SAPO-34分子筛的快速晶化及其NH3-SCR性能

相比单独采用三乙胺为模板剂,添加少量四乙烯五胺能明显加速SAPO-34分子筛的晶化过程,实现分子筛的快速合成。将快速合成的分子筛和商品分子筛经离子交换得到类似铜负载量的分子筛催化剂Cu/SAPO-34并进行NH_3-SCR性能测试。测试结果表明,Cu/SAPO-34催化剂表现出较好的NH_3-SCR活性,该类催化剂经750℃,10%H_2O,48h水热老化后展现出较新鲜态催化剂更优异的低温反应活性。相比商品化分子筛,快速合成所得催化剂有更优的高温活性和稳定性,具有良好的应用前景。     

预处理条件对Pt/Al2O3催化氧化NO性能的影响

考察了温度和反应气氛对新鲜态Pt/Al2O3催化剂上NO氧化过程中的degreening效应的影响。利用活性评价实验测试不同条件下NO氧化活性,用H2程序升温还原(H2-TPR)表征了degreening效应过程中催化剂中Pt的价态变化。在degreening效应过程中,新鲜态Pt/Al2O3催化剂中与载体结合较弱的PtOx物种在温度低于300℃时被NO还原为Pt⁰;与载体结合较强的PtOx物种在温度高于400℃时分解成Pt⁰。新鲜态Pt/Al2O3催化剂经过第一次程序升温反应后,NO氧化活性位Pt⁰的增加导致了其NO氧化能力提高。     

Pt替代Pd方案GPF涂层开发及性能对比

开发出Pt/Rh方案GPF(Gasoline Particulate Filter,汽油颗粒捕集器)样件，并与常规Pd/Rh方案样件进行了包括背压、台架性能、整车排放性能和积碳-再生性能的对比。结果表明，Pt替代Pd的应用不会对GPF背压造成负面影响，并且可有效提高台架老化态的起燃和空燃比窗口转化率性能以及整车WLTC(Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Cycle,轻型车测试循环)排放性能。Pt/Rh方案样件在贵金属总量低于对比Pd/Rh样件的前提下，其积碳再生起燃温度要低于Pd/Rh件，同时前者的碳颗粒稳态再生速率和断油再生效率还有大幅度提高。因此，Pt替代Pd方案可应用于GPF涂层，在降低催化剂成本的同时催化性能还可得到提升。     

涂层材料及涂覆方式对DPF催化剂的性能影响

DPF能够捕集柴油机尾气中的颗粒物，并通过涂覆的催化剂氧化作用使其被氧化分解，以保持DPF的长时间运行和持续较低的背压，这种过程叫做被动再生。对比了多种不同涂层材料和涂覆方式，表征了其对涂层分布位置的影响，进而分析了对冷流背压、碳烟起燃、小样评价和颗粒捕集率等性能的影响，为催化剂涂层材料和涂覆方式的合理选择提供参考。     

铜分子筛涂覆颗粒捕集催化剂的实验研究

针对柴油催化氧化系统（diesel oxidation catalyst，DOC）、颗粒捕集器（diesel particulate filter，DPF）、选择性催化还原（selective catalytic reduction，SCR）系统应用于轻型车时面临的催化剂布置困难和SCR催化剂温度低等问题，将SCR催化剂涂覆到DPF载体（简称SDPF），实现NO_x减排和PM捕集功能，同时可显著减小后处理催化剂的体积。分别考察SDPF在200、300和400 ℃时不同碳烟加载量下的台架测试背压，测试结果表明SDPF催化剂加载碳烟在0~4.0 g/L范围内背压增长显著，在4.0~6.0 g/L范围内背压增长不明显。选取体积类似的SDPF和SCR催化剂进行新鲜态NO_x转化性能对比测试，测试结果表明：SDPF催化剂仅需相同体积SCR催化剂约2/3的涂覆量即可达到相当的NO_x转化能力，碳烟加载主要影响230 ℃以下的低温段NO_x转化。SDPF载体积炭量达到6.0 g/L后进行快速升温，以测试催化剂的积炭再生性能。测试结果表明：SDPF积炭再生时高温区域集中在出气端中心区域，可探测最高温度低于650 ℃，较充分的碳烟再生时间应大于15 min。