金属离子改性对铈基柴油车尾气碳烟氧化催化剂性能的影响

文_黄茂林 杨铮铮 西华师范大学环境科学与工程学院

柴油车因其高的燃油经济性及耐用性而被广泛使用。但柴油车尾气中碳烟颗粒物排放量是汽油车的数十倍。碳烟颗粒可吸附空气中的有毒有害物质，而后经呼吸作用进入人体，从而造成危害。因此，控制柴油车排放的碳烟颗粒已逐渐成为研究重点。目前常用的方法是加装柴油车颗粒捕集器(DPFs)来捕集尾气中的颗粒物。碳烟颗粒通常在600℃以上的温度下才能燃烧为二氧化碳被除去，但柴油机排气温度低，常常低于400℃，不能有效地将碳烟颗粒去除。因此，使用催化剂在低温下将碳烟净化是一种有效的方法。

铈基催化剂因其优异的氧化还原能力以及低廉的价格而成为最有前途的DPFs 催化剂之一。二氧化铈具有高的晶格离子迁移率和易于在Ce3+和Ce4+之间切换的可能性，使铈离子始终表现优异的储放氧能力。然而，纯二氧化铈在较高温度下容易热烧结，导致其储放氧能力下降，催化活性下降。将不同金属（贵金属、过渡金属、碱金属与碱土金属、稀土金属）掺杂到氧化铈晶格中，可提高其活性和稳定性。因此，本文参考近年来掺杂不同金属铈基催化剂的工作，并对其进行分析，以研究不同掺杂金属对铈基柴油车尾气碳颗粒催化剂性能的影响。

2 金属改性铈基催化剂

2.1 贵金属催化剂

据Oi-Uchisawa等人报道，贵金属Pt 主要是通过将尾气中的NO 催化氧化为NO2来间接促进碳烟氧化，在NO 存在时，Pt的改性可以有效加速氧化铈基催化剂上的碳烟颗粒。……