满足欧Ⅶ排放法规的轻型车制动磨损颗粒物测试装备开发

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作者 谷雨 吕誉 +2 位作者 黄小清 徐辉 曾光 《内燃机工程》 北大核心 2026年第1期48-53,共6页

为了实现欧Ⅶ排放法规对制动磨损颗粒物(brake wear particle,BWP)排放的测试需求,基于联合国全球技术法规第24号(United Nations Global Technical Regulation No.24,UN GTR-24)标准,开发了国内首台满足轻型车BWP排放检测的惯性试验台... 为了实现欧Ⅶ排放法规对制动磨损颗粒物(brake wear particle,BWP)排放的测试需求,基于联合国全球技术法规第24号(United Nations Global Technical Regulation No.24,UN GTR-24)标准,开发了国内首台满足轻型车BWP排放检测的惯性试验台测试系统,并验证了测试系统对UN GTR-24标准的合规性要求。结果表明,该惯性测试实验台的系统级别颗粒背景浓度为:最大流量及最小流量下,直径超过10 nm的总颗粒物数量(记为TPN_(10))及直径超过10 nm的固体颗粒物数量(记为SPN_(10))均为0个/cm^(3)。测试过程中冷却气流温度、湿度和流量均满足UN GTR-24标准的合规性要求;能量耗散偏差低于5%,远低于UN GTR-24标准对能量耗散的合规性要求。BWP排放测试前颗粒背景浓度SPN_(10)为10.1个/cm^(3),TPN_(10)为13.8个/cm^(3);测试后颗粒背景浓度SPN_(10)为7.1个/cm^(3),TPN_(10)为17.3个/cm^(3),均满足UN GTR-24标准要求,证明所开发的BWP测试系统能够用于欧Ⅶ法规开展BWP检测。采用开发的BWP测试系统,对某轻型燃油车的盘式制动器进行的排放测试结果表明,粒径不大于2.5μm的颗粒物(PM_(2.5))质量、粒径不大于10μm的颗粒物(PM10)质量、SPN_(10)和TPN_(10)的排放结果分别为1.6 mg/km、3.9 mg/km、6.03×10^(9)个/km、1.64×10^(10)个/km。 展开更多

关键词 制动器 颗粒物 非尾气颗粒物 欧Ⅶ 测试装备 惯性试验台

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非对称孔结构载体对DPF及柴油机性能的影响研究 被引量：12

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作者 沈颖刚 吕誉 +2 位作者 陈春林 陈贵升 彭益源 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期31-38,共8页

运用GT-Power建立柴油机整机耦合柴油机颗粒捕集器(diesel particle filter,DPF)的模型,研究非对称孔道结构DPF的压降特性及其对柴油机整机性能的影响。研究结果表明:随着进/出口孔道比例增加,碳烟容量增大,DPF压降降低,但过度增大进/... 运用GT-Power建立柴油机整机耦合柴油机颗粒捕集器(diesel particle filter,DPF)的模型,研究非对称孔道结构DPF的压降特性及其对柴油机整机性能的影响。研究结果表明:随着进/出口孔道比例增加,碳烟容量增大,DPF压降降低,但过度增大进/出口孔道比例会使出口孔径过小而造成压降升高;柴油机加装洁净DPF时,柴油机各项性能指标随进/出口比例增加而降低,但随着DPF碳烟和灰分沉积量的增加,柴油机各项性能指标随进/出口比例增加均有所改善。DPF进/出口孔道比例为1.3时,柴油机综合性能最佳。 展开更多

关键词 柴油机 非对称孔道结构 颗粒捕集器 压降 性能

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高原环境下增压柴油机耦合DPF的性能仿真 被引量：10

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作者 陈贵升 吕誉 +2 位作者 沈颖刚 陈春林 廖凭皓 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期505-513,共9页

