复合纳米高性能稀土储氧材料的制备科学与技术

汽油车尾气净化催化剂是近年来在催化领域发展最成功的范例。汽油车尾气净化催化剂的发展是由各国政府不断加严的排放标准推动的。而稀土储氧材料是控制和提高汽油车尾气净化催化剂性能的关键。稀土储氧材料要面对：极端苛刻的反应条件，高温高空速非稳态；催化反应体系复杂，氧化还原反应都同时存在。因此稀土储氧材料要具有高比表面，大孔容，高温下稳定。稀土储氧材料的发展方向是依靠对制备过程的精细设计和精确控制。.本项目的主要研究内容为复合纳米高性能稀土储氧材料的制备规律、织构性能与制备条件的关系。如起始物的选择、组合和配比、制备条件对材料的结构织构和性能的规律，高温老化对稀土储氧材料的性能的影响规律。高性能稀土储氧材料用于汽油车净化催化剂的性能研究。.共研究了六种稀土储氧材料，其中含Al2O3储氧材料五种，具有中等Ce含量的稀土储氧材料一种。其中含Al2O3储氧材料经过1000℃5h老化后的比表面积超过100m2/g，孔容超过0.5ml/g，储氧量达到800µmol•g-1。而中等铈含量的储氧材料老化后的比表面积也达到50m2/g，孔容达到0.17ml/g，储氧量超过400µmol•g-1。解决了影响储氧材料的比表面和储氧量，特别是老化后的比表面和储氧量下降程度大的关键问题，结果表明5种材料的织构性能和储氧性能均达到了预期要求，处于国内领先，国际相当水平。为催化剂的制备奠定了坚实的基础。制备的催化材料用于汽油车尾气净化催化剂，其中新鲜密偶催化剂中HC的起燃温度低于250℃，老化后的起燃温度仅280℃；新鲜三效催化剂的HC起燃温度仅260℃，老化三效催化剂的起燃温度约320℃，老化催化剂的CO和NOx的起燃温度低于200℃。催化剂的性能能够满足高标准的排放要求。