机动车尾气中NOx污染物的低温储存材料研制及脱除机理研究

摘要

氮氧化物储存还原技术(NOx Storage-Reduction, NSR)可以在富氧条件下有效去除机动车尾气中的NOx，但是如何在低温条件下提高催化剂的NOx储存性能是国内外学术界研究的热点。本研究采用共沉淀方法制备并分别通过等离子体处理和不处理两种催化剂，分别记作Ni-Al和Ni-Al-P，考察了其在100℃时的NOx吸附性能，并系统地研究了两种方法制备的不同Ni/Al比例的催化剂的吸附性能，利用N2吸附比表面积测试、X射线衍射、程序升温还原、X射线光电子能谱以及原位漫反射红外光谱等手段对催化剂进行了表征。主要研究结果如下：
　　不同方法制备的Ni-Al催化剂在100℃都具有一定的NOx储存能力，其中以0.3 Ni-Al催化剂效果为佳，经等离子处理催化剂的NOx吸附量较未经等离子处理催化剂的NOx吸附量有很大程度的提高，说明等离子处理可显著提高催化剂的NOx吸附性能。
　　结合催化剂的NSC(Nitrogen oxides Storage Reduction)曲线分析，各催化剂的XRD谱线和NSC曲线是相对应的。1.0Ni-Al中NiO的峰形尖锐，但吸附量很低，说明高的晶化度不利于NOx在催化剂表面的吸附，即氧化镍分散度较低时不利于NOx在催化剂表面的吸附；另外也说明对吸附有促进作用的不只是氧化镍，偏铝酸镍也有一定的促进作用。镍铝比为0.3的催化剂具有最佳的吸附性能，更说明当氧化镍与偏铝酸镍达到一定配比的情况下，更有利于NOx的吸附。
　　本课题还对利用电晕放电与低碳烃协同脱除 NO进行了研究，实验结果表明：在不添加任何试剂时脉冲电晕放电对NO脱除基本效果，而且在电晕放电情况下，会使 NO的浓度有所增加。添加丙烯的效果比氨好，消除了氨泄漏的二次污染。

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第1章 绪论

1.1 机动车氮氧化物排放及危害

1.2 机动车尾气NOx净化技术

1.3 NOx吸附材料的性能

1.4 研究意义和内容

第2章 实验部分

2.1实验材料

2.2 实验装置

2.3 实验方法

第3章Ni-Al催化剂吸附NOx的性能研究

3.1 NOx储存实验

3.2 NOX存储后的程序升温脱附

3.3催化剂的X射线衍射分析

3.4催化剂的比表面积

3.5扫描电镜（SEM）

3.6 程序升温还原（H2-TPR）

3.7 原位红外光谱(FI-IR)

3.8 本章小节

第4章 等离子体制备Ni-Al催化剂NOx的吸附性能研究

4.1 NOX储存实验

4.2 NOx存储后的程序升温脱附

4.3催化剂的X射线衍射分析

4.4催化剂的比表面积

4.5扫描电镜（SEM）

4.6 TEM结果

4.7 程序升温还原（H2-TPR）

4.8 原位红外光谱(FI-IR)

4.9 X射线光电子能谱（XPS）

4.10 本章小节

第5章 等离子体与低碳烃协同脱除NOx

5.1 低碳烃脱除NO的热力学分析

5.2 实验部分

5.3 本章小节

结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

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