N2O分解催化剂的应用及试验研究

氧化亚氮（N₂O）与CO₂、CH₄组成三大温室气体,其全球增暖潜能是CO₂的310倍,是臭氧层破坏的元凶之一。目前工业应用的N₂O分解催化剂技术掌握在国外供应商手中,国外催化剂的使用给我国N₂O排放相关企业带来较高的成本压力。本文以Fe/Beta分子筛为催化剂,考察了在不同温度、不同模拟气的条件下,NO、水汽、NH3等对反应性能的影响。试验表明,NO、NH₃可促进N₂O分解,提升催化剂的性能;水汽对反应具有阻碍作用,在同时存在NH₃的条件下阻碍作用不明显。Fe/Beta分子筛展现出良好的应用前景,相关性能的测试研究方法有待进一步开发。     

非均相臭氧催化氧化用于难降解工业废水中试处理对比研究

基于南通市某工业园区难降解废水深度处理需求，以Fe OOH为主的铁基催化剂搭建了一套处理规模为20 m3/d非均相臭氧催化氧化中试装置，优化了系统运行参数，考察了中试装置长期运行过程中的有机物处理效果、投资和运行成本，并与均相臭氧催化氧化中试装置和三相催化氧化中试装置进行了对比。结果表明，非均相臭氧催化氧化系统在臭氧浓度200 mg/L、臭氧投加气量2 L/min、催化反应时间30 min时实现了57.6%±7.3%的COD去除率，优于均相臭氧催化氧化系统和三相催化氧化系统，且其占地面积小，去除单位COD的投资和运行成本为16.7元/kg COD，仅为均相臭氧催化氧化系统和三相催化氧化系统的70%左右，综合处理效能更高，具备难降解工业废水处理潜力。     

集料化学成分特性对沥青-集料界面粘结作用的影响研究

为研究集料化学成分特性对沥青-集料界面粘结作用的影响，分别采用5种氧化物粉末(MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、CaO、SiO₂)与克拉玛依70^#沥青混合并制备成沥青胶浆，利用动态剪切流变仪(DSR)测试沥青胶浆的相位角，并以K.Ziegel-B参数表征沥青-集料界面粘结作用。试验结果为：1) 45℃时，5种氧化物与沥青的K.Ziegel-B比值为15.0∶6.9∶5.7∶4.6∶1;2) 55℃时，K.Ziegel-B比值为9.1∶9.5∶6.5∶3.9∶1;3) 65℃时，K.Ziegel-B比值为5.3∶6.0∶3.3∶1.2∶1。研究结果表明：1)温度和荷载频率越高，沥青-集料界面粘结作用越弱；2)在同一温度或同一荷载频率作用下，MgO和Fe₂O₃是影响沥青-集料界面粘结作用最重要的2种氧化物；3)(MgO+Fe₂O₃)含量可作为路用集料优选的重要指标之一。     

一种可提高DPF过滤效果的新型催化剂

为了提升柴油机颗粒过滤器(DPF)催化剂的性能,在镧锰钙钛矿(LaMnO₃)催化剂中掺杂Sr和Co,并将所制催化剂用于实际DPF台架试验中。结果表明：所制催化剂获得较好的效果,90%炭烟去除温度(T₉₀)为433℃,氮氧化物(NO_x)的最大转化率(X_α)为23.7%;台架试验去除NO_x质量浓度最高达4.19×10^-4kg/L,除炭速率可达2.87g/(L·h),接近于商用DPF催化剂。     

南非摩托车市场准入批准制度和技术法规简介

南非一直是参照国际惯例对车辆产品的市场准入建立法制化的批准制度,并建立了较完善的技术法规体系。目前,南非不仅针对汽车产品（M₁、M₂、M₃、N₁、N₂、N₃、O₁、O₂、O₃和O₄类车辆）的市场准入建立了批准制度和相应的技术法规体系,同时,也对摩托车产品,即L类车辆产品的市场准入建立了以政府为主导的型式批准制度及相配套的技术法规体系。     

基于高安全的三元材料车用动力锂离子蓄电池的性能

采用三元材料Li(Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3)O₂为正极活性物质,人造石墨与硬碳为负极材料制成26Ah的锂离子单体电池,试验表明,单体电池的安全性能完全满足QC/T-743标准的要求。充放电性能测试表明,制备的三元材料车用动力蓄电池,具有较宽的使用温度范围和较长的循环寿命,且具有快充能力。     