基于GT-Power建立带柴油机颗粒捕集器(DPF)的增压柴油机一维仿真模型,研究了DPF在不同海拔下对增压柴油机动力性、经济性及排放特性的影响,同时研究了不同海拔下DPF的工作特性,并采用3种不同型式的载体进行了仿真对比.结果表明:高原环... 基于GT-Power建立带柴油机颗粒捕集器(DPF)的增压柴油机一维仿真模型,研究了DPF在不同海拔下对增压柴油机动力性、经济性及排放特性的影响,同时研究了不同海拔下DPF的工作特性,并采用3种不同型式的载体进行了仿真对比.结果表明:高原环境对增压柴油机低转速工况性能影响较小;高原环境下,增压柴油机中、高转速的动力性、经济性下降明显;中、高转速工况下,随着海拔升高,增压柴油机碳烟和CO排放均增加,NOx排放降低;不同海拔下,DPF对增压柴油机动力性、经济性影响较小,海拔为0 km与4 km条件下DPF对增压柴油机原始排放均影响较大;DPF压降随海拔上升而增加,高原环境对低转速工况下DPF捕集效率影响较小,中、高转速工况下,DPF捕集效率随海拔上升而增加;不同型式载体的DPF工作特性随海拔变化的表现具有一致性,高目数和非对称结构载体有利于降低DPF压降和增大载体容灰量. 展开更多

关键词 增压柴油机 高原环境 柴油机颗粒捕集器 性能 仿真

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灰分对柴油机颗粒物捕集器性能的影响 被引量：12

4

作者 吕誉 陈春林 +3 位作者 陈贵升 卢申科 黄震 沈颖刚 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期249-256,共8页

为了降低灰分对柴油机颗粒物捕集器(DPF)性能的影响,建立了DPF灰分和碳烟的数学模型,研究了灰分量、碳载量和灰分分布形态等多个因素对多种DPF性能的影响.结果表明:非对称孔结构(ACT)DPF增加了进/出口孔径比例有利于降低压降,但不利于... 为了降低灰分对柴油机颗粒物捕集器(DPF)性能的影响,建立了DPF灰分和碳烟的数学模型,研究了灰分量、碳载量和灰分分布形态等多个因素对多种DPF性能的影响.结果表明:非对称孔结构(ACT)DPF增加了进/出口孔径比例有利于降低压降,但不利于捕集效率的提高;碳烟层的捕集效率高于灰分层,对称结构捕集效率高于ACT结构,低孔隙率捕集效率高于高孔隙率;灰分分布系数增加,DPF压降和捕集效率均上升,灰分分布系数对ACT结构DPF的影响小于对称结构;ACT结构有利于提升DPF容灰能力,延长清灰周期,提高经济性. 展开更多

关键词 柴油机颗粒物捕集器 灰分 非对称孔结构 性能

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增压方式对柴油机高原环境下工作特性影响的数值模拟 被引量：11

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作者 沈颖刚 杨云春 +3 位作者 吕誉 陈贵升 李克 杨锐敏 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期47-54,共8页

以一台高压共轨重型柴油机为研究机型,构建了一维热力学模型,首先对比研究了单级增压(single-stage turbocharger,1TC)和二级增压(two-stage turbocharger,2TC)对柴油机变海拔条件下工作特性的影响;然后将2TC的高压级更换为可变截面涡... 以一台高压共轨重型柴油机为研究机型,构建了一维热力学模型,首先对比研究了单级增压(single-stage turbocharger,1TC)和二级增压(two-stage turbocharger,2TC)对柴油机变海拔条件下工作特性的影响;然后将2TC的高压级更换为可变截面涡轮增压器,在4 km海拔条件下,分析了叶片开度对柴油机性能的影响。结果表明:相较于1TC,2TC可进一步提高柴油机对海拔变化的适应性,特别是在低转速工况下效果更加明显。低转速工况时,可变二级增压柴油机叶片开度在40%~70%转矩最大,有效热效率最高,有效燃油消耗率最低;随着转速升高,增大叶片开度可降低排气背压,减少缸内残余废气,提高增压器效率,NO x排放减少,有效燃油消耗率降低;低转速时传热损失率随叶片开度增加先减小后增加,中高转速时传热损失随叶片开度增大而下降。 展开更多

