汽车尾气净化催化剂研究进展

伍守望

湖南师范大学附属中学 长沙 410006

汽车尾气净化催化剂研究进展

伍守望

湖南师范大学附属中学 长沙 410006

近年来的汽车尾气污染已经引起了社会各界的广泛关注，尾气污染不仅影响了大气环境，对于人类的身体健康也非常不利，安装汽车尾气净化设备可以有效降低尾气的污染。本文主要就汽车尾气净化催化剂研究进展进行论述。

汽车尾气净化催化剂；研究进展；分析

从某种程度上看，汽车作为现代社会中最为重要的交通工具之一，能够有效地推动人们生活和工作的便利。但是，汽车所排放的尾气给我国大气环境造成非常严重的污染，从目前来看，我国汽车尾气控制水平整体上看非常低，这样就使得我国汽车尾气对大气环境的污染越来越严重，对于人体的健康和动植物的生存都构成巨大的威胁。为此，本文笔者便主要从汽车尾气净化催化剂的相关技术进行分析，以此加强对汽车尾气催化剂技术研究的认识。

1.汽车尾气净化催化剂的发展情况分析

我国汽车尾气催化净化技术，这是随着我国汽车排放标准的不断改变而发展起来的，例如，在1959年，美国便颁发了相关的汽车排放物的法律，而在1975年，便首先将净化催化剂逐步运用在汽车工业上，在20世纪六十年代，由于我国汽车排放法规中，仅仅是要求控制CO和HC，同时进一步演化为两效的催化剂，也就是我们所常说的氧化型催化剂，而这种催化剂的主要组成部分便是以贵金属为主，而这种尾气中将HC和CO两者同时进行氧化，从而更好地地降低汽车尾气污染物的排放。从20世纪八十年代开始，美国政府逐步提升车辆的排放标准，进而能够有效地推动新型催化剂的发展。并且随着汽车排放标准的进一步严格，三效催化剂在正常的催化功能外，还逐步解决了汽车冷启动的污染控制，并且已经成为汽车尾气净化的主要技术之一。

2.汽车尾气净化催化剂的分析

2.1 净化催化剂的组成部分及结构分析

一般来说，汽车尾气催化剂，主要是属于固体催化剂，并且由载体、活性组成部分和助催化剂三个主要部分所组成。而且，汽车尾气的催化剂载体，主要是可以分为颗粒催化剂和整装催化剂两个部分所组成。而前者主要是以颗粒活性氧化铝为主要载体。颗粒催化剂由于其密度较大，而且排气的阻力非常大，这样就很有可能会对发动机造成不利的影响，在高温腐蚀性气体的影响下，其发动机的寿命是非常短的。从这一点上看，颗粒状载体已经逐渐被淘汰了。所以，总体而言，整装催化剂则是由于排气阻力较小、热稳定性较好，已经广泛地运用在汽车尾气的净化。

目前，汽车尾气的净化催化剂都是负载型催化剂，以及相应的活性组分在载体上。同时，由于活性组分，在某种程度上起到催化的作用，而助催化剂由于其无催化活性程度低，尤其是在非常恶劣的环境下，为了能够更好地稳定催化剂的稳定性，这就必须要能够逐步改善其性能。在另外一方面，由于汽车尾气催化反应的机理非常复杂，催化剂中的各个都是需要协同作用，这样就使得催化剂活性组分与助剂难以进行区分，所以人们都被称之为活性组分。

2.2 车用催化剂的研究进展

种种研究显示，由于车用催化剂对整体性能有着非常严重的影响，甚至会关系到催化剂的转化率和使用寿命，所以，从上述的分析中，我们可以看出，车用催化剂对整个的催化转化系统有着非常重要的影响，因此，汽车尾气净化催化剂对于其载体有着严格的要求。例如，稳定性必须要更高，热膨胀系统较小等方面的特点。

2.3 整装催化剂的载体要求

整装催化剂，能有效地克服颗粒状载体的局限性，而且，由于它的整装装配、质轻和开孔率非常高，这样就可以有效地根据不同材料的要求，可以将整装式载体分为两个方面，即陶瓷蜂窝载体和整装式金属载体。

陶瓷蜂窝载体，这是我国汽车尾气净化催化剂载体最为广泛的，其中，它的特点主要是拥有非常多的约束气道，并且不仅仅是催化剂活性成分和废弃提供最大的接触面积，还能够使得气流压力逐渐降到最小。所以，它非常适合多相催化反应，并且由于蜂窝结构的整体体积密度较低，而且热稳定性较好，这样就能够有效地提高催化剂的起燃性能。在20世纪，美国康宁玻璃公司，非常注重这种载体的研究，并且已经将之有效地运用在汽车尾气净化上。从目前的这种载体发展趋势上看，还存在一些不足，只有逐步降低膨胀系数或者是提高单位面积的孔数才能够得到更好的应用，取得更为理想的净化效果。

综上所述，为了能够更好地研究汽车尾气净化催化剂技术，本文主要从汽车尾气净化催化剂的发展情况进行分析，同时对汽车尾气的催化剂技术进行全面的了解，结果显示，我国汽车尾气净化催化剂的研究还处在初级阶段，相信在不久的将来，定可以取得理想的研究效果。

[1]赵彬,邹立科,谢斌,李敏娇.新型天然气汽车尾气净化催化剂载体的制备研究[J].四川理工学院学报(自然科学版).2008(06).

[2]郭旭侠,王江波.金属蜂窝状催化剂载体的制备及其强度研究[J].宝鸡文理学院学报(自然科学版).2008(01).

[3]褚润,张国珍,谢红刚.纳米技术在净化汽车尾气方面的应用研究[J].环境科学与管理.2007(01).