富锂锰基正极材料zMnO_x·(1-z)Li[Ni_(0.2)Li_(0.2)Mn_(0.6)]O_2的电化学性能

富锂二元材料Li_(1.2)Mn_(0.6)Ni_(0.2)O_2通过在其表面包覆不同比例的具有电化学活性MnO_x,得到改性富锂材料z Mn O_x·(1-z)Li[Ni_(0.2)Li_(0.2)Mn_(0.6)]O_2(1.5x≤2,0z≤0.25)。通过XRD测试对材料的结构进行分析,由SEM图像观察发现材料的粒径尺寸属于次微米级,探究包覆层的结构形态和掺杂改性前后材料结构和形貌上发生的变化。通过电化学测试发现包覆MnO_x对材料的首次电化学性能有明显改善。在容量方面,样品0.05Mn O_x·0.95Li[Ni_(0.2)Li_(0.2)Mn_(0.6)]O_2和样品0.1MnO_x·0.9Li[Ni_(0.2)Li_(0.2)Mn_(0.6)]O_2的放电比容量较本体材料Li_(1.2)Mn_(0.6)Ni_(0.2)O_2有较大提升,分别为300.3 m Ahg~(-1)和298.1 mAhg~(-1),且二者在后续的充放电循环测试中,放电比容量也保持在较高的水平上。因此以这2种材料为研究对象,与未改性本体材料进行对比,进行进一步的表征。     

摩托车欧Ⅲ排放控制技术知识问答(4)

13降低NO_x是否必须用铑,铑越多NO_x的净化效果是否越好?答：现阶段用于机动车尾气净化的催化剂常用到铂、钯、铑这3种贵金属元素,其中的铑元素对NO_x的净化及耐久性方面起到很好的作用,前提是这些元素要有一个合适的配比和载体,才能发挥出应有的作用,这跟催化剂的制备工艺有直接的关系,目前用于欧Ⅲ的催化剂都普遍会用到铑。但是必须指出,降低NO_x的催化剂不一定要用更多的铑,甚至可以不用铑,可改变催化剂表面贵金属的赋存状态。在实际的催化剂方案设计当中,利凯特公司充分考虑经济性,结合实际车况,合理运用贵重金属元素的配比和含量,满足客户的需求。另外,在研发工作中发现,少量的贵金属(Pd或Pt)很可能形成了一种类似于-Pd~(2 )-O-Ce~(4 )或-Pd~(2 )-O-Ce~(4 )交连状态的固溶体,新型相态物质的存在即可改变催化剂的性质,即使贵金属的含量很低,也仍有优良的性能,我们将继续深入探索。     

SHS方法制备的锰铁系NH3-SCR催化剂的性能研究和机理分析

为提高传统选择性催化还原(SCR)催化剂低温窗口的NO去除效率,运用自蔓延高温合成法(Self-Propagating High-temperature Synthesis)制备了一系列低温锰铁系催化剂.对其在SCR法去除NO中的反应性能进行评价,分析了活性组分和液相点燃温度的影响;利用X射线衍射仪(XRD)对催化剂晶...     

水热老化对Cu-SSZ-13催化剂NH_3-SCR性能影响的试验研究

通过离子交换法合成了兼具很高的NO_x转化率和N_2选择性的Cu-SSZ-13分子筛催化剂,分别在700℃与800℃条件下对催化剂进行了16 h的高温水热老化处理,比较了水热老化前后催化剂的NO_x转化率、N_2选择性、NH_3吸附性能,分析了水热老化对Cu-SSZ-13分子筛催化剂NH_3-SCR性能的影响。采用XRD、BET、SEM等方法对催化剂进行了表征,并进一步利用in situ DRIFTS对老化前后的催化剂进行NH_3/NO吸附与反应的机理研究。结果表明:高温水热老化使得Cu-SSZ-13分子筛催化剂结晶度变差,比表面积及孔容减少;700℃老化处理后, Cu-SSZ-13分子筛催化剂仍具有较好的催化活性,并较好保留了分子筛的骨架结构,而800℃老化后,催化剂活性明显降低,催化剂骨架坍塌,表面生成较多减少催化剂活性位点的Cu_xO物种;高温水热老化使得催化剂上吸附于Br?nsted酸性位点上NH_3减少,更多的NH_3以分子态吸附于催化剂表面,但总NH_3吸附量随着水热老化温度的升高而减少;同时,高温水热老化使得催化剂的NO吸附能力降低,但大部分吸附在催化剂表面的NO均被氧化为硝酸盐,且反应生成的各类硝酸盐占比同新鲜催化剂表面NO氧化反应后生成的硝酸盐比例基本相同,可见水热老化并未使Cu-SSZ-13分子筛催化剂的催化机理发生改变,为进一步改善催化剂的水热老化性能提供了可能。     

