汽車尾氣凈化催化劑研究進展

伍守望

湖南師范大學附屬中學 長沙 410006

汽車尾氣凈化催化劑研究進展

伍守望

湖南師范大學附屬中學 長沙 410006

近年來的汽車尾氣污染已經引起了社會各界的廣泛關注，尾氣污染不僅影響了大氣環境，對于人類的身體健康也非常不利，安裝汽車尾氣凈化設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展進行論述。

汽車尾氣凈化催化劑；研究進展；分析

從某種程度上看，汽車作為現代社會中最為重要的交通工具之一，能夠有效地推動人們生活和工作的便利。但是，汽車所排放的尾氣給我國大氣環境造成非常嚴重的污染，從目前來看，我國汽車尾氣控制水平整體上看非常低，這樣就使得我國汽車尾氣對大氣環境的污染越來越嚴重，對于人體的健康和動植物的生存都構成巨大的威脅。為此，本文筆者便主要從汽車尾氣凈化催化劑的相關技術進行分析，以此加強對汽車尾氣催化劑技術研究的認識。

1.汽車尾氣凈化催化劑的發展情況分析

我國汽車尾氣催化凈化技術，這是隨著我國汽車排放標準的不斷改變而發展起來的，例如，在1959年，美國便頒發了相關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用在汽車工業上，在20世紀六十年代，由于我國汽車排放法規中，僅僅是要求控制CO和HC，同時進一步演化為兩效的催化劑，也就是我們所常說的氧化型催化劑，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兩者同時進行氧化，從而更好地地降低汽車尾氣污染物的排放。從20世紀八十年代開始，美國政府逐步提升車輛的排放標準，進而能夠有效地推動新型催化劑的發展。并且隨著汽車排放標準的進一步嚴格，三效催化劑在正常的催化功能外，還逐步解決了汽車冷啟動的污染控制，并且已經成為汽車尾氣凈化的主要技術之一。

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構分析

一般來說，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部分所組成。而前者主要是以顆粒活性氧化鋁為主要載體。顆粒催化劑由于其密度較大，而且排氣的阻力非常大，這樣就很有可能會對發動機造成不利的影響，在高溫腐蝕性氣體的影響下，其發動機的壽命是非常短的。從這一點上看，顆粒狀載體已經逐漸被淘汰了。所以，總體而言，整裝催化劑則是由于排氣阻力較小、熱穩定性較好，已經廣泛地運用在汽車尾氣的凈化。

目前，汽車尾氣的凈化催化劑都是負載型催化劑，以及相應的活性組分在載體上。同時，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催化活性程度低，尤其是在非常惡劣的環境下，為了能夠更好地穩定催化劑的穩定性，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的機理非常復雜，催化劑中的各個都是需要協同作用，這樣就使得催化劑活性組分與助劑難以進行區分，所以人們都被稱之為活性組分。

2.2 車用催化劑的研究進展

種種研究顯示，由于車用催化劑對整體性能有著非常嚴重的影響，甚至會關系到催化劑的轉化率和使用壽命，所以，從上述的分析中，我們可以看出，車用催化劑對整個的催化轉化系統有著非常重要的影響，因此，汽車尾氣凈化催化劑對于其載體有著嚴格的要求。例如，穩定性必須要更高，熱膨脹系統較小等方面的特點。

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、質輕和開孔率非常高，這樣就可以有效地根據不同材料的要求，可以將整裝式載體分為兩個方面，即陶瓷蜂窩載體和整裝式金屬載體。

陶瓷蜂窩載體，這是我國汽車尾氣凈化催化劑載體最為廣泛的，其中，它的特點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，并且由于蜂窩結構的整體體積密度較低，而且熱穩定性較好，這樣就能夠有效地提高催化劑的起燃性能。在20世紀，美國康寧玻璃公司，非常注重這種載體的研究，并且已經將之有效地運用在汽車尾氣凈化上。從目前的這種載體發展趨勢上看，還存在一些不足，只有逐步降低膨脹系數或者是提高單位面積的孔數才能夠得到更好的應用，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，本文主要從汽車尾氣凈化催化劑的發展情況進行分析，同時對汽車尾氣的催化劑技術進行全面的了解，結果顯示，我國汽車尾氣凈化催化劑的研究還處在初級階段，相信在不久的將來，定可以取得理想的研究效果。

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