稀土钙钛矿型催化剂LaBO3对NO催化性能及反应机理的研究（1）

本文作者采用共沉淀法和机械混合法制备了稀土钙钛矿型催化剂ＬａＢＯ３（Ｂ＝Ｔｉ,Ｖ,Ｃｒ,Ｍｎ,Ｆｅ,Ｃｏ,Ｎｉ,ＣＵ）系列稀土钙钛矿型氧化物催化剂,并采用了差热分析（ＤＴＡ）,Ｘ－射线衍射（ＸＲＤ）等技术确定了催化剂制备工艺及条件,同时研究了催化剂对于Ｎ２分解及还原反应的催化活性变化规律。实验结果表明,按确定的制备工艺路线可合成出立方晶系的纯钙钛矿结构,在稀土钙钛矿催化剂ＬａＢＯ３中,Ｂ位离子的     

稀土钙钛矿型催化剂LaBO3对NOx催化性能及反应机理的研究（Ⅱ …

采用程序升温还原（ＴＰＲ）和Ｘ－光电子能谱（ＸＰＳ）技术研究了稀土钙钛矿型催化剂ＬａＢＯ３,上氧种的化学势、Ｂ位元素的平均价态及催化剂氧种的分布及种类,同时分析了Ｎ２Ｏ的分解反应机理。实验结果表明,Ｂ全离子平均价态升高,氧离子的化学势增大,反应能力增强,催化活性较好;在ＬａＢＯ３化合物上有两类氧种,即低能位的吸附氧和高能位的晶格氧,催化剂表面吸附氧对Ｎ２Ｏ分解有阻抑作用,ＣＨ４的加入能与表面吸附氧     

LaCoO3钙钛矿型催化剂对柴油机NOx净化性能研究

采用柠檬酸络合法制备了LaCoO3钙钛矿型催化剂。对其理化特性及NH3-选择性催化还原催化性能的研究结果表明：纯LaCoO3颗粒具有一定的NOx催化还原能力,在250～450℃活性较高;但该催化剂对NH3具有较高的氧化活性,且催化活性随反应温度的升高而提高;在SCR反应中,在400℃以下时,该催化剂显示出一定的NOx净化能力,但当温度超过400℃以后,还原剂的加入反而恶化了NOx排放。不管反应气组成如何,LaCoO3钙钛矿型催化剂对HC和CO都具有良好的催化性能。     

钙钛矿型催化剂La1-xKxCoO3-λ的表征特性及对柴油机尾气中NOx催化性能的研究

采用柠檬酸络合燃烧法制备了K~ 部分取代La~(3 )的La_(1-x)K_xCoO__(3-λ)钙钛矿型催化剂,使用XRD、STEM和化学分析等方法对催化剂的组成和结构进行了表征,并利用程序升温反应研究了催化剂对柴油机尾气中NO_x的净化催化活性．实验结果表明,K~ 部分取代A位La~(3 )会导致复合氧化物La_(1-x)K_xCoO_(3-λ)的晶体结构及组成发生变化．当取代量x≤0．3时,La_(1-x)K_xCoO_(3-λ)为单相的钙钛矿型复合氧化物;x≥0．4时,催化剂样品中出现CO_3O_4,且其含量随着取代量x的增大而增大．La_(1-x)K_xCoO_(3-λ)催化剂对于柴油机尾气中NO_x的净化有较好的催化活性;当x=0．3时,催化剂表面氧空位量最大,对柴油机尾气中NO_x的净化效率最高,在450℃时可达50%．在催化剂作用下,柴油机排放颗粒物(PM)的存在提高了NO_x的净化效率．     

