針對柴油機(jī)尾氣中碳煙顆粒的污染問題,設(shè)計(jì)開發(fā)了系列不同MnOx負(fù)載量的碳煙催化劑Mn/K2Ti8O17。采用X射線衍射(XRD),掃描電鏡(SEM),X射線光電子能譜(XPS),H2程序升溫還原(H2-TPR)及碳煙程序升溫還原(soot-TPR)等技術(shù)對催化劑的結(jié)構(gòu)和氧化還原性能進(jìn)行了表征,并利用程序升溫氧化系統(tǒng)考察了其碳煙催化活性。

　　結(jié)果表明,載體K2Ti8O17自身具有高活性,負(fù)載MnOx后活性進(jìn)一步提高,MnOx適宜的負(fù)載量為10wt%。產(chǎn)生高活性的原因是催化劑表面MnOx顆粒分布較均勻,與載體發(fā)生了強(qiáng)相互作用,產(chǎn)生了較多Mn4+。Mn4+在氧化還原循環(huán)中起重要的作用,所以較多的Mn4+提高了催化劑的氧化還原能力。

　　10%Mn/K2Ti8O17活性高的另一原因是表面活性氧(表面吸附氧)較多,氧物種流動性較好,可以很快地補(bǔ)充燃燒過程中消耗的吸附氧物種,從而提高反應(yīng)速率。

　　山東催化燃燒設(shè)備塔格特機(jī)電設(shè)備催化燃燒反應(yīng)總包化學(xué)動力模型及燃燒器尺度效應(yīng)等方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究,為正丁醇作為燃料在微推進(jìn)系統(tǒng)和微能源動力系統(tǒng)中的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)參考數(shù)據(jù)。

　　通過實(shí)驗(yàn)研究在4mm的石英管中以Pt/ZSM-5為催化劑的正丁醇催化燃燒反應(yīng),對比討論當(dāng)量比、流量對正丁醇催化效應(yīng)的影響,分析轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物濃度、燃燒效率等催化燃燒特性,擬合計(jì)算表觀活化能。