采用分子筛SCR催化器降低柴油机NO_x排放的试验研究

在1台6缸柴油机上进行了十三工况各选定氨氮比(N_(SR))下的两种分子筛SCR催化剂催化活性的试验研究,分析了两种分子筛SCR催化剂的低温催化活性和NO_x转化效率受温度、空速以及HC转化效率影响的规律。结果表明:t=250℃时,空速对NO_x转化效率影响较小;由于受温度的影响,在N_(SR)值为1.0的情况下Cu基与Fe基分子筛的NO_x转化效率最高分别为88%和78%,Cu基SCR催化剂较Fe基SCR催化剂有较好的低温催化性能;t=250℃时,Fe基分子筛催化剂的抗HC中毒能力不如Cu基分子筛催化剂。t=350℃时,NO_x转化效率受空速与温度的双重影响,两种SCR催化剂的最高NO_x转化效率分别出现在空速为115 060 h~(-1)和90 400 h~(-1)时;t=350℃时,Fe基分子筛催化剂比Cu基分子筛催化剂对HC更加敏感。     

负载型贵金属催化剂对乙醇汽油车排放的净化研究

利用XRD,BET和H2-TPR等方法对制备的负载型催化剂Pt/CZ进行了表征。采用浆料球磨涂覆工艺制备了含铈锆固溶体的三效催化剂,并在模拟乙醇汽油车尾气条件下对其催化性能进行了评价。结果表明,三效催化剂有良好的CO,HC,NOx和CH3CHO同时净化的三效性能和低的起燃活性,有较高的活性,还有良好的抗高温性能。气氛中加入SO2后降低了催化剂活性。     

国六柴油机用铜基和钒基SCR催化剂特性台架对比研究

在发动机测试台架上对比研究不同温度、空速、氨氮比下铜基分子筛SCR催化剂和钒基SCR催化剂的NOx转化效率和氨存储特性。试验结果表明,对于铜基SCR催化剂,在低温区域200～250℃,温度对氮氧转化率影响明显,而空速影响甚微。温度对氨储存量影响极大,铜基SCR催化剂氨存储量随温度上升而快速下降,200℃时为1.5g/L,250℃为0.77g/L。对比而言,铜基催化剂低温性能优异,转化效率达到84%,明显高于钒基催化剂低温40%～60%转化效率;中温段(250～450℃)性能稳定,转化效率达到98%;高温段(450℃以上)效率较高,达到96%,且随着温度升高效率降低幅度较小。铜基分子筛催化剂性能整体优于钒基催化剂,从技术角度考虑,为国六后处理催化剂的优先选择。本试验研究工作获得的基础数据,可用于发动机数据标定。     

不同反应气氛下负载型Cu-Co/ZSM-5催化剂的柴油车NO_x净化性能

在模拟柴油车尾气气氛下,利用微反装置研究了浸渍法制备的Cu-Co/ZSM-5催化剂在不同反应气氛下的C3H8选择性催化净化NOx性能。结果表明,具有良好的净化NOx起燃性能和高温选择性的3%Cu-3%Co/ZSM-5催化剂在不同的反应气氛下催化性能各异。O2体积分数较低时(≤6%),O2的存在有利于C3H8催化还原NOx,催化剂的NOx转化率随O2体积分数的增加而增加;高温(300~400℃)反应时O2体积分数较高(≥6%)对C3H8催化还原NOx是不利的,O2的增加使催化剂的NOx转化选择性变差,NOx转化率下降。催化剂最适于的O2体积分数为2%~8%。C3H8体积分数越高,越有利于NOx的还原。反应气氛中的CO2和CO的体积分数变化对催化剂的C3H8催化还原NOx活性没有明显的影响,该催化剂仍具有较高的稳定NOx净化性能。催化剂在使用过程中应匹配好发动机的空燃比。     

柴油颗粒捕集器(DPF)的最新技术进展(二)--DPNR问世

尽管DPNR能同时净化NOx与PM,但是,在稀薄空燃比混合气燃烧时与加浓空燃比混合气燃烧时发和净化机理则不同,所以催化剂总共发生4种化学反应(见图9)。首先,从稀薄空燃比混合气燃烧时的化学反应来加以说明。 在稀薄空燃比混合气燃烧时,排放气体囊的O_2和NO在催化剂铂的作用下,形成NO_2与O(氧原子是一种高反应性的活性氧),它们又与碱金属化合,形成硝酸盐。另一方面,PM     

应对国六排放的柴油机尾气NOx催化转化剂的试制研究

研究了活性组分负载方式对V2 05-W03/Ti02催化剂SCR性能的影响,通过调变助剂组分改善其低温窗口特性,并在稳态工况条件下考察了制备的蜂窝催化剂样品低温SCR催化性能.结果表明,活性组分的负载方式对V205-W03/Ti02催化剂SCR性能影响较大,共浸法制备的V205-W03/Ti02催化剂,WOx物种和VOx物种在载体表面分散均匀,具有较优的SCR活性,同时通过Ce02和Sn02组分的调变,其低温SCR性能显著改善.稳态工况试验表明,共浸渍法制备的Ce02、Sn02调变型V205-W03/Ti02蜂窝催化剂样品具有稳定优异的低温SCR催化性能,具有潜在的满足国六排放柴油发动机尾气NOx转化的商业价值.     