关键词 柴油机 可变二级增压系统 高原 性能

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不同材料CDPF的高温极限被动再生特性 被引量：11

6

作者 李青 吕誉 +3 位作者 陈贵升 彭益源 赖运智 贺如 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期505-513,共9页

基于D30TCI柴油机搭建带氧化催化器(DOC)+催化型柴油机颗粒物捕集器(CDPF)的试验台架,进行了堇青石和碳化硅(SiC)CDPF再生平衡点温度试验,对比了两种材料CDPF在不同碳载量下的高温极限被动再生特性.结果表明:SiC CDPF再生平衡点温度低... 基于D30TCI柴油机搭建带氧化催化器(DOC)+催化型柴油机颗粒物捕集器(CDPF)的试验台架,进行了堇青石和碳化硅(SiC)CDPF再生平衡点温度试验,对比了两种材料CDPF在不同碳载量下的高温极限被动再生特性.结果表明:SiC CDPF再生平衡点温度低于堇青石CDPF,低温被动再生特性更优.高温极限被动再生过程中,两种载体温度在轴向上呈两端低、中间高,径向上呈中心高、边缘低的趋势;SiC CDPF内圈与外圈温差较大,堇青石CDPF内部温度分布更加均匀;再生前碳载量增加,两种载体再生的碳载量增加,但再生效率反而下降;各碳载量下堇青石CDPF的再生效率、最高再生温度、最大温度升高速率均大于SiC CDPF,但再生最大温度梯度低于SiC CDPF. 展开更多

关键词 柴油机 被动再生 催化型柴油机颗粒物捕集器 再生特性

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灰分及载体结构对DPF内部流场及压降特性的影响 被引量：7

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作者 陈贵升 李青 +3 位作者 吕誉 潘明章 贺如 黄震 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期1346-1353,1377,共9页

为加装DOC+DPF的D30TCI柴油机搭建试验台架,进行了两种不同结构载体的压降特性试验。建立柴油机颗粒物捕集器(DPF)计算模型,研究了灰分分布系数对DPF压降和捕集特性的影响,并优化了非对称孔载体进/出口孔径比例。运用离散相模型模拟了... 为加装DOC+DPF的D30TCI柴油机搭建试验台架,进行了两种不同结构载体的压降特性试验。建立柴油机颗粒物捕集器(DPF)计算模型,研究了灰分分布系数对DPF压降和捕集特性的影响,并优化了非对称孔载体进/出口孔径比例。运用离散相模型模拟了灰分沉积和载体结构对DPF孔道内部气流运动和微粒沉积特性的影响。结果表明:DPF压降和捕集效率随灰分分布系数增大而升高,非对称孔结构载体进/出口孔径比例存在一个最佳范围(1.25~1.35)使DPF压降和捕集特性达到最优;沿DPF轴向方向,进口孔道内气流速度先升后降,出口孔道内气流速度则逐渐升高,非对称孔结构DPF的进/出口速度均高于对称孔结构;灰分累积会加剧DPF孔道内速度的变化,孔道中心处速度最高,越靠近壁面速度越低;微粒在DPF孔道内呈现后端多而前端少的不均匀分布;与非对称孔结构相比,对称孔结构DPF捕集到的颗粒数更少,而颗粒浓度分布更不均匀,但灰分累积可提高微粒分布的均匀性。 展开更多

关键词 柴油机颗粒物捕集器 非对称孔结构 灰分 压降 流场

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灰分沉积对不同结构CDPF再生特性的影响 被引量：2

8

作者 陈贵升 李青 +4 位作者 陈春林 卢申科 吕誉 沈颖刚 黄震 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期725-733,共9页

