低温等离子体辅助Au/CeO 2 催化剂去除碳烟的实验研究
发布时间：2024-04-12 06:18
柴油机排气中的颗粒物,空气动力学直径小,易被吸入,对人体危害极大。由此,国家的排放标准也日趋严格。颗粒物中碳烟的含量很高,主要由碳的一次颗粒物团簇形成,可通过氧化燃烧的方法去除,但柴油机正常运行时的排气温度不足以使得碳烟氧化,催化剂的使用可以有效降低碳烟燃烧的起燃温度,是柴油机碳烟颗粒物治理的研究重点。低温等离子体技术能够在较低温度条件下产生大量高活性粒子,从而与颗粒物作用实现高效净化。结合了催化与等离子体两者作用的优势,低温等离子体辅助催化剂去除碳烟技术成为近年来柴油机排气后处理技术的研究热点之一。课题旨在研制一种对碳黑燃烧催化氧化性能较好的催化剂,考察催化剂的制备条件对其催化氧化碳黑的特征温度的影响。并研究该催化剂条件下,等离子体辅助催化氧化的效果。通过实验研究,得到主要结论如下：(1)用共沉淀法制备了Au/CeO2催化剂,该催化剂让碳烟燃烧的特征温度T1o和Tm均得了明显降低,反应活化能也随之变小。通过改变制备条件得到的Au/CeO2催化剂中,制备条件为金负载量2wt%,沉淀温度70℃,干燥时间12h,焙烧温度400℃的Au/CeO2催化剂AuCe12h对应催化氧化碳黑的特征温度...
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
缩写
第1章 绪论
1.1 柴油机排气颗粒物
1.1.1 柴油机排气颗粒物的定义
1.1.2 颗粒物(PM)的形成
1.2 柴油机排气颗粒物的后处理技术
1.2.1 氧化催化转化器
1.2.2 柴油机微粒捕集器
1.2.3 DPF再生
1.3 碳烟的催化燃烧
1.3.1 碳烟催化氧化机理
1.3.2 碳烟氧化催化剂
1.3.3 金催化剂
1.3.4 技术难点
1.4 低温等离子体辅助碳烟燃烧
1.4.1 PM去除的等离子体方法
1.4.2 低温等离子体方法中基团的产生
1.4.3 反应器结构及放电形式
1.4.4 反应器位置
1.4.5 低温等离子体改性
1.5 论文选题及研究内容
1.5.1 选题意义及研究目的
1.5.2 研究内容
1.6 技术路线
第2章 实验系统的建立与分析方法
2.1 实验材料
2.1.1 处理对象
2.1.2 实验试剂与仪器
2.2 实验装置与流程图
2.2.1 DBD反应器
2.2.2 反应气体产物FT-IR分析装置示意图
2.3 实验方法
2.3.1 催化剂的制备
2.3.2 活性评价
2.3.3 产物分析
2.3.4 催化剂的表征
2.3.5 功率测定
第3章 Au/CeO2催化剂的制备
3.1 催化剂的制备
3.2 催化剂形貌
3.2.1 催化剂表面形貌的观察
3.2.2 TEM表征
3.3 CeO2催化剂的作用
3.4 制备条件对催化性能的影响
3.4.1 金负载量影响
3.4.2 沉淀温度的影响
3.4.3 干燥时间的影响
3.4.4 焙烧温度的影响
3.5 气体产物组成的红外分析
3.6 本章小结
第4章 低温等离子体辅助催化氧化碳烟
4.1 实验方法及内容
4.2 等离子体反值器的放电过程研究
4.2.1 室温下反应器的电压电流示意图及耗散功率
4.2.2 空气等离子体产物的气体组成
4.2.3 DBD反应器中温度的变化对空气放电产物的影响
4.3 空气等离子体对碳黑燃烧反应的影响
4.3.1 DBD反应器中空气放电对碳黑燃烧的作用
4.3.2 等离子体辅助催化氧化碳黑的效果
4.4 等离子体作用下催化剂对碳黑氧化过程的影响
4.5 低温等离子对催化碳黑氧化的增强作用
4.5.1 放电区域内不同填充颗粒对放电特性的影响
4.5.2 等离子体处理前后催化剂催化性能的TGA评价
4.6 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 课题展望
参考文献
作者简历及在读期间研究成果
本文编号：3951795
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
缩写
第1章 绪论
1.1 柴油机排气颗粒物
1.1.1 柴油机排气颗粒物的定义
1.1.2 颗粒物(PM)的形成
1.2 柴油机排气颗粒物的后处理技术
1.2.1 氧化催化转化器
1.2.2 柴油机微粒捕集器
1.2.3 DPF再生
1.3 碳烟的催化燃烧
1.3.1 碳烟催化氧化机理
1.3.2 碳烟氧化催化剂
1.3.3 金催化剂
1.3.4 技术难点
1.4 低温等离子体辅助碳烟燃烧
1.4.1 PM去除的等离子体方法
1.4.2 低温等离子体方法中基团的产生
1.4.3 反应器结构及放电形式
1.4.4 反应器位置
1.4.5 低温等离子体改性
1.5 论文选题及研究内容
1.5.1 选题意义及研究目的
1.5.2 研究内容
1.6 技术路线
第2章 实验系统的建立与分析方法
2.1 实验材料
2.1.1 处理对象
2.1.2 实验试剂与仪器
2.2 实验装置与流程图
2.2.1 DBD反应器
2.2.2 反应气体产物FT-IR分析装置示意图
2.3 实验方法
2.3.1 催化剂的制备
2.3.2 活性评价
2.3.3 产物分析
2.3.4 催化剂的表征
2.3.5 功率测定
第3章 Au/CeO2催化剂的制备
3.1 催化剂的制备
3.2 催化剂形貌
3.2.1 催化剂表面形貌的观察
3.2.2 TEM表征
3.3 CeO2催化剂的作用
3.4 制备条件对催化性能的影响
3.4.1 金负载量影响
3.4.2 沉淀温度的影响
3.4.3 干燥时间的影响
3.4.4 焙烧温度的影响
3.5 气体产物组成的红外分析
3.6 本章小结
第4章 低温等离子体辅助催化氧化碳烟
4.1 实验方法及内容
4.2 等离子体反值器的放电过程研究
4.2.1 室温下反应器的电压电流示意图及耗散功率
4.2.2 空气等离子体产物的气体组成
4.2.3 DBD反应器中温度的变化对空气放电产物的影响
4.3 空气等离子体对碳黑燃烧反应的影响
4.3.1 DBD反应器中空气放电对碳黑燃烧的作用
4.3.2 等离子体辅助催化氧化碳黑的效果
4.4 等离子体作用下催化剂对碳黑氧化过程的影响
4.5 低温等离子对催化碳黑氧化的增强作用
4.5.1 放电区域内不同填充颗粒对放电特性的影响
4.5.2 等离子体处理前后催化剂催化性能的TGA评价
4.6 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 课题展望
参考文献
作者简历及在读期间研究成果
本文编号：3951795
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3951795.html