柴油车尾气排放PM2.5氧化消除催化剂的设计、制备与催化作用.pdf

中国科学: 化学 2014 年 第44 卷 第12 期: 1905 ~ 1922 《中国科学》杂志社 SCIENTIA SINICA Chimica SCIENCE CHINA PRESS 专题论述 庆祝蔡启瑞院士百岁华诞专题 柴油车尾气排放PM2.5 氧化消除催化剂的设计、 制备与催化作用 于学华, 韦岳长, 刘坚, 赵震* 中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室, 北京 102249 *通讯作者, E-mail: zhenzhao@ 收稿日期: 2014-08-22; 接受日期: 2014-09-28; 网络版发表日期: 2014-11-13 doi: 10.1360/N032014-00231 摘要 柴油机尾气中的炭烟颗粒(PM2.5) 已经引起了严重的环境污染问题, 作为控制柴油 关键词 车尾气中炭烟颗粒使用最有效和最经济的技术手段—催化净化技术成为当前研究的热点, 炭烟颗粒(PM2.5) 氧化 而开发高效的催化剂是催化净化技术中最活跃、最重要的因素. 本文总结了近年来柴油炭烟 消除 燃烧催化剂的必威体育精装版研究进展, 重点介绍了本研究组近年来在柴油炭烟氧化催化剂的设计、制 催化剂设计 备和催化作用机理方面的研究结果和进展, 主要包括: 低共熔点催化剂、纳米催化剂、三维 催化作用 有序大孔催化剂及三维有序大孔氧化物担载贵金属催化剂的必威体育精装版研究进展, 并报道了上述 催化剂对炭烟燃烧的反应机理. 最后, 总结性地提出了目前炭烟催化燃烧中存在的主要问题 和发展方向. 1 引言 理技术三种方法, 其中燃油的清洁化和发动机燃烧 [5] 的改进属于机内净化, 尾气后处理属于机外净化 . 在现代社会中柴油发动机被认为是高效耐用的 柴油作为柴油车发动机的动力, 其油品性质将直接 内燃动力机, 机动车柴油化程度不断提高. 但是柴油 影响到柴油车发动机的性能, 同时对柴油车尾气中 发动机的主要排放物炭烟颗粒物(PM)和 NOx 对大气 污染物的排放量也具有非常重要的影响. 柴油车发 环境造成的污染日趋严重[1]. 在人口密集区, 雾霾酸 动机的性能直接影响到柴油车的运行效率和寿命, 雨和光化学烟雾等区域性大气污染问题的频繁发生, 同时对控制尾气中炭烟颗粒的排放具有重要影响. 与机动车尾气中颗粒物的排放密切相关, 直接影响 改进燃油品质和改良发动机技术尽管对降低 PM 排 人民群众的身体健康. 机动车排放的污染物是城市 放量起到了一定作用, 但净化效果有限, 并且不同程 大气PM2.5 的主要来源之一, 尤其是在大城市中, 由