对某高压共轨柴油机的催化型颗粒物捕集器(CDPF)进行台架试验,研究了两种不同结构的CDPF对发动机性能的影响和不同碳载量下CDPF的压降特性。通过建立三维CDPF热力学模型,分析了灰分量和灰分分布系数对不同结构CDPF再生特性的影响。结果... 对某高压共轨柴油机的催化型颗粒物捕集器(CDPF)进行台架试验,研究了两种不同结构的CDPF对发动机性能的影响和不同碳载量下CDPF的压降特性。通过建立三维CDPF热力学模型,分析了灰分量和灰分分布系数对不同结构CDPF再生特性的影响。结果表明:CDPF会使柴油机动力性、经济性略有下降,但非对称结构CDPF可有效降低载体对柴油机性能的影响;CDPF压降会随载体孔道内碳烟累积量的增大而升高,非对称结构CDPF可有效减小CDPF压降,且随着碳载量增加,非对称结构的优势更加明显。灰分沉积有利于降低载体向环境传热的导热率,提高载体热容量,有利于碳烟的氧化再生;CDPF再生过程中载体的温度呈边缘低中心高、前端低后端高的分布规律。灰分分布系数对碳烟氧化速率影响较小,载体结构、灰分量和灰分分布系数对CDPF最大再生温度梯度影响也不大。 展开更多

关键词 柴油机 催化型颗粒物捕集器 再生特性 灰分量 灰分分布系数

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国六柴油机颗粒物捕集器在工程应用中的关键问题分析 被引量：6

9

作者 沈颖刚 吕誉 +3 位作者 彭益源 陈贵升 卢申科 许杨松 《汽车工程学报》 2021年第1期34-46,共13页

通过分析国六排放法规,并结合对OEM(Original Equipment Manufacturer)市场国六后处理技术的开发以及我国的特殊地理环境,总结了国六柴油机颗粒物捕集器(Diesel Particulate Filter,DPF)开发的重点、难点问题。综合来看,开发高目数、薄... 通过分析国六排放法规,并结合对OEM(Original Equipment Manufacturer)市场国六后处理技术的开发以及我国的特殊地理环境,总结了国六柴油机颗粒物捕集器(Diesel Particulate Filter,DPF)开发的重点、难点问题。综合来看,开发高目数、薄壁、非对称孔道结构及高强度的DPF载体是国六柴油机面临的关键问题。同时,DPF的高原捕集再生特性也是值得深入研究的核心问题。新一代国六DPF主要面临以下技术难题:(1)DPF压降与捕集效率的折衷关系,尤其是对颗粒物数量(Particle Numbers,PN)的捕集效率需要在99%以上。(2)DPF的捕集再生特性决定了其作为流-固-热多场耦合装置需要与控制策略协同优化,才能避免DPF爆燃现象的发生,提高载体可靠性和耐久性。(3)高原地区低压、低氧的特殊环境导致发动机原排PM/PN较高,同时颗粒物理化特性变化较大,且山路驾驶工况复杂多变,对DPF的高效捕集再生及可靠性要求提出了更大挑战。 展开更多

关键词 国六排放法规 柴油机颗粒物捕集器 关键问题 工程应用

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柴油机DPF压降及噪声特性分析 被引量：3

10

作者 陈贵升 周群林 +2 位作者 马龙杰 吕誉 沈颖刚 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期874-881,共8页

为探究发动机运行过程中DPF压降和噪声特性,本文中通过建立加装DPF的一维整机仿真模型,分析载体结构、碳载量、灰分量等因素对DPF性能的影响。结果表明:载体圆径尺寸越小,DPF压降越大,但噪声量相对减少,而载体长度对压降和噪声的影响甚... 为探究发动机运行过程中DPF压降和噪声特性,本文中通过建立加装DPF的一维整机仿真模型,分析载体结构、碳载量、灰分量等因素对DPF性能的影响。结果表明:载体圆径尺寸越小,DPF压降越大,但噪声量相对减少,而载体长度对压降和噪声的影响甚微;碳载量越大,DPF排气端噪声越小;碳载量在4 g/L范围内时,深层过滤压降占DPF压降主导地位;碳载量超过4 g/L,碳烟层压降逐渐占据主导;灰分量与灰分分布系数大小对DPF压降和排气噪声影响效果相似,随其数值增长,压降增大,对噪声衰减能力增强。通过揭示载体尺寸、碳载量和灰分等因素对DPF压降及排气噪声特性的影响规律,为减少压降损失、降低排气噪声的DPF结构设计提供参考。 展开更多

