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。