分子筛型SCR对车用柴油机排放改善的试验研究

商用车柴油机多采用DOC+SCR的后处理系统来满足国Ⅳ、国Ⅴ排放标准的要求,而不同类型SCR的催化特性对最终污染物排放影响也不同。试验获取了一支铜基分子筛型SCR,基于1台2.8L柴油机和一支钒基SCR,运行了车用柴油机稳态循环(ESC)和瞬态排放循环(ETC),研究并分析了其对柴油机污染物的减排特性。结果表明,相较于钒基SCR,运行ETC循环时分子筛型SCR对发动机NOx和PM排放的减排效率分别提升19%和33%;分子筛型SCR对NOx的低温转化效率更高,且由于对排气流量不敏感,在高空速工况下其转化效率显著高于钒基SCR;分子筛型SCR对颗粒物个数的减排效率弱于钒基SCR,达7%以上,容易将大质量颗粒物分解为小质量颗粒物;两种SCR均对CO和HC具有一定的减排效果,减排率可达20%左右。     

NH_3-SCR钒系催化剂的制备及脱硝性能研究

为了有效控制柴油机NOx排放量,采用等体积浸渍法制备了一系列不同组合含量的钨基催化剂及掺杂不同过渡金属M的改性催化剂M-V2O5-WO3/TiO2(其中M可以是Ni,Zr,Fe,Cu),分别对两类催化剂进行了SCR脱硝活性测试,并进一步用XRD,TEM和NH3-TPD对催化剂进行了表征。研究表明,催化剂掺杂金属Zr时的催化效率较高,在低温(150℃)时也有较高的活性。催化剂活性增加的原因可能是掺杂金属Zr加强了V,W及载体TiO2的分散性,提高氧化还原能力和表面酸性,从而促进SCR性能。     

SCR催化剂铂中毒对DeNOx性能影响的研究

随着排放法规日趋严格,DOC-DPF-SCR后处理系统越来越广泛地应用于柴油机。位于SCR催化剂上游的DOC催化剂,其主要活性组分为贵金属铂、钯,氧化态贵金属在高温时可以气化,并能随排气迁移至SCR催化剂表面,在SCR催化剂上沉积,造成SCR催化剂贵金属中毒。将台架试验后中毒的催化剂制备成小样,并对催化剂进行了性能探究,发现贵金属中毒主要影响DeNO_x的高温阶段(300℃以上)效率;同时在试验室制备两种模拟中毒样件:掺杂涂覆样件和表面涂覆样件,研究了SCR催化剂Pt中毒的现象并分析中毒后的反应机理。掺杂涂覆500×10^-6样件试验结果表明,贵金属中毒后催化剂氧化能力显著提升,氨气泄漏量在350℃降低至0;而选择性还原能力大幅下降,NO_x转化效率在450℃下降至56.3%。表面涂覆50×10^-6样件试验结果与掺杂涂覆500×10^-6相当。两种涂覆方法研究结果表明,中毒主要发生在表层,导致内层催化剂利用率低,吸附的氨气很难传递进催化剂内层,被直接氧化为NO_x和N₂O,导致NO_x转化效率降低。     

基于PP裂解蜡的温拌沥青性能

以废旧塑料聚丙烯作为原料,以改性沸石作为催化剂,通过高温裂解的方法制得新型沥青温拌剂。运用单因素试验对比以及对催化剂加入前后的改性沥青性能研究,确定催化剂对PP催化裂解的良性作用。通过不同催化剂用量和蜡掺量的对比试验确定最佳掺量,采用常规试验方法对改性沥青特性进行数据分析。对裂解蜡和改性沥青进行FTIR检测,对比分析峰值变化。试验结果表明,370℃~400℃裂解温度下改性沥青的相对黏度呈下降趋势,说明PP裂解蜡对沥青具有降黏作用。     

柴油机SCR系统NOx转化率影响因素的研究

利用计算流体动力学的方法对柴油机SCR尿素水溶液喷雾分解和催化剂表面的化学反应过程进行了数值模拟,结合SCR台架试验,探究了氨氮比、温度、空速和喷嘴安装位置对NO转化率的影响。结果表明:当氨氮比在0.6~2.0时,NO转化率随氨氮比的升高呈先升后降趋势,氨氮比为1.2时的NO转化率较高;当催化剂温度在300~500℃时,NO转化率随温度的升高呈先升高后趋于稳定的变化趋势,温度达450℃时基本稳定;空速在13 000~21 000h-1时,NO转化率随空速升高逐渐降低;随着喷嘴与催化剂距离的增加,NO转化率逐渐增加,当喷嘴与催化剂距离大于450mm时,NO转化率逐渐趋于稳定。     

摩托车用催化剂耐久性能的研究及应用

高温和中毒导致的催化剂活性丧失对催化剂性能有显著的影响,由于温度和中毒的作用,催化剂的物理化学特性产生了巨大的变化,催化剂性能的恶化与这种变化有关。催化剂的配方和设计应尽可能考虑催化剂对中毒和高温度的耐久性。