关键词 DPF压降 噪声 碳载量 灰分

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灰分分布系数对柴油机性能的影响研究 被引量：1

11

作者 吕誉 沈颖刚 +2 位作者 李青 陈贵升 卢申科 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期15-21,共7页

通过构建柴油机耦合柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)的一维热力学仿真模型,研究了灰分分布系数对柴油机性能的影响,并重点分析了灰分分布系数对柴油机系统热效率的影响。结果表明:炭载量为6 g/L,灰分量为33 g/L时,DPF... 通过构建柴油机耦合柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)的一维热力学仿真模型,研究了灰分分布系数对柴油机性能的影响,并重点分析了灰分分布系数对柴油机系统热效率的影响。结果表明:炭载量为6 g/L,灰分量为33 g/L时,DPF压降和捕集效率随灰分分布系数增加而上升;随着灰分分布系数增大,柴油机转矩、缸内最最高燃烧压力及氮氧化物排放量均下降,碳烟排放量升高;灰分分布系数增加,柴油机有效燃油消耗率增加,DPF再生频率增加,包含柴油机热效率和DPF再生效率的柴油机系统热效率降低。单一地依靠DPF压降对主动再生时刻进行判定误差较大,且误差会随灰分量的增加呈现类指数增大。 展开更多

关键词 柴油机 系统热效率 灰分 柴油机颗粒捕集器 性能

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燃烧器喷雾参数对DPF主动再生的影响 被引量：6

12

作者 陈贵升 杨锐敏 +3 位作者 蒋文涛 吕誉 潘明章 黄震 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期506-514,共9页

通过搭建柴油机后处理试验台架,分析了不同碳载量下燃烧器再生与喷油助燃氧化再生时的柴油氧化催化器(DOC)与柴油机颗粒捕集器(DPF)内部温度场,研究了不同再生方式在不同碳载量下的再生特点.并运用计算流体动力学(CFD)软件建立了燃烧器... 通过搭建柴油机后处理试验台架,分析了不同碳载量下燃烧器再生与喷油助燃氧化再生时的柴油氧化催化器(DOC)与柴油机颗粒捕集器(DPF)内部温度场,研究了不同再生方式在不同碳载量下的再生特点.并运用计算流体动力学(CFD)软件建立了燃烧器数值仿真模型,分别研究了补气量、喷油量、喷油锥角和喷油压力对燃烧的影响规律以及对出口温度、速度均匀性和压降的影响.结果表明:在相同碳载量下,采用燃烧器再生的再生效率高于喷油助燃氧化再生.碳载量为6 g/L时的燃烧器再生,其整个DPF内部温度梯度高于碳载量为4 g/L时的再生.补气量为0.010 kg/s、喷油量为0.0010 kg/s、喷油锥角为60°且喷油压力为1500kPa时,有最低的点火延时与最优的点火稳定性,且可加快升温速度,其燃烧器出口温度、速度均匀性较好. 展开更多

关键词 柴油机 主动再生 燃烧器 喷油助燃氧化再生

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La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)催化剂对NO选择性生成NH_(3)的影响

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作者 宋崇林 郑庆贺 +3 位作者 吕誉 崔立峰 李云强 吕刚 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1053-1061,共9页

