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钌系双贵金属催化同时去除碳颗粒和NO_x的研究
作 者: 何建昇
导 师: 朱荣淑
学 校: 哈尔滨工业大学
专 业: 环境科学与工程
关键词: 富氧 含硫含水 钌系-双贵金属 同时去除 碳颗粒 NO_x
分类号: X701
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要
碳颗粒和NOx是柴油车尾气中最重要的两种污染物,以碳颗粒和NOx互为还原剂和氧化剂同时去除碳颗粒和NOx的技术是目前最理想的技术途径,Ru作为这一反应的催化剂表现出较好的催化活性。本文采用浸渍法将Ru与Rh、Ir、Pd、Ag、Au和Pt六种贵金属分别组合制备而成Ru系双贵金属催化剂,考察其同时去除碳颗粒和NOx的活性,并研究了制备方法和反应条件对催化剂的影响。首先,在富氧和富氧含硫含水的条件下分别考察了Ru-Rh/ZrO2、Ru-Ir/ZrO2、Ru-Pd/ZrO2、 Ru-Ag/ZrO2、 Ru-Au/ZrO2和Ru-Pt/ZrO2六种Ru系双贵金属同时去除碳颗粒和NOx的活性,结果表明:在富氧条件下,受贵金属种类的影响,催化剂活性表现出一定的差异,Ru-Rh/ZrO2、 Ru-Ir/ZrO2、Ru-Pd/ZrO2的活性相对较高;在富氧含硫含水条件下,六种Ru系双贵金属催化剂活性较接近,SO2和H2O可以促进其活性的提高。其次,基于催化剂制备条件会对催化剂的活性产生影响,本文研究了贵金属的负载顺序,负载比例和载体选择三种制备条件对Ru系双贵金属催化活性的影响,结果表明:贵金属的分步负载、Ru比例的提高以及选用Al2O3和TiO2作载体有利于提高催化剂的活性。最后,由于柴油车尾气去除过程中的催化反应条件较为复杂,本文还研究了催化剂与碳颗粒的接触方式,O2、H2O、SO2浓度对于催化反应的影响,结果表明:Ru系双贵金属在松接触时能保持较好的活性, O2、H2O、SO2浓度的提高有利于碳颗粒和NOx的同时去除,但SO2浓度过大时,会使催化剂中毒。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-8 第1章 绪论 8-16 1.1 课题的来源 8 1.2 课题的研究背景 8 1.3 国内外研究现状 8-14 1.3.1 碳颗粒的机外净化技术 9-10 1.3.2 NO_x的机外净化技术 10-12 1.3.3 同时去除碳颗粒和 NO_x 12-14 1.4 课题研究的目的与意义 14-15 1.5 课题的主要研究内容 15-16 第2章 实验 16-21 2.1 实验材料 16-17 2.2 实验仪器 17-18 2.3 实验方法 18-21 2.3.1 催化剂的制备方法 18-19 2.3.2 催化剂的活性评价 19-21 第3章 钌系双贵金属催化活性的研究 21-30 3.1 引言 21 3.2 实验 21-22 3.2.1 催化剂的制备 21 3.2.2 催化剂的活性评价 21-22 3.3 结果与讨论 22-29 3.3.1 富氧条件下 Ru 系双贵金属的活性 22-23 3.3.2 富氧含硫含水条件下 Ru 系双贵金属的活性 23-25 3.3.3 Ru 系双贵金属活性的分析 25-29 3.4 小结 29-30 第4章 制备条件对催化剂活性的影响 30-45 4.1 引言 30 4.2 实验 30-31 4.2.1 催化剂的制备 30-31 4.2.2 催化剂的活性评价 31 4.3 结果与讨论 31-43 4.3.1 负载顺序的影响 31-36 4.3.2 负载比例的影响 36-41 4.3.3 载体的影响 41-43 4.4 小结 43-45 第5章 反应条件对催化剂活性的影响 45-57 5.1 引言 45-46 5.2 实验部分 46 5.2.1 催化剂的制备 46 5.2.2 催化剂的活性评价 46 5.3 结果和讨论 46-55 5.3.1 催化剂与碳颗粒的接触方式的影响 46-47 5.3.2 O_2浓度的影响 47-49 5.3.3 H_2O 浓度的影响 49-51 5.3.4 SO_2浓度的影响 51-53 5.3.5 H_2O 和 SO_2的联合影响 53-55 5.4 小结 55-57 结论 57-58 参考文献 58-65 致谢 65
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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废气的处理与利用
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