MnOx-CeO2复合氧化物催化氧化柴油机NO性能研究

为了研究MnO_x-CeO_2复合氧化物催化氧化柴油机NO的性能,采用溶胶凝胶法制备了不同Mn/Ce摩尔比的xMn10Ce/γ-Al_2O_3(x=5,6,7,8)催化剂。利用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)和H_2程序升温还原(H_2temperature programmed reduction,H_2-TPR)技术分别对其物相结构、元素价态及还原性能进行了表征。结果表明:CeO_2晶粒尺寸随Mn含量增加而逐渐变大,同时添加适量的Mn也有利于提高催化剂中Mn~(4+)的数量,从而促进NO氧化;当x=6时,催化剂的氧化还原性能最好。最后,基于模拟气试验平台考察了不同Mn/Ce比对xMn10Ce/γ-Al_2O_3催化剂氧化NO性能的影响。结果表明:在350℃时,NO浓度达饱和所需时间和反应速率与Mn添加量呈非线性关系;在250~450℃范围内,6Mn10Ce/γ-Al_2O_3的NO氧化性能最好,其NO浓度在350℃时最先达到稳定,仅需4min,但在450℃时则延长至6min,这主要是受热力学平衡及随反应进行活性氧数量及氧空位逐渐饱和共同作用的结果。     

稀土钙钛矿型催化剂LaBO_3对NO_x催化性能及反应机理的研究(1)——催化剂的合成工艺及催化性能

本文作者采用共沉淀法和机械混合法制备了稀土钙钛矿型催化剂ＬａＢＯ３（Ｂ＝Ｔｉ,Ｖ,Ｃｒ,Ｍｎ,Ｆｅ,Ｃｏ,Ｎｉ,Ｃｕ）系列稀土钙钛矿型氧化物催化剂,并采用了差热分析（ＤＴＡ）、Ｘ－射线衍射（ＸＲＤ）等技术确定了催化剂制备工艺及条件,同时研究了催化剂对于Ｎ２Ｏ分解及还原反应的催化活性变化规律。实验结果表明,按确定的制备工艺路线可合成出立方晶系的纯钙钛矿结构;在稀土钙钛矿催化剂ＬａＢＯ３中,Ｂ位离子的ｄ电子结构决定了催化剂的催化活性。     

基于镧锶锰氧化物基阴极的中温固体氧化物燃料电池的性能优化研究

为了提高基于镧锶锰氧化物(LaxSr1-xMnO3,LSM)阴极的中温固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)的电化学性能,文章利用CuO清扫Ce0.85Sm0.15O2-δ(SDC)晶界的SiO2杂质以提高SDC的离子电导率,制备了复合电解质材料SDC-CuO,并将SDC-CuO和LSM结合成复合阴极材料,随后分别制备了以LSM和LSM/SDC-CuO作为阴极的SOFC,并研究了这两种SOFC的电化学性能。研究结果表明:在开路电压和工作温度为800℃的条件下,LSM/SDC-CuO基阴极的SOFC的极化电阻为0.14Ω·cm2,明显低于LSM基阴极SOFC的极化电阻(0.36Ω·cm2);LSM/SDC-CuO基阴极的SOFC的最大输出功率密度为237 mW/cm2,显著高于LSM基阴极的SOFC的最大输出功率密度(132 mW/cm2)。     

柴油机加装柴油机氧化催化器和催化型颗粒捕集器装置性能评定试验研究

为了研究加装柴油机氧化催化器(DOC)和催化型颗粒捕集器(CDPF)装置的柴油机性能,探讨DOC与CDPF的净化效率和再生特性随试验循环数的变化规律,搭建了柴油机高原试验台,并按13试验循环进行了性能评定试验。结果显示,在全负荷工况下,随着试验循环数的增加,发动机的进气量、转矩、功率和油耗均比未装DOC和CDPF的原机略有下降。同时,在排气后处理装置的后端,烟度和CO排放均趋向零,而NO₂排放增加,NO排放减少。将第1试验循环与第13试验循环进行比较后可以发现,DOC和CDPF的前端温度均比后端低,而排气后处理装置经13试验循环后仍具有较高的净化效率。与原机相比,加装排气后处理装置的发动机,经性能评定试验后的外特性有所下降,但在排气后处理装置后端的烟度和CO排放趋近于零,而NO₂/NO比例随发动机转速增加先升后降。此外,DOC和CDPF的后端温度低速时上升明显,后随转速升高而降低,直至趋于稳定,而CDPF的压差随转速增加先升后降。此时,捕集效率和再生效率仍保持较高水平。     

柴油机氧化催化转化器降低排放的试验研究

对4100QBZL型柴油机加装氧化催化转化器（DOC）后进行了试验研究。结果表明：DOC系统能够明显降低CO、HC和碳烟的排放,平均分别降低51.5%、54.4%和24.2%,而对柴油机动力性、经济性以及NOX的排放影响很小;在大于400℃的高温下,DOC易发生硫中毒,导致催化活性降低。     

不同海拔下柴油机氧化催化器与选择性催化还原系统对柴油机性能与排放的影响

基于柴油机高原试验台架,在80 kPa、90 kPa、100 kPa大气压力下进行了柴油机外特性试验,研究了不同海拔下加装柴油机氧化催化器（diesel oxidation catalyst,DOC）与选择性催化还原（selective catalytic reduction,SCR）系统对柴油机的进排气参数、动力性、经济性、燃烧性能及排放特性的影响。研究结果表明,加装DOC+SCR会使进气流量下降,排气背压升高,功率和转矩下降,油耗升高,排气温度升高,排气流量下降,而HC、CO、NOx与碳烟等污染物排放显著下降。不同海拔下加装DOC+SCR的影响程度也有所差异,尤其是对排气温度、排气背压、有效燃油消耗率与SCR转化效率的影响最为显著。加装DOC+SCR后,80 k Pa、90 k Pa、100 k Pa下的排气温度分别平均升高7.35%、7.21%、7.11%;排气背压分别平均升高28.02%、27.08%、26.81%;有效燃油消耗率分别平均升高1.64%、2.87%、2.94%;外特性工况下SCR最大转化效率分别为88.86%、86.11%、84.76%。     

车用柴油机排放NOx催化还原净化初探

简要分析柴油机NOx的产生机理、控制方法；比较各种柴油机NOx催化还原净化技术的特点；根据车用柴油机工作要求，确定了适合车用柴油机NOx净化的NH3—SCR方法，进行发动机台架实验，分析了实验结果。     

LPG-柴油双燃料发动机排放特性的研究

本文对发动机燃用ＬＰＧ（ 液化石油气） － 柴油双燃料时,进行了ＬＰＧ 不同配比及负荷等因素对发动机有害排放物影响的研究。试验结果表明,随着ＬＰＧ 比例的增大,发动机的烟度及ＮＯ减少,而ＨＣ及ＣＯ排放反而增加。     

热老化温度对碳烟氧化活性的影响

由于炽热尾气长时间冲击,柴油机微粒捕集器(DPF)中的沉积碳烟颗粒会发生热老化.本文通过改变惰性气氛下的温度,研究热老化对柴油机碳烟颗粒微观物理化学特性和氧化活性的作用规律.结果表明,随热老化温度的升高,氧化反应特征温度和表观活化能表征的碳烟颗粒氧化活性逐渐降低;氧化活性的降低来源于碳烟颗粒物理化学特性的改变,即微晶尺寸增大,微晶曲率和层间距减小,以A_D1/A_G值表征的石墨化程度提高,而以I_C—H/I_C=C峰高比表征的脂肪族C—H表面官能团相对含量降低.此外,柴油机碳烟颗粒微观结构、表面C—H官能团相对含量与碳烟氧化活性具有良好的相关性,其中微晶曲率对氧化活性影响最大.     