柴油机后处理系统N_2O排放特性的试验研究

对一台重型柴油机的后处理系统进行台架试验,研究其N2O生成特性,包括在颗粒捕集器(DPF)主动再生、选择性催化还原(SCR)反应和泄漏氨气在氨气氧化催化器(ASC)的氧化过程中一氧化二氮(N2O)的生成规律。结果表明,DPF主动再生时,喷入排气管的柴油与排气中的氮氧化物在催化剂表面发生副反应生成N2O,其生成量随DOC出口温度的升高呈现先增后减的趋势。在SCR反应中,Cu沸石催化剂生成的N2O最多,Cu/Fe复合催化剂次之,而其它催化剂生成的N2O很少;对于前两种催化剂,随着温度的升高,N2O生成量呈先增后减再增的趋势。从SCR催化器泄漏的氨气在ASC中被氧化生成N2O,温度在200~250℃时N2O生成量较大。     

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。     

纳米固体超强酸SO42-/ZrO2催化合成2,4-甲苯二氨基甲酸甲酯

成功的制备了纳米固体超强酸SO42-/ZrO2,并对其进行了表征。发现制得的固体粒子的平均粒度在23nm左右。并用于催化TDC的合成,并对反应条件进行了讨论,得到最优的反应条件,原料配比n(TDA):n(DMC)=1:20的条件下,反应6h,反应温度为150℃,催化剂的用量为纳米固体超强酸SO42-/ZrO2与TDA的摩尔比为2.5:100。反应的选择性高达63.46%。     

生物酶催化合成苯氨基甲酸甲酯的研究

对以生物酶催化剂催化碳酸二甲酯（DMC）与苯胺（AN）反应合成苯氨基甲酸甲酯（MPC）的反应体系进行了研究。在对5种生物酶催化剂的活性评价基础上,筛选出了最优催化剂,并对反应的工艺条件进行了优化。当以木瓜蛋白酶为催化剂,在反应温度40℃,n（DMC）：n（AN）=20：1、酶浓度16.7mg/mL和反应时间40min时,MPC产率达到3.89%。     

大掺量矿渣微粉的碱激发机理研究

为了揭示大掺量矿渣碱激发机理,该文立足于三因素三水平正交设计同时结合宏微观性能测试和微结构分析,通过探究Ca(OH)₂、Na₂SiO₃、Na2_SO₄、CaSO₄以单掺、双掺形式得到不同类型的激发剂对混凝土初、终凝、孔溶液pH值、强度的影响,可得如下结论：(1)对复合胶凝材料硬化浆体强度影响程度为：激发剂类型>掺量>双掺比例;(2)双掺最佳掺量4%,最佳组合为Ca(OH)₂和Na₂SiO₃,最佳比例为5∶1;(3)激发剂作用下复合胶凝材料的初、终凝时间均缩短,孔溶液pH值均大于空白组,宏微观结果表明：龄期28 d时激发剂类型为Ca(OH)₂和Na2_SiO₃、掺量为4%、双掺比例为5∶1时硬化浆体的水化结晶相紧密程度最高。     

汽车维修行业大气污染物的排放与治理

<正>当前，我国以PM2.5和O₃为特征污染物的大气复合污染形势依旧严峻，虽然近年来大气污染物中二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NO_x)及烟粉尘控制已取得明显进展，但挥发性有机物(VOCs)排放量却仍呈现增长趋势。VOCs不仅会引发灰霾、光化学烟雾等大气环境问题，大多数VOCs还具有毒性、刺激性、致畸性和致癌作用，会对人的身体健康产生严重危害。VOCs治理既是我国大气污染防治的重点工作，也是我国大气污染防治的薄弱环节。汽车维修行业是VOCs的重点排放源。     

