化剂的氧化还原性能,提高催化剂的三效催化活性,并拓宽催化剂的三效工作窗口。Pd/Ce0.6Zr0.3Co0.1O2-x在水热老化后表现出良好的催化活性和优异的氧化还原性能。     

Pd-Rh型国Ⅲ排放三效催化剂的研制

对满足欧Ⅲ排放限值的Pd-Rh型三效催化剂进行研究开发,测试了新鲜催化剂的空燃比特性和起燃温度特性,并与市场上的欧Ⅲ催化剂在同等条件下老化后的性能进行了比较.对研制的催化剂进行封装总成后,按照GB18352.3-2005标准进行了常温冷起动Ⅰ型和低温冷起动IV型试验,测试结果完全能满足该标准的限值要求.     

铈锆比对低贵金属Pt＋Rh/Ce0.3＋xZr0.6－xY0.1O1.95＋Al2O3三效催化剂性能的影响

用共沉淀法制得一系列铈锆比不同的Ce_0.3＋xZr_0.6－xY_0.1O_1.95储氧材料, 并用于制备了一系列低贵金属Pt＋Rh/Ce_0.3＋xZr_0.6－xY_0.1O_1.95＋Al₂O₃三效催化剂. 用比表面、程序升温还原以及X射线衍射对该系列催化剂进行表征, 结果发现, 催化剂的活性与催化剂中贵金属的还原性能密切相关, 低铈储氧材料比高铈储氧材料更有利于促进贵金属还原, 因而含低铈储氧材料催化剂的活性明显优于含高铈储氧材料催化剂的活性, Pt＋Rh/Ce_0.35Zr_0.55Y_0.1O_1.95＋Al₂O₃的活性最佳, 对HC, CO和NO的起燃温度最低分别为: 235, 175, 200 ℃. 样品经1000 ℃水热老化之后, 贵金属Pt被烧结而发生迁移, 使得催化剂的活性及还原性能变差, 含低铈材料的催化剂的抗老化性能优于含高铈材料的催化剂, 其中Pt＋Rh/Ce_0.35Zr_0.55Y_0.1O_1.95＋Al₂O₃的抗老化性能最好.     

大比表面积铈锆氧化物固溶体的制备

采用共沉淀法制备铈、锆氧化物固溶体.发现以适当配比的(NH4)HCO3和NH3*H2O混合溶液作为沉淀剂,同时控制沉淀过成中的反应条件,所得到的沉淀在较低的温度(400 ℃)下焙烧即可形成铈、锆氧化物固溶体.该固溶体具有较大的比表面积和高的储氧能力.形成沉淀后添加适量表面活性剂,可进一步提高产品的比表面积而对其还原行为和储氧性能几乎无影响.对制得的氧化物以X-射线衍射、程序升温还原、氧的脉冲滴定和液氮物理吸附等方法进行了表征.