气体中的水分对柴油机排放测量结果的影响

本文叙述了气体中的水分对柴油机污染物排放测量结果的影响以及如何进行修正。通过对各排放标准的分析比较,阐释了干/湿基换算系数以及NOx湿度修正系数的计算公式,重点说明各标准中修正系数计算方法的差异。     

柴油机有害排放物与柴油性质的关系及控制技术措施

详细介绍了柴油机有害排放物与柴油十六烷值、粘度和张力、密度、含硫量、芳香烃含量等的关系 ,并指出了相应的控制柴油机有害排放物的技术措施     

聚甲氧基二甲醚掺混比对柴油机性能及柴油机氧化催化器+催化型柴油机颗粒捕集器后处理系统的影响

以加装了柴油氧化型催化器(DOC)+催化型颗粒捕集器(CDPF)后处理系统的D30型高压共轨柴油机为研究机型,将聚甲氧基二甲醚(PODE)以0％、10％、30％三种体积比掺入柴油(分别记为P0、P10、P30)进行发动机台架试验,研究PODE掺混比对柴油机性能和后处理系统的影响.研究表明:负荷工况下,PODE掺混比越大...     

含氧添加剂DMC对柴油机燃烧与排放特性的影响

分析了各种含氧燃料的物理化学特性对柴油机排放的影响。碳酸二甲酯（DMC）具有含氧量高、沸点高、与柴渍互溶性好等特点，适合作为柴油机的燃料添加剂。测试了纯柴油和含添加剂DMC的柴油机的尾气排放，并进行了燃烧分析。结果表明：添加剂DMC能较大幅度地降低柴油机的碳烟排放，同时使NDx的排放基本保持不变或略有下降；含DMC的燃料滞燃期比纯柴油的长，且燃烧结束的时间早，热效率要比柴油的高，当DMC的添加量为15％时，在不同的工况下，热效率比纯柴渍高1％－3％。     

Catalytic partial oxidation of n-octane and iso-octane: Experimental and modeling results

The Catalytic Partial Oxidation (CPO) of two octane isomers, 2,2,4-trimethyl pentane (iso-octane) and n-octane, chosen as representative of gasoline is investigated by means of adiabatic tests and mathematical modeling. CPO experiments were carried out in a lab scale auto-thermal reformer with honeycomb monolith catalysts (2% Rh/α-Al₂O₃), equipped with probes for spatially resolved measurements of temperature and concentration. Tests were performed with about 50% N₂ dilution to prevent risks of deactivation due to catalyst over temperature. The CPO of the two isomers follows similar reaction pathways, which mainly consist of the exothermic combustion reaction and the endothermic steam reforming. This results in a close similarity of the concentration profiles of the main species and of the temperature profiles obtained with the two isomers. On the other hand, gas phase reactions proceed to a different extent and bring about a different distribution of thermal cracking products, iso-octane being more reactive and selective to iso-butylene and propene, while n-octane being selective to ethylene. Coke formation was observed upon adiabatic tests which was responsible for partial deactivation of the reforming zone of the catalyst. Post mortem TPO tests show that n-octane exhibits a higher tendency to coke deposition than iso-octane in the adopted CPO conditions. Thermodynamic and modeling calculations show that the risk of coking can be reduced by using exhaust gas recycling instead of N₂ to dilute the reactants.     

Hydrogen effects on the diesel engine performance and emissions

In this research, effects of hydrogen addition on a diesel engine were investigated in terms of engine performance and emissions for four cylinders, water cooled diesel engine. Hydrogen was added through the intake port of the diesel engine. Hydrogen effects on the diesel engine were investigated with different amount (0.20, 0.40, 0.60 and 0.80 lpm) at different engine load (20%, 40%, 60%, 80% and 100% load) and the constant speed, 1800 rpm. When hydrogen amount is increased for all engine loads, it is observed an increase in brake specific fuel consumption and brake thermal efficiency due to mixture formation and higher flame speed of hydrogen gas according to the results. For the 0.80 lpm hydrogen addition, exhaust temperature and NOx increased at higher loads. CO, UHC and SOOT emissions significantly decreased for hydrogen gas as additional fuel at all loads. In this study, higher decrease on SOOT emissions (up to 0.80lpm) was obtained. In addition, for 0.80 lpm hydrogen addition, the dramatic increase in NOx emissions was observed.