Реферат 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Литературный обзор 5
1.1 Очистка выхлопных газов дизельных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) 5
1.2. Сажевые фильтры 6
1.3 Регенерация сажевого фильтра 7
1.5 Катализаторы окисления сажи 10
1.5.1 Простые оксиды металлов 12
1.5.2 Сложнооксидные системы 15
1.5.3 Молибдаты меди 17
2 Экспериментальная часть 19
2.1 Приготовление нанесенных CuO-MoO3 систем 19
2.2 Методы исследования 19
2.2.1 Рентгенофазовый анализ 19
2.2.2 Метод электронной спектроскопии 19
2.2.3 Исследование пористой структуры 19
2.2.4 Метод температурно-программированного восстановления 21
2.2.5 Исследование каталитических свойств 21
3 Результаты и их обсуждение 22
3.1 Исследование образцов I и II серий 23
3.1.1 Результаты рентгенофазового анализа 23
3.1.2 Результаты электронной спектроскопии диффузного отражения 24
3.1.3 Результаты температурно-программированного восстановления 26
3.2 Исследование образцов III и IV серий 29
3.2.1 Результаты рентгенофазового анализа 29
3.2.2 Результаты электронной спектроскопии диффузного отражения 30
3.2.3 Результаты температурно-программированного восстановления 31
3.3 Исследоавние каталитических свойств CuO-MoO3/Al2O3 и CuO-MoO3/MgO-Al2O3 образцов 33
3.4 Исследование образцов CuO-MoO3/Al2O3 (Cu : Mo = 3 : 2) различным содержанием активного
компонента 35
3.4.1 Результаты рентгенофазового анализа 35
3.4.2 Результаты электронной спектроскопии диффузного отражения 36
3.4.3 Результаты температурно-программированного восстановления 37
Выводы 39
Литература 40
Загрязнение атмосферы отходами, образующимися при сжигании органического топлива, является важной экологической проблемой. Для снижения количества органических веществ и сажи в отработанных газах применяется введение в топливо растворимых модифицирующих присадок, что сопряжено с проблемами их совместимости с топливом, а также термохимическими и механическими свойствами материалов транспортных двигателей. В последние годы все большее внимание уделяется каталитической очистке автомобильных выхлопных газов с использованием нанесенных катализаторов. Применяются катализаторы (Pt, Pd и Rh), диспергированные на поверхности A12O3 или CeO2, способны очищать выхлопные газы от СО, NO и углеводородов. Однако высокая стоимость систем на основе драгоценных металлов является сдерживающим фактором их широкомасштабного применения. В связи с этим разработка более доступных и эффективных катализаторов дожига дизельной сажи, а также поиск различных путей активации системы, приобретают исключительное значение.
В качестве альтернативных катализаторов окисления сажи исследованы катализаторы на основе PdO, Co3O4, Fe2O3, CuO оксидов, обладающих реакционной способностью по отношению к углероду, а также CeO2, MoO3, V2O5 оксидов с высокой энергией связи Me-O. Высокой каталитической активностью обладают смешанные оксиды переходных металлов. Среди них наиболее эффективными являются системы, содержащие CuO, например, молибдаты меди CuMoO4 и Cu3Mo2O9, снижающие температуру воспламенения сажи до 430°С, соответственно. Однако исследованы главным образом массивные соединения, в то время как нанесенные катализаторы на основе молибдатов меди остаются малоизученными.
Целью данной работы являлось изучение особенностей формирования фазового состава нанесенных CuO-MoO3/A12O3 катализаторов и их реакционной способности в модельной реакции окисления сажи.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- приготовление нанесенных CuO-MoO3/A12O3 образцов с разным мольным отношением Cu:Mo (1:1 и 3:2) и порядком введения наносимых компонентов;
- исследование особенностей формирования фазового состава поверхности нанесенных CuO-MoO3/A12O3 образцов методами РФА, ЭСДО, Н2-ТПВ;
- исследование каталитической активности образцов в реакции окисления сажи;
- приготовление образцов с разным содержанием активного компонента и исследование их каталитических свойств в реакции окисления сажи.
1. Исследованы особенности формирования фазового состава поверхности нанесенных CUO-MOO3/AI2O3 катализаторов. Выявлено, что последовательность введения наносимых компонентов оказывает существенное влияние на фазовый состав поверхности вследствие их взаимодействия с носителем.
2. Преимущественное образования фазы молибдата меди происходит при введении в носитель на первом этапе оксида меди. При этом независимо от соотношения меди и молибдена в образце и порядка их введения на поверхности формируется молибдат меди СизМО2О9.
3. Исследованы каталитические свойства нанесенных CuO-MoO3/Al2O3 образцов в модельной реакции окисления сажи. Показано, что образцы, характеризующиеся преимущественным образованием на поверхности фазы СщМо^^ проявляют наибольшую каталитическую активность.
