Mn-Ce/γ-Al2O3催化剂对柴油机碳烟的催化燃烧性能影响
2016-05-25雷利利殷俊晨宋金瓯
雷利利,殷俊晨,宋金瓯,罗 鹏,王 攀
(1.江苏大学 汽车与交通工程学院,江苏 镇江 212013;2. 天津大学 内燃机燃烧学国家重点实验室,天津300072)
Mn-Ce/γ-Al2O3催化剂对柴油机碳烟的催化燃烧性能影响
雷利利1,殷俊晨1,宋金瓯2,罗 鹏1,王 攀1
(1.江苏大学 汽车与交通工程学院,江苏 镇江 212013;2. 天津大学 内燃机燃烧学国家重点实验室,天津300072)
为了验证Mn-Ce/γ-Al2O3催化剂对碳烟的催化燃烧性能的影响,采用柠檬酸络合法和溶胶-凝胶法制备了一系列不同锰、铈摩尔比的xMnyCe/γ-Al2O3(x=4,6,8,10,y=10)催化剂,并利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪和透射电子显微镜对其性能进行表征,结果表明,MnO2和CeO2的粒径变化范围为5~20 nm。Mn在催化剂中主要以MnO2出现,当x≥6时,有部分Mn2O3分散在催化剂表面。当x=8时,CeO2晶粒尺寸和分散性最好。通过热重分析仪评价了催化剂对碳烟燃烧性能的影响。试验结果表明:随着x的增加,催化剂的T10温度呈现先降低后升高的趋势,8Mn10Ce/γ-Al2O3催化剂的T10温度最低,为320.9 ℃,可以显著降低碳烟的起燃温度,具有最好的碳烟催化燃烧性能。
车辆工程;柴油机;Mn;Ce;碳烟;催化剂
0 引 言
与汽油机相比,柴油机具有良好的燃油经济性、优异的动力性和较低的CO2排放。但是,柴油机的颗粒物(Particulate Matter,PM)排放是汽油机的30~100倍,且PM表面吸附有致癌物质及重金属,会严重危害人类健康和大气环境[1-3],因此,对柴油机PM排放进行有效控制具有重要的研究价值及实际意义[4]。目前,降低柴油机PM排放的最主要途径是采用颗粒物捕集(Diesel Particular Filter,DPF)措施。由于PM的起燃温度相对较高,在600 ℃左右,而通常柴油机排气温度较低,在200~400 ℃[5-6]。……
