汽車尾氣凈化催化劑研究進(jìn)展

伍守望

湖南師范大學(xué)附屬中學(xué) 長(zhǎng)沙 410006

汽車尾氣凈化催化劑研究進(jìn)展

伍守望

湖南師范大學(xué)附屬中學(xué) 長(zhǎng)沙 410006

近年來(lái)的汽車尾氣污染已經(jīng)引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，尾氣污染不僅影響了大氣環(huán)境，對(duì)于人類的身體健康也非常不利，安裝汽車尾氣凈化設(shè)備可以有效降低尾氣的污染。本文主要就汽車尾氣凈化催化劑研究進(jìn)展進(jìn)行論述。

汽車尾氣凈化催化劑；研究進(jìn)展；分析

從某種程度上看，汽車作為現(xiàn)代社會(huì)中最為重要的交通工具之一，能夠有效地推動(dòng)人們生活和工作的便利。但是，汽車所排放的尾氣給我國(guó)大氣環(huán)境造成非常嚴(yán)重的污染，從目前來(lái)看，我國(guó)汽車尾氣控制水平整體上看非常低，這樣就使得我國(guó)汽車尾氣對(duì)大氣環(huán)境的污染越來(lái)越嚴(yán)重，對(duì)于人體的健康和動(dòng)植物的生存都構(gòu)成巨大的威脅。為此，本文筆者便主要從汽車尾氣凈化催化劑的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行分析，以此加強(qiáng)對(duì)汽車尾氣催化劑技術(shù)研究的認(rèn)識(shí)。

1.汽車尾氣凈化催化劑的發(fā)展情況分析

我國(guó)汽車尾氣催化凈化技術(shù)，這是隨著我國(guó)汽車排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷改變而發(fā)展起來(lái)的，例如，在1959年，美國(guó)便頒發(fā)了相關(guān)的汽車排放物的法律，而在1975年，便首先將凈化催化劑逐步運(yùn)用在汽車工業(yè)上，在20世紀(jì)六十年代，由于我國(guó)汽車排放法規(guī)中，僅僅是要求控制CO和HC，同時(shí)進(jìn)一步演化為兩效的催化劑，也就是我們所常說(shuō)的氧化型催化劑，而這種催化劑的主要組成部分便是以貴金屬為主，而這種尾氣中將HC和CO兩者同時(shí)進(jìn)行氧化，從而更好地地降低汽車尾氣污染物的排放。從20世紀(jì)八十年代開(kāi)始，美國(guó)政府逐步提升車輛的排放標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而能夠有效地推動(dòng)新型催化劑的發(fā)展。并且隨著汽車排放標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步嚴(yán)格，三效催化劑在正常的催化功能外，還逐步解決了汽車?yán)鋯?dòng)的污染控制，并且已經(jīng)成為汽車尾氣凈化的主要技術(shù)之一。

2.汽車尾氣凈化催化劑的分析

2.1 凈化催化劑的組成部分及結(jié)構(gòu)分析

一般來(lái)說(shuō)，汽車尾氣催化劑，主要是屬于固體催化劑，并且由載體、活性組成部分和助催化劑三個(gè)主要部分所組成。而且，汽車尾氣的催化劑載體，主要是可以分為顆粒催化劑和整裝催化劑兩個(gè)部分所組成。而前者主要是以顆?；钚匝趸X為主要載體。顆粒催化劑由于其密度較大，而且排氣的阻力非常大，這樣就很有可能會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成不利的影響，在高溫腐蝕性氣體的影響下，其發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命是非常短的。從這一點(diǎn)上看，顆粒狀載體已經(jīng)逐漸被淘汰了。所以，總體而言，整裝催化劑則是由于排氣阻力較小、熱穩(wěn)定性較好，已經(jīng)廣泛地運(yùn)用在汽車尾氣的凈化。

目前，汽車尾氣的凈化催化劑都是負(fù)載型催化劑，以及相應(yīng)的活性組分在載體上。同時(shí)，由于活性組分，在某種程度上起到催化的作用，而助催化劑由于其無(wú)催化活性程度低，尤其是在非常惡劣的環(huán)境下，為了能夠更好地穩(wěn)定催化劑的穩(wěn)定性，這就必須要能夠逐步改善其性能。在另外一方面，由于汽車尾氣催化反應(yīng)的機(jī)理非常復(fù)雜，催化劑中的各個(gè)都是需要協(xié)同作用，這樣就使得催化劑活性組分與助劑難以進(jìn)行區(qū)分，所以人們都被稱之為活性組分。

2.2 車用催化劑的研究進(jìn)展

種種研究顯示，由于車用催化劑對(duì)整體性能有著非常嚴(yán)重的影響，甚至?xí)P(guān)系到催化劑的轉(zhuǎn)化率和使用壽命，所以，從上述的分析中，我們可以看出，車用催化劑對(duì)整個(gè)的催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)有著非常重要的影響，因此，汽車尾氣凈化催化劑對(duì)于其載體有著嚴(yán)格的要求。例如，穩(wěn)定性必須要更高，熱膨脹系統(tǒng)較小等方面的特點(diǎn)。

2.3 整裝催化劑的載體要求

整裝催化劑，能有效地克服顆粒狀載體的局限性，而且，由于它的整裝裝配、質(zhì)輕和開(kāi)孔率非常高，這樣就可以有效地根據(jù)不同材料的要求，可以將整裝式載體分為兩個(gè)方面，即陶瓷蜂窩載體和整裝式金屬載體。

陶瓷蜂窩載體，這是我國(guó)汽車尾氣凈化催化劑載體最為廣泛的，其中，它的特點(diǎn)主要是擁有非常多的約束氣道，并且不僅僅是催化劑活性成分和廢棄提供最大的接觸面積，還能夠使得氣流壓力逐漸降到最小。所以，它非常適合多相催化反應(yīng)，并且由于蜂窩結(jié)構(gòu)的整體體積密度較低，而且熱穩(wěn)定性較好，這樣就能夠有效地提高催化劑的起燃性能。在20世紀(jì)，美國(guó)康寧玻璃公司，非常注重這種載體的研究，并且已經(jīng)將之有效地運(yùn)用在汽車尾氣凈化上。從目前的這種載體發(fā)展趨勢(shì)上看，還存在一些不足，只有逐步降低膨脹系數(shù)或者是提高單位面積的孔數(shù)才能夠得到更好的應(yīng)用，取得更為理想的凈化效果。

綜上所述，為了能夠更好地研究汽車尾氣凈化催化劑技術(shù)，本文主要從汽車尾氣凈化催化劑的發(fā)展情況進(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)汽車尾氣的催化劑技術(shù)進(jìn)行全面的了解，結(jié)果顯示，我國(guó)汽車尾氣凈化催化劑的研究還處在初級(jí)階段，相信在不久的將來(lái)，定可以取得理想的研究效果。

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