热辐射触发锂离子电池热失效行为及其射流热特性

实验研究了辐射加热器非接触式触发动力锂离子电池热失效过程中的温度特性、质量损失、产热行为变化等特性及其空间射流温度与热流分布特性。以50 Ah的Li(Ni_0.6Co_0.2Mn_0.2) O₂电池为对象,基于锂离子电池燃烧实验平台进行。结果表明：电池热失控实验过程中发生了2次喷发现象,电池表面最高温度为489.2℃;最高温升速率为27.7 K·s^-1;最大质量损失速率为32.7 g·s^-1;电池本体总产热量为1.05 MJ;环境最高温度为705.3℃;烟气总释放热为6.56 MJ·m^-2;射流空间环境最高温度比电池表面最高温度高。这表明,高温高速的易燃气体会加剧热失控危害的风险。本结果有助于电池失效初期预警、热失控抑制、火灾风险控制。     

二冲程轻便摩托车排放控制方法研究（2）

(上接2001年第1期) 3.2.催化剂成份的选择 目前车用催化剂一般是铂(Pt)、铑(Rh)、钯(Pd)等贵金属,Pt、Pd具有较强的氧化催化物性,而Rh具有一定的氧化催化物性的同时,还具有较强的还原催化物性.图6为不同贵金属在微分反应器中的测试结果.可以看出,Pt、Pd、Rh对于"水-煤气"反应和"烃-水蒸汽"重整反应具有不同的催化转化率,其中Pt的催化转化率最高.     

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。     

重型柴油机DPF非线性非稳态碳载量估算方法研究

通常可以使用压差传感器估计柴油机微粒捕集器(DPF)中的碳载量，但其在较低排气流量时的非线性和非稳定状态下，准确性会严重下降。为了提高精度，建立了新的碳载量估算方法，以计算DPF中的炭烟累计量，从而提高主动再生触发时间的精度。该模型基于发动机炭烟排放和DPF内的炭烟氧化平衡，由炭烟排放模型、NO₂被动再生模型和炭烟高温氧化模型3个子模型组成。测试验证是基于全球统一瞬态试验循环(WHTC)进行的。试验结果表明，在载碳形成过程中，碳载量计算值与实测值的平均误差为4.6%。随着排气温度和NO₂浓度增加，被动再生加快，主动再生间隔延长。     

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。     

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。     

排气温度、排气流量和海拔高度对SCR系统NOx转化率和NH3泄漏量的影响研究

为研究不同海拔下SCR系统性能,分别在80、90、100 k Pa大气压力下对一台满足国五排放标准的高压共轨柴油机进行性能与排放试验,以研究排气温度、排气流量和海拔变化对NO_x转化率和NH₃泄漏量的影响。结果表明:在排气流量为350 kg/h情况下,NO_x转化率随排气温度升高呈现先增后减的趋势,不同温度下NO_x转化率最大差值为43.4百分点;NH₃泄漏量随着温度的升高大体上呈下降趋势,不同温度下NH₃泄漏量最大差值为328×10^-6;NO_x转化率随排气流量升高呈现先增后减的趋势,在250℃时,不同排气流量下NO_x转化效率最大相差21.5百分点;NH₃泄漏量随排气流量的增大而增加,在250℃时,不同排气流量下NH₃泄漏量最大差值为90.8×10^-6。相同工况下,海拔越高,NO_x转化率越高,NH₃泄漏量越小,大气压力为80和100 k Pa下NO_x转化率最大相差20.1百分点,NH₃泄漏量最大相差54.6×10^-6。     

基于WO3阵列的高效PEM电解水铱负载电极

PEM电解水阳极面临高电位强氧化的环境，同时受限于金属铱的高昂价格，开发低成本、高活性与稳定性的析氧电极面临巨大挑战。本文通过操作简单的浸渍法在WO₃阵列表面进行铱负载，得到的Ir@WO₃电极在PEM电解水析氧电极中具有较高的活性与应用化价值。通过优化铱前驱体的浸渍量，当载量为0.15 mg_Ir·cm^-2时，电极呈无序多孔结构，铱在电极表面均匀分布。单电解池测试膜电极2.0 V下性能达到2.3 A·cm^-2，此时铱质量比活性提高至15.5 A·g_Ir^-1，传质极化区域tafel斜率降低至360 m V·dec^-1；相比商业化铱黑喷涂电极，WO₃阵列载体的电极在提高催化剂质量活性与降低电极的传质极化方面具有优势。本研究提供的电极制备方法与性能研究思路对于发展低成本高活性PEM电解水膜电极具有一定的价值。