ZrO2基催化剂在天然气汽车尾气处理中的应用研究进展

作者：张秀娟; 郑婷婷^*; 王成雄; 郭淼鑫; 赵云昆

来源：稀有金属, 2022, 46(12): 1632-1644.

DOI：10.13373/j.cnki.cjrm.XY20090029

• 尾气净化
• CH4氧化
• ZrO2基催化剂
• 元素掺杂
• 制备方法

随着汽车尾气排放法规的进一步加严和对燃油经济性要求的提高，发展适用的代用燃料发动机清洁汽车成为必然的发展趋势。压缩天然气发动机(CNG)具有较高的燃烧效率及较低的污染物排放，对比传统的汽油和柴油发动机在环境保护方面具有明显的优势，然而天然气发动机运行过程中未完全燃烧的甲烷、催化剂的低温氧化活性、抗水热抗硫中毒性能都是目前急需解决的难题。ZrO2基载体具有优良的耐水和耐硫中毒性能，适用于天然气汽车尾气净化，有望克服目前催化剂易发生水和硫中毒的缺点。本文综述了用于甲烷催化氧化的锆基催化材料近年来的研究进展，阐述了稀土金属、过渡金属等元素的掺杂及制备方法对ZrO2结构以及ZrO2基催化剂催化性能的影响，得出以下结论：(1)四方相ZrO2负载型催化剂比混合相ZrO2负载型催化剂具有更好的水热稳定性。(2)Y掺杂ZrO2提高了催化剂的热稳定性；CeO2-ZrO2混合氧化物的氧化还原行为和储氧能力取决于多种因素：包括氧化物的组成、结构、织构、相均一性和预处理等；适当的ZrO2与Al2O3的质量比是催化剂低温氧化活性的关键；添加NiO,MgO或Co3O4可提高Pd/ZA催化剂的活性和水热稳定性。(3)不同制备方法会导致载体间相互作用的不同，进而引起织构、结构和催化活性的不同等。

• 单位
  昆明贵金属研究所; 昆明贵研新材料科技有限公司