为了实现碳中和目标,降低内燃机碳排放,稀薄燃烧技术成为了当前重要的研究方向.该技术不仅能提高发动机燃油热效率,还能有效降低CO_(2)排放.但是稀薄燃烧往往会伴随着大量氮氧化物的产生,为了解决该问题,采用LNT-SCR耦合的NO_(x)净化技... 为了实现碳中和目标,降低内燃机碳排放,稀薄燃烧技术成为了当前重要的研究方向.该技术不仅能提高发动机燃油热效率,还能有效降低CO_(2)排放.但是稀薄燃烧往往会伴随着大量氮氧化物的产生,为了解决该问题,采用LNT-SCR耦合的NO_(x)净化技术,此时LNT的作用是将排气中部分NO_(x)转化为NH_(3),为下游的SCR提供还原剂.基于此,制备了LNT催化剂,研究催化剂对NO选择性生成NH_(3)的影响.采用溶胶-凝胶法制备了La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)系列钙钛矿氧化物,并通过分步浸渍法得到了La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)负载型催化剂.利用XRD、H_(2)-TPR、NO-TPD等表征手段研究了钙钛矿氧化物的晶相结构,以及负载型催化剂的还原特性、NO_(x)吸附-脱附性能等物化性质,并且通过H_(2)选择性催化还原NO实验探究了催化剂掺杂Ce对NO转化成NH_(3)的影响.结果表明,Ce掺杂催化剂具有良好的NH_(3)产物选择性,并且显著提高了NO转化率.温度是NO转化和NH_(3)产物选择性生成的决定性因素,而H_(2)和NO体积比是NO转化和NH_(3)产物选择性生成的关键性因素.其中,La_(0.95)Ce_(0.05)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)在低温下催化活性表现最佳,在350℃、H_(2)和NO体积比为5.0时NH_(3)产物选择性为65%,NO转化率为100%.此外,所制备的La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)都形成了钙钛矿型结构,而且Ce掺杂催化剂的大部分Ce离子可以进入到LaMnO_(3)结构中.在催化剂适量掺杂Ce后,H_(2)消耗总面积增大、还原峰的峰值温度降低,表明掺杂Ce改善了催化剂的还原特性;同时NO吸附和脱附面积增大,表明Ce掺杂改变了催化剂的NO_(x)吸附-脱附性能. 展开更多

关键词 La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)催化剂 H_(2)选择性催化还原NO NH_(3)产物选择性 NO转化率 晶相结构 还原特性 NO_(x)吸附-脱附

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CeO_(2)/ZrO_(2)对Cu-ZSM-5选择性催化还原NOx的反应活性及抗老化性能的影响 被引量：3

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作者 崔立峰 吕誉 +3 位作者 李云强 吕刚 宋崇林 郑庆贺 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期676-684,共9页

采用浸渍法分别将CeO_(2)、ZrO_(2)负载于Cu-ZSM-5催化剂中,通过催化剂活性评价系统研究了CeO_(2)、ZrO_(2)负载量对整体式Cu-ZSM-5催化剂NOx转化率的影响规律,并采用NO-TPD方法分析了催化剂表面的NOx吸附能力.此外,利用FT-IR和SEM技术... 采用浸渍法分别将CeO_(2)、ZrO_(2)负载于Cu-ZSM-5催化剂中,通过催化剂活性评价系统研究了CeO_(2)、ZrO_(2)负载量对整体式Cu-ZSM-5催化剂NOx转化率的影响规律,并采用NO-TPD方法分析了催化剂表面的NOx吸附能力.此外,利用FT-IR和SEM技术探究了催化剂样品的抗老化能力.结果表明,添加CeO_(2)或ZrO_(2)有利于提升整体式Cu-ZSM-5催化剂NOx转化率,其中8%CeO_(2)/Cu-ZSM-5在150~550℃温度范围内NO_(x)转化率最高,但此催化剂表面晶粒在高温下易发生团簇,导致催化剂老化,催化活性下降.ZrO_(2)的添加可以有效稳固表面晶粒,进而改善催化剂的抗老化性能. 展开更多

关键词 氨选择性催化还原 CU-ZSM-5 氧化铈/氧化锆添加剂 氮氧化物 抗老化性